21种污水处理中常见污染物处理方法

废水中各种污染物众多,重金属污染物,微生物污染物等来源也比较广泛,都是如何处理的呢?接下来跟着小编,一起来看看这21种常见污染物的来源以及污水处理方法。 1、耗氧有机物(易生化) 污水中耗氧有机物(易生化)主要有腐植酸、蛋白质、酯类、糖类、氨基酸等化合物,这些物质以悬浮或溶解状态存在于废水中。在微生物的作用下,这些有机物可以分解为简单的CO2等无机物,但因为在天然水体中分解时需要消耗水中的溶解氧,因而称为耗氧有机物。 含有这些物质的污水一旦进入水体,会引起溶解氧含量降低进而导致水体变黑变臭。生活污水和食品、造纸、石油化工、化纤、制药、印染等企业排放的工业废水都含有大量的耗氧有机物。 据统计,我国造纸业排放的耗氧有机物约占工业废水排放总量的1/4,城市污水的有机物浓度不高,但因水量较大,城市污水排放的耗氧有机物总量也很大。污水二级生物处理要重点解决的问题就是将这些物质的绝大部分从污水中去除掉。 耗氧有机物成分复杂分别测定其中各种胶有机物的浓度相当困难,实际工作中常用cODCr、BOD5、TOC、TOD等指标来表示。一般来说上述指标值越高,消耗水中的溶解氧越多,水质越差。自然水体中BOD5低于3mg/L时,水质良好达到7.5 mg/L时,水质已较差超过10mg/L,表明水质已经很差其中的溶解氧已接近于零。 易降解有机物利用生化法就可以去除,有推流式活性污泥法(例如曝气池),序批式活性污泥法(例如SBR、CASS工艺)、生物膜或者MBR等。 2、难生物降解有机物 难生物降解有机物指的是不能被未驯化的活性污泥所降解,而经过一定时间驯化后能在某种程度上降解的有机化合物。废水中的一些有毒大分子(以有机氯化物、有机磷农药、有机重金属化合物、芳香族为代表的多环及其他长链有机化合物)都属于难以被微生物降解的有机物,还有一些根本不能被微生物降解的可称为惰性有机物。 对含有这类有机物的废水应采取培养特种微生物等形式对其进行单独处理,或对其采用厌氧等特殊工艺处理使其部分CODCr转化为BOD5、提高可生化性然后再混合其他污水一起进行二级生物处理。 3、有机氮和氨氮 有机氮主要以蛋白质形式存在,还有尿素、胞壁酸、脂肪胺、尿酸和有机碱等含氨基和不含氨基的化合物,有些有机氮如果胶、甲壳质和季胺化合物等很难生物降解。生产或以这些有机氮为原料的工业排放的废水中会含有这些有机氮。 钢铁、炼油、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工和饲料生产等行业排放含有氨氮的工业废水,皮革、动物排泻物等新鲜废水中氨氮初始含量并不高,但由于废水中有氮的脱氨基反应在废水贮存或在排水管道中驻留一段时间后氨氮的浓度会迅速增加。 对有机氮工业废水可采用生物法处理,在微生物去除有机碳的同时,高级氧化通过生物同化及生物矿化作用将废水中的有氮转化为氨氮。氨氮废水的处理方法有汽提、空气吹脱、离子交换、活性炭吸附、生物硝化和反硝化等。 4、磷和有机磷 生活污水中磷的主要来源是含磷洗涤产品的使用、人类排泄物、生活垃圾,洗涤产品主要采用磷酸钠和聚合磷酸钠,洗涤剂中的磷随污水流入水体。工业废水是造成水体中磷超标的主要因素之一,具有污染物浓度高、污染物种类多、难降解、成分复杂等特点。若工业废水未经处理直接排放会对水体造成巨大冲击,对环境和居民健康造成不良影响。 磷的去除一般有利用聚磷菌的生化法(AO、A2O、氧化沟等)和化学除磷(PAC、PFS等),而工业污水中有部分的次磷及有机磷,必须用到高级氧化预处理之后才能正常除磷。 5、酸碱废水 高浓度含酸含碱废水来源很广,化工、化纤、制酸、电镀、炼油以及金属加工厂、酸洗车间等都会排出酸性废水。有的废水含有无机酸如硫酸、盐酸等,有的则含有蚁酸、醋酸等有机酸,有的则兼而有之。 废水含酸浓度差别很大,从小于1%到10%以上都有。造纸、印染、制革、金属加工等生产过程会排出碱性废水,大多数情况下含有无机碱,也有含有机碱。某些废水的含碱浓度最高可达百分之几。废水中除含有酸、碱外,还可能含有酸式盐和碱式盐,以及其他酸性或碱性的无机物和有机物等物质。 将含有酸碱的废水随意排放不仅会对环境造成污染和破坏而且也是一种资源的浪费。因此对酸、碱废水首先考虑回收和综合利用。 当酸、碱废水浓度较高时,例如含酸废水含酸量达到4%以上、含碱废水含碱量达到2%以上时,就存在回收和综合利用的可能性,可用来制造硫酸亚铁、石膏、化肥,也可以回用或供其他工厂使用。浓度低于4%的酸性废水和浓度低于2%的碱性废水由于回收利用意义不大,会进行中和处理。 6、油类污染物 高浓度含油废水的主要工业来源是石油工业、石油化工工业、纺织工业、金属加工业和食品加工业。石油开采、炼制、储存、运输或使用石油制品的过程中均会产生含有石油类污染物;而废水肉类加工、牛奶加工、洗衣房、汽车修理等过程排放的废水中也都含有油或油脂。 一般的生活污水中油脂占总有机质的10%左右,每人每天产生的油脂约15g左右。废水中所含的油类除了重焦油的相对密度可达1.1以上外,其余都小于1,故污水处理含油废水的重点就是去除其中相对密度小于1的油类。 废水中油类污染物的种类按存在形式可划分为5种物理形态。 (1)游离态油静止时能迅速上升到液面形成油膜或油层的浮油,这种油珠的粒径较大一般大于100μm约占废水中油类总量的60%—80%。 (2)机械分散态油,油珠粒径一般为10μm-100μm的细微油滴,在废水中的稳定性不高,静置一段时间后往往可以相互结合形成浮油。 (3)乳化态油油珠,粒径小于10μm一般为0.1-2μm,这种油滴具有高度的化学稳定性,往往会因水中含有表面活性剂而成为稳定的乳化液。 (4)溶解态油极细微分散的油珠,油珠粒径比微电解乳化油还小,有的可小到几个nm,也就是化学概念上真正溶解于废水中的油。 (5)固体附着油,吸附于废水中固体颗粒表面的油珠。 废水中的油类存在形式不同、处理的程度不同采用的处理方法和装置也不同。常用的油水分离方法有隔油池、普通除油罐、混凝除油罐、粗粒化聚结除油法、气浮除油法等。 7、致病微生物 一般认为,废水中的致病微生物有细菌、病毒、立克次氏体、原生动物和真菌五种。立克次氏体介于细菌和病毒之间,一些微生物学家把以致梅毒体为代表的致病螺旋体归纳为第六种致病微生物,而螺旋体介于细菌和原生动物之间。有些高于原生动物的微生物,如线虫也能致病。生活污水及屠宰、生物制品、医院、制革、洗毛等工业废水中常含有这些能传染各种疾病的致病微生物。 对致病病原体较为集中和含量较大的污水最好进行单独消毒处理,然后再和其他污水一起进行二级生化处理,这样可以减少消毒剂的消耗量。因为病原体在水中的存活时间较长,有的病毒和寄生虫卵用一般的消毒方法难以杀死。 消毒杀菌的方法有氯、二氧化氯、臭氧等氧化法、石灰处理、紫外线照射、加热处理、超声波等,另外超滤处理也可以除去水中大部分的细菌。就细菌、病毒的去除而言,臭氧氧化、紫外线照射等方法效果很好,但处理后的水中没有类似余氯的剩余消毒剂,无法防止微生物的再繁殖,通常需要在处理后再补充加氯处理。 8、硝酸盐和亚硝酸盐 微电解填料化肥制造、钢铁生产、火药制造、饲料生产、肉类加工、电子元件及核燃料生产等工业排放的废水中,含有高浓度的硝酸盐和亚硝酸盐。某些含有有机氮或氨氮的工业废水起初也许不含这些,但对这些废水进行好氧生物处理时,就有可能转化成硝酸盐或亚硝酸盐。 亚硝酸盐是氮循环的中间产物,在水中的稳定性很差,在有氧和微生物的作用下可被氧化成硝酸盐,在缺氧或无氧条件下可以被还原为氨。因此在清洁的水体中,亚硝酸盐的含量很低。含氮有机物无机化分解最终阶段的代表产物是硝酸盐,因此当水中的氮主要以硝酸盐形式为主时,表明水中含氮有机物含量已很少,水体已达到自净。 如果水中含有较多的硝酸盐而又含其他各种含氮化合物时,表明水体的自净过程正在进行或水体正在受到硝酸盐废水的污染。同时测定体中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等三种无机氮并结合有机氮和总氮的分析化验结果,可以分析水体受含氮化合物污染的程度和自净状况。 