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如何選擇城鎮汙水處理工藝?這裏有一份工藝對比圖!
  發布日期:2019-6-28  點擊:217

          汙水處理工藝主要包括三大類:1、物化法,2、活性汙泥法,3、生物膜法。其中,物化法包括加藥澄清、活性炭吸附法、離子交換法和電滲析法等;活性汙泥法包括氧化溝、A2/OSBRAB法等;生物膜法包括曝氣生物濾池、生物轉盤、接觸氧化池、生物流化床等工藝。因MBR屬于生化與膜法的結合,相當于提標或者替代二沈池的一種手段或者工藝,本文不再敘述,僅做生化部分的介紹。下面主要介紹目前國內城鎮汙水處理較常見的幾種汙水處理工藝。

一、氧化溝工藝

1、工藝簡介

氧化溝又名氧化渠,因其構築物呈封閉的環形溝渠而得名。它是活性汙泥法的一種變型。因爲汙水和活性汙泥在曝氣渠道中不斷循環流動,因此有人稱其爲“循環曝氣池”、“無終端曝氣池”。氧化溝的水力停留時間長,有機負荷低,其本質上屬于延時曝氣系統。

氧化溝利用連續環式反應池作生物反應池,混合液在該反應池中一條閉合曝氣渠道進行連續循環,氧化溝通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置,向反應池中的物質傳遞水平速度,從而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環。

氧化溝一般由溝體、曝氣設備、進出水裝置、導流和混合設備組成,溝體的平面形狀一般呈環形,也可以是長方形、L形、圓形或其他形狀,溝端面形狀多爲矩形和梯形。

2、工藝優點

①循環流量大,使進水達到快速混合稀釋,具有很強的抗沖擊負荷能力。同時,由于氧化溝負荷低,一般是在延時曝氣條件下運行,水和固體停留時間長,固體總量大,因而對沖擊負荷也有較強的緩沖作用;

②運行中水力條件好,不會産生汙泥沈積,因而使出水水質穩定;

③由于表曝型氧化溝采用倒傘型表面曝氣機,它的支承方式爲浮軸式,機械受力比較合理,因此具有使用壽命長、易于維修管理、能長期穩定運行等特點。采用倒傘型表明曝氣機,供氧能力大,設備數量少,日常維護工作量極小,且對運行管理人員沒有特殊要求;

④可以通過改變曝氣機的工作數量、轉速調整其供氧氧能力和可節省電耗;

⑤該工藝由于泥齡長,汙泥在氧化溝中趨于相對穩定,不需要消化。

⑥該工藝流程簡單,構築物少,控制管理較方便。

3、工藝缺點

①池深淺,占地面積相對較大,基建投資較大,使得工程造價和征地費用增加;

②存在汙泥膨脹問題;

③存在泡沫問題;

④存在汙泥上浮問題;

⑤需要設置單獨的二沈池和汙泥回流系統。

4、適用範圍

廣泛應用于大、中、小城市。

二、A2/O工藝

1、工藝簡介

A2/O是一种有效的除磷脱氮工藝,是一种深度二级处理工藝,是传统活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的综合,生物池通过曝气装置、推进器(厌氧段和缺氧段)及回流渠道的布置分成厌氧段、缺氧段、好氧段。A2/O生物除磷脫氮系統的活性汙泥中,菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌組成。在除磷方面利用聚磷菌的好氧聚磷,厭氧釋磷起到除磷效果,脫氮方面在好氧階段硝化,厭氧階段反硝化起到脫氮的作用。

2、工藝優點

①除磷脱氮效果明显,工藝比较成熟、运行可靠;

②总的水力停留时间少于其他同类工藝;

③有效控制汙泥膨脹;

④汙泥中含磷濃度高,具有很高的肥效;

⑤運行中勿需投藥,兩個A斷只用輕緩攪拌,並不增加溶解氧濃度,運行費用低。

3、工藝缺點

①流程複雜、構築物多、占地較大、造價較高;

②脫氮、除磷效果難于再行提高,汙泥增長有一定的限度,不易提高;

③用于中小型汙水處理廠費用偏高;

④沼氣回收利用經濟效益差;

