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              我國生活污水處理的技術應用與發展分析
              中國水工業網|時間:2013-01-04 11:50

              城市生活污水處理越來越受到人們的重視,生活污水處理應符合以下幾個發展方向:

                  1、總投資省。

                  2、運行費用低。

                  3、占地面積小。

                  4、脫氮除磷。隨著我國大面積水體環境的富營養化,污水的脫氮除磷已經成為一個迫切的問題。我國最新實施的國家《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)也明確規定了適用于所有排污單位,非常嚴格地規定了磷酸鹽排放標準和氨氮排放標準。

                  5、先進的計算機管理和自控系統,保證了城市生活污水處理的正常運行和穩定的合格出水。

                  國內外城市生活污水處理廠處理工藝大都采用一級處理和二級處理。一級處理是采用物理方法,主要通過格柵攔截、沉淀等手段去除廢水中大塊懸浮物和砂粒等物質。二級處理則是采用生化方法,主要通過微生物的生命運動等手段來去除廢水中的懸浮性,溶解性有機物以及氮、磷等營養鹽。代表性的二級生活污水處理工藝主要有傳統活性污泥法、MBR膜、氧化溝、A/O、A2/O工藝、SBR、CCAS工藝等。

                  城市生活污水處理的二級生物處理多采用活性污泥法,它是當前世界各國應用最廣的一種二級生物處理流程,具有處理能力高,出水水質好等優點。

                  一、地埋式生活污水處理設備

                  利用活性污泥法達到凈化污水的目的,其原理:利用好氧菌自身的生命活動,在污水中,微生物形成的生物絮凝體使懸浮狀和膠體狀的有機污染物失穩絮凝,吸附在活性污泥表面,降解有機物,使水中的BOD、COD大幅下降。由一體多元化玻璃鋼預制構件組合而成。裝置內配有水下曝氣、水流推動雙功能曝氣機。處理污水時,污水從裝置頂部流入曝氣區,曝氣機水下曝氣并推流攪動污水,進入的污水很快與原有的混合液充分混合,最大限度地適應進水水質的變化。曝氣機通過水流推動和水下曝氣雙重功能,使曝氣區污水有規律地循環流動,污水中的溶解氧含量迅速提高。由于污水在曝氣區不斷循環流動,區內各點水質比較均勻,微生物的數量、性質基本相同,因此曝氣區各部分的工作情況幾乎一致。這就把整個生化反應控制在良好的同一條件下。有機物被微生物逐步降解,污水得到凈化。適用于生活小區、旅游景點、賓館、療養院、學校、礦山、工廠等生活污水處理及類似的工業污水處理。

                  二、MBR膜生物反應器生活污水處理技術:

                  MBR膜生物反應器,是一種將高效膜分離技術與傳統活性污泥法相結合的新型高效污水處理工藝,它用具有獨特結構的MBR平片膜組件置于曝氣池中,經過好氧曝氣和生物處理后的水,由通過濾膜過濾后抽出。MBR污水處理與傳統污水處理方法具有很大區別,通過膜分離裝置代替傳統工藝中的二沉池和三級處理工藝。從而得到優質的出水,解決了傳統污水處理方法的出水水質達不到中水回用要求的問題。MBR膜對城市生活廢水處理后的水可直接作為市政用水或進一步處理作各種工業用水。由于MBR膜的存在大大提高了系統固液分離的能力,從而使MBR膜生物反應器的出水,水質和容積負荷都得到大幅度提高,經膜處理后的水水質標準高(超過國家一級A標準),經過消毒,最后形成水質和生物安全性高的優質再生水,可直接作為新生水源。由于膜的過濾作用,微生物被完全截留在MBR膜生物反應器中,實現了水力停留時間與活性污泥泥齡的徹底分離,消除了傳統活性污泥法中污泥膨脹問題。MBR膜生物反應器具有對污染物去除效率高、硝化能力強,可同時進行硝化、反硝化、脫氮效果好、出水水質穩定、剩余污泥產量低、設備緊湊、占地面積少(只有傳統工藝的1/3~1/2)、增量擴容方便、自動化程度高、操作簡單等優點。

                  三、氧化溝生活污水處理技術:

                  氧化溝是活性污泥法的一種變型,其曝氣池呈封閉的溝渠型,所以它在水力流態上不同于傳統的活性污泥法,它是一種首尾相連的循環流曝氣溝渠,污水滲入其中得到凈化。氧化溝污水處理的整個過程如進水、曝氣、沉淀、污泥穩定和出水等全部集中在氧化溝內完成,采用轉碟曝氣機、轉刷曝氣機進行曝氣充氧。最早的氧化溝不需另設初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流設備。后來處理規模和范圍逐漸擴大,它通常采用延時曝氣,連續進出水,所產生的微生物污泥在污水曝氣凈化的同時得到穩定,不需設置初沉池和污泥消化池,處理設施大大簡化。不僅各國環境保護機構非常重視,而且世界衛生組織(WH0)也非常重視。在美國已建成采用氧化溝工藝的城市生活廢水處理有幾百座,歐洲已有上千座。氧化溝工藝以其經濟簡便的突出優勢已成為中小型城www.gesep.com節能市生活污水處理廠的首選工藝。

                  利用氧化溝進行除磷脫氮處理,產生了許多新的設計方法。氧化溝不只是延時曝氣低負荷系統,還出現了城市生活廢水處理的“高負荷氧化溝”、“要求硝化的氧化溝”、“要求硝化反硝化及除磷的氧化溝”及“要求污泥穩定的氧化溝”等類型。一體化氧化溝,就是充分利用氧化溝較大的容積和水面,在不影響氧化溝正常運行的情況下,通過改進氧化溝部分區域的結構或在溝內設置一定的裝置,使污水分離過程在氧化溝內完成。美國環境保護局將這一技術稱之謂革新即可選擇的(I/A)技術。