同样可以利用这些氮化物的分析结果,判断污水处理的效果,并指导调整脱氮工艺的运行。亚硝酸盐在胃里可与仲铵作用形成强致癌物,硝酸盐在人体内可以还原为亚硝酸盐 所以饮用硝酸盐浓度较高的水对人体健康也有危害。儿童饮用高硝酸盐含量的饮水会使血液中变性血红蛋白增加而出现中毒。 因此国家有关标准对水体中硝酸盐浓度做了规定,其中饮用水卫生标准规定最高允许浓度为20mg/L以N计,地表水质量标准GB 3838-2002规定集中式生活饮用水地表水源的硝酸盐最高允许浓度为10mg/L 以N计。 处理含硝酸盐或亚硝酸盐工业废水的常规方法是微电解填料生物反硝化脱氮。对于少量的含硝酸盐或亚硝酸盐工业废水还可以采用电渗析、反渗透、离子交换等方法。 9、氟化物 含氟产品的制造、焦炭生产、电子元件生产、电镀、玻璃,和硅酸盐生产、钢铁和铝的制造、金属加工、木材防腐及农药化肥生产等过程中,都会排放含有氟化物的工业废水。 含氟化物废水的处理方法可分为沉淀法和吸附法两大类。沉淀法适于处理氟化物含量较高的工业废水,但沉淀法处理不彻底往往需要二级处理,处理所需的化学药剂有石灰、明矾、白云石等。吸附法适于处理氟化物含量较低的工业废水或经沉淀处理处理后,氟化物浓度仍旧不能符合有关规定的废水。 10、硫化物 炼油、纺织、印染、焦炭、煤气、纸浆、制革及多种化工原料的生产过程中,都会排含有硫化物的工业废水,含有硫酸盐的废水在厌氧条件下也可以还原产生硫化物成为含有硫化物的废水。 含硫化物废水的处理方法有将硫化物转化为硫化盐进行絮凝沉淀和将硫化物转化为硫化氢汽提两类。 11、氰化物 自然水体中一般不含氰化物,如果发现水体中存在氰化氢那一定是人类活动所引起的。 水中氰化物的主要来源为工业污染。氰化物和氰氢酸是广泛应用的工业原料,采矿提炼、摄影冲印、电镀、金属表面处理、焦炉、煤气、染料、制革、塑料、合成纤维及工业气体洗涤等行业都排放含氰废水。另外石油的催化裂化和焦化过程也会排放含氰废水,其中电镀工业是排放含氰废水最多的行业。 常用的处理方法是氯氧化法、臭氧氧化法和电解氧化法。处理含氰污水时通常加入一定量的氧化剂次氯酸钠,首先使其转化为氯化氰再水解为氰酸盐,然后在碱性条件下被氧化成二氧化碳和氮在酸性条件下转变为铵盐。 12、酚 炼油、化工、炸药、树脂、焦化等行业会排放含酚废水,其中以土法炼焦排放的废水中含酚浓度最高,另外机械维修、铸造、造纸、纺织、陶瓷、煤制气等行业也放大量的含酚废水。 高含酚废水的处理方法有萃取、活性炭吸附和焚烧等。 中浓含水的处理方法有生物法、活性炭吸附法和化学氧化法等。 低浓度含酚废水也可用臭氧氧化或活性炭吸附等方法处理。 13、银 银是一种贵重金属呈银白色。常见银盐中唯一可溶的是硝酸银,这也是废水中含银的主要成分。硝酸银广泛应用于无线电、化工、机器制造、陶瓷、照相、电镀、以及油墨制造等行业,含银废水的主要来源是电镀业和照相业。从废水中除去银的基本方法有沉淀法、离子交换法、还原取代法和电解回收法四种,吸附法、反渗透法和电渗析法也有被采用的。因为从废水回收银的经济价值较高,因此为了达到高回收率,常联合运用多种方法,比如含银较多的电镀废水可通过离子交换、蒸发或电解还原得到较完全的回收。 14、镍 微电解镍是一种银白色的金属,有很好的延展性和高度磁性。废水中的镍主要以二价离子存在,比如说硫酸镍、硝酸镍以及与许多无机和有机络合物生成的镍盐。 含镍废水的工业来源很多,其中主要是电镀业,此外采矿、冶金、机器制造、化学、仪表、石油化工、纺织等工业,以及钢铁厂、铸铁厂、汽车,和飞机制造业、印刷、墨水、陶瓷、玻璃等行业排放的废水中也含有镍。 处理含镍废水的方法有微电石灰沉淀或硫化物沉淀法、离子交换法、反渗透法、蒸发回收法等。 15、铅 纯铅呈灰白色是工业上使用最广泛的有色金属之一,常被用作为原料应用于蓄电池、电镀、颜料、橡胶、农药、燃料、涂料、铅玻璃、炸药、火柴等制造业。铅板制作工艺中排放的酸性废水铅浓度最高,电镀业倾倒电镀废液产生的废水铅浓度也很高。 处理含铅废水的常用方法有沉淀法、混凝法、吸附法、电偶铁氧化法等。 16、铬 纯铬是一种呈钢灰色的耐腐蚀金属硬度较大。随着工业的发展铬及其化合物的应用日益广泛,含铬废水的排放量随之日益增加。含铬系列缓蚀剂是循环冷却系统非常有效的药剂之一,曾经得到大规模应用。 油墨、染料及油漆颜料的制造及铬法制革、电镀、铝阳极化处理和其他金属的清洗等工业都离不开铬化合物,铬化合物还可作为木材的防火剂和阻火剂。这些工业排放的生产废水中自然会含有数量不同的铬,铬在水中以六价(CrO42-)和三价(CrO2-)离子形态存在,工业废水中主要以六价形态存在。 含铬废水的处理方法是先将六价铬还原成三价铬,再使三价铬生成氢氧化物沉淀后去除。对于高浓度含铬废水蒸发回收是一种高浓度有机废水,在技术和经济上均可行的方法,离子交换法可以将含铬废水的排放浓度降到较低的水平。 17、汞 汞又称水银,是一种银白色的液体金属具有升华性质。由于汞具有一些特殊的物理化学性质因此被广泛应用于氯碱、电子、石化、化工、冶炼、仪表、造纸、炸药、农药、纺织、印染、化肥、电器、制药、油漆、毛皮加工等工业的生产过程中。例如在化工和石油化工业中,汞被用作塑料生产及加氢、脱氢、磺化等反应的催化剂,这些工业排放的生产废水中自然会含有数量不等的汞。 处理含汞废水的常用方法有硫化物沉淀法、微电解离子交换法、吸附混凝法、还原过滤法、活性炭吸附法及微生物浓集法等。 18、有机氯 有机氯化合物包括氯代烷烃、氯代烯烃、氯代芳香烃及有机氯杀虫剂等,其中对环境影响较大的是有机氯杀虫剂和多氯联苯,主要来自农药、染料、塑料、合成橡胶、化工、化纤等工业排放的废水中。 有机氯废水主要用焚烧法处理,焚烧产物为氯化氢和二氧化碳,为回收和处理焚烧产生的氯化氢,焚烧的具体方法有焚烧-烟气碱中和法、焚烧-回收无水氯化氢法和焚烧-烟气回收盐酸法。 19、苯并芘 苯并芘,简称BaP,是多环芳烃PAH中具有代表性的强致癌稠环芳烃。自然水中BaP的来源可分为人为源和天然源两种,前者主要来自于有机物的不完全燃烧,后者主要来自自然规律的生物合成。因此,在有有机物的不完全燃烧的行业,比如说炼油、焦化、等工业废水及氨厂、机砖厂、机场等排放的废水中不同程度地存在BaP。 BaP虽然毒性较大但去除相对简单和容易,臭氧、液氯、二氧化氯的高级氧化作用和活性炭吸附、絮凝沉淀及活性污泥法处理,均能有效去除废水中的BaP。 20、镉 镉是一种灰白色的金属,自然界中主要以二价形式存在。镉电镀可以为钢、铁等提供一种抗腐蚀性的保护层,具有吸附性好,而且镀层均匀光洁等特点,因此工业上90%的镉用于电镀、颜料、塑料稳定剂、合金及电池等行业,含镉废水的来源还包括金属矿山的采选、冶炼、电解、农药、医药、油漆、合金、陶瓷与无机颜料制造、电镀、纺织印染等工业的生产过程中。 含镉废水处理方法有氢氧化物或硫化物沉淀法、吸附法、离子交换法、氧化还原法、铁氧化体法、膜分离法和生化法等,对于高浓度或经过离子交换后浓缩的含镉废水,电解及蒸发回收法也是一种切实可行的方法。 21、砷 砷呈灰色金属光泽,不溶于水,但有多种含砷化合物易溶于水。无机砷主要以亚砷酸离子和砷酸离子的形式存在于水中,在存在溶解氧的条件下,亚砷酸可以被氧化成毒性较低的砷酸盐。砷酸和砷酸盐存在于冶金、玻璃仪器、陶瓷、皮革、化工、肥料、石油炼制、合金、硫酸、皮毛、染料和农药等行业的工业废水中。 砷的常规处理方法有石灰或硫化物沉淀,或者用铁或铝的氢氧化物共沉淀,废水处理传统的絮凝过程也可以有效去除废水中的砷,另外利用活性炭或矾土的吸附以及离子交换,对废水中砷的去除也取得了不同程度上的成功。 近年来,利用生化法处理含砷废水的研究已取得了进展,实验证明活性污泥法对砷的去除极为迅速,在0.5小时内可以去除总量的80%左右,在1~2小时左右达到平衡状态,即砷与污泥短时间接触后就有大量的去除效果。不过,活性污泥对低浓度砷的去除率明显高于对高浓度砷的去除率,这也说明污泥对砷的去除能力也是有限的。

