一体化生活污水处理技术
拦污设施
本工程原水中固体杂质含量较高,为确保提升泵等设备正常工作和保证后续处理构筑物正常运行,拟在处理主体工艺的前段设置拦污设施。
水中杂质和处理方法
水中杂质包括挟带的粗大物质、悬浮物、胶体和溶解物。粗大的物质如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、废水中的砂砾以及大块污物等。给水工程中,粗大杂质由取水构筑物的设施去除,不列入水处理的范围。
一体胡生活污水处理系统
● 格栅井(砼)
格栅井设置于调节池内污水源头进水一端,设计考虑节约用地和投资。
格栅井内设置人工格栅,通过人工格栅拦截去除生活污水中较大的悬浮物固体、纸屑,保护水泵及后续管路系统不被堵塞。格栅井尺寸为1200×700×1500mm。并在格栅井上设置盖板,防冻。
● 调节池
在整个处理系统中设置了污水调节池。通过调节池设置,能充分平衡水质、水量,使污水能比较均匀进入后续处理单元,提高整个系统的抗冲击性能减少处理单元的设计规模。有利于降低运行成本和水质波动带来的影响。在调节池内设置空气搅拌装置,防止发生沉淀现象,可以起到水质均衡的作用。设置液位自动控制装置,水泵将根据液位自动开启。
调节池设计水力停留时间8小时,有效容积84m3,采用钢结构。池内设二台50WQ/C249-1.1/2型潜水排污泵,一用一备。
● 缺氧池
由于污水中的有机成分较高,BOD5/CODcr=0.5可生化性好,设计采用生物膜法。
因为生活污水中有机氮含量高,在进行生物降解时会以氨氮的形式出现,排入水中的氨氮的指标会升高,而氨氮也是一个污染控制指标,在接触氧化池前加缺氧池,缺氧池可利用回流的混合液中带入的硝酸盐和进水中的有机物碳源进行反硝化,使进水中NO2-、NO3-还原成N2达到脱氮作用,在去除有机物的降解氨氮值。
● 接触氧化池
污水经缺氧池处理后,自流进入接触氧化池,从而进入接触氧化阶段,即进入好氧处理。
接触氧化池是一种生物膜法为主,兼有活性泥的生物处理装置,通过提供氧源,污水中的有机物被微生物所吸附、降解,使水质得到净化。
在设计过程中考虑接触氧化时间较长为宜,即6小时,内部设高比表面积弹性填料,填充率为70%,比表面积近600m2/m3,在设计面积负荷时也应充分考虑周围环境,能确保较好的处理效率。设计负荷应选择比较低的值:0.83kg/m3·日。填料使用寿命在8年。气水比也考虑较高的值:15:1,曝气形式:微气孔曝气,曝气头考虑采用目前国际水处理较先进的胶膜曝气头。该装置在运行过程中永远不会出现堵塞现象,具有曝气气孔小,氧的利用率高等优点,与传统曝气形式相比,具有无可比拟的优点。
接触氧化是一种以生物膜法为主兼有活性污泥法的生物处理工艺。经过充分充氧的污水,浸没全部填料并以一定的速度流经填料,生满生物膜的填料表面经过与充氧的污水充分接触,使水中有机物得到吸附和降解,从而使污水得到进化。
本设计采用先进的立体弹性填料,不仅比表面积大,且水流特性优越。
由于大量微生物被固定在填料层表面,形成高浓度的污泥床,俗称生物膜,它具有较强的耐负荷冲击。
此种结构由于没有或极少量地产生悬浮性的活性污泥,不会产生污泥膨胀,这也是此法的一大特点。
此阶段产关键在于填料层的生物培养与落床,只要运行初期将此项工作做好,运行期间基本不用过问其它问题。
● 沉淀池
污水经过接触氧化后,夹带氧化过程中产生的少量的活性污泥及新陈代谢的生物膜,以及不能进行生物降解的少量固形物,进入二沉池进行固液分离。使水得到澄清排出。沉淀池采用竖流式,总停留时间2.0小时,沉淀的污泥全部回流至污泥池作消化减少剩余污泥。出水槽设计成可调液位的齿形集水槽,增加沉淀效果。
接触氧化法的特征
1)接触氧化法与其它生物处理方法比较,具有如下一些特点:
①BOD容积负荷高,污泥生物量大,处理效率较高,对进水冲击负荷(水力冲击负荷及有机浓度冲击负荷)的适应力强。
②处理时间短。在处理水量相同的条件下,所需装置的设备较小,占地面积小。
③能够克服污泥膨胀问题。生物接触氧化法同其他生物膜法一样,不存在污泥膨胀问题,对于那些用活性污泥法容易产生膨胀的污水,生物接触氧化法特别显示出优越性。容易在活性污泥法中产生膨胀的菌种(如球衣细菌等),在接触氧化法中,不仅不产生膨胀,能充分发挥其分解氧化能力强的优点。
④可以间歇运转。当停电或发生其它突然事故后,生物膜对间歇运转有较强的适应力。长时间的停车,细菌为适应环境的不利条件,它和原生动物都可进入休眠状态,显示了对不利生长的环境有较强的适应力;一旦环境条件好转,微生物又重新开始生长、代谢。有人试验,停止运转一个月,再重新开始运行,生物膜数日内即可恢复正常。
⑤维护管理方便,不需要回流污泥。由于微生物是附着在填料上形成生物膜,生物膜的剥落与增长可以自动保持平衡,无需回流污泥,运转十分方便。
⑥ 剩余污泥量少。
2)接触氧化法具有上述的优点,不失为一种高效的生化处理法。其高效处理的原理分析如下:
①生物活性高(泥龄低)。国内采用的接触氧化池中,绝大多数的曝气装置设在填料之下,不仅供氧充足,对生物膜起到了搅动作用,加速了生物膜的更新,使生物的活性提高。如果从“泥龄”来看,活性污泥法的“泥龄”为3~4天,而级氧化池的生物膜“平均泥龄”为1~2天。由于平均泥龄低,微生物总是处在很高的活力下工作。经耗氧速度测定,同样湿重的带有丝状菌的生物膜,其耗氧速度较活性污泥法的高1.81倍。
②传质条件好,微生物对有机物的代谢速度比较快。在接触氧化法中由于空气的搅动,整个氧化池的污水在填料之间流动,使生物膜和水流之间产生较大的相对速度,加快了细菌表面的介质更新,增强了传质效果,加快了生物代谢速度,缩短了处理时间。
③利于丝状菌的生长。在有填料的接触氧化池中,对丝状菌的生长很有利。丝状菌的存在,能提高对有机物的分解能力。
④充氧效率高。接触氧化法的填料有增进充氧效果的作用,动力效率在3kgO2/kw?h以上,比无填料的曝气提高30%。充氧效率高,则有机物的氧化速度相应提高。
⑤有较高的生物浓度。一般活性污泥法的污泥浓度为2~3g/L,而接触氧化法可达10~20g/L。由于微生物浓度高,故大大提高了BOD5容积负荷和处理效率。由于生物量大,对低浓度的污水,也能有效地进行处理;由于填料表面有利于硝化菌的生长,故能适应污水中氨氮硝化的要求。
3)生物接触氧化法具有许多优点,是一种高效的生化处理构筑物,但也存在着一些缺点: