A. 污水處理廠工藝流程圖。以及簡單工藝介紹
污水處理工藝
污水處理工藝分三級:一級處理:物理處理,通過機械處理,如格柵、沉澱或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。二級處理:生物化學處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。
三級處理:污水的深度處理,它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。可能根據處理的目標和水質的不同,有的污水處理過程並不是包含上述所有過程。
1、一級處理
機械(一級)處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構築物,以去除粗大顆粒和懸浮物為目的,處理的原理在於通過物理法實現固液分離,將污染物從污水中分離,這是普遍採用的污水處理方式。
機械(一級)處理是所有污水處理工藝流程必備工程(盡管有時有些工藝流程省去初沉池),城市污水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。
在生物除磷脫氮型污水處理廠,一般不推薦曝氣沉砂池,以避免快速降解有機物的去除;在原污水水質特性不利於除磷脫氮的情況下,初沉的設置與否以及設置方式需要根據水質特性的後續工藝加以仔細分析和考慮,以保證和改善除磷除脫氮等後續工藝的進水水質。
2、二級處理
污水生化處理屬於二級處理,以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機物為主要目的,其工藝構成多種多樣,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、CASS法、土地處理法等多種處理方法。目前大多數城市污水處理廠都採用活性污泥法。
生物處理的原理是通過生物作用,尤其是微生物的作用,完成有機物的分解和生物體的合成,將有機污染物轉變成無害的氣體產物(CO2)、液體產物(水)以及富含有機物的固體產物(微生物群體或稱生物污泥);多餘的生物污泥在沉澱池中經沉澱池固液分離,從凈化後的污水中除去。
3、三級處理
三級處理是對水的深度處理,是繼二級處理以後的廢水處理過程,是污水最高處理措施。現在的我國的污水處理廠投入實際應用的並不多。
它將經過二級處理的水進行脫氮、脫磷處理,用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩餘污染物,並用臭氧或氯消毒殺滅細菌和病毒,然後將處理水送入中水道,作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業用水、防火等水源。
由此可見,污水處理工藝的作用僅僅是通過生物降解轉化作用和固液分離,在使污水得到凈化的同時將污染物富集到污泥中,包括一級處理工段產生的初沉污泥、二級處理工段產生的剩餘活性污泥以及三級處理產生的化學污泥。
由於這些污泥含有大量的有機物和病原體,而且極易腐敗發臭,很容易造成二次污染,消除污染的任務尚未完成。污泥必須經過一定的減容、減量和穩定化無害化處理井妥善處置。污泥處理處置的成功與否對污水廠有重要的影響,必須重視。
如果污泥不進行處理,污泥將不得不隨處理後的出水排放,污水廠的凈化效果也就會被抵消掉。所以在實際的應用過程中,污水處理過程中的污泥處理也是相當關鍵的。
4、除臭工藝
其中物理法主要包括稀釋法、吸附法等;化學法包括吸收法、燃燒法等;生物法包括生物制劑法、生物過濾法、填充塔式生物脫臭法和生物洗滌法,植物提取液霧化噴淋法等。
(1)超濾膜污水處理工藝流程圖擴展閱讀
未來發展的趨勢。
1、行業整體的績效提高。內部行業的績效成為當務之急,所以國家十二五重大專項裡面,專門有項目要建立國家范圍的行業管理績效體系。
2、服務成為我們行業的核心任務,成為行業的核心環節。這跟發達國家是一致的,發達國家基本上服務業占整個環保產業,設備、投資、建設大概佔50%左右,我國估計佔10%左右,所以有這么大的空間,內部的結構調整面臨從建設到發展的需求。
沒有哪一個運營主體在一個國家層面上能夠占絕對的主導地位,不論是國有企業也好,外資企業也好,事業單位也好,還是股份制公司也好,都呈現了多樣化形式。
所以以資產為基礎的整合機會,這個不容易。這是我們面臨的一個困難。但是另一方面,又提供了很好的契機。如果看國際上做資產整合的話,早期是英國做的比較成功,它先解決整合的問題,然後再解決市場化的問題。
3、從技術層面上看,水資源問題,本身開始出現流域化的趨勢,過去叫「多龍治水」,越來越強調從流域的層面協調,從流域的尺度上,不僅僅是協調水資源,而且協調再生水。只有從流域角度上考慮這個問題的時候,才能取得最大的效益。
B. 城市污水處理工藝的流程圖原理及特點
城市污水處理主要工藝:以A/O(厭氧-好氧活性污泥法),介紹下A/O工藝原理及流程。
1、A/O工藝原理:
厭氧-好氧活性污泥法(Anoxic/Oxic,簡稱A/O)是由厭氧和好氧兩部分反應組成的污水生物處理工藝。污水進入厭氧池後,與迴流污泥混合。活性污泥中的聚磷菌在這一過程中大量吸收污水中的BOD,並將污泥中的磷以正磷酸鹽的形式釋放到混合液中。混合液進入好氧池後,有機物被氧化分解,同時聚磷菌大量吸收混合液中的正磷酸鹽到污泥中。由於聚磷菌在好氧條件下吸收的磷多於厭氧條件下釋放的磷,因此,污水經過「厭氧-好氧」的交替作用和二沉池的污泥分離作用,最終達到除磷的目的。