污水处理A2O工艺流程及效果改进措施

A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。 该工艺处理效率一般能达到:BOD5和SS为90%~95%,总氮为70%以上,磷为90%左右,一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。 但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法,运行管理要求高,所以对目前我国国情来说,当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化,从而影响给水水源时,才采用该工艺。   工艺流程 A2/O工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写,它是厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺的简称。A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧—好氧磷工艺(A~/O)的基础上开发出来的,该工艺同时具有脱氮除磷的功能。 该工艺在好氧磷工艺(A/O)中加一缺氧池,将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端,该工艺同时具有脱氮除磷的目的。   工艺原理 1、首段厌氧池,流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥,本池主要功能为释放磷,使污水中P的浓度升高,溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中的BOD5浓度下降;另外,NH3-N因细胞的合成而被去除一部分,使污水中的NH3-N浓度下降,但NO3-N含量没有变化。 2、在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气,因此BOD5浓度下降,NO3-N浓度大幅度下降,而磷的变化很小。 3、在好氧池中,有机物被微生物生化降解,而继续下降;有机氮被氨化继而被硝化,使NH3-N浓度显著下降,但随着硝化过程使NO3-N的浓度增加,P随着聚磷菌的过量摄取,也以较快的速度下降。 A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提是NO3-N应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。 工艺特点 (1)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。 (2)在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中,该工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于同类其他工艺。 (3)在厌氧-缺氧-好氧交替运行下,丝状菌不会大量繁殖,SVI一般100,不会发生污泥膨胀。 (4)污泥中磷含量高,一般为2.5%以上。 (5)脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响,因而脱氮除磷效率不可能很高。   存在问题 A2/O工艺当脱氮效果好时,除磷效果较差,反之亦然,很难同时取得好的脱氧除磷效果。原因为: 该流程回流污泥全部进入厌氧段,为了维持较低的污泥负荷,要求较大的回流比(一般在40%~100%),方可保证系统硝化良好,但回流污泥也将大量硝酸盐带入厌氧池,而聚磷菌放磷的条件是厌氧状态,并同时有溶解性BOD5存在。 但当厌氧段存在大量硝酸盐时,反硝化菌会以有机物为碳源进行反硝化,等脱氮完全后才开始磷的厌氧释放,这就使得厌氧段进行磷的厌氧释放的有效容积大为减少,从而使得除磷效果较差,而脱氮效果较好。 反之,如果好氧段硝化作用不好,则随回流污泥进入厌氧段的硝酸盐减少,改善了厌氧段的厌氧环境,使磷能充分地厌氧释放,所以除磷的效果较好,但由于硝化不完全,故脱氮效果不佳。所以A2/O工艺在脱氮除磷方面不能同时取得较好的效果。   改进措施 针对上述A2/O工艺存在的问题,应对该工艺的设计和运行作如下改进: (1)将回流污泥分二点加入,减少加入到厌氧段的回流污泥量,从而减少进入厌氧段的硝酸盐和溶解氧。在保证总的污泥回流比为60%~100%的情况下,一般到厌氧段的回流污泥比为10%,即可满足磷的需要,而其余的回流污泥则回流到缺氧段以保证氮的需要。 (2)A2/O工艺系统中剩余污泥含磷量较高,在其消化过程中磷会重新释放和溶出。同时由于剩余污泥沉淀性能较好,所以可取消消化池,直接经浓缩压滤后作为肥料使用。 (3)在硝化好氧段,污泥负荷率应小于0.18kgBOD5/(kgMLSS·d),而在除磷厌氧段,污泥负荷率应在0.10kgBOD5/(kgMLSS·d)以上。

