风景区生活污水处理设备
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厌氧生物处理与好氧生物处理相比具有下列优点:
(1)应用范围广。好氧法因供氧限制一般只适用于中、低浓度有机废水的处理,而厌氧法既用于高浓度有机废水,又适用于中、低浓度有机废水的处理。有些有机物对好氧生物处理法来说是难降解的,但对厌氧生物处理是可降解的。
(2)能耗低。好氧法需要消耗大量能量供氧,曝气费用随着有机物浓度的增加而增大,而厌氧法不需要充氧,而且产生的沼气能量可以抵偿消耗能量。
(3)负荷高。通常好氧法的有机容积负荷(BOD)为2~4Kg(m3·d),而厌氧法为2~10Kg(m3·d)。
(4)剩余污泥量少,且污泥浓缩、脱水性良好。好氧法每去除1KgCOD将产生0.4~0.6Kg生物量,而厌氧法去除1KgCOD只产生0.02~0.1Kg生物量,其剩余污泥量只有好氧法的5%~20%.此外,消化污泥在卫生学上和化学上都是较稳定的,因此剩余污泥的处理和处置简单,运行费用低,甚至可作为肥料利用。
(5)氮、磷营养需要量较少。好氧一般要求BOD:N:P为100:5:1,而厌氧法要求的BOD:N:P为100:2.5:0.5,因此厌氧法对氮磷缺乏的工业废水所需投加的营养盐较少。
(6)厌氧处理过程有一定的杀菌作用,可以杀死废水和污泥中的寄生虫卵、病毒。
(7)厌氧活性污泥可以长期储存,厌氧反应器可以季节性或间歇性运行,在停止运行一段时间后,能较迅速启动。
(2)接触氧化池的构造
池体的作用除了进行净化污水外,还要考虑填料,布水、布气等设施的安装。当池体容积较小时,可采用圆形钢结构,池体容积较大时可采用矩形钢筋混凝土结构。池体的平面尺寸以满足布水、布气均匀,填料安装、维护管理方便为准。池体的底壁须有支承填料的框架和进水进气管的支座。池体厚度根据池的结构强度要求来计算。高度则由填料、布水布气层、稳定水层以及超高的高度来计算。同时,还必须考虑到充氧设备的供气压力或提升高度。一般总池高在3.5~6.0m左右。
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,而且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,而第一级氧化池的生物膜“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。
稀释进水生化工艺
在早期的一些医药化工有机污水处理工程中,直接利用稀释水把进水中的有毒物质浓度稀释到微生物生长容许浓度,然后进行生化处理。这是一种Zui为简单的方法,易于操作和管理。但稀释法存在的缺点是非常明显的,增加处理规模和基建投资,增加原污水的运行费用,同时浪费大量的宝贵水资源。
梯度压力污泥驯化
大量的研究表明,以目标有毒难降解废水对活性污泥进行适当的驯化,可大大提高污泥对有毒难降解有机物的降解的降解效率。采用何种驯化方法和进程对驯化结果影响很大,研究表明驯化时有毒物质浓度和暴露时间对微生物驯化适应能力有很大的影响。
投加高效菌株的生物强化技术
当废水中有毒有机污染物毒性大或极难于生物降解时,降解性微生物增殖速度慢,世代周期长,降解效率低,用常规的驯化方法很难驯化出具有高效降解能力的活性污泥或生物膜。生物强化技术就是在生物处理系统中投加具有高效降解能力的微生物菌株来改善和提高处理体系对有毒有机污染物的处理效果。
按膜组件放置方式膜生物反应器可分为:一体式和分体式膜生物反应器;按照是否需氧可分为:需氧和厌氧两种类型膜生物反应器。分体式把生物反应器与膜组件分别放置,混合液经泵压进入膜组件,在压差作用下液体透过膜形成系统出水,活性污泥被膜截留回流到生物反应器内。
厌氧膜生物反应器是一种低能耗、易操作、更高效的膜生物反应器。其保持了高污泥浓度和长污泥时间停留,缩短了水力停留时间,改善了出水水质。如我们把膜单元和UASB结合,使固、液分离不再需要设计三相分离器,膜分离过滤作用可使两相厌氧膜生物反应器产酸菌浓度增加,可实现产酸发酵反应能力速度加快,实现高酸化率。由于厌氧膜生物反应器没有曝气过程,可采用分体式来实现厌氧污泥的悬浮状态,实现高浓度有机污水的厌氧处理。通过膜生物反应器的分类和叙述,可见膜生物反应器具有高分离效率,高活性污泥的浓度(反应池中的MISS可以达到10000MG/L),可实现理想的水质处理效果(达到国家污水排放一级A标准),系统传氧效率由于膜而得到提高,污泥产率低理论上零排放。
有机负荷与水力负荷
有机负荷-----kgBOD5/m3.d;
水力负荷:① 水力表面负荷----m3/m2.d,或m/d;----滤速;② 水力容积负荷---- m3/m3.d
在有机负荷较高时,生物膜的增长也会较快,可能会引起滤料堵塞,此时就需要调整水力负荷,当水力负荷增加时,可以提高水力冲刷力,维持生物膜的厚度,一般是通过出水回流来解决。
回流
对于高负荷生物滤池与塔式生物滤池,常采用回流。其优点:①不论原废水的流量如何波动,滤池可得到连续投配的废水,因而其工作较稳定;② 可以冲刷去除老化生物膜,降低膜的厚度,并抑制滤池蝇的孳生;③均衡滤池负荷,提高滤池的效率;④ 可以稀释和降低有毒有害物质的浓度以及进水有机物浓度。
常用流程及其选择
生物接触氧化法的处理流程通常有两种,即一段法(一次生物接触氧化)和二段法(即两次接触生物氧化)。实践证明,在不同的条件下,这两种系统各有其特点,其经济性和适用性范围简介如下:
1)一段法
亦称一氧一沉法。原水先经调节池,再进入生物接触氧化池,尔后流入二次沉淀池进行泥水分离。处理后的上层水排放或作进一步处理,污泥从二次沉淀池定期排走。
这种流程虽然在氧化池中有时会引起短路,但全池填料上的生物膜厚度几乎相等,BOD负荷大体相同,具有完全混合型的特点,营养物(F)与活性微生物的重量(M)之比较低,微生物的生长处于下降阶段。此时微生物的增殖不再受自身生理机能的限制,而是由污水中营养物质的量起主导作用。
2)二段法
亦称二氧二沉法。采用二段法的目的,是为了增加生物氧化时间,提高生化处理效率,同时更适应原水水质的变化,使处理水质稳定。原水经调节池调节后,进入第一生物接触氧化池,然后流入中间沉淀池进行泥水分离,上层水继续进入第二接触氧化池,Zui后流入二次沉淀池,再次泥水分离,出水排放,沉淀池的污泥定期排出。
在二段法流程中,需控制第一段氧化池内微生物处于较高的F/M条件,当F/M>2.1时,微生物生长率可处于上升阶段。此时营养物远远超过微生物生长所需,微生物生长不受营养因素的影响,只受自身生理机能的限制。因而微生物繁殖很快,活力很强,吸附氧化有机物的能力较高,可以提高处理效率。为了维持微生物能处于较高的F/M条件下,BOD负荷随之提高,处理水中有机物浓度也就必然要高一些,这样在第二阶段氧化池内,须根据需要控制适当的F/M条件,一般在0.5左右,此时的微生物处于生长率下降阶段后的内源性呼吸阶段。由此可见,二段法流程的微生物工作情况与推流式活性污泥法或活性污泥AB法相似。