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江蘇揚州一體化污水處理設備
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中小型城市污水處理廠處理工藝
城市污水以有機物污染為主,現階段有機污染物污染水處理以生物法和化學法為主,其中化學方法處理水質不滿足國家排放標準要求,應用較少,而生物法使用活性污泥、生物濾池進行處理,生物濾池處理工藝處理效果比較理想但是處理效率不高,衛生條件相對較差,相比之下,活性污泥法應用為廣泛。
現階段中小型城市污水處理廠活性污泥水處理工藝有傳統活性污泥法、氧化溝法、SBR法以及改進型A/O、A2/O等幾種不同形式。傳統活性污泥法應用較早,能夠有效脫除水中的有機污染物,使用厭氧消化方式穩定處理水凈化過程中產生的活性污泥,水處理效果比較理想,能耗低,運行費用少,應用比較普遍。
近些年,農藥化肥的濫用、生活用化學制劑的使用加劇了水體富營養化危害,脫磷脫氮成為了城市污水處理的新任務,基于傳統活性污泥法的A/O、A2/O改良工藝隨之衍生,可以分別用于脫磷脫氮,效果比較理想。
氧化溝是一種傳統活性污泥法的變種,氧化溝城市污水處理工藝和傳統活性污泥法使用了不同的水力流態,污水處理過程中循環流首尾相接,采用延時曝氣的方法同時凈化污水與污泥,無需設置初沉池和污泥消化池,處理流程更短,處理設備結構更加簡單直觀,基礎投資規模小,總投資規模少,也節省了一部分運行維護費用。
氧化溝污水處理工藝脫除效率很高,能夠有效脫除氮,增加厭氧池還能夠脫磷,結構簡單效果理想,因此在中小型城市污水處理廠中的應用較多。SBR序批式活性污泥法污水處理工藝在同一個反應池中同時進行生化、沉淀、排水、排泥等污水處理流程,處理工藝更加簡單,配套設備更少,無需設置初沉池、污泥消化池以及二沉池、回流污泥泵房,整體結構更加簡單,處理效果也比較好,脫磷除氮性能優異。
中小型污水處理廠工藝優選
(一)選擇原則
中小型污水處理廠選擇污水處理工藝需要綜合考慮投資規模、預計污水處理規模、遠期污水護理規模變化、場地、處理效率、場地占用等多種因素,選擇合適的工藝技術,結合污水處理廠設計情況,對工藝參數進行優化設計,控制總投資規模,縮短工期,降低技術難度,節省占地與運行管理費用,保證水處理質量符合污水排放標準要求。
中小城市經濟條件、基礎設施建設水平和大型城市有一定差距,因此污水處理廠建設與運行維護需要考慮到城市的負擔能力與污水處理需求,在滿足污水排放標準的基礎上選擇經濟適用的處理工藝。
中小型城市污水排放量在1000m3-5000m3左右,污水來源以生活污水為主,占到總污水量的50%以上,工業廢水排放較少,氮磷含量高,重金屬等難處理污染物較少,處理難度一般,水質水量均跟隨人們作息時間出現弱規律性變化,并且不同地區有著不同的自然環境因素,城市工業結構也有所不同,因此不同城市的水質有著各自的特點,選擇處理工藝之前需要對污染水質進行充分調查。
(二)工藝選擇
現階段,國內大部分中小型城市污水處理廠都采用低負荷活性污泥處理工藝,基礎設施建設投資規模偏大,運行費用較高,污水處理時間長,占地面積偏大,后期運營費用偏高,增加了市政負擔,導致一些小型污水處理廠建設完成之后處于停運狀態,造成了投資浪費。
因此選擇中小型城市污水處理廠處理工藝時,要考慮到后期維護管理工作,簡化日常管理與運行,同時控制基礎投資與運行維護費用,滿足污水處理排放標準要求,同時要有一定的抗沖擊負荷能力。
江蘇揚州一體化污水處理設備大部分中小型城市污水處理廠都采用了二級生物處理工藝,使用活性污泥法、生物膜法進行日常生活污水的處理,其中活性污泥法的處理小于高于生物膜法,氧化溝工藝、SBR工藝因為能夠達到一級污水排放標準,近些年應用也有所增加,尤其是改良氧化溝工藝在小型城市污水處理廠中的應用結構形式靈活,適應中小型城市污水處理廠的多重需求,綜合應用效果比較理想。