2、工藝流程說明:
如下圖1可知,生活污水經格柵進入調節池後,由污水泵抽送至A級生物處理池(兼氧池),兼氧池內掛有彈性填料,通過吸附在填料上的兼氧細菌的吸附水解作用,使污水中對生物細菌有抑製作用和難以生物降解的有機物水解,大分子的有機物水解為小分子的有機物,並對固體有機物進行降解,減少了污泥量,降低污水中懸浮固體的含量,並利用污水中的有機物作為碳源,使從後級好氧段迴流的硝化液中的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮在兼氧脫氮菌的作用下形成氣態氮從污水中逸出,達到脫氮的目的,從而降解污水中有機污染物,提高污水的生化可降解性,並去除污水中的氨氮和懸浮物。兼氧池出水進入O級好氧接觸氧化池,好氧池內好氧微生物在水體中有充足溶解氧的情況下,利用污水中的可溶性污染物進行新陳代謝,從而達到去除污水中可溶解性污染物的目的。好氧池出水自流入二沉池,污水中大部分懸浮物能在此得以有效去除。二沉池出水自流入中間水池貯存,再由中間水泵提升到砂過濾器去除水中膠體、顆粒、懸浮雜質,確保出水達到排放標准後,消毒排放。經格柵處攔截的柵渣定期清理外運,二沉池中的污泥部分迴流至A級生物處理池,另一部分污泥至污泥池使污泥進行好氧穩定消化,減少污泥體積和臭氣排放,消化池上清液溢流回到調節池進行循環處理。剩餘污泥定期抽送出設備罐體外運處置。
工藝流程圖:
C. 求生活污水處理工藝流程圖及動畫
一、A/O工藝
1.基本原理
A/O是Anoxic/Oxic的縮寫,它的優越性是除了使有機污染物得到降解之外,還具有一定的脫氮除磷功能,是將厭氧水解技術用為活性污泥的前處理,所以A/O法是改進的活性污泥法。
A/O工藝將前段缺氧段和後段好氧段串聯在一起,A段DO不大於0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養菌將污水中的澱粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉化成可溶性有機物,當這些經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,異養菌將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過迴流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態氮(N2)完成C、N、O在生態中的循環,實現污水無害化處理。
2.A/O內循環生物脫氮工藝特點
根據以上對生物脫氮基本流程的敘述,結合多年的焦化廢水脫氮的經驗,我們總結出(A/O)生物脫氮流程具有以下優點:
(1)效率高。該工藝對廢水中的有機物,氨氮等均有較高的去除效果。當總停留時間大於54h,經生物脫氮後的出水再經過混凝沉澱,可將COD值降至100mg/L以下,其他指標也達到排放標准,總氮去除率在70%以上。
(2)
流程簡單,投資省,操作費用低。該工藝是以廢水中的有機物作為反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源。尤其,在蒸氨塔設置有脫固定氨的裝置後,碳氮比有所提高,在反硝化過程中產生的鹼度相應地降低了硝化過程需要的鹼耗。
(3)
缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有機物的去除率分別為62%和36%,故反硝化反應是最為經濟的節能型降解過程。
(4)
容積負荷高。由於硝化階段採用了強化生化,反硝化階段又採用了高濃度污泥的膜技術,有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度,與國外同類工藝相比,具有較高的容積負荷。
(5)
缺氧/好氧工藝的耐負荷沖擊能力強。當進水水質波動較大或污染物濃度較高時,本工藝均能維持正常運行,故操作管理也很簡單。通過以上流程的比較,不難看出,生物脫氮工藝本身就是脫氮的同時,也降解酚、氰、COD等有機物。結合水量、水質特點,我們推薦採用缺氧/好氧(A/O)的生物脫氮
(內循環) 工藝流程,使污水處理裝置不但能達到脫氮的要求,而且其它指標也達到排放標准。
3. A/O工藝的缺點
1.由於沒有獨立的污泥迴流系統,從而不能培養出具有獨特功能的污泥,難降解物質的降解率較低;
2、若要提高脫氮效率,必須加大內循環比,因而加大了運行費用。另外,內循環液來自曝氣池,含有一定的DO,使A段難以保持理想的缺氧狀態,影響反硝化效果,脫氮率很難達到90%。
3、 影響因素
水力停留時間(硝化>6h ,反硝化<2h )污泥濃度MLSS(>3000mg/L)污泥齡( >30d )N/MLSS負荷率(
<0.03 )進水總氮濃度( <30mg/L)
二、A2/O工藝
1.基本原理
