给水处理,污水化学除磷,污泥脱水可选用混凝剂如下:
1、铝盐
铝盐除磷的反版应方程式如下:Al3++HnPO(3-n)4=权AlPO4↓+nH+
从这个反应式可以看出,除磷时n(Al3+)∶n(PO3-4)=1∶1,如果适当调节污水的pH,实际能获得与此理论关系相近的结果。实践中,在不便进行过滤和调节的场合,必须投加过量铝盐,以利于除磷。
2、铝盐
铝盐除磷的反应方程式如下:Al3++HnPO(3-n)4=AlPO4↓+nH+
从这个反应式可以看出,除磷时n(Al3+)∶n(PO3-4)=1∶1,如果适当调节污水的pH,实际能获得与此理论关系相近的结果。实践中,在不便进行过滤和调节的场合,必须投加过量铝盐,以利于除磷。
3 石灰
污水加石灰除磷时,主要有以下反应:Ca2++HCO-3+OH-=CaCO3↓+H2O5Ca2++4OH-+3HPO2-4=Ca5(OH)(PO4)3↓+3H2OY pVl,
碳酸钙这一反应很重要,原因是:有效的除磷所需要的石灰投加量主要取决于软化和脱碱所消耗的石灰量;生成的碳酸钙可以作为增重剂,有助于沉淀。
❷ 污水处理厂处理污水的流程是哪些
现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。
一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后,经过格删或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。
二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
以上是污水处理厂处理工艺的基本流程,流程图见下页图一。
二.各个处理构筑物的能耗分析
1.污水提升泵房
进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房,之后被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵运行要消耗大量的能量,占污水厂运行总能耗相当大的比例,这与污水流量和要提升的扬程有关。
2.沉砂池
沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站前、倒虹管前,以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损;也可设于初沉池前,以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。 沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机,以及曝气沉砂池的曝气系统,多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统。
3.初次沉淀池
初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物,或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是SS和部分BOD5,可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。初沉池包括平流沉淀池,辐流沉淀池和竖流沉淀池。
初沉池的主要能耗设备是排泥装置,比如链带式刮泥机,刮泥撇渣机,吸泥泵等,但由于排泥周期的影响,初沉池的能耗是比较低的。
图一城市污水处理典型流程
4.生物处理构筑物
污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例,它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝气系统的曝气要消耗大量的电能,其基本上是联系运行的,且功率较大,否则达不到较好的曝气效果,处理效果也不好。氧化沟处理工艺安装的曝气机也是能耗很大的设备。生物膜法处理设备和活性污泥法相比能耗较低,但目前应用较少,是以后需要大力推广的处理工艺。
5.二次沉淀池
二次沉淀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,能耗比较低。
6.污泥处理
污泥处理工艺中的浓缩池,污泥脱水,干燥都要消耗大量的电能,污泥处理单元的能量消耗是相当大的,这些设备的电耗功率都很大。
三.针对各个处理构筑物的节能途径
1.污水提升泵房
污水提升泵房要节省能耗,主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约,正确科学的选泵,让水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形,减少污水的提升高度来降低水泵轴功率N也是有效的办法,定期对水泵进行维护,减少摩擦也可以降低电耗。
2.沉砂池
采用平流沉砂,避免采用需要动力设备的沉砂池,如平流沉砂池。采用重力排砂,避免使用机械排砂,这些措施都可大大节省能耗。
3.初次沉淀池
初次沉淀池的能耗较低,主要能量消耗在排泥设备上,采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗。
4.生物处理构筑物
国外的学者通过能耗和费用效益分析比较了生物处理工艺流程,他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上,因而节能应从提高全厂功率因数、选择高效机电设备及减少高峰用电要求等方面入手。他们提出的节能措施既包括改善电机的电气性能,也包括解决运转的工艺问题,还包括污水厂产物中的能量回收(Energy Recovery)。
曝气系统的能耗相当大,对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新。新型的曝气设备虽然层出不穷,但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法,第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法。微孔曝气,曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施。在传统活性污泥处理厂曝气池中辟出前端厌氧区,用淹没式搅拌器混合的节能、生物除磷方案。这一简单的改造可以节省近20%的曝气能耗,如果算上混合用能,节能也达到12%。自动控制系统的应用于污水处理节能,曝气系统进行阶段曝气,溶解氧存在浓度梯度,既减少了能耗,又可以改善处理效果,减少污泥量。
生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗。
5.二次沉淀池
二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6.污泥处理
污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收。从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践,但能源危机之前一直不受重视。目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用,一是污泥焚烧热的利用。
消化气性质稳定、易于贮存,它可通过内燃机或燃料电池转化为机械能或电能,废热还可回收于消化污泥加热。因此利用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题。林荣忱等人比较了沼气发电机和燃料电池两种利用形式,认为燃料电池能量利用率高,具有很好的发展前途。对消化气的最大化利用是提高能效的主要方式。沼气发电机组并网发电的研究和应用在国内已有应用实例,是大型污水处理厂的沼气综合利用的可行途径。
另外一种能量回收方式是将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁,将固废与污水污泥一起焚烧,获得的电能用于处理厂的运转。
城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步。由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺,节能措施的制订和实施常常超前。而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出,具有经验性和个别性,不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂;另一方面,从广义上说,污水处理学科领域的技术创新、新材料和新设备的使用都蕴涵着节能增效的潜力,因而节能的途径和手段往往是很宽泛的。
四.结论
污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术。一段时期以来,能耗大、运行费用高一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设,建成的一些处理厂也因能耗原因处于停产和半停产状态。在今后相当长的一段时期内,能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈。能否解决耗污水厂的能耗问题,合理进行能源分配,已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。能耗是否较低,也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素,开发能效较高的污水处理技术,合理设计及运行污水处理厂,必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路。
参考文献:
1.《污水处理能耗与能效》[美]W.F.OWEN,章北平、车武译,金儒霖校,能源出版社
2.《排水工程》张自杰主编,第四版,中国建筑工业出版社
3.城市水工程概论》李圭白、蒋展鹏、范瑾初、龙腾锐主编,中国建筑工业出版社
4.《中国给水排水》杂志
5.《给水排水》杂志
6.中华环保互联网
7.给排水在线网站
❸ 现代污水处理有哪些常见的方法
1、物理处理法
物理处理法是通过物理作用, 以分离、 回收污水中不溶解的、 呈悬浮状的污染物质(包括油膜和油珠), 在处理过程中不改变其化学性质。 常用的有过滤法、 沉淀法、 浮选法等。
(1) 过滤法:利用过滤介质截流污水中的悬浮物。 过滤介质有筛网、纱布、 粒物, 常用的过滤设备有格栅、筛网、微滤机等。
1) 格栅与筛网。 在排水工程中, 废水通过下水道流人水处理厂, 首先应经过斜置在渠道内的一组金属制的呈纵向平行的框条(格栅)、 穿孔板或过滤网(筛网), 使漂浮物或悬浮物不能通过而被阻留在格栅、 细筛或滤料上。
这一步属废水的预处理, 其目的在于回收有用物质;初步漫清废水以利于以后的处理, 减轻沉淀池或其他处理设备的负荷;保护抽水机械, 以免受到颗粒物堵塞发生故障。 保护水泵和其他处理设备。格栅截留的效果主要取决于污水水质和格栅空隙的大小。 清渣方法有人工与机械两种。栅渣应及时清理和处理。
筛网主要用于截留粒度在数毫米到数十毫米的细碎悬浮态杂物, 如纤维、纸浆、藻类等,通常用金属丝、化纤编织而成,或用穿孔钢板,孔径一般小于5mm,最小可为0.2mm。 筛网过滤装置有转鼓式、 旋转式、 转盘式、 固定式振动斜筛等。 不论何种结构,既要能截留污物,又便于卸料及清理筛面 。
2)粒状介质过滤(又称彤、滤、 惊料过滤)。 废水通过粒状滤料(如石英砂)床层时,其中细小的悬浮物和肢体就被截留在滤料的表面和内部空隙中。 常用的过滤介质有石英砂、 无烟煤和石榴石等。 在过滤过程中滤料同时对悬浮物进行物理截留、 沉降和吸附等作用。 过滤的效果取决于滤料孔径的大小、 滤料层的厚度、 过滤速度及污水的性质等因素。
当废水自上而下流过粒状滤料层时,位径较大的悬浮颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中,从而使此层滤料空隙越来越小,逐渐形成一层主要由被截留的团体颗粒构成的滤膜, 并由它起主要的过滤作用。 这种作用属于阻力截留或筛滤作用。
废水通过滤料层时,众多的滤料表面提供了巨大的可供悬浮物沉降的有效面积,形成无数的小 “沉淀池”,悬浮物极易在此沉降下来。这种作用属于重力 沉降。
由于滤料具有巨大的表面积, 它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。此外,砂粒在水中常常带有表面负电荷,能吸附带正电荷的铁、 铝等肢体,从而在滤料表面形成带正电荷的薄膜,并进而吸附带负电荷的胶土和多种有机物等胶体,在砂粒上发生接触絮凝。
(2)沉淀法。沉淀法是利用污水中的悬浮物和水的相对密度不同的原理, 借助重力沉降作用使悬浮物从水中分离出来。 根据水中悬浮颗粒的浓度及絮凝特性(即彼此帖结聚团的能力)可分为四种:
1) 分离沉降(或自由沉降)。在沉淀过程中,颗粒之间互不聚合,单独进行沉降。 颗位只受到本身在水中的重力和水流阻力的作用,其形状、 尺寸、 质量均不改变,下降速度也不改变。
2)混凝沉淀(或称作絮凝沉降)。 混凝沉降是指在混凝剂的作用下,使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚为具有可分离性的絮凝体,然后采用重力沉降予以分离去除。 混凝沉淀的特点是在沉淀过程中,颗粒接触碰撞而互相聚集形成较大絮体,因此颗粒的尺寸和质量均会随深度的增加而增大,其沉速也随深度 而增加。
常用的无机混凝剂有硫酸铝、 硫酸亚铁、 三氯化铁及聚合铝;常用的有机絮凝剂有聚丙烯酷胶等,还可采用助凝剂如水玻璃、 石灰等 。
3)区域沉降(又称拥挤沉降、 成层沉降)。 当废水中悬浮物含量较高时,颗粒间的距离较小,其间的聚合力能使其集合成为一个整体,并一同下沉,而颗粒相互间的位置不发生变动,因此澄清水和混水间有一明显的分界面,逐渐向下移动,此类沉降称为区域沉降。加高浊度水的沉淀池和二次沉淀池中的沉降(在沉降中后期)多属此类。
4)压缩沉淀。当悬浮液中的悬浮固体浓度很高时,颗粒互相接触、挤压,在上层颗粒的重力作用下,下层颗粒间隙中的水被挤出,颗粒群体被压缩。压缩沉淀发生在沉淀池底部的污泥斗或污泥浓缩池中,进行得很缓慢。依据水中悬浮性物质的性质不同,设有沉砂池和沉淀池两种设备。
沉砂池用于除去水中砂粒、煤渣等相对密度较大的元机颗粒物。沉砂池一般设在污水处理装置前,以防止处理污水的其他机械设备受到磨损。
沉淀池是利用重力的作用使悬浮性杂质与水分离。它可以分离直径为20~100µ,m以上的颗粒。根据沉淀池内的水流方向,可将其分为平流式、辐流式和竖流式三种。
①平流式沉淀池。废水从池一端流人,按水平方向在池内流动,水中悬浮物逐渐沉向池底,澄清水从另一端溢出。
②辐流式沉淀池。池子多为圆形,直径较大,一般在20~30m以上,适用于大型水处理厂。原水经进水管进入中心筒后,通过筒壁上的孔口和外围的环形穿孔挡板,沿径向呈辐射状流向沉淀池周边。由于过水断面不断增大,流速逐渐变小,颗粒沉降下来,澄清水从其周围溢出汇入集水槽排出。
③竖流式沉淀池。截面多为圆形,也有方形和多角形的。水由中心管的下口流入池中,通过反射板的阻拦向四周分布于整个水平断面上,缓缓向上流动。沉速超过上升流速的颗粒则沉到污泥斗,澄清后的水由四周的埋口溢出池外。