               四、SBR法(序批式間歇活性污泥法):

                  SBR具有均化水質、無需污泥回流、耐沖擊、污泥活性高、結構簡單、操作靈活、占地少,投資省、運行穩定、基質去除率高于普通的活性污泥法等優點,比較適合處理間歇排放和水量水質波動大的廢水。但具有污泥沉降、泥水分離時間較長的缺點,在處理高濃度廢水時,要求維持較高的污泥濃度,同時,還易發生高黏性膨脹。因此,?紤]在活性污泥系統中投加粉末活性炭,減少曝氣池的泡沫,改善污泥沉降性能,及液-固分離性能、污泥脫水性能等,獲得較高的去除率。厭氧-好氧間歇式活性污泥法,即在進水、反應階段充氧;在沉降、排水、空載排泥時不充氧,此時為厭氧消化。用此工藝進行生活污水處理時,不調PH值,可取得很好的效果;在進水COD濃度在1180~3060mg/L之間變化時,出水COD都小于300mg/L。并且生活廢水經厭氧SBR法處理,可生化性大大提高,用于城市生活廢水處理,效果穩定,運行管理靈活。

                  五、連續循環曝氣系統(CCAS):

                  CCAS工藝,即連續循環曝氣系統工藝,是一種連續進水式SBR曝氣系統。這種工藝是在SBR的基礎上改進而成。隨著自動控制技術和監測技術的飛速發展以及新型不堵塞的微孔曝氣器也研制成功,為廣泛采用間歇式處理法創造了條件。1986年美國國家環保局正式承認CCAS工www.gesep.com新能源藝屬于革新代用技術(I/A),成為目前最先進的電腦控制的生物除磷、脫氮城市生活污水處理工藝。

                  CCAS工藝對污水預處理要求不高,只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池,除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內完成,出水可達標排放。經預處理的污水連續不斷地進入反應池前部的預反應池,在該區內污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附,并一起從主、預反應區隔墻下部的孔眼以低流速進入反應區。在主反應區內依照“曝氣、閑置、沉淀、排水”程序周期運行,使污水在“好氧-缺氧”的反復中完成去碳、脫氮,和在“好氧-厭氧”的反復中完成除磷。各過程的歷時和相應設備的運行均按事先編制,并可調整的程序,由計算機集中自控。

                  CCAS工藝的獨特結構和運行模式使其在城市生活污水處理上具有獨特的優勢:

                  1、曝氣時,污水和污泥處于完全理想混合狀態,保證了BOD、COD的去除率,去除率高達95%。

                  2、“好氧-缺氧”及“好氧-厭氧”的反復運行模式強化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率達80%以上,保證了出水指標合格。

                  3、沉淀時,整個CCAS反應池處于完全理想沉淀狀態,使出水懸浮物(SS)極低,低的SS值也保證了磷的去除效果。

                  4、CCAS工藝的缺點是各池子同時間歇運行,人工控制幾乎不可能,全賴電腦控制,對處理廠的管理人員素質要求很高,對設計、培訓、安裝、調試等工作要求較嚴格。

                  六、百樂克/百樂卡(BIOLA)污水處理技術:

                  百樂克工藝是一種具有除磷脫氮功能的多級活性污泥污水處理系統。它是由最初采用天然土池作反應池而發展起來的污水處理系統。自1972年以來,經多年研究形成了采用土池結構、利用浮在水面的移動式曝氣鏈、底部掛有微孔曝氣頭的一種具有一定特色的活性污泥處理系統。由于采用土池而大大減少了建設投資,采用曝氣鏈曝氣系統進一步強化了氧的磚移效率,并減少運行費用,大大提高了處理效果。工藝設計簡捷,不需復雜的管理,在適宜的條件下,采用該工藝進行城市生活污水處理,具有較大的經濟和社會效益。

                  1、低負荷活性污泥工藝;

                  2、曝氣池采用土池結構,敷設HDPE防滲膜的土池使用壽命遠遠超過鋼筋混凝土池。

                  3、高效的曝氣系統:曝氣頭懸掛在浮鏈上,停留在水深4~5m處,氣泡在其表面逸出時,直徑約為50um。如此微小的氣泡意味著氧氣接觸面積的增大和氧氣傳送效率的提高。百樂卡曝氣頭懸掛在浮動鏈上,浮動鏈被松弛地固定在曝氣池兩側,每條浮鏈可在池中的一定區域蛇形運動。在曝氣鏈的運動過程中,自身的自然擺動就可以達到很好的混合效果,節省了混合所需的能耗。曝氣池中混合作用所需的能耗僅為1~5W/m3,鼓風機就設在池邊,減少了鼓風機房和空氣輸送管道的費用。

                  4、簡單而有效的污泥處理:回流污泥量大,其剩余污泥比傳統工藝少許多。污泥池完全可以做成土池結構,節省城市生活廢水處理廠土建費用。

                  5、簡單易行的維修:沒有水下固定部件,維修時不用排干池中的水,而用小船到維修地點將曝氣鏈下的曝氣頭提起即可。實踐表明,曝氣頭運行幾年也不用任何維修。

                  6、二次曝氣和安全池:利用一個相對獨立的池來進行二次曝氣,以保證出水清潔,保證水中有足夠的溶解氧。

                  7、二沉池:曝氣池中產生的污泥在二沉池中被分離,并重新回到曝氣池參與污水凈化。二沉池沉淀污泥由漂浮式刮泥機、刮吸泥機排入污泥槽回流。

               

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