抗生素污水处理方法

    前言 浙江某制药厂外沙新厂区污水处理站处理污水量为240m³/d,进水CODCr为2500kg/d,处理后的排放水要求达到生物制药行业CODCr排放标准300mg/L(二级标准)。本工程土建部分于1993年底完成,由于资金困难1995年四季度才安装设备和管道,于1996年一季度全部安装结束,在4月下旬对厌氧反应器投加污泥进行调试,由于厌氧处理设备调试阶段较长,经反复调试和摸索,到1996年11月份才进入正常运行。经过台州市环保监测中心站多次取样监测,出水指标均基本符合设计要求,于1997年7月由浙江省环保局主持通过验收。 由于抗生素污水在处理上有相当的难度,处理装置投资大,技术比较复杂,运行费用也相当可观,为此,作一小结,期望能起到抛砖引玉之效果。 1污水处理工程简介 在建本污水处理工程前,在“七五”期间,该厂的6.6kg/a阿霉素工程曾建有一套60m³/d规模的污水处理装置,其处理方法为:臭氧氧化-生物接触氧化法。在实际运行中,装置好氧生化部分已无余量,臭氧氧化解毒处理部分还尚有每天处理能力十几m³污水的余量。由于该厂“八五”项目:500kg/a妥布霉素、10kg/a丝裂霉素、1000kg/a阿佛菌素工程的相继建设,有关专家和省、地、市环保部门建议:在新厂区应综合规划,几个项目的污水进行集中统一治理。经与厂方反复研究,总结阿霉素工程污水处理的成功经验,决定利用阿霉素工程污水处理站的余量处理设施,再设计一套处理污水量为240m³/d,处理CODCr进量为2500kg/d的污水处理装置。 根据该厂生产工艺特点和水质情况,对于各股污水进行仔细分析和计算,为了使生化处理系统能顺利运行及降低基建投资,本设计采用如下预处理措施:(1)用臭氧氧化法预处理丝裂霉素污水,使抗生素的环状母体结构断裂。(2)用生物水解工艺预处理混合污水,使钢制厌氧反应器容积减少,以降低基建投资。 2污水处理工艺流程 污水处理流程见图1。 丝裂霉素车间污水用泵送至已建的阿霉素污水处理站臭氧氧化塔处理,经处理的污水与妥布霉素等车间的污水一道自流入污水集水池,平均每月1.2批,每批28t的发酵倒罐液由工艺物料泵送至设在集水池顶上的倒罐液贮存池,经自然沉淀的上清液慢慢加入污水集水池中,沉淀物用泵送到污泥浓缩塔,再经高速离心分离机处理,此泥饼可回收做复合饲料或作农肥,滤液返回到污水集水池,此池中的污水由潜污泵送到污水调节池。由于各车间的污水排放不均匀,所以潜污泵开停只得由集水池中的高低水位来控制(即高水位时开泵,低水位时停泵)。污水调节池容积设有1天之设计水量,以利于水质均化。污水调节池出水自流入本池下面的生物水解反应池,在此池中装有半软性组合填料,在厌氧菌的作用下,能将较复杂的有机物分解为小分子化合物。经生物水解反应池处理的污水,用污水泵均匀地将水送到旋流式浮腾厌氧反应器处理。厌氧反应器出水再自流到菌液分离池、预曝气池、生物接触氧化池及气浮净水器处理。为控制生物接触氧化池的进水浓度,从而保证处理的污水达标排放,本设计特设清下水集水池1座,用泵将清下水送往预曝气池。 为使厌氧反应器工作效率较佳和稳定,本设计在水解反应池的进口处设有蒸汽加温措施,温度自动控制在35±3℃,并还设有温度指示和报警装置。 生化处理的沉淀污泥和气浮净水器的浮渣均经高速离心机处理后运出作农肥。 厌氧处理所产生的沼气,根据有关资料计算,每天约1025m³,本设计设有200m³气柜1台,经水封罐后,送到锅炉房作辅助燃料之用。 3主要处理构筑物和设备设计参数 3.1生物水解反应池 为使池中有较高的厌氧微生物存在,以将进水中颗粒物质和胶体物质迅速截留和吸附,在此池中放置了半软性组合填料。污水停留时间为8h。 3.2旋流式浮腾厌氧反应器 本设备是我院研究开发的专利产品,圆形钢结构,共2台,其尺寸为:φ6m×13.2m。该设备采用水轮式可调配水器进行布水,反应器内设有可靠的三相分离器和充填浮腾生化填料及增设浮渣排放口,使反应器内的污水、污泥和浮腾填料充分流化,促进有机物与微生物的接触,缩短了系统的启动时间,提高了污水消化效率。具有结构合理,占地面积小,操作简便,对污水浓度变化适应性强的特点,是一种高效、节能、高浓度的有机污水厌氧生化处理设备。考虑到本厂污水的复杂性,本设备的污水总停留时间为2.7d,CODCr容积负荷为3.32kgCODCr/(m³.d)。 3.3生物接触氧化池 为了使池中有较高的好氧活性污泥浓度,并使之去除CODCr效果稳定,在此池中放置弹性立体填料。本池采用二段法,第一段接触氧化池与第二段接触氧化池容积之比为2.5∶1,总停留时间为17.85h,CODCr容积负荷为1.5kgCODCr/(m³.d)。 3.4气浮净水器 本设计选用组合式气浮净水设备,由混合反应部分、气浮分离部分(含清水箱)、溶气水制备系统、刮渣部分、电控部分组成。该设备为钢结构,外形尺寸为:L×B×H=3.5m×2.55m×2.4m,处理污水量为15m³/h。实际厂方购买了1台处理污水量为10m³/h的气浮设备。 4实际治理效果 根据浙江海门制药厂所提供1996年12月~1998年3月份的监测记录表,在进水量为10m³/h,水温35℃~36℃的情况下,各处理构筑物的CODCr指标采用加权平均法进行整理,其结果详见表1。 5环境效益 浙江省台州市环境监测中心站曾在1996年12月16、17、18日和1997年6月16、17日,在各处理单元进出口处,每日取4个水样进行分析,在该项目竣工验收监测报告中结论为:浙江海门制药厂日处理240m³污水处理站投入运行后,使该厂生化制药废水对椒江水环境质量的污染问题有了根本性的解决。经过污水站处理后废水CODCr浓度从8163mg/L降低至202.5mg/L,总去除率达97.5%;废水BOD5浓度从2344mg/L降至78.5mg/L,总去除率为96.6%;pH从5.54~10.10经处理后为7.56~8.32;总排污口废水CODCr浓度均值为208.8mg/L,出水pH范围在7.82~8.06之间,该废水CODCr、pH符合《污水综合排放标准》中的生化制药新扩改二级标准,同时也达到工程设计要求。 6经验和教训 (1)原厂区管道设有高浓度污水和生产废水管道系统,由于车间排水比较混乱和施工中存在一些问题,发现生产废水管道系统与高浓度污水管道中的水质相差无几,这样生物接触氧化池进水无生产废水稀释,进水CODCr指标显然偏高,影响好氧微生物繁殖。 (2)本设计好氧曝气系统中,虽对可变孔曝气器的风阻留有充分的风压,但在池底的风管未完全连成环状,在开车时发现曝气器出气不均匀现象,经过返工改造,才得以消除。 (3)本设计设有发酵倒罐液贮存池,实际上厂方没有将此池利用起来,发酵车间若发生倒罐,其废液就近排入下水道,这样污水的pH值和CODCr浓度变化较大。原设计没有设调节pH值的设备,在实际运行中不得不在污水集水池中加碱调整pH值来满足微生物最佳生长的pH范围,以促使生化处理顺利进行。 (4)对于厌氧反应器的菌种问题,应尽可能用厌氧污泥进行接种。本工程在1996年4月下旬采用杭州农药厂污水的好氧干污泥进行接种,最终未获成功。于1996年9月下旬再投加20t杭州灯塔养殖场厌氧湿污泥,才顺利开车成功。但其中一台反应器无接种污泥加入,只得靠另一台反应器出水中的剩余污泥回流,致使这台反应器至今还没有达到最佳状态。若这两台反应器均达到最佳状态,CODCr总去除率可望进一步提高。 (5)本工程原设计中设有污泥处理设备,厂方实际没有购买。实践证明:本工程污水处理系统停留时间长,污泥自身消化掉,无污泥排放。 (6)原设计中设有沼气回收利用系统,此系统没有上马,沼气只得放空焚烧,白白浪费能量。厂方对该工程日常运行费用核算,处理每m³污水费用为3.32元(包括混凝剂费、电费、蒸汽费和人工费)。若将沼气利用起来,可以降低日常运行费用。 7结束语 本工程采用厌氧-好氧-气浮法处理生化制药抗生素污水的工艺,是集各成熟、高效处理单元的合理组合,经过近一年半时间的运行证明,本污水处理流程耐冲击负荷、操作简便、运行稳定。厌氧反应器CODCr去除率为75.1%~79.8%;生物接触氧化池CODCr去除率为75.3%~79.2%;气浮净水器CODCr去除率为41%~46.9%;整个处理流程CODCr总去除率为96.7%~97.3%。经处理的污水CODCr、pH均达到《污水综合排放标准》中的生化制药新扩改二级标准。

农村污水处理五大技术工艺

到目前为止,农村污水一直是我国污水处理的难题之一。近年来,农村污水的无序排放更是不断加重,造成的影响不仅仅是水环境被破坏,更严重的是加快了部分疾病的传播,成为危害农村居民生活的来源。如何应对农村污水处理难的问题,农村污水处理又有那些工艺呢?下面本文就对现有工艺技术进行介绍,并对其优缺点进行对比。   工艺一:地埋A/O-人工湿地 地埋A/O-人工湿地技术是在常规生化处理基础上增设人工湿地系统进行深度处理。人工湿地系统是人为的在有一定长宽比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如砾石等) 混合组成填料床,使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动,并在床体表面种植性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物(如芦苇,蒲草和美人蕉等) ,形成一个“基质—微生物—植物”的复合生态系统,并利用这种复合生态系统独特的净化功能进行水质高效净化。适用于地势条件易于集水污水并能通过自流出水的且规模适中的村庄,处理规模20~200 t/天。 工艺参数: 缺氧池停留时间不小于4 h,好氧池停留时间不小于6 h,污泥清理周期180 天,人工湿地水力负荷0. 5 ~1. 0 m³/(m²˙d) ,工艺流程见图1。 目前农村污水处理的五大技术工艺 人工湿地系统较之传统处理系统有许多优点: ①建造和运行费用便宜,易于维护; ②处理工艺效果可靠,不仅能去除常规污染物,而且对营养物质等具有明显的处理效果; ③可有效缓冲水力和污染负荷造成的冲击。 同时,污水人工湿地处理系统也存在一定的缺点: 占地面积大,每天处理吨水需要占地5~10 m2 ; 易受病虫害的影响; 生物和水力复杂性,使得设计运行参数不精确,需经过2~ 3 个生长季节,才能形成稳定的植物和微生物系统。   工艺二:地埋A/O-生态塘 地埋A/O-生态塘技术是在常规生化处理后增加生态塘处理工艺。生态塘亦称氧化塘或稳定塘,是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。其净化过程与自然水体的自净过程过程相似,通常是将土地进行适当的人工修整,建成池塘,并设置围堤和防渗层,依靠塘内生长的微生物来处理污水。生物塘是以太阳能为初始能量,通过在塘中种植水生植物,进行水产和水禽养殖,形成人工生态系统,在太阳能(日光辐射提供能量) 作为初始能量的推动下,通过生物塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化,将进入塘中污水的有机污染物进行降解和转化,最后不仅去除了污染物,而且以水生植物和水产、水禽的形式作为资源回收,净化的污水也可作为再生资源予以回收再用,使污水处理与利用结合起来,实现污水处理资源化。该技术适用于拥有自然池塘或闲置沟渠,地势条件易于收集污水,并能通过自流出水的且规模适中的村庄,处理规模20~200t/天。 工艺参数: 缺氧池停留时间不小于4 h,好氧池停留时间不小于6 h,生态塘停留时间不小于24 h,污泥清理周期180天,工艺流程见图2。 目前农村污水处理的五大技术工艺 生态塘较传统处理工艺基建投资和运行费用低、维护和维修简单、管理方便; 但负荷低,占地大,受气候影响较大,若设计或运行管理不当,则会造成二次污染。   工艺三:地埋A2/O-人工湿地 A2/O 工艺亦称A-A-O 工艺,本工艺为采用厌氧—缺氧—好氧法生物脱氮除磷工艺的简称,是流程最简单,应用最广泛的脱氮除磷工艺。适用于处理要求较高,四季气候变化大,气温较低的地区。处理规模不小于200 吨/天。 工艺参数: 厌氧池停留时间不小于2 h,缺氧池停留时间不小于4 h,好氧池停留时间不小于6 h,人工湿地水力负荷0. 5~1. 0 m³/(m²˙d) ,污泥理周期180 天,工艺流程见图3。 目前农村污水处理的五大技术工艺 地埋A2/O 工艺主要优点有: ①脱氮除磷效果好,出水水质好; ②工艺稳定可靠,便于集中管理。 但是A2/O 处理工艺也存在一定的缺点: 反应池容积较A/O 工艺要大; 需要设置内回流,能耗高; 运行费用高。   工艺四:生物滴滤工艺 生物滴滤法,亦称滴滤池工艺,一般以碎石或塑料制品为滤料,污水喷洒在滤层上部,沿滤料孔隙下渗时,有一部分污水、污染物和细菌附着在滤料表面上,微生物便在滤料表面大量繁殖,形成生物膜。污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附、降解,从而得到净化。本技术适用于处理要求一般,规模较小,距离居民区较远的污水处理设施,处理规模10~30 吨/天。 工艺参数: 集水池停留时间不小于12 h,缺氧池停留时间不小于12 h,生物滤塔负荷0. 2~0. 3 m³/(m²˙d) ,人工湿地水力负荷0. 5~1. 0 m³/(m²˙d) ,污泥理周期180 天,工艺流程见图4。 目前农村污水处理的五大技术工艺 生物滤池可分为普通生物滤池、高负荷生物滤池和塔式生物滤池3 类。其中,塔式生物滤池处理效率高、占地面积小,且可通过自然通风供氧节省能耗,适用于处理农村生活污水,污水沿塔自上而下流动,在自然供氧(动力供氧) 的情况下,使好氧微生物在滤料表面形成生物膜,去除污水中呈悬浮、胶体和溶解状态的污染物质。但是,生物滴滤工艺有以下缺点: 滤料易堵塞; 产生滤池蝇,散发恶臭; 若使用风机曝气,则较人工处理费用高。   工艺五:一体化MBR工艺 MBR是一种将活性污泥法和一体化浸没式膜分离系统结合的传统改良型工艺,利用膜组件进行的固液分离过程取代了传统的沉降过程,能有效的去除固体悬浮颗粒和有机颗粒,制备无菌水。系统出水可直接用于生产或生活回用。废水通过本处理系统处理排放出水的各项指标均可以达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》的指定标准。该技术适用于有回用要求或用地紧张的的污水处理设施,处理规模20 ~500 吨/天。 工艺参数: 缺氧反应区停留时间不小于2 h,MBR区停留时间不小于4h,污泥理周期360 天,工艺流程见图5。 目前农村污水处理的五大技术工艺 一体化MBR设备具有自动化程度高,出水水质好,施工周期短,占地面积小,出水水质稳定,污泥产量少等优点。 不足之处是投资大,膜组件造价高; 其次是高强度曝气,能耗高; 第三是膜污染清洗,需定期更换。 结语:五大工艺技术,优缺点各不一,应对各地的污水现状,各地政府环保部门应当做出相应方案并予以治理,最大程度的保障农村居民的用水健康问题。具体分析见表4。

污水处理厂常用除臭技术

    近年来,随着大型城市污水处理厂的大量建成,作为污水厂附属产品的臭气,以及相应的臭气处理也越来越受到人们的关注。城市污水处理过程中产生的臭气主要集中在进水泵房、初沉池、曝气池、储泥池、污泥浓缩池、污泥脱水机房以及堆棚处。这些致臭物质主要有硫化氢、氨等无机物和低分子脂肪酸、胺类、醛类、酮类、醚类、卤代烃等有机物。据分析,成分中氨的浓度最高,其次是H2S;臭气的强度中甲硫醇最大,其次是H2S(其臭气强度达到了强臭的程度)。这些污染物具有易挥发、嗅阈值低等特点,不仅严重污染周边居民的生活环境,危害人体健康,而且对污水处理厂的金属材料、设备和管道具有强烈腐蚀性,因此采取除臭措施非常必要。 随着社会经济的发展、生活水平的提高和公众环境意识的日益增强,城市污水处理厂的恶臭污染也就成为亟待解决的首要问题。因此在建设污水处理厂的过程中,除了设置必要的污水、污泥处理与处置系统外,还需针对污水处理厂臭气物质的成分和臭气的强度,选择合适的除臭技术,设置经济有效的除臭系统。 对污水处理厂常用的几种恶臭处理技术进行技术经济因素综合比较分析,以寻找高效率、低能耗、无二次污染的除臭技术,为城市污水处理厂选择除臭系统提供科学依据。 污水处理厂常用的除臭技术及应用现状 城市污水处理系统由于其特殊性而具有成分复杂多变,有毒有害、动态负荷显著以及排污持续、近居民区,且很多时候是短时间突发的,较难于捕集和收集,也给治理带来困难。目前污水处理厂工程上常用恶臭气体技术主要有生物滤池、生物滴滤塔、生物滤床活性炭吸附、高能离子除臭、化学除臭和活性氧除臭等。     1、生物滤池 生物滤池主要包括增湿器和生物处理装置两部分。由引风机收集的臭气经增湿装置预处理(有的预处理还包括温度调节、去除颗粒物等)后进入生物处理装置,气体中的污染物从气相主体扩散到填料外层的水膜并被填料所吸附,最终降解为二氧化碳、水等,处理后的气体从生物滤池的顶部排出。生物滤池的填料层是具有吸附性的滤料(如土壤、堆肥、活性炭等)。堆肥生物滤池因其较好的通气性和适度的通水和持水性,以及丰富的微生物群落,能有效地去除烷烃类化合物如丙烷、异丁烷,对酯及乙醇等生物易降解物质的处理效果更佳。   2、生物滴滤塔 生物滴滤塔主体为填充塔,内有一层或多层填料,填料表面是由微生物区系形成的几毫米厚的生物膜。含可溶性无机营养液的液体从塔上方均匀地喷洒在填料上,液体自上向下流动,然后由塔底排出并循环利用。有机废气由塔底进入生物滴滤塔,在上升的过程中与润湿的生物膜接触而被净化,净化后的气体由塔顶排出。在欧美、日本等国家,生物滴滤塔工艺被广泛应用于污水厂臭气处理工程中。   3、生物滤床 生物滤床除臭原理是将气体收集并加湿后通过管道输入生物滤床底部并使其扩散于土壤内,臭气中多种污染成分溶于水后吸附于土壤颖粒表面。经过一段时间在土壤颗粒表面可逐渐培养出针对致臭物质的微生物,并可不断将致臭物质分解,完成脱臭。生物滤床法的工艺流程为:臭气收集→风管输送→抽风机→预洗池加湿→生物滤池→排气。滤床填料可采用海绵、干树皮、干草、木渣、贝壳、果壳及其混合物等。广州猎德污水处理厂采用洗涤-生物滤床联合除臭工艺对污泥浓缩池、脱水间臭气进行处理,NH3去除率大于90%,H2S去除率大于99%。   4、植物提取液除臭 植物提取液除臭的机理为臭气中的异味分子被喷洒分散在空间的植物提取液液滴吸附,在常温下发生各种反应,生成无味无毒的分子。在污水厂中,植物提取液除臭剂主要应用于提升泵房、生物处理池、污泥脱水车间等产生恶臭气体且恶臭气体不便于收集的构筑物内。   5、活性炭吸附 活性炭吸附的除臭机理主要是利用活性炭的吸附作用,使恶臭气体通过吸附剂填充层而被吸附去除。活性炭除臭工艺是一种高效的除臭技术,对恶臭物质有较大的平衡吸附量,对多种恶臭气体都可达到较好的吸附效果,但运行费用高,需定期维护,常用于低浓度臭气和脱臭的后处理。   6、高能离子除臭 高能离子净化系统工作原理是置于室内的离子发生装置发射出高能正、负离子,它可以与室内空气当中的有机挥发性气体分子(VOC)接触,打开VOC分子化学键,分解成二氧化碳和水;对硫化氢、氨同样具有分解作用;离子发生装置发射离子与空气中尘埃粒子及固体颗粒碰撞,使颗粒荷电产生聚合作用,形成较大颗粒靠自身重力沉降下来,达到净化目的;发射离子还可以与室内静电、异味等相互发生作用,同时有效地破坏空气中细菌生存的环境,降低室内细菌浓度,并将其完全消除。 高能离子净化系统在欧洲诸国应用于医院、办公楼、公众大厅等,以空气净化以致达到模拟自然森林空气清新的效果。近些年逐步开发应用于污水处理厂和污水提升泵房的脱臭方面,法国、英国、苏格兰、瑞典等国的应用实例很多。   7、化学除臭 化学除臭法是用化学介质(NaOH、NaOCl)与H2S进行反应,从而达到除臭目的。化学除臭法耐冲击负荷强,可间歇工作,工作方式灵活。但化学除臭法主要是针对H2S而进行的,成本高且臭味中含有多种气体成分很难用单一的化学反应来消除臭味。总之,用化学吸收法来处理臭味不是很成熟,该方法有待进一步来完善。   8、活性氧技术 活性氧技术除臭原理是在常温常压下高压脉冲放电将空气中氧分子电离成臭氧(O3)、原子氧(O)、羟基自由基(OH)等活性氧,活性氧中的离子氧有极强的氧化能力,其氧化能力是氧气的上千倍,可以将氨、硫化氢、硫醇等污染物,以及恶臭异味其它有机物迅速氧化,氧化所需时间只在百分之秒,同样,活性氧的寿命只有数秒。一般污水厂脱硫工艺中,活性氧剂量在1×10-6~25×10-6,该工艺反应停留时间是最重要参数,与恶臭浓度及去除要求有关,一般为几秒到几分钟。