A2/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫,它是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱。該工藝處理效率一般能達到:BOD5和SS為90%~95%,總氮為70%以上,磷為90%左右,一般適用於要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但A2/O工藝的基建費和運行費均高於普通活性污泥法,運行管理要求高,所以對目前我國國情來說,當處理後的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營養化,從而影響給水水源時,才採用該工藝。
2. A2/O工藝特點:
(1)污染物去除效率高,運行穩定,有較好的耐沖擊負荷。
(2)污泥沉降性能好。
(3)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。
(4)脫氮效果受混合液迴流比大小的影響,除磷效果則受迴流污泥中夾帶DO和硝酸態氧的影響,因而脫氮除磷效率不可能很高。
(5)在同時脫氧除磷去除有機物的工藝中,該工藝流程最為簡單,總的水力停留時間也少於同類其他工藝。
(6)在厭氧—缺氧—好氧交替運行下,絲狀菌不會大量繁殖,SVI一般小於100,不會發生污泥膨脹。
(7)污泥中磷含量高,一般為2.5%以上。
3.A2/O工藝的缺點
·反應池容積比A/O脫氮工藝還要大;
·污泥內迴流量大,能耗較高;
·用於中小型污水廠費用偏高;
·沼氣回收利用經濟效益差;
·污泥滲出液需化學除磷。
三、氧化溝
1氧化溝技術
氧化溝(oxidation ditch)又名連續循環曝氣池(Continuous loop reactor),是活性污泥法的一種變形。氧化溝污水處理工
藝是在20世紀50年代由荷蘭衛生工程研究所研製成功的。自從1954年在荷蘭首次投入使用以來。由於其出水水質好、運行穩定、
管理方便等技術特點,已經在國內外廣泛的應用於生活污水和工業污水的治理[1]。至今,氧化溝技術己經歷了半個多世紀的
發展,在構造形式、曝氣方式、運行方式等方面不斷創新,出現了種類繁多、各具特色的氧化溝[2]。
從運行方式角度考慮,氧化溝技術發展主要有兩方面:一方面是按時間順序安排為主對污水進行處理;另一方面是按空間順序安
排為主對污水進行處理。屬於前者的有交替和半交替工作式氧化溝;屬於後者的有連續工作分建式和合建式氧化溝[3],見圖1
氧化溝工藝分類。
目前應用較為廣泛的氧化溝類型包括:帕斯韋爾(Pasveer)氧化溝、卡魯塞爾(Carrousel)氧化溝 、奧爾伯(Orbal)氧化溝
、T型氧化溝(三溝式氧化溝)、DE型氧化溝和一體化氧化溝。
2,氧化溝工藝在污水處理中的應用
從理論上講,氧化溝既具有推流反應的特徵,又具有完全混合反應的優勢;前者使其具有出水優良的條件,後者使其具有抗沖擊
負荷的能力。正是因為有這個環流,且有能量分區的緣故,使它具有其它許多污水生物處理技術所擁有的眾多優勢,其中最為顯
著的優勢是工作穩定可靠。由於具有出水水質好,運行穩定,管理方便以及區別於傳統活性污泥法的一系列技術特徵,氧化溝技
術在污水處理中得到廣泛應用。據不完全統計[4],目前,歐洲己有的氧化溝污水處理廠超過2 000多座,北美超過800座。氧
化溝的處理能力由最初的服務人口僅360人,到如今的500萬~1 000萬人口當量。不僅氧化溝的數量在增長,而且其處理規模也在
不斷擴大,處理對象也發展到既能處理城市污水又能處理石油廢水、化工廢水、造紙廢水、印染廢水及食品加工廢水等工業廢水
。我國自20世紀80年代亦開始應用這項技術,隨著污水處理事業的極大發展,全國各地先後建起了不同規模、不同型式的氧化溝
污水處理廠。目前在我國,採用氧化溝處理城市污水和工業廢水的污水處理廠已有近百家,見表1(我國典型氧化溝型式及應用及
表)2(部分國內氧化溝污水處理廠型式及規模)。
3氧化溝工藝的研究新進展
通過對多種連續流生物除磷脫氮工藝時空關系的分析,並結合新的除磷脫氮理論,繼續貫徹簡易污水處理的思想,重慶大學的王
濤[5]、鍾仁超[6]、劉兆榮[7]、麥松冰[8]等人對氧化溝工藝進行了改良。
3.1改良氧化溝池型的構建原則
改良氧化溝池型的構建是在一體化簡易污水處理技術的思想基礎上,依託於卡魯塞爾氧化溝、一體化氧化溝和奧貝爾氧化溝而建
立的。它是以連續流的方式,不作專門的時空調配,通過空間分區和空間順序及對溶解氧的優化控制,將污水凈化(C、N、P的去
除)和固液分離功能集於一體,以水力內迴流的方式替代機械內迴流的反應器。構建的總原則是以連續流的方式,在更少的和合
理的空間中完成C、N、P和SS的同時去除。
3.2改良氧化溝池型
按上述構建原則,提出了如圖2所示改良型氧化溝模型。污水流入外溝經迴流調節閘板後流經中溝和內溝,在各溝道內循環數十
次到數百次,最終由固液分離器進行泥水分離出水。外—中—內溝道分別為好氧/缺氧交替區、厭氧區和好氧區,完成有機物的
降解和同時脫氮除磷。
該模型著重在保留奧貝爾氧化溝硝化反硝化優勢,同時克服該工藝佔地面積大的缺點。借鑒卡羅塞爾氧化溝跑道型溝道的構型和
水力內迴流方式,減少了大迴流比的機械設備;考慮將奧貝爾氧化溝的同心圓型溝道展開,去掉中心島的無效佔地,同時又保留
其三溝道串連、層層推進的流態特點。另外,將一體化氧化溝中的側溝固液分離器技術也揉合了進來,不設置單獨的二沉池並實
現污泥的無泵自動迴流。
3.3改良氧化溝的優化分析
(1)改良型氧化溝採用奧貝爾氧化溝三溝道串聯的特性,將各分區考慮成串聯,從而有利於難降解有機物的去除,並可減少污
泥膨脹現象的發生[9]。
(2)改良型氧化溝借鑒奧貝爾氧化溝的溶解氧梯度分布,具有較好的脫氮功能。在外溝道形成交替的好氧和大區域的缺氧環境
,較高程度地發生「同時硝化/反硝化」,即使在不設內迴流的條件下,也能獲得較好的脫氮效果。由於外溝道溶解氧平均值很
低,氧傳遞作用是在虧氧條件下進行的,所以氧的傳遞效率有所提高,有一定的節能效果,一般約節省能耗15%~20%。加之外溝
道內所特有的同時硝化/反硝化功能,節能效果更為明顯。內溝道作為最終出水的把關,一般應保持較高的溶解氧,但內溝道容
積最小,能耗相對較低。
(3)改良型氧化溝將奧貝爾氧化溝布置相對困難的圓形或橢圓形溝型設計為環狀跑道型,降低了佔地面積和工程造價。同時取
消了無效佔地的中心島,進一步節省佔地面積和造價。
(4)改良型氧化溝借鑒卡羅塞爾氧化溝水力條件,使內溝的好氧區向外溝的缺氧區迴流實現了水力內迴流,簡化了處理環節、
節省了設備和能耗。
(5)改良型氧化溝借鑒一體化氧化溝將集曝氣凈化和固液分離於一體的優勢,不單獨建二沉池和污泥迴流泵站,污泥自動迴流
,簡單、節能且節省佔地和基建投資。
4結論
(1)氧化溝由於其出水水質好、運行穩定、管理方便等技術特點,在我國污水處理廠中有著較為廣泛的應用。
(2)改良型氧化溝模型借鑒了卡羅塞爾氧化溝的構型和內迴流方式,引用了側溝式一體化氧化溝的側溝固液分離技術,同時保
留了奧貝爾氧化溝三溝串連、層層推進的流態特點,是多種先進工藝的集成,是氧化溝技術研究的新進展。
(3)改良型氧化溝工藝具有系統簡單、管理方便、節約能耗、節省佔地和減少基建投資等優點。
以下為幾種常見氧化溝的類型結構示意圖:
多溝交替式氧化溝 卡魯塞爾氧化溝 一體化氧化溝
奧貝爾氧化溝
1. 基本原理
氧化溝又名氧化渠,因其構築物呈封閉的環形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因為污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環流動,因此有人稱其為「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,其本質上屬於延時曝氣系統。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,溝端面形狀多為矩形和梯形。
2.氧化溝工藝特點
(1)構造形式多樣性
基本形式氧化溝的曝氣池呈封閉的溝渠形,而溝渠的形狀和構造則多種多樣,溝渠可以呈圓形和橢圓形等形狀。可以是單溝系統或多溝系統;多溝系統可以是一組同心的互相連通的溝渠,也可以是相互平行,尺寸相同的一組溝渠。有與二次沉澱池分建的氧化溝也有合建的氧化溝,合建的氧化溝又有體內式和體外式之分,等等。多種多樣的構造形式,賦予了氧化溝靈活機動的運行性能,使他可以按照任意一種活性污泥的運行方式運行,並結合其他工藝單元,以滿足不同的出水水質要求。
(2)曝氣設備的多樣性
常用的曝氣設備有轉刷、轉盤、表面曝氣器和射流曝氣等。不同的曝氣裝置導致了不同的氧化溝型式,如採用表曝氣機的卡魯塞爾氧化溝,採用轉刷的帕斯維爾氧化溝等等,與其他活性污泥法不同的是,曝氣裝置只在溝渠的某一處或者幾處安設,數目應按處理場規模、原污水水質及氧化溝構造決定,曝氣裝置的作用除供應足夠的氧氣外,還要提供溝渠內不小於0.3m/s的水流速度,以維持循環及活性污泥的懸浮狀態。
(3)曝氣強度可調節
氧化溝的曝氣強度可以通過兩種方式調節。一是通過出水溢流堰調節:通過調節溢流堰的高度改變溝渠內水深,進而改變曝氣裝置的淹沒深度,使其充氧量適應運行的需要。淹沒深度的變化對曝氣設備的推動力也會產生影響,從而可以對進水流速起到一定的調節作用;其二是通過直接調節曝氣器的轉速:由於機電設備和自控技術的發展,目前氧化溝內的曝氣器的轉速時可以調節的,從而可以調節曝氣強度的推動力。
(4)簡化了預處理和污泥處理
氧化溝的水力停留時間和污泥齡都比一般生物處理法長,懸浮裝有機物與溶解性有機物同時得到較徹底的穩定,姑氧化溝可以不設初沉池。由於氧化溝工藝污泥齡長,負荷低,排出的剩餘污泥已得到高度穩定,剩餘污泥量也較少。因此不再需要厭氧消化,而只需進行濃縮和脫水。
3.氧化溝工藝的缺點:
(1)污泥膨脹問題當廢水中的碳水化合物較多,N、P含量不平衡,pH值偏低,氧化溝中污泥負荷過高,溶解氧濃度不足,排泥不暢等易引發絲狀菌性污泥膨脹;非絲狀菌性污泥膨脹主要發生在廢水水溫較低而污泥負荷較高時。微生物的負荷高,細菌吸取了大量營養物質,由於溫度低,代謝速度較慢,積貯起大量高粘性的多糖類物質,使活性污泥的表面附著水大大增加,SVI值很高,形成污泥膨脹。
(2)泡沫問題由於進水中帶有大量油脂,處理系統不能完全有效地將其除去,部分油脂富集於污泥中,經轉刷充氧攪拌,產生大量泡沫;泥齡偏長,污泥老化,也易產生泡沫。
(3)污泥上浮問題當廢水中含油量過大,整個系統泥質變輕,在操作過程中不能很好控制其在二沉池的停留時間,易造成缺氧,產生腐化污泥上浮;當曝氣時間過長,在池中發生高度硝化作用,使硝酸鹽濃度高,在二沉池易發生反硝化作用,產生氮氣,使污泥上浮;另外,廢水中含油量過大,污泥可能挾油上浮。