⑤對運行工況的控制需要管理人員具有較高的專業知識及經驗。

4、適用範圍

大中型汙水處理廠

三、SBR工藝

1、工藝簡介

SBR也稱爲序批式活性汙泥法,是普通活性汙泥法的改良。SBR工藝的过程是按时序来运行的,由进水、反应、沉淀、滗水和闲置五个过程组成,从污水流入开始到闲置时间结束算做一个周期。在一个周期内所有上述过程都在一个设有曝气系统或搅拌装置的反应池内依次进行,这种操作周期周而复始反复进行达到不断进行污水处理和生化降解的目的。

SBR在運行過程中,各階段的運行時間、反應器內混合液體積的變化以及運行狀態等都可以根據具體汙水的性質、出水水質、出水質量與運行功能要求等靈活變化。

2、工藝優點

          ①理想的推流過程使生化反應推動力增大,效率提高,池內厭氧、好氧處于交替狀態,淨化效果好;

②運行效果穩定,汙水在理想的靜止狀態下沈澱,需要時間短、效率高,出水水質好;

③耐沖擊負荷,池內有滯留的處理水,對汙水有稀釋、緩沖作用,有效抵抗水量和有機汙物的沖擊;

④工藝过程中的各工序可根据水质、水量进行调整,运行灵活;处理设备少,构造简单,便于操作和维护管理;

⑤能有效控制活性汙泥膨脹;

SBR法系統本身也適合于組合式構造方法,利于擴建和改造;

⑦具有良好的脫氮除磷效果;

⑧工藝流程简单、占地面积省、造价低。

四、CASS工藝

1、工藝簡介

CASS生物处理法是周期循环活性污泥法的简称,又称为循环活性污泥工藝,是在SBR的基礎上發展起來的,即在SBR池內進水端增加了一個生物選擇器,實現了連續進水,間歇排水。CASS池分預反應區和主反應區。在預反應區內,微生物能通過酶的快速轉移機理迅速吸附汙水中大部分可溶性有機物,經曆一個高負荷的基質快速積累過程,這對進水水質、水量、PH和有毒有害物質起到較好的緩沖作用,同時對絲狀菌的生長起到抑制作用,可有效防止汙泥膨脹;隨後在主反應區經曆一個較低負荷的基質降解過程。CASS工藝集反应、沉淀、排水、功能于一体,污染物的降解在时间上是一个推流过程,而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中,从而达到对污染物去除作用,同时还具有较好的脱氮、除磷功能。

2、工藝優點

①无需设初沉池及二沉池,占地面积小(比传统活性污泥工藝节省20%35%建设面积),基建费用低(比传统活性污泥工藝节省10%25%);

②曝氣爲間歇式,下一周期開始曝氣時,氧的濃度梯度大,傳遞效率高,節能效果顯著,運行費用可節省10%25%

③在沈澱階段,整個反應區起沈澱池的作用,表面負荷低,沈澱效果好;

④運行靈活,抗沖擊負荷能力強,出水穩定,每個周期的排水量一般不超過池內總水量的1/3

⑤使用範圍廣,適合分期建設,對資金不足的地區更占優勢;

⑥反應池除COD同時,兼具脫氮除磷作用,效果良好;

⑦反應池內存在較大的濃度梯度,且好氧、厭氧交替進行,能有效的抑制汙泥膨脹;

⑧汙泥泥齢在2035天,汙泥穩定性好,脫水性能好,産生剩余汙泥量少。

3.工藝缺点

①間歇周期運行,對自控要求較高;

②變水位運行,電耗增大;

③容積利用率較低;

④汙泥穩定性不如厭氧硝化好;

⑤生物的脫氮效果很難提高;

⑥進水閥門/啓閉機及曝氣閥門頻繁開啓,質量要求較高。

五、曝氣生物濾池

1、工藝簡介

曝氣生物濾池(biologicalaeratedfilterBAF)是20世紀80年代末90年代初在普通生物滤池的基础上,借鉴给水滤池工藝而开发的污水处理新工藝,最初用于污水的三级处理,后发展成直接用于二级处理。