农村生活污水处理技术方法

1.农村生活污水特征   1.1水质特征 ①污水分布较分散,涉及范围广、随机性强,防治十分困难,管网收集系统不健全,粗放型排放,基本没有污水处理设施;②农村生活污水浓度低,变化大;③大部分农村生活污水的性质相差不大,水质波动大,可生化性强;④厕所排放的污水水质较差,但可进入化粪池用作肥料。   1.2水量特征 ①一般农村的生活污水量都比较小,除小城镇外,一般农村人口居住分散,水量相对较少,产生的生活污水量也较小;②变化系数大,居民生活规律相近,导致农村生活污水排放量早晚比白天大,夜间排水量小,甚至可能断流,水量变化明显。   2、农村生活污水的几种处理技术方法   2.1生活污水净化沼气池处理 生活污水净化沼气池处理技术能够适应农村的生活污水处理,具有节俭、能够体现环境与社会效益相结合的处理方法。沼气池将污水中的有机物通过厌氧发酵后产生沼气,人类在利用沼气进行做饭、发电等,循环利用。经过处理的生活污水,去除了大部分有机物,达到净化的目的,然后排放。处理后的水可以用来浇花、或者用作喷泉。生活污水净化沼气池取代了传统的化粪池,目前生活污水净化沼气池工艺已经得到了很大的提高,技术完善度也比较成型,农村生活污水的处理水平也会有所提高。   2.2土地渗滤处理系统处理 土地渗滤处理技术是利用大自然的自动净化能力,将污水中的有机物通过土层或者植被运用物理、化学、生物等作用吸附,对污水中的有机物进行再次利用,使植被长得更加茂盛,对污水中的有机物进行降解。 在污水处理过程中,常常会模仿大自然的这种效果来进行过滤,将污水中的有机物进行降解与分离,适用于农村生活污水的处理。   2.3人工湿地处理系统 人工湿地是模仿大自然的湿地系统建造的来处理农村生活污水的一种技术。建造成的构筑物,在此底部,按照一定的技术规划来填料进行污水处理。这些填料有石子,沙子等,在此表层种植一些适应与生活污水的生存条件的植被,通过生态系统内的微生物或者植物的协同作用,实现污染物的处理与净化。人工湿地经济实用,适合于处理农村的生活污水。它利用的机理比较复杂,植被的净化起着重要的作用。此污水处理技术已经广泛应用,比较适合农村。   2.4生物滤池技术 生物滤池中有碎石、塑料制品做成的填料,而微生物依附在填料上,生长成生物群落,当污水进入生物滤池后,瞬间形成一个反应器,将污水中的有机物进行分解。填料截留过滤污水中的大颗粒物和悬浮物,起到过滤池的作用。过滤池中的微生物可以将大分子的不溶性的物质水解转化为小分子的可溶性物质,起到水解的作用。过流程池中的微生物吸附、吸收水中的有机污染物,一部分转化为自身的生长繁殖与代谢,一部分将有机污染物进行分解产生沼气排放出去。   2.5太阳能/风能微动力污水处理技术 太阳能/风能微动力污水处理技术是以传统“A2/O”工艺为基础,由太阳能光伏板、小型风力发电机、蓄电池组、曝气系统、回流系统、微电脑控制系统和远程通信系统等组成,通过太阳能光伏板将太阳能转为电能,结合小型风力发电机发电作为曝气设施、回流设施的动力,而多余能量则储存于蓄电池中;根据优化调试后的数据,通过微电脑控制系统,完成自动化控制,自动运行曝气设施、回流设施及搅拌设施。其经过积水、厌氧生物处理、接触氧化、沉淀,从而达标排放。 太阳能和风能作为能源资源在污水处理的应用中,不仅仅是用于微动力能源,在北方,还可以为水池起到保温作用,提高冬季污水处理效率。该污水处理技术具有清洁、方便、安全、节能等优点。太阳能/风能微动力污水处理技术合理地利用了热量和气候条件,使整个过程更环保、更节能;其运行费用为零,是其他处理工艺所不能相比的。但其也存在着一定的缺点,缺乏专业技术人员,在后期运行和维护过程中有困难。 结束语 农村生活污水的处理技术应根据农村的地理现状,充分考虑当地农村气候、温度、湿度等条件来进行污水技术的实施与管理。利用生活污水净化沼气池、土地渗滤处理系统、人工湿地处理系统、生物滤池、太阳能/风能微动力污水处理等技术方法,来对农村生活污水的现状进行选择相应的处理技术,因地制宜地引进合适该地区的污水处理技术。

MBR脱氮除磷组合工艺详解

由于目前污水排放标准普遍提高了对脱氮除磷的要求,几乎所有的传统脱氮除磷工艺都被应用到了MBR工艺中,如AO、A2O、SBR等,这些传统工艺中遇到的技术问题同样会在MBR脱氮除磷工艺中出现,但MBR工艺的一些自身特性可以对原有的脱氮除磷工艺起到强化作用,A2O及其变形强化工艺是众多应用在MBR脱氮除磷工艺中处理效果最为突出,运行管理最为方便,也是最稳定可靠的一类。   以下将介绍多种形式的MBR脱氮除磷组合工艺   SBR -MBR工艺 序批式反应器(SBR)作为一种改良型的活性污泥处理工艺,利用时间上的推流代替空间上的推流,即以时间换空间的概念。该工艺集进水、厌氧、好氧、沉淀于一池,不但可以为实现生物脱氮除磷提供条件,还可以灵活变换运行方式以适应不同类型污水的处理要求,便于自动控制等。 将SBR与MBR相结合形成的SBR-MBR工艺,除了具有一般MBR的优点外,对于膜组件本身和SBR工艺两种程序运行都互有帮助。由于膜组件的截留过滤作用,反应中的微生物能最大限度地增长,利于世代时间较长的硝化及亚硝化细菌的生长繁殖,因此,污泥的生物活性高,吸附和降解有机物的能力较强,同时也具有较好的硝化能力。 此外,SBR式的工作方式为除磷菌的生长创造了条件,同时也满足了脱氮的需要,使得单一反应器内实现同时高效去除氮磷及有机物成为可能。与传统SBR系统相比,SBR-MBR在反应阶段利用膜分离排水,可以减少传统SBR的循环时间;同时,序批式的运行方式可以延缓膜污染。   A2O-MBR工艺 传统的生物脱氮工艺通常采用前置反硝化或后置反硝化来实现氮的去除,而设置了厌氧、缺氧和好氧反应器的A2O工艺则可以实现同步除碳和脱氮除磷功能。由A2O工艺与膜分离技术结合而成的具有同步脱氮除磷功能的A2O-MBR工艺,可进一步拓展MBR的应用范畴。 在该工艺中设置有两段回流,一段是膜池的混合液回流至缺氧池实现反硝化脱氮,另一段是缺氧池的混合液回流至厌氧池,实现厌氧释磷。 A2O-MBR工艺中高浓度的MLSS、独立控制的水力停留时间和污泥停留时间、回流比及污泥负荷率等都会产生与传统A2O工艺不同的影响,具有较好的脱氮除磷效率。   3A-MBR工艺 3A-MBR是依据生物脱氮除磷机理,结合膜生物反应器技术特点而形成的具有高效脱氮除磷性能的新型污水处理工艺。 其基本原理是,膜生物反应器内的高浓度硝化液和高浓度活性污泥经过回流系统形成良好的缺氧、厌氧条件,实现系统的高效脱氮除磷。 该工艺的内部流程依次是第一缺氧池、厌氧池、第二缺氧池、好氧池和膜池,膜池混合液分别回流至第一缺氧池和第二缺氧池。第一缺氧池利用进水碳源和回流硝化液进行快速反硝化,接着混合液进入厌氧池进行厌氧释磷,减少了硝酸盐对释磷的影响,第二缺氧池再利用污水中剩余的碳源和回流的硝化液进一步反硝化脱氮,好氧池内同步发生有机物降解、好氧释磷和好氧硝化等多种反应,彻底去除污水中的污染物,混合液再a经膜过滤出水,实现了对污水中有机物和氮磷的去除。 3A-MBR工艺合理地组合了有机物降解和脱氮除磷等各处理单元,协调了各种生物降解功能的发挥,达到了同步去除各污染指标的目的,具有较高的推广应用价值。   A2O/A-MBR工艺 A2O/A-MBR工艺是一种强化内源反硝化的新型工艺,该工艺利用MBR内高浓度活性污泥和生物多样性来强化脱氮除磷效果,工艺流程依次为厌氧、缺氧、好氧、缺氧和膜池。该工艺在普通A2O工艺后再设一级缺氧池,在利用进水快速碳源完成生物除磷和脱氮后,再利用第二缺氧池进行内源反硝化,进一步去除TN,之后,再利用膜池的好氧曝气作用保障出水。 A2O/A-MBR工艺是针对进水碳源不足,而同时又有较高脱氮要求的污水处理项目所开发,也是强化脱氮的MBR脱氮处磷工艺。   A(2A)O-MBR工艺 A(2A)O-MBR工艺是两段缺氧A2O工艺与MBR工艺的结合,其特点是在传统的A2O工艺中设置了两段缺氧区(缺氧区Ⅰ和缺氧区Ⅱ),在第一缺氧区内从好氧区回流的NO3-完全被还原,实现完全反硝化;而在第二缺氧区内实现内源反硝化,节省外加碳源的投加。生物反硝化需要有机碳源作为电子供体,用于产能和细胞合成。 生物脱氮所用碳源一般有3类:原水碳源、外加碳源和内源碳源。利用原水碳源的前置反硝化工艺一般总氮去除率不高,如果要进一步提高脱氮效率,则需要外加碳源进行反硝化。 有关研究发现污泥中含有的碳水化合物(50.2% )、蛋白质(26.7% )、脂肪(20.0% ) 均属于慢速可生物降解碳源,如果将这些物质转化为易生物降解碳源用于脱氮系统,则可大大提高污水的生物脱氮效率,同时避免了外加碳源,节约运行费用,因此具有很高的价值。A(2A)OMBR工艺生物池两段缺氧的设计正是借鉴了这个原理。