(4)流速不均及污泥沉積問題在氧化溝中,為了獲得其獨特的混合和處理效果,混合液必須以一定的流速在溝內循環流動。一般認為,最低流速應為0.15m/s,不發生沉積的平均流速應達到0.3~0.5m/s。氧化溝的曝氣設備一般為曝氣轉刷和曝氣轉盤,轉刷的浸沒深度為250~300mm,轉盤的浸沒深度為480~
530mm。與氧化溝水深(3.0~3.6m)相比,轉刷只佔了水深的1/10~1/12,轉盤也只佔了1/6~1/7,因此造成氧化溝上部流速較大(約為0.8~1.2m,甚至更大),而底部流速很小(特別是在水深的2/3或3/4以下,混合液幾乎沒有流速),致使溝底大量積泥(有時積泥厚度達1.0m),大大減少了氧化溝的有效容積,降低了處理效果,影響了出水水質。
四、SBR工藝
1.工藝原理
在反應器內預先培養馴化一定量的活性污泥,當廢水進入反應器與活性污泥混合接觸並有氧存在時,微生物利用廢水中的有機物進行新陳代謝,將有機物降解並同時使微生物細胞增殖。將微生物細胞物質與水沉澱分離,廢水即得到處理。其處理過程主要由初期的去除與吸附作用、微生物的代謝作用、絮凝體的形成與絮凝沉澱性能幾個凈化過程完成。
2.SBR工藝特點
(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、好氧處於交替狀態,凈化效果好。
(2)運行效果穩定,污水在理想的靜止狀態下沉澱,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,對污水有稀釋、緩沖作用,有效抵抗水量和有機污物的沖擊。
(4)工藝過程中的各工序可根據水質、水量進行調整,運行靈活。
(5)處理設備少,構造簡單,便於操作和維護管理。
(6)反應池內存在DO、BOD5濃度梯度,有效控制活性污泥膨脹。
(7)SBR法系統本身也適合於組合式構造方法,利於廢水處理廠的擴建和改造。
(8)脫氮除磷,適當控制運行方式,實現好氧、缺氧、厭氧狀態交替,具有良好的脫氮除磷效果。
(9)工藝流程簡單、造價低。主體設備只有一個序批式間歇反應器,無二沉池、污泥迴流系統,調節池、初沉池也可省略,布置緊湊、佔地面積省。
3. SBR工藝的缺點
(1)間歇周期運行,對自控要求高;
(2)變水位運行,電耗增大;
(3)脫氮除磷效率不太高;
(4)污泥穩定性不如厭氧硝化好。
五、CAST工藝
1、CAST工藝原理
CASS生物處理法是周期循環活性污泥法的簡稱,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污水中大部分可溶性有機物,經歷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製作用,可有效防止污泥膨脹;隨後在主反應區經歷一個較低負荷的基質降解過程。CASS工藝集反應、沉澱、排水、功能於一體,污染物的降解在時間上是一個推流過程,而微生物則處於好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中,從而達到對污染物去除作用,同時還具有較好的脫氮、除磷功能。
2、CAST工藝特點
(1)運行靈活可靠
● 生物選擇器可以根據污水水質情況,以好氧、缺氧和厭氧三種方式運行。選擇器可以恆定容積也可以可變容積運行
● 可任意調節狀態,發揮不同微生物的生理特性
● 選擇器容積可變,避免產生污泥膨脹,提高了系統的可靠性
● 抗沖擊負荷能力強,工業廢水、城市污水處理都適用
(2)處理構築物少,流程簡單
● 池子總容積減少,土建工程費用低
● 不需設二次沉澱池及其刮泥設備,也不用設迴流污泥泵站
(3)可實現除磷脫氮
● 調節生物選擇器可變容積的曝氣和非曝氣順序,提高了生物除磷脫氮效果
(4)節省投資
● 構築物少,佔地面積省
● 設備及控制系統簡單
● 曝氣強度小,不須大氣量的供氣設備
● 運行費用低
3.工藝缺點
(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)污泥穩定性不如厭氧硝化好。
D. 污水處理廠處理污水的流程是哪些
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理,主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理,主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。
三級處理,進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂率法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲分析法等。
整個過程為通過粗格刪的原污水經過污水提升泵提升後,經過格刪或者篩率器,之後進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設備的出水進入二次沉澱池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。
二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之後進入污泥消化池,經過脫水和乾燥設備後,污泥被最後利用。
以上是污水處理廠處理工藝的基本流程,流程圖見下頁圖一。
二.各個處理構築物的能耗分析
1.污水提升泵房
進入污水處理廠的污水經過粗格刪進入污水提升泵房,之後被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵運行要消耗大量的能量,占污水廠運行總能耗相當大的比例,這與污水流量和要提升的揚程有關。
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設於泵站前、倒虹管前,以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損;也可設於初沉池前,以減輕沉澱池負荷及改善污泥處理構築物的處理條件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鍾式沉砂池。 沉砂池中需要能量供應的主要是砂水分離器和吸砂機,以及曝氣沉砂池的曝氣系統,多爾沉砂池和鍾式沉砂池的動力系統。
3.初次沉澱池
初次沉澱池是一級污水處理廠的主題處理構築物,或作為二級污水處理廠的預處理構築物設在生物處理構築物的前面。處理的對象是SS和部分BOD5,可改善生物處理構築物的運行條件並降低其BOD5負荷。初沉池包括平流沉澱池,輻流沉澱池和豎流沉澱池。
初沉池的主要能耗設備是排泥裝置,比如鏈帶式刮泥機,刮泥撇渣機,吸泥泵等,但由於排泥周期的影響,初沉池的能耗是比較低的。
圖一城市污水處理典型流程
4.生物處理構築物
污水生物處理單元過程耗能量要佔污水廠直接能耗相當大的比例,它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝氣系統的曝氣要消耗大量的電能,其基本上是聯系運行的,且功率較大,否則達不到較好的曝氣效果,處理效果也不好。氧化溝處理工藝安裝的曝氣機也是能耗很大的設備。生物膜法處理設備和活性污泥法相比能耗較低,但目前應用較少,是以後需要大力推廣的處理工藝。
5.二次沉澱池
二次沉澱池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上,能耗比較低。
6.污泥處理
污泥處理工藝中的濃縮池,污泥脫水,乾燥都要消耗大量的電能,污泥處理單元的能量消耗是相當大的,這些設備的電耗功率都很大。
三.針對各個處理構築物的節能途徑
1.污水提升泵房
污水提升泵房要節省能耗,主要是考慮污水提升泵如何進行電能節約,正確科學的選泵,讓水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形,減少污水的提升高度來降低水泵軸功率N也是有效的辦法,定期對水泵進行維護,減少摩擦也可以降低電耗。
2.沉砂池
採用平流沉砂,避免採用需要動力設備的沉砂池,如平流沉砂池。採用重力排砂,避免使用機械排砂,這些措施都可大大節省能耗。
3.初次沉澱池
初次沉澱池的能耗較低,主要能量消耗在排泥設備上,採用靜水壓力法無疑會明顯降低能量的消耗。
4.生物處理構築物
國外的學者通過能耗和費用效益分析比較了生物處理工藝流程,他們認為處理設施大部分的能量消耗是發生在電機這類單一的設備上,因而節能應從提高全廠功率因數、選擇高效機電設備及減少高峰用電要求等方面入手。他們提出的節能措施既包括改善電機的電氣性能,也包括解決運轉的工藝問題,還包括污水廠產物中的能量回收(Energy Recovery)。
曝氣系統的能耗相當大,對曝氣系統能耗能效的研究總是涉及到曝氣設備的改造和革新。新型的曝氣設備雖然層出不窮,但目前仍然可劃分為2類:第1種是採用淹沒式的多孔擴散頭或空氣噴嘴產生空氣泡將氧氣傳遞進水溶液的方法,第2種是採用機械方法攪動污水促使大氣中的氧溶於水的方法。微孔曝氣,曝氣擴散頭的布局和曝氣系統的調節這些都是節能的有效措施。在傳統活性污泥處理廠曝氣池中辟出前端厭氧區,用淹沒式攪拌器混合的節能、生物除磷方案。這一簡單的改造可以節省近20%的曝氣能耗,如果算上混合用能,節能也達到12%。自動控制系統的應用於污水處理節能,曝氣系統進行階段曝氣,溶解氧存在濃度梯度,既減少了能耗,又可以改善處理效果,減少污泥量。
生物膜法處理工藝採用厭氧處理可以明顯降低能量的消耗。
5.二次沉澱池
二次沉澱池中對排泥設備的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6.污泥處理
污泥處理系統節能研究主要集中於污泥處理的能量回收。從污水污泥有機污染物中回收能量用於處理過程早在上世紀初就已投入實踐,但能源危機之前一直不受重視。目前有兩種回收途徑:一是污泥厭氧消化氣利用,一是污泥焚燒熱的利用。
消化氣性質穩定、易於貯存,它可通過內燃機或燃料電池轉化為機械能或電能,廢熱還可回收於消化污泥加熱。因此利用消化氣能解決污水廠不同程度的能量自給問題。林榮忱等人比較了沼氣發電機和燃料電池兩種利用形式,認為燃料電池能量利用率高,具有很好的發展前途。對消化氣的最大化利用是提高能效的主要方式。沼氣發電機組並網發電的研究和應用在國內已有應用實例,是大型污水處理廠的沼氣綜合利用的可行途徑。
另外一種能量回收方式是將城市固體廢物焚燒場建在污水處理廠旁,將固廢與污水污泥一起焚燒,獲得的電能用於處理廠的運轉。
城市污水處理的能耗分析研究與節能技術和手段的發展往往並不同步。由於污水處理能量平衡分析方法研究的欠缺,節能措施的制訂和實施常常超前。而多數節能途徑和手段常常由處理廠的操作管理人員結合各處理設施實際情況提出,具有經驗性和個別性,不一定能適用於其他污水廠甚至是工藝相似的污水廠;另一方面,從廣義上說,污水處理學科領域的技術創新、新材料和新設備的使用都蘊涵著節能增效的潛力,因而節能的途徑和手段往往是很寬泛的。
