25m3/天污水處理一體化設(shè)備
城市污水的主要污染物是有機(jī)物,因此目前國(guó)內(nèi)外大多采用生物法。也有采用化學(xué)法的,比如采用化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理,但這種工藝的去除率不高,出水達(dá)不到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),只適用于某些特定的對(duì)出水水質(zhì)要求不高的地方。
在生物法中,有活性污泥法和生物濾池兩大類,生物濾池的處理效率不高,衛(wèi)生條件較差,我國(guó)只有少數(shù)幾座生物濾池城市污水處理廠,而活性污泥法占絕大多數(shù)。
活性污泥法有很多種型式,使用廣泛的主要有三類:①傳統(tǒng)活性污泥法和它的改進(jìn)型A/O、A2/O工藝,②氧化溝,③SBR工藝。
傳統(tǒng)活性污泥法是應(yīng)用早的工藝,它去除有機(jī)物的效率很高,在處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥采用厭氧消化方式進(jìn)行穩(wěn)定處理,對(duì)消除污水和污泥的污染很有效,而且能耗和運(yùn)行費(fèi)用都比較低,因而得到廣泛應(yīng)用。近20年來(lái),水體富營(yíng)養(yǎng)化的危害越來(lái)越嚴(yán)重,去除氮、磷列入了污水處理的目標(biāo),于是出現(xiàn)了活性污泥法的改進(jìn)型A/O法和A2/O法。
A/O法有兩種,一種是用于除磷的厭氧—好氧工藝,一種是用于脫氮的缺氧—好氧工藝;A2/O法則是既脫氮又除磷的工藝。
氧化溝是活性污泥法的一種變型,在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)活性污泥法,是一種首尾相接的循環(huán)流,通常采用延時(shí)曝氣,在污水凈化的同時(shí)污泥得到穩(wěn)定。它不設(shè)初沉池和污泥消化池,處理設(shè)施大大簡(jiǎn)化。氧化溝具有傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點(diǎn),去除有機(jī)物的效率很高,也具有脫氮的功能。如果在溝前增設(shè)厭氧池,還可同時(shí)除磷。氧化溝這種高效、簡(jiǎn)單的特點(diǎn),使它在中小型城市污水處理廠中得到廣泛應(yīng)用。
SBR是序批式活性污泥法,它的基本特征是在一個(gè)反應(yīng)池中完成污水的生化反應(yīng)、沉淀、排水、排泥,不僅省去了初沉池和污泥消化池,還省去了二沉池和回流污泥泵房,處理設(shè)施比氧化溝還要簡(jiǎn)單,而且處理效果好,有的SBR工藝還具有很強(qiáng)的脫氮除磷功能。SBR工藝對(duì)自控要求高,過(guò)去自控設(shè)備不過(guò)關(guān),這種工藝無(wú)法推廣,近年來(lái)自控技術(shù)和儀表應(yīng)用于污水處理已經(jīng)過(guò)關(guān),因而SBR工藝得到大力推廣,成為業(yè)內(nèi)人士十分關(guān)注的一種工藝。
25m3/天污水處理一體化設(shè)備大型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝
大型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝是傳統(tǒng)活性污泥法及其改進(jìn)型A/O法、A2/O法。目前世界上絕大多數(shù)國(guó)家(包括我國(guó))的大型污水廠大多采用傳統(tǒng)活性污泥法、A/O和A2/O法,我國(guó)的北京高碑店污水廠、天津紀(jì)莊子污水廠和東郊污水廠、沈陽(yáng)市北部污水廠、鄭州市污水廠、杭州市四堡污水廠、成都市三瓦窯污水廠等都采用這種工藝,這不是偶然的,因?yàn)檫@種工藝對(duì)大型污水廠具有難以替代的優(yōu)點(diǎn):
1.耗能低、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低
傳統(tǒng)活性污泥法、A/O和A2/O法與氧化溝和SBR工藝相比大優(yōu)勢(shì)是能耗較低、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較低,規(guī)模越大這種優(yōu)勢(shì)越明顯。對(duì)于大型污水廠來(lái)說(shuō),年運(yùn)營(yíng)費(fèi)很可觀,比如規(guī)模為40×10^4 m3/d的污水廠,1 m3污水節(jié)省處理費(fèi)1分錢,一年就節(jié)省146萬(wàn)元。
厭氧生物處理的影響因素
產(chǎn)甲烷反應(yīng)是厭氧消化過(guò)程的控制階段,因此,一般來(lái)說(shuō),在討論厭氧生物處理的影響因素時(shí)主要討論影響產(chǎn)甲烷菌的各項(xiàng)因素;主要影響因素有:溫度、pH值、氧化還原電位、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、F/M比、有毒物質(zhì)等。
1、溫度:溫度對(duì)厭氧微生物的影響尤為顯著;厭氧細(xì)菌可分為嗜熱菌(或高溫菌)、嗜溫菌(中溫菌);相應(yīng)地,厭氧消化分為:高溫消化(55°C左右)和中溫消化(35°C左右);高溫消化的反應(yīng)速率約為中溫消化的1.5~1.9倍,產(chǎn)氣率也較高,但氣體中甲烷含量較低;當(dāng)處理含有病原菌和寄生蟲卵的廢水或污泥時(shí),高溫消化可取得較好的衛(wèi)生效果,消化后污泥的脫水性能也較好;隨著新型厭氧反應(yīng)器的開發(fā)研究和應(yīng)用,溫度對(duì)厭氧消化的影響不再非常重要(新型反應(yīng)器內(nèi)的生物量很大),因此可以在常溫條件下(20~25°C)進(jìn)行,以節(jié)省能量和運(yùn)行費(fèi)用。
2、pH值和堿度:pH值是厭氧消化過(guò)程中的重要的影響因素;重要原因:產(chǎn)甲烷菌對(duì)pH值的變化非常敏感,一般認(rèn)為,其適pH值范圍為6.8~7.2,在<6.5或>8.2時(shí),產(chǎn)甲烷菌會(huì)受到嚴(yán)重抑制,而進(jìn)一步導(dǎo)致整個(gè)厭氧消化過(guò)程的惡化;厭氧體系中的pH值受多種因素的影響:進(jìn)水pH值、進(jìn)水水質(zhì)(有機(jī)物濃度、有機(jī)物種類等)、生化反應(yīng)、酸堿平衡、氣固液相間的溶解平衡等;厭氧體系是一個(gè)pH值的緩沖體系,主要由碳酸鹽體系所控制;一般來(lái)說(shuō):系統(tǒng)中脂肪酸含量的增加(累積),將消耗 ,使pH下降;但產(chǎn)甲烷菌的作用不但可以消耗脂肪酸,而且還會(huì)產(chǎn)生 ,使系統(tǒng)的pH值回升。堿度曾一度在厭氧消化中被認(rèn)為是一個(gè)至關(guān)重要的影響因素,但實(shí)際上其作用主要是保證厭氧體系具有一定的緩沖能力,維持合適的pH值;厭氧體系一旦發(fā)生酸化,則需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能恢復(fù)。
3、氧化還原電位:嚴(yán)格的厭氧環(huán)境是產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行正常生理活動(dòng)的基本條件;非產(chǎn)甲烷菌可以在氧化還原電位為+100~ -100mv的環(huán)境正常生長(zhǎng)和活動(dòng);產(chǎn)甲烷菌的適氧化還原電位為-150~ -400mv,在培養(yǎng)產(chǎn)甲烷菌的初期,氧化還原電位不能高于-330mv;。