氧化沟工艺概述

1、氧化沟工艺的介绍 氧化沟(oxidationditch)又名连续循环曝气池(Continuousloopreactor),是活性污泥法的一种变形。氧化沟工艺在城市生活污水及工业废水处理领域已经得到广泛应用,并成为当前占主导地位的活性污泥污水处理技术。尤其在我国,污水处理厂的建设以中小型规模为主,各类氧化沟工艺得到普遍应用,其中奥贝尔氧化沟应用较广,DE及T型多沟交替式在中高浓度污水处理厂应用较多,而卡鲁塞尔氧化沟以外贷项目为主。 氧化沟是由荷兰卫生工程研究所在上世纪50年代研制开发的废水生物处理技术,是活性污泥法的一种改型,属延时曝气的一种特殊形式。其基本特征是曝气池呈封闭、环状跑道式,池体狭长,池深较浅,在沟槽中设有表面曝气装置。废水和活性污泥以及各种微生物混合在沟渠中作不停地循环流动,完成对废水的硝化与反硝化处理。生物氧化沟兼有完全混合式、推流式和氧化塘的特点。在技术上具有净化程度高、耐冲击、运行稳定可靠、操作简单、运行管理方便、维修简单、投资少、能耗低等特点。氧化沟在空间上形成了好氧区、缺氧区和厌氧区,具有良好的脱氮功能。   1氧化沟工艺概述   1.1氧化沟工艺基本原理和主要设计参数 氧化沟又名氧化渠,因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动,因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长,有机负荷低,其本质上属于延时曝气系统。以下为一般氧化沟法的主要设计参数: 水力停留时间:10-40小时; 污泥龄:一般大于20天; 有机负荷:0.05-0.15kgBOD5/(kgMLSS.d); 容积负荷:0.2-0.4kgBOD5/(m3.d); 活性污泥浓度:2000-6000mg/l; 沟内平均流速:0.3-0.5m/s   1.2氧化沟的技术特点: 氧化沟利用连续环式反应池(CintinuousLoopReator,简称CLR)作生物反应池,混合液在该反应池中一条闭合曝气渠道进行连续循环,氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置,向反应池中的物质传递水平速度,从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。 氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成,沟体的平面形状一般呈环形,也可以是长方形、L形、圆形或其他形状,沟端面形状多为矩形和梯形。 氧化沟法由于具有较长的水力停留时间,较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法,可以省略调节池,初沉池,污泥消化池,有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果,这主要是因为巧妙结合了CLR形式和曝气装置特定的定位布置,是式氧化沟具有独特水力学特征和工作特性: 1)氧化沟结合推流和完全混合的特点,有力于克服短流和提高缓冲能力,通常在氧化沟曝气区上游安排入流,在入流点的再上游点安排出流。入流通过曝气区在循环中很好的被混合和分散,混合液再次围绕CLR继续循环。这样,氧化沟在短期内(如一个循环)呈推流状态,而在长期内(如多次循环)又呈混合状态。这两者的结合,即使入流至少经历一个循环而基本杜绝短流,又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。同时为了防止污泥沉积,必须保证沟内足够的流速(一般平均流速大于0.3m/s),而污水在沟内的停留时间又较长,这就要求沟内由较大的循环流量(一般是污水进水流量的数倍乃至数十倍),进入沟内污水立即被大量的循环液所混合稀释,因此氧化沟系统具有很强的耐冲击负荷能力,对不易降解的有机物也有较好的处理能力。 2)氧化沟具有明显的溶解氧浓度梯度,特别适用于硝化-反硝化生物处理工艺。氧化沟从整体上说又是完全混合的,而液体流动却保持着推流前进,其曝气装置是定位的,因此,混合液在曝气区内溶解氧浓度是上游高,然后沿沟长逐步下降,出现明显的浓度梯度,到下游区溶解氧浓度就很低,基本上处于缺氧状态。氧化沟设计可按要求安排好氧区和缺氧区实现硝化-反硝化工艺,不仅可以利用硝酸盐中的氧满足一定的需氧量,而且可以通过反硝化补充硝化过程中消耗的碱度。这些有利于节省能耗和减少甚至免去硝化过程中需要投加的化学药品数量。 3)氧化沟沟内功率密度的不均匀配备,有利于氧的传质,液体混合和污泥絮凝。传统曝气的功率密度一般仅为20-30瓦/米3,平均速度梯度G大于100秒-1。这不仅有利于氧的传递和液体混合,而且有利于充分切割絮凝的污泥颗粒。当混合液经平稳的输送区到达好氧区后期,平均速度梯度G小于30秒-1,污泥仍有再絮凝的机会,因而也能改善污泥的絮凝性能。有污水需要处理的单位,也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。 4)氧化沟的整体功率密度较低,可节约能源。氧化沟的混合液一旦被加速到沟中的平均流速,对于维持循环仅需克服沿程和弯道的水头损失,因而氧化沟可比其他系统以低得多的整体功率密度来维持混合液流动和活性污泥悬浮状态。据国外的一些报道,氧化沟比常规的活性污泥法能耗降低20%-30%。 另外,据国内外统计资料显示,与其他污水生物处理方法相比,氧化沟具有处理流程简单,超作管理方便;出水水质好,工艺可靠性强;基建投资省,运行费用低等特点。   1.3曝气设备的革新: 曝气设备对氧化沟的处理效率,能耗及处理稳定性有关键性影响,其作用主要表现在以下四个方面:向水中供氧;推进水流前进,使水流在池内作循环流动;保证沟内活性污泥处于悬浮状态;使氧、有机物、微生物充分混合。针对以上几个要求,曝气设备也一直在改进和完善。常规的氧化沟曝气设备有横轴曝气装置及竖轴曝气装置。 1)横轴曝气装置为转刷和转盘。其中转刷更为常见,转刷单独使用通常只能满足水深较浅的氧化沟,有效水深不大于2.0-3.5米。从而造成传统氧化沟较浅,占地面积大的弊端。近几年开发了水下推进器配合转刷,解决了这个问题,如山东高密污水厂,有效水深为4.5米,保证沟内平均流速大于0.3米/秒,沟底流速不低于0.1米/秒,这样氧化沟占地大大减少,转刷技术运用已相当成熟,但因其供氧率低,能耗大,故其逐渐被另外先进的曝气技术所取代。 2)竖轴式表面曝气机,各种类型的表面曝气机均可用于氧化沟,一般安装在沟渠的转弯处,这种曝气装置有较大的提升能力,氧化沟水深可达4-4.5米,如1968年荷兰PHV开发的著名Carrousel氧化沟在一端的中心设垂直轴的一定方向的低速表曝叶轮,叶轮转动时除向污水供氧外,还能使沟中水体沿一定方向循环流动。表曝设备价格较便宜,但能耗大易出故障,且维修困难。 3)射流曝气,1969年Lewrnpt等创建了第一座试验性射流曝气氧化沟(JAC),国外的射流曝气多为压力供气式,而国内通常是自吸空气式,JAC的优点是氧化沟的宽度和水的深度不受限制,可以用于深水曝气,且氧的利用率高,目前最大的JAC在奥地利的林茨,处理流量为17.2万吨/天,水深7.5米。 4)微孔曝气,现在应用较多的微孔曝气装置,采用多孔性空气扩散装置克服了以往装置气压损失大,易堵塞的毛病,且氧利用率较高,在氧化沟技术运用中越来越广泛。 5)其他曝气设备,包括一些新型的曝气推动设备,如复叶节流新型曝气器,氧利用率较高,浮于水面,易检修,充氧能力可达水下7米,推动能力相当强,满足氧化沟的曝气推动一体化要求,同时能够满足氧化沟底部的充氧和推动。 氧化沟在国内外都发展很快。欧州的氧化沟污水厂已有上千座,在国内,从20世纪80年代末开始在城市污水和工业废水中引进国外氧化沟的先进技术,从原来的日处理量3000立方米到目前10万吨以上的污水处理厂已比较普遍,氧化沟工艺已成为我国城市污水处理的主要工艺。   2.氧化沟脱氮除磷工艺   2.1传统氧化沟的脱氮除磷 传统氧化沟的脱氮,主要是利用沟内溶解氧分布的不均匀性,通过合理的设计,使沟中产生交替循环的好氧区和缺氧区,从而达到脱氮的目的。其最大的优点是在不外加碳源的情况下在同一沟中实现有机物和总氮的去除,因此是非常经济的。但在同一沟中好氧区与缺氧区各自的体积和溶解氧浓度很难准确地加以控制,因此对除氮的效果是有限的,而对除磷几乎不起作用。另外,在传统的单沟式氧化沟中,微生物在好氧-缺氧-好氧短暂的经常性的环境变化中使硝化菌和反硝化菌群并非总是处于最佳的生长代谢环境中,由此也影响单位体积构筑物的处理能力。 随着氧化沟工艺的反展,目前,在工程应用中比较有代表性的有形式有:多沟交替式氧化沟(如三沟式,五沟式)及其改进型、卡鲁塞尔氧化沟及其改进型、奥贝尔(Orbal)氧化沟及其改进型、一体化氧化沟等。他们都具有一定的脱氮除磷能力。   2.2.PI型氧化沟的脱氮除磷 PI(PhaseIsolation)型氧化沟,即交替式和半交替式氧化沟,是七十年代在丹麦发展起来的,其中包括DE型、T型和VR型氧化沟,随着各国对污水处理厂出水氮,磷含量要求越来越严,因而开发出现了功能加强的PI型氧化沟,主要由Kruger公司与Demmark技术学院合作开发的,称为Bio-Denitro和Bio-Denipho工艺,这两种工艺都是根据A/O和A2/O生物脱氮除磷原理,创造缺氧/好氧,厌氧/缺氧/好氧的工艺环境,达到生物脱氮除磷的目的。   2.2.1DE型、T型氧化沟脱氮工艺 DE型氧化沟为双沟系统,T型氧化沟为三沟系统,其运行方式比较相似,都是通过配水井对水流流向的切换,堰门的起闭以及曝气转刷的调速,在沟中创造交替的硝化,反硝化条件,以达到脱氮的目的。其不同之处在于DE型氧化沟系统是二沉池与氧化沟分建,有独立的污泥回流系统;而T型氧化沟的两侧沟轮流作为沉淀池。   2.2.2VR型氧化沟脱氮工艺 VR氧化沟沟型宛如通常的环形跑道,中央有一小岛的直壁结构,氧化沟分为两个容积相当的部分,其水平形式如反向的英文字母C,污水处理通过二道拍门和二道出流堰交替起闭进行连续和恒水位运行。   2.2.3PI型氧化沟同时脱氮除磷工艺 交替式氧化沟在脱氮效果上良好,为了达到除磷效果,通常在氧化沟前设置相应的厌氧区或构筑物或改变其运行方式。据国内外实际运行经验显示,这种同时脱氮除磷工艺只要运行时控制的好,可以取得很好的脱氮除磷效果。 西安北石桥污水净化中心采用具有脱氮除磷的DE型氧化沟系统(前加厌氧池),一期工程处理能力为15万立方米/天,对各阶段处理效果实测结果表明,DE型氧化沟处理城市污水效果显著。COD、TN、TP的总去除效率分别达到87.5%-91.6%,63.6%-66.9%,85.0%-93.4%,出水TN为9.0-10.1mg/l,TP为0.42-0.45mg/l,出水水质优于国家二级出水排放标准。 上述三种PI型氧化沟脱氮除磷工艺都有转刷的调速,活门、出水堰的启闭切换频繁的特点,对自动化要求高,转刷利用率低,故在经济欠发达的地区受到很大的限制。   2.3奥贝尔氧化沟脱氮除磷工艺 Orbal氧化沟简称同心圆式,它也是分建式,有单独二沉池,采用转碟曝气,沟深较大,它的脱氮效果很好,但除磷效率不够高,要求除磷时还需前加厌氧池。 应用上多为椭圆形的三环道组成,三个环道用不同的DO(如外环为0,中环为1,内环为2),有利于脱氮除磷。采用转碟曝气,水深一般在4.0~4.5m,动力效率与转刷接近,现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。   2.4卡鲁塞尔氧化沟脱氮除磷工艺   2.4.1传统的卡鲁塞尔氧化沟工艺 卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟是1967年由荷兰的DHV公司开发研制的。它的研制目的是为满足在较深的氧化沟沟渠中使混合液充分混合,并能维持较高的传质效率,以克服小型氧化沟沟深较浅,混合效果差等缺陷。至今世界上已有850多座Carrousel氧化沟系统正在运行,实践证明该工艺具有投资省、处理效率高、可靠性好、管理方便和运行维护费用低等优点。Carrousel氧化沟使用立式表曝机,曝气机安装在沟的一端,因此形成了靠近曝气机下游的富氧区和上游的缺氧区,有利于生物絮凝,使活性污泥易于沉降,设计有效水深4.0-4.5米,沟中的流速0.3米/秒。BOD5的去除率可达95%-99%,脱氮效率约为90%,除磷效率约为50%,如投加铁盐,除磷效率可达95%。   2.4.2.单级卡鲁塞尔氧化沟脱氮除磷工艺 单级卡鲁塞尔氧化沟有两种形式:一是有缺氧段的卡鲁塞尔氧化沟,可在单一池内实现部分反硝化作用,使用于有部分反硝化要求,但要求不高的场合。另一种是卡鲁塞尔A/C工艺,即在氧化沟上游加设厌氧池,可提高活性污泥的沉降性能,有效控制活性污泥膨胀,出水磷的含量通常在2.0mg/l以下。以上两种工艺一般用于现有氧化沟的改造,与标准的卡鲁塞尔氧化沟工艺相比变动不大,相当于传统活性污泥工艺的A/O和A2/O工艺。   2.4.3.合建式卡鲁塞尔氧化沟 缺氧区与好氧区合建式氧化沟式美国EIMCO公司专为卡鲁塞尔系统设计的一种先进的生物脱氮除磷工艺(卡鲁塞尔2000型)。它的构造上的主要改进是在氧化沟内设置了一个独立的缺氧区。缺氧区回流渠的端口处装有一个可调节的活门。根据出水含氮量的要求,调节活门张开程度,可控制进入缺氧区的流量。缺氧和好氧区合建式氧化沟的关键在与于对曝气设备充氧量的控制,必须保证进入回流渠处的混合液处于缺氧状态,为反硝化创造良好环境。缺氧区内有潜水搅拌器,具有混合和维持污泥悬浮的作用。 在卡鲁塞尔2000型基础上增加前置厌氧区,可以达到脱氮除磷的目的,被称为A2/C卡鲁塞尔氧化沟。 四阶段卡鲁塞尔Bardenpho系统在卡鲁塞尔2000型系统下游增加了第二缺氧池及再曝气池,实现更高程度的脱氮。五阶段卡鲁塞尔Bardenpho系统在A2/C卡鲁塞尔系统的下游增加了第二缺氧池和在曝气池,实现更高程度的脱氮和除磷。 综上所述,厌氧,缺氧与好氧合建的氧化沟系统可以分为三阶段A2/O系统以及四、五阶段Bardenpho系统,这几个系统均是A/O系统的强化和反复,因此这种工艺的脱氮除磷效果很好,脱氮率达90%-95%。 另外,卡鲁塞尔3000型氧化沟也有较好的脱氮除磷效果。在此不加以详述。   2.4.4.合建式一体化氧化沟 是指集曝气、沉淀、泥水分离和污泥回流功能为一体,无需建造单独二沉池的氧化沟。这种氧化沟设有专门的固液分离装置和措施。它既是连续进出水,又是合建式,且不用倒换功能,从理论上讲最经济合理,且具有很好的脱氮除磷效果。 一体化氧化沟除一般氧化沟所具有的优点外,还有以下独特的优点: ①工艺流程短,构筑物和设备少,不设初沉池、调节池和单独的二沉池; ②污泥自动回流,投资少、能耗低、占地少、管理简便; ③造价低,建造快,设备事故率低,运行管理工作量少; ④固液分离效果比一般二次沉淀池高,使系统在较大的流量浓度范围内稳定运行。   3讨论 1)提高中小城市污水治理率是今后污水治理领域的重点,对于规模小于10万吨/天的中小型污水处理厂来说,氧化沟和SBR是首选工艺,目前总体来说应用最多的是氧化沟工艺,在氧化沟各种工艺中,考虑其各自的特点及污水脱氮除磷的要求,推荐中小城市使用较成熟的卡鲁塞尔氧化沟.对于合建式一体化氧化沟,国内应用该工艺的污水厂已超过十余座,其示范工程——四川新都污水处理厂己成功运行5年多,是未来氧化沟工艺发展的一个主要方向。 2)近年来,在氧化沟中尝试使用各种综合曝气装置,即采用曝气器与水下混合器独立运行,将氧化沟中的水流循环混合作用与曝气传氧作用区分开来,使氧化沟中交替出现缺氧与好氧状态,已达到脱氮除磷目的,同时这种运行方式还能取得节能的效果。据报道,这种综合曝气系统已在国外得到应用,在国内也可尝试并推广采用这种综合曝气设备。 3)微孔曝气氧化沟工艺即保留了氧化沟沿水流方向间断曝气和循环流动的特点,又克服了氧化沟因采用表面曝气机而占地面积大,充氧效率低,水流断面流速不均,池底易沉淀等不足,不失为一种可推广使用的工艺。 4)在土地十分紧张的地区,在取得较准确的设计参数的基础上,可考虑使用立体式循环氧化沟。 5)在氧化沟工艺设计中,沟深的设计是一个很重要的问题,尽管水下推进器的使用使沟深有所提高,但也并非越大越好,因为有效水深的增加会引起能量模式的改变,从而需增加动力设备就不同,引起投资和运行费用的提高。不同地质情况,不同进水水质及处理要求,有不同的沟深要求。因此,每一个选用氧化沟工艺的污水厂,都因根据各种因素综合分析以确定最佳的沟深。