四.結論
污水處理是能源密集(energy intensity)型的綜合技術。一段時期以來,能耗大、運行費用高一定程度上阻礙了我國城市污水處理廠的建設,建成的一些處理廠也因能耗原因處於停產和半停產狀態。在今後相當長的一段時期內,能耗問題將成為城市污水處理的瓶頸。能否解決耗污水廠的能耗問題,合理進行能源分配,已經成為決定污水處理廠運行效益好壞的關鍵因素。能耗是否較低,也是未來新的污水處理廠可行性分析的決定性因素,開發能效較高的污水處理技術,合理設計及運行污水處理廠,必將是未來污水處理廠設計和運行的必由之路。
參考文獻:
1.《污水處理能耗與能效》[美]W.F.OWEN,章北平、車武譯,金儒霖校,能源出版社
2.《排水工程》張自傑主編,第四版,中國建築工業出版社
3.城市水工程概論》李圭白、蔣展鵬、范瑾初、龍騰銳主編,中國建築工業出版社
4.《中國給水排水》雜志
5.《給水排水》雜志
6.中華環保互聯網
7.給排水在線網站
E. 超濾膜設備的工藝流程是什麼樣的
1、礦泉水超濾膜系統
在膜法分離技術中膜的微孔徑在20×10-10m~1000×10-10m之間的過濾膜稱為超濾膜,即0.002-0.1μm之間,而一般膠體體積均≥0.1μm,乳膠≥0.5μm,大腸菌、葡萄球菌等細菌體積≥0.2μm,懸浮物、微粒子等體積≥5μm,因此超濾膜可以過濾出溶液中的細菌、膠體、懸浮物、蛋白質等大分子物質。
2、工藝流程圖
適用於飲用礦泉水、山泉水、工業用超濾水,也可用於純凈水設備的前置預處理。
3、礦泉水超濾設備用途
超濾通常用於製取礦泉水、山泉水,是以壓力為推動力,利用超濾膜不同孔徑分離液體中的雜質的過程。目前在水處理行業中,聚碸和聚丙烯中空纖維式是組件應用最多。
轉載:網頁鏈接
上文僅供參考,不作學術性問答。
F. 求AB污水處理法的工藝流程圖
AB法的工藝流程抄如圖襲:
格柵→沉砂→吸附→沉澱→曝氣→沉澱→出水
目前,AB法在歐洲已經得到廣泛應用,到1987年止,已經有22家AB法污水處理廠投產,21家在建設和規劃中。近年來,國內有關單位也對AB法進行了研究,並取得了一些成果,實踐證明該工藝是近代污水處理技術中的一項新發展。AB工藝由A級曝氣池、中間沉澱池、B級曝氣池和最終沉澱池組成。AB工藝的主要特徵是:
1.A級污泥負荷很高,B級污泥負荷較低。
2.A級和B級的微生物群體特性明顯不同,並通過互不相關的兩套迴流系統嚴格分開。
3.不設一沉池,使A級成為一個開放性的生物動力學系統。
4.A級可以根據污水組分的不同實行好氧或缺氧運行。
G. 污水處理廠工藝流程圖包括哪些內容
生物除磷
在經濟發展過程中,我國的主要河流和湖泊由於受磷污染,富營養化嚴重,國家環保局為控制磷污染,對磷排放制定了比較嚴格的標准。化學強化生物除磷污水處理工藝以除去污水中有機污染物和各種形態的磷為主,此污水處理工藝將化學除磷和生物除磷一體化,通過厭氧消化生物系統中活性污泥產生揮發性有機酸,作為聚磷菌生長的基質或稱之為營養物,使聚磷菌在活性污泥中選擇性增殖,並將其迴流到生物系統中,使生物污水處理系統工作在高效除磷狀態;同時污泥在厭氧條件下產生的磷釋放,通過化學除磷消除。這是一種高效市政污水處理工藝技術,滿足了我國現階段,為解決水體富營養化,需要在常規二級污水處理基礎上進一步除磷的要求。
循環間隙
我國經濟發展水平各地相差較大,經濟發展滯後的城市還不能拿出很多資金用於污水治理,因此,怎樣利用有限的資金,降低環境污染,是很多城市政府面臨的問題。在污水處理方面,直到不久前,一些城市還採用一級或一級強化處理工藝技術,出水達不到國家二級排放標准對除去有機污染物的要求。循環間歇曝氣工藝充分發揮高負荷氧化溝處理效率高的優點,又充分利用序批式活性污泥污水處理工藝出水好的特點,保證了系統出水達到國家污水排放一級標准在除去有機污染物方面的要求。在投資和運行費用上比通常以除去有機污染物為主的二級生物污水處理系統降低30%左右,是適合我國現階段污水處理要求的工藝技術。
旋轉接觸
污水處理工程的建設程序
旋轉接觸氧化污水處理工藝技術是在生物轉盤技術基礎上,結合生物接觸氧化技術優點發展起來的新一代好氧生物膜處理技術。旋轉接觸氧化污水處理工藝技術和成套設備提供了一種簡單和可靠的污水處理方法。整個污水處理系統中的轉軸是唯一的轉動部分,一旦機器出了故障,一般機械人員都可以進行維修。系統生物量會根據有機負荷的變化而自動補償。附在轉盤上的微生物是有生命的,當污水中的有機物增加時,微生物隨之增加,相反,當污水中的有機物減少時,微生物隨之減少。所以這污水處理系統的工作效果不容易受到流量和負荷的突然變化和停電的影響。運行費用低,只有其他曝氣污水處理系統耗電的八分之一到三分之一。佔地面積僅相當常規活性污泥法一半。由於生物系統中生長的微生物種類多,能夠高效處理各種難降解工業污水。
H. 超濾膜的種類以及製作工藝
超濾膜的分類有很多:
按照膜組件的不同分類:有管式超濾膜,板框式超濾膜,卷式超濾膜和中空纖維式超濾膜。
按照壓力驅動形式的不同:可以分為外壓式和外壓式。
膜材料的不同分類:有機超濾膜和無機超濾膜兩種。
有機超濾膜按材質又可以分:
1、聚碸類