曝氣生物濾池是普通生物濾池的一種變形形式,也可看成是生物接觸氧化法的一種特殊形式。即在生物反應器內裝填高比表面積的顆粒填料,以提供微生物膜生長的載體,並根據汙水流向不同分爲下向流或上向流。汙水由上向下或由下向上流過濾料層,在濾料層下部鼓風曝氣,使空氣與汙水逆向或同向接觸,使汙水中的有機物與填料表面生物膜通過生化反應得到降解,填料同時起到物理過濾作用。

2、工藝優點

①曝氣生物濾池同時具有生物氧化降解和過濾的作用,因而可獲得很高的出水水質,可達到回用水水質標准。

②占地面积小,基建投资省。曝气生物滤池占地面积仅为常规工藝的1/101/5。池容较小,基建投资比常规工藝节省至少2030%。

③运行费用低。曝气生物滤池工藝氧的传输利用效率很高,曝气量小,供氧动力消耗低。

④抗沖擊負荷能力強,耐低溫。運行經驗表明,曝氣生物濾池可在正常負荷23倍的短期沖擊負荷下運行,而其出水水質變化很小。

⑤易挂膜,啓動快。曝氣生物濾池在水溫15℃左右,23周即可完成挂膜過程。

⑥曝气生物滤池采用模块化结构,便于后期改、扩建,仅需并列增加滤池数即可,不影响已有的工藝运行。

⑦采用自動化控制,易于管理。同時由于其本身的結構並不複雜,因而也無需

⑧龐雜的自控設備,更無需大量的人員技術培訓。

⑨産生臭氣較少、環境質量高。

3、適用範圍

曝氣生物濾池的應用範圍較爲廣泛,其在水深度處理、微汙染源水處理、難降解有機物處理、低溫汙水的硝化、低溫微汙染水處理中都有很好的功能。

六、IBR工藝

1、工藝簡介

IBR生物处理工藝是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的周期循环活性污泥法。它同时兼具按空间分割的连续流活性污泥法及按时间进行分割的间歇性活性污泥法的优点,与按空间分割的连续流活性污泥法相比,省去了污泥回流的环节,因而节省运行能耗及减少处理设施及投资;与按时间分割的间歇流活性污泥法相比,具备连续进出水的特点,因而减少了处理设施容积及总的土建投资。

按该工藝设计的反应池利用设置于池底的三相分离器实现单池连续进、出水,间歇曝气。通过调节曝停比营造出污水在反应池中的多级A/A/O狀態,使汙水在反應池中處于最佳狀態的脫NP工況,以最大限度地去除NP。在工藝运行过程中,曝停比可根据进水水质、水量、温度、季节的情况进行调节,从而实现最佳量曝气,系统节能的目的。

汙水處理系統配置的集中自控系統可以根據原汙水水質,靈活地控制IBR的运行模式,在保证出水水质的前提下,使工藝的能量消耗最小化。

2、工藝優點

①構築物少,用地節省;

②機電設備少,能量消耗低、運行費用低;

③控制簡單;

④運行無噪音汙染;

七、人工湿地处理工藝

1、工藝簡介

人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面,將汙水、汙泥有控制的投配到經人工建造的濕地上,汙水與汙泥在沿一定方向流動的過程中,主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用,對汙水、汙泥進行處理的一種技術。其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沈澱、微生物分解、轉化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收及各類動物的作用。

2、工藝優點

①建造和運行費用便宜

②易于維護,技術含量低

③可進行有效可靠的廢水處理

④可緩沖對水力和汙染負荷的沖擊

④可提供和間接提供效益,如水産、畜産、造紙原料、建材、綠化、野生動物棲息、娛樂和教育。

3、工藝缺點

①占地面積大

②易受病蟲害影響

③生物和水力复杂性加大了对其处理机制、工藝动力学和影响因素的认识理解,设计运行参数不精确,因此常由于设计不当使出水达不到设计要求或不能达标排放,有的人工湿地反而成了污染源。

④另外,據已有數據,當上下表面植物密度增大時, 人工濕地系統處理效率提高,在達到其最優效率時,2~3個生長周期,所以需建成幾年後才達到完全穩定的運行。因此,目前人工濕地技術最大問題在于缺乏長期運行系統的詳細資料。

八、工藝对比图

每一种工藝都有其优缺点,工藝的选择要因地制宜,还和当地的经济形势相关密切,现将几种常用的污水处理工藝进行多方面比较。

工藝性能对比图

 

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