五大MBR组合工艺脱氮除磷详解

由于目前污水排放标准普遍提高了对脱氮除磷的要求,几乎所有的传统脱氮除磷工艺都被应用到了MBR工艺中,如AO、A2O、SBR等,这些传统工艺中遇到的技术问题同样会在MBR脱氮除磷工艺中出现,但MBR工艺的一些自身特性可以对原有的脱氮除磷工艺起到强化作用,A2O及其变形强化工艺是众多应用在MBR脱氮除磷工艺中处理效果最为突出,运行管理最为方便,也是最稳定可靠的一类。 以下将介绍多种形式的MBR脱氮除磷组合工艺   SBR -MBR工艺 序批式反应器(SBR)作为一种改良型的活性污泥处理工艺,利用时间上的推流代替空间上的推流,即以时间换空间的概念。该工艺集进水、厌氧、好氧、沉淀于一池,不但可以为实现生物脱氮除磷提供条件,还可以灵活变换运行方式以适应不同类型污水的处理要求,便于自动控制等。 将SBR与MBR相结合形成的SBR-MBR工艺,除了具有一般MBR的优点外,对于膜组件本身和SBR工艺两种程序运行都互有帮助。由于膜组件的截留过滤作用,反应中的微生物能最大限度地增长,利于世代时间较长的硝化及亚硝化细菌的生长繁殖,因此,污泥的生物活性高,吸附和降解有机物的能力较强,同时也具有较好的硝化能力。 此外,SBR式的工作方式为除磷菌的生长创造了条件,同时也满足了脱氮的需要,使得单一反应器内实现同时高效去除氮磷及有机物成为可能。与传统SBR系统相比,SBR-MBR在反应阶段利用膜分离排水,可以减少传统SBR的循环时间;同时,序批式的运行方式可以延缓膜污染。   A2O-MBR工艺 传统的生物脱氮工艺通常采用前置反硝化或后置反硝化来实现氮的去除,而设置了厌氧、缺氧和好氧反应器的A2O工艺则可以实现同步除碳和脱氮除磷功能。由A2O工艺与膜分离技术结合而成的具有同步脱氮除磷功能的A2O-MBR工艺,可进一步拓展MBR的应用范畴。 在该工艺中设置有两段回流,一段是膜池的混合液回流至缺氧池实现反硝化脱氮,另一段是缺氧池的混合液回流至厌氧池,实现厌氧释磷。 A2O-MBR工艺中高浓度的MLSS、独立控制的水力停留时间和污泥停留时间、回流比及污泥负荷率等都会产生与传统A2O工艺不同的影响,具有较好的脱氮除磷效率。   3A-MBR工艺 3A-MBR是依据生物脱氮除磷机理,结合膜生物反应器技术特点而形成的具有高效脱氮除磷性能的新型污水处理工艺。 其基本原理是,膜生物反应器内的高浓度硝化液和高浓度活性污泥经过回流系统形成良好的缺氧、厌氧条件,实现系统的高效脱氮除磷。 该工艺的内部流程依次是第一缺氧池、厌氧池、第二缺氧池、好氧池和膜池,膜池混合液分别回流至第一缺氧池和第二缺氧池。第一缺氧池利用进水碳源和回流硝化液进行快速反硝化,接着混合液进入厌氧池进行厌氧释磷,减少了硝酸盐对释磷的影响,第二缺氧池再利用污水中剩余的碳源和回流的硝化液进一步反硝化脱氮,好氧池内同步发生有机物降解、好氧释磷和好氧硝化等多种反应,彻底去除污水中的污染物,混合液再a经膜过滤出水,实现了对污水中有机物和氮磷的去除。 3A-MBR工艺合理地组合了有机物降解和脱氮除磷等各处理单元,协调了各种生物降解功能的发挥,达到了同步去除各污染指标的目的,具有较高的推广应用价值。 A2O/A-MBR工艺 A2O/A-MBR工艺是一种强化内源反硝化的新型工艺,该工艺利用MBR内高浓度活性污泥和生物多样性来强化脱氮除磷效果,工艺流程依次为厌氧、缺氧、好氧、缺氧和膜池。该工艺在普通A2O工艺后再设一级缺氧池,在利用进水快速碳源完成生物除磷和脱氮后,再利用第二缺氧池进行内源反硝化,进一步去除TN,之后,再利用膜池的好氧曝气作用保障出水。 A2O/A-MBR工艺是针对进水碳源不足,而同时又有较高脱氮要求的污水处理项目所开发,也是强化脱氮的MBR脱氮处磷工艺。   A(2A)O-MBR工艺 A(2A)O-MBR工艺是两段缺氧A2O工艺与MBR工艺的结合,其特点是在传统的A2O工艺中设置了两段缺氧区(缺氧区Ⅰ和缺氧区Ⅱ),在第一缺氧区内从好氧区回流的NO3-完全被还原,实现完全反硝化;而在第二缺氧区内实现内源反硝化,节省外加碳源的投加。生物反硝化需要有机碳源作为电子供体,用于产能和细胞合成。 生物脱氮所用碳源一般有3类:原水碳源、外加碳源和内源碳源。利用原水碳源的前置反硝化工艺一般总氮去除率不高,如果要进一步提高脱氮效率,则需要外加碳源进行反硝化。 有关研究发现污泥中含有的碳水化合物(50.2% )、蛋白质(26.7% )、脂肪(20.0% ) 均属于慢速可生物降解碳源,如果将这些物质转化为易生物降解碳源用于脱氮系统,则可大大提高污水的生物脱氮效率,同时避免了外加碳源,节约运行费用,因此具有很高的价值。A(2A)OMBR工艺生物池两段缺氧的设计正是借鉴了这个原理。

地下污水处理厂优点及建设难点

根据《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》要求,十三五期间,加强城市基础设施建设,加强市政管网等地下基础设施改造与建设,加大黑臭水体整治力度,地级及以上城市建成区黑臭水体控制在 10%以内。新建污水厂日益增多,水处理厂选址问题成为困扰城市中心区污水系统完善的瓶颈,地下污水处理厂作为一种高效、集约用地的新模式成为未来城市污水处理规划的新方向。   一、地下污水处理厂的特点 地下污水处理厂一般将所有建构筑物组团布置,形成地下箱体。竖向分为 2 层,其中底层为构筑物和管廊层,上层为设备和操作巡视层。较大规模的地下污水处理厂操作层均设有车道,满足消防车进出要求。按照地下污水处理厂的竖向标高与室外地坪的相对关系,地下污水处理厂可分为地下深埋式和地下浅埋式 2 种。地下深埋式污水处理厂建构筑物均埋设于地下,顶部做景观公园。地下浅埋式污水处理厂操作层部分露出地面,可实现部分自然采光、通风,有利于操作管理。地下污水处理厂建设常常面临一次性建设投资成本高的问题。但是综合考虑土地资源日益紧缺,污水处理厂对周边环境和经济影响等因素,地下污水处理厂的价值就会显现出来。与传统地面式污水处理厂相比,地下污水处理厂具有以下优点。   (一)二次环境污染几乎消除 由于处于地下全封闭管理,地下式污水处理厂对产生的臭气进行全面处理,对环境和城市居民生活基本不产生影响。地下式污水处理厂的主要设备均处于地下,机械的振动和噪声对地面建筑和居民不会产生影响,有效避免噪声对周围居民生活与工作的影响。   (二)结构紧凑、节省土地资源 在地下污水处理厂设计中,考虑到地下空间和投资的限制,构(建)筑物设计都比较紧凑,技术上也尽量选用占地面积小的处理工艺。此外,地下式污水处理厂无需考虑过多的绿化及隔离带等要求,节约占地面积。根据现有工程经验,地下污水处理厂的用地指标一般控制在 0.4 m2/t 左右,而同等出水标准的地面污水处理厂则达到 0.8 m2/t。土地资源的节约在土地紧缺的城市尤显重要。   (三)有利于污水处理厂稳定运行 污水处理厂二级生物处理工艺的最佳温度为 20~35℃,但地上污水处理厂的水温会随着环境温度变化而变化,尤其是我国北方地区污水处理厂在冬天会受气温影响。地下式污水处理厂由于池体下沉并密封,除受污水水质条件的影响以外,基本不受外部环境因素的影响,特别是地下常年温差较地面温差小,水温比较恒定,有利于各种污水生物处理工艺的稳定运行。   (四)上部空间利用方式灵活 土地利用效率高,环境友好。地下式污水处理厂由于只有部分辅助建筑物建在地面,占用土地资源很少,节省城市开阔空间,不会使周边土地贬值,确保周边区域的未来发展。地下式污水处理厂上部空间,可用于绿化、公园等公益事业,也可用于商业开发,还可为市民提供一个环境保护科普及参观的示范基地。例如我国深圳布吉污水处理厂的地上空间为休闲公园,建成供市民休闲娱乐的文体设施,并实现水资源的循环利用,提升周边土地价值,在一定程度上带动周边经济发展。   二、地下污水处理厂建设的难点 由于地下污水处理厂操作层或管廊层部分位于地下,且布置高度集约化,运行管理均集中在相对封闭的地下车间内,故对污水处理厂的设计、建设、运行管理等各方面要求均高于传统的地上污水处理厂。   (一)工艺处理方案的选择 污水处理工艺的选择应充分考虑技术的可行性、经济的合理性,并依据规划用地面积、工程投资、进出水水质要求、污泥处理处置方案等综合考虑后确定。切忌将传统地面污水处理厂工艺方案简单照搬到地下。同时,考虑到地下污水处理厂今后改造的难度较大,在工艺选择和参数设定时要为远期提高排放标准留有余量。例如某地下污水处理厂,根据其进水水质特点、污水处理要求及实际情况,污水厂的污水处理拟采用AAO工艺,污泥处理拟采用低温真空脱水干化工艺。该工程的污水处理工艺充分考虑技术的可靠性、运行的稳定性、经济的合理性、处理重点的强化性,对污水水质、水量、设施布置的适应性以及远期提标的预留空间等各种因素。经论证比较,该污水厂污水处理上艺路线采用“预处理+二级生物处理+混凝沉淀+反硝化过滤”工艺。同时该污水处理厂产生的污泥最终运至污水厂进行干化焚烧处置,厂内污泥处理采用低温真空脱水干化工艺,污泥含水率降至40%以下后集中外运。该工艺是一种集污泥深度脱水和低温真空干化于一体的新型污泥干化专利技术,与其他干化技术相比具有节能、集约化、臭气排放少、运行管理简单等综合优势,出泥量小、出泥含水率低,相对于常规污水处理厂80%的出泥含水率,减少了约67%的污泥外运量,对环境的影响亦大大减小。   (二)优化结构设计方案 目前,地下式污水处理厂大多采用集约化组团式的结构设计形式,采用结构共壁技术,以减少构筑物的总体占地面积,从而降低造价。地下污水处理厂土建工程部分的投资占水厂总投资的 50%以上,较地上污水处理厂高。其中,污水处理厂埋置深度是影响土建工程投资的主要因素之一。   (三)通风与除臭设计 由于地下污水处理厂所有处理构筑物均在地面以下相对封闭的空间中,通风与除臭尤为重要,要确保地下密闭空间内的空气质量和厂区臭气排放的达标要求。因此污水处理厂应结合自身实际的情况选择适合的控制方案。对于地下污水厂,由于场地控制,除臭技术选用原则:占地少,运行相对简单,效果好以及经济性。因此收集的臭气选用填充式微生物除臭法,臭气中的某些成份溶解于水能被附着于填料的微生物吸附分解,微生物除臭法已广泛应用于城镇污水处理设施中,其运营成本较低,除臭效果良好。对于预处理区车间和污泥运输车间等臭气源与车间难以完全隔绝,采用离子送风措施。离子发生装置发射出高能正、负离子,与室内空气当中的有机挥发性气体分子(VOC)接触,打开 VOC 分子的化学键,将其分解成 CO2和 H2O,对 H2S,NH3同样具有分解作用,达到车间除臭效果。   (四)消防与安全防护 地下式污水处理厂消防设计包括总图、建筑、结构、给排水、电气和暖通等各项消防设计。相对于地上污水处理厂,地下污水处理厂消防设计需增加消防排烟设施。在安全设计方面,应重视防洪排涝问题、防爆问题以及地下污水处理厂和公共设施相连接的安全管理等问题。 总之,地下污水处理厂因具有占地面积较小、二次污染少、环境友好、能够提升土地价值等优点,为解决污水处理厂建设用地匮乏、城区建设污水处理厂对周边环境影响大等问题提供一种很好的途径。同时,地下污水厂的建设也存在一系列新的问题,需要在实践中不断总结地下污水处理厂设计、建设经验,保障地下污水处理厂安全稳定运行。(来源:《基层建设》 作者:刘晓磊)