(三)改進型氧化溝處理工藝
改進型氧化溝污水處理工藝如果不設置除塵池,二沉池也無需單設,省去了污泥回流運行過程和相應費用。改進型氧化溝工藝處理中小型城市污水,采用封閉環狀溝外形,溝內混合液連續循環流動,經過厭氧、缺氧、耗氧處理,使用機械曝氣代替鼓風機曝氣。
改進型奧貝爾氧化溝工藝有厭氧處理和奧貝爾氧化溝處理兩個環節,改良工藝設置有三個同心圓環形溝,無需設置內回流。改進后的氧化溝污水處理工藝結構更加緊湊,處理工藝更加成熟,處理流程簡單,剩余污泥量穩定,出水水質、水量沖擊負荷耐受、水量承受、運行維護費用等方面均有明顯優勢。
A/C改良氧化溝工藝則在同一個反應池中集中處理,使用隔墻分區,充分利用沉砂池生活污水與二沉池回流污泥,混合后接受厭氧、缺氧處理,也能夠較好的處理磷和氮,也存在著一定的技術優勢。
該工藝在好氧磷工藝(A/O)中加一缺氧池,將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端,該工藝同時具有脫氮除磷的目的。
工藝原理
1、首段厭氧池,流入原污水及同步進入的從二沉池回流的含磷污泥,本池主要功能為釋放磷,使污水中P的濃度升高,溶解性有機物被微生物細胞吸收而使污水中的BOD5濃度下降;另外,NH3-N因細胞的合成而被去除一部分,使污水中的NH3-N濃度下降,但NO3-N含量沒有變化。
2、在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有機物作碳源,將回流混合液中帶入大量NO3-N和NO2-N還原為N2釋放至空氣,因此BOD5濃度下降,NO3-N濃度大幅度下降,而磷的變化很小。
3、在好氧池中,有機物被微生物生化降解,而繼續下降;有機氮被氨化繼而被硝化,使NH3-N濃度顯著下降,但隨著硝化過程使NO3-N的濃度增加,P隨著聚磷菌的過量攝取,也以較快的速度下降。
A2/O工藝它可以同時完成有機物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能,脫氮的前提是NO3-N應*硝化,好氧池能完成這一功能,缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯合完成除磷功能。
工藝特點
(1)厭氧、缺氧、好氧三種不同的環境條件和不同種類微生物菌群的有機配合,能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能。
(2)在同時脫氧除磷去除有機物的工藝中,該工藝流程為簡單,總的水力停留時間也少于同類其他工藝。
(3)在厭氧-缺氧-好氧交替運行下,絲狀菌不會大量繁殖,SVI一般100,不會發生污泥膨脹。
(4)污泥中磷含量高,一般為2.5%以上。
(5)脫氮效果受混合液回流比大小的影響,除磷效果則受回流污泥中夾帶DO和硝酸態氧的影響,因而脫氮除磷效率不可能很高。
一級強化處理技術分為兩類:一類側重于物化機理, 一類側重于微生物的絮凝吸附原理。目前國內外研究的一級處理工藝主要如下。
活化污泥法
活化污泥法是根據絮凝動力學和生物吸附理論提出“絮凝吸附—沉淀—活化”的城市污水強化一級處理工藝。該工藝對污染物去除的強化作用主要包括污泥的絮凝、吸附和生物代謝3 種, 以前兩者的作用為主。
該工藝的特點是未經沉淀的生活污水原水與生物污泥同時進入混合反應器(絮凝吸附池), 兩者在機械攪拌作用下充分混合, 經充分絮凝吸附反應后,大量污染物質被絮凝吸附進入污泥絮體, 出水進入沉淀池, 實現固液分離, 而沉淀池出水就是終出水(見圖1)。為了恢復沉淀池飽和污泥的生物絮凝吸附活性, 將沉淀污泥短時間曝氣活化, 以部分降解吸附的有機物, 產生適量的微生物絮凝物質, 改善污泥的沉降性能, 同時保持污泥的好氧狀態, 避免變黑、發臭。