如聚碸(PS)、磺化聚碸(SPS)、聚醚碸(PES)等。用這種材料制膜,易成型,膜機械強度好,耐熱、耐化學性能也較好,是目前用得較多的材料。
2、聚烯烴類
主要是聚丙烯(PP)和聚丙烯腈(PAN)。同聚碸相似,它的機械和化學性能較好。PAN的腈基是強極性基因,但PAN並不十分親水,通常引入另一種共聚單體(如醋酸乙烯酯或甲基丙烯酸甲酯),以增加鏈的柔韌性和親水性,從而改變其加工性。
3、氟材料
目前主要用的是聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTEE),這種材料的超濾膜具有極優良的機械強度和耐高溫、耐化學侵蝕性能,使用溫度一40~260~C,可在強酸、強鹼和多種有機溶劑條件下使用,但成本很高。
4、聚氯乙烯(PVC)
這種材料製造的超濾膜具有優良的機械強度和極佳的化學侵蝕性性能,材料來源廣泛、穩定,成本適中,可以製造出優良的超濾膜,尤其是可以製造出在跨膜壓差很低的條件下,單位膜面積產水量卻很高的超濾膜。
5、其他材料除上述材料外,還有聚碸醯胺、聚醚酮、聚脂肪醯胺、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺等。
I. 超濾設備的工藝流程
超濾是利用多孔材料的攔截能力,以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質顆粒。在壓力驅動下,溶液中水、有機低分子、無機離子等尺寸小的物質可通過纖維壁上的微孔到達膜的另一側,溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機大分子等大尺寸物質則不能透過纖維壁而被截留,從而達到篩分溶液中不同組分的目的。該過程為常溫操作,無相態變化,不產生二次污染。
工藝流程:原水→原水泵→機械過流器→活性疾過濾器→離子交換→用戶用水→存水箱→超濾過濾主機→保安過濾器
J. 城市污水處理工藝流程圖
污水處理工藝
污水處理工藝分為三級:一級處理:物理處理、機械處理,如格柵、沉澱或氣浮,去除污水中所含的石塊、沙子、脂肪、油脂等。二級處理:生化處理。污水中的污染物在微生物的作用下降解轉化為污泥。
三級處理:污水的深度處理,包括通過氯化、紫外線或臭氧技術去除污水中的營養物質和消毒。根據不同的處理目標和水質,有些污水處理工藝並不包括上述所有工藝。
1、一級處理
機械(一級)處理段包括格柵、沉砂池、初沉池等結構,用於去除粗顆粒和懸浮物。處理的原理是通過物理方法實現固液分離,實現污染物與污水的分離,這是污水處理的常用方法。
所有廢水處理工藝都需要機械(初級)處理(盡管有些工藝有時省略初級沉澱池)。城市污水一級處理中bod5和ss的典型去除率分別為25%和50%。
生物除磷脫氮廢水處理廠一般不推薦採用曝氣沉砂池,以避免快速降解的有機物的去除;在原有廢水水質特性不利於除磷脫氮的情況下,根據後續工藝的水質特點,需要對初沉的設置和設置方法進行認真的分析和考慮,以保證和改善後續工藝的除磷、脫氮等水質。。
2、二次處理
污水生化處理是一種二級處理,其主要目的是去除不沉降的懸浮物和可溶的可生物降解有機物。其工藝組成多樣,可分為活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩定塘法、CASS法、土地處理法等處理方法。目前,大多數城市污水處理廠採用活性污泥法。
生物處理的原理是通過生物作用,特別是微生物的作用,完成有機物的分解和有機物的合成,從而將有機污染物轉化為無害的氣體產物(CO2)。富含有機物(微生物群或生物污泥)的液體產物(水)和固體產物;剩餘的生物污泥通過沉澱池內的固液分離從沉澱池內的凈化生物污泥中分離出來。從污水中清除。
3、三級處理
三級處理是水的深度處理,二級處理後的廢水處理工藝,是廢水的最高處理措施。目前,我國的污水處理廠還不多。
對二級處理後的水進行脫氮除磷,用活性炭吸附法或反滲透法去除水中殘留的污染物,用臭氧或氯氣對細菌和病毒進行消毒,然後將處理後的水作為水送至中間水道沖廁、噴灑街道、綠化帶、工業用水、消防等水源。
由此可見,污水處理工藝的作用只是通過生物降解轉化和固液分離,從而凈化污水,使污染物富集到污泥中,包括一級處理段產生的一級污泥和二級污泥。
(10)超濾膜污水處理工藝流程圖擴展閱讀:
未來發展的趨勢。
1、行業整體的績效提高。內部行業的績效成為當務之急,所以國家十二五重大專項裡面,專門有項目要建立國家范圍的行業管理績效體系。
2、服務成為我們行業的核心任務,成為行業的核心環節。這跟發達國家是一致的,發達國家基本上服務業占整個環保產業,設備、投資、建設大概佔50%左右,我國估計佔10%左右,所以有這么大的空間,內部的結構調整面臨從建設到發展的需求。
沒有哪一個運營主體在一個國家層面上能夠占絕對的主導地位,不論是國有企業也好,外資企業也好,事業單位也好,還是股份制公司也好,都呈現了多樣化形式。
所以以資產為基礎的整合機會,這個不容易。這是我們面臨的一個困難。但是另一方面,又提供了很好的契機。如果看國際上做資產整合的話,早期是英國做的比較成功,它先解決整合的問題,然後再解決市場化的問題。
3、從技術層面上看,水資源問題,本身開始出現流域化的趨勢,過去叫「多龍治水」,越來越強調從流域的層面協調,從流域的尺度上,不僅僅是協調水資源,而且協調再生水。只有從流域角度上考慮這個問題的時候,才能取得最大的效益。