在污水处理与利用的方法中,沉淀(或上浮)法常常作为其他处理方法前的预处理。如用生物处理法处理、污水时,一般需事先经过预沉池去除大部分悬浮物质,以减少生化处理时的负荷,而经生物处理后的出水仍要经过二次沉淀池的处理,进行泥水分离以保证出水水质。
(3)浮选法。将空气通人污水中,并以微小气泡形式从水中析出成为载体,污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质(如乳化油等)附在气泡上,并随气泡上升到水面,然后用机械的方法撇除,从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。疏水性的物质易气浮,而亲水性的物质不易气浮。因此有时为了提高气浮效率,需向污水中加入浮选剂改变污染物的表面特性,使某些亲水性物质转变为疏水性物质,然后气浮除去,这种方法称为“浮选”。
气浮时要求气泡的分散度高,量多,有利于提高气浮的效果。泡沫层的稳定性要适当,既便于浮渣稳定在水面上,又不影响浮渣的运送和脱水。产生气 泡的方法有两种:
1)机械法。使空气通过微孔管、微孔板、带孔转盘等生成微小气泡。
2)压力溶气法。将空气在一定的压力下溶于水中, 并达到饱和状态, 然后突然减压, 过饱和的空气便以微小气泡的形式从水中逸出。 目前废水处理中的气浮工艺多采用压力溶气法。
气浮法的主要优点有:设备运行能力优于沉淀池, 一般只需15~20min即可完成固液分离, 因此它占地少, 效率较高;气浮法所产生的污泥较干燥, 不易腐化, 且系表面刮取, 操作较便利;整个工作是向水中通人空气, 增加了水中的潜解氧量, 对除去水中有机物、 藻类表面活性剂及臭味等有明显效果, 其出水水质为后续处理及利用提供了有利条件。
气浮法的主要缺点是:耗电量较大;设备维修及管理工作量增加, 运转部分常有堵塞的可能;浮渣露出水面, 易受风、 雨等气候因素影响。
除了上述两种气浮方法外, 目前较为常用的方法还有电解气浮法。
(4)离心分离法。 含有悬浮污染物质的污水在高速旋转时, 利用悬浮颗粒(如乳化油)和污水受到的离心力不同, 从而达到分离目的的方法。 常用的离心设备有旋流分离器和离心
2、化学处理法
向污水中投加化学试剂, 利用化学反应来分离、 回收污水中的污染物质,或将污染物质转化为无害的物质。 该法既可使污染物与水分离, 回收某些有用物质, 也能改变污染物的性质, 如降低废水的酸碱度、 去除金属离子、 氧化某些有毒有害的物质等, 因此可达到比物理法更高的净化程度。 常用的化学方法 有化学沉淀法、 中和法、 氧化还原法和混凝法。
化学法处理的局限性如下:
由于化学处理废水常采用化学药剂(或材料), 处理费用一般较高, 操作与 管理的要求也较严格。
化学法还需与物理法配合使用。 在化学处理之前, 往往需用沉淀和过滤等手段作为前处理;在某些场合下,又需采用沉淀和过滤等物理手段作为化学处理的后处理。
( 1)化学沉淀法。
化学沉淀法是指向废水中投加某些化学药剂, 使其与废水中的溶解性污染物发生五换反应, 形成难榕于水的盐类(沉淀物)从水中沉淀出来, 从而降低或除去水中的污染物。化学沉淀法多用于在水处理中去除钙离子、 镜离子以及废水中的重金属离子, 如隶、 锅、铅、 钵等。 按使用的沉淀剂不同, 沉淀法可分为石灰法(又称为氢氧化物沉淀法)、硫化物法和银盐法等。
水中Ca 2+、 Mg2+令 含量的总和称总硬度, 可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度可投加石灰使水中的Ca 2+和Mg2+形成CaC03和Mg (OH) 2沉淀而降低, 如需同时去除非碳酸盐硬度, 可采用石灰-苏打软化法, 使Ca 2+和Mg2+ 形成CaC03 矛llMg ( OH) 2沉淀除去。 因此, 当原水硬度或碱度较高时, 可先用化学沉淀法作为离子交换软化的前处理, 以节省离子交换的运行费用。
去除废水中的重金属离子时, 一般采用投加碳酸盐的方法, 生成的金属离子, 碳酸盐的溶度积很小, 便于回收。 如利用碳酸销处理含镑废水。
ZnS04 + Na 2C03 一一→ZnC03 ↓+ NazS04
此法优点是经济简便, 药剂来源广, 因此在处理重金属废水时应用最广。 存在的问题是劳动卫生条件差, 管道易结垢堵塞与腐蚀;沉淀体积大, 脱水困难。
(2)中和法。
中和法处理是利用酸碱相互作用生成盐和水的化学原理, 将废水从酸性或碱性调整到中性附近的处理方法。 对于酸或碱的浓度大于3%的废水, 首先应进 行酸碱的回收。 对于低浓度的酸碱废水, 可采取中和法进行处理。
酸性污水的处理, 通常采用投加石灰、 苛性锅、 碳酸锅或以石灰石、 大理石作洁、料来中和酸性污水。 碱性污水的处理, 通常采用投加硝酸、 盐酸或利用二氧化碳气体中和碱性污水。 另外, 对于酸、 碱性污水也可以用二者相互中和的办法来处理。
(3)氧化还原法。
氧化还原法是通过化学药剂与水中污染物之间的氧化还原反应, 将污水中的有毒有害污染物转化为无毒或微毒物质的方法。 这种方法主要处理无机污染物, 如重金属和氧化物的污染。 利用高健酸御、 液氯、 臭氧等强氧化剂或电极的阳极反应, 将废水中的有害物质氧化分解为元害物质;利用铁粉等还原剂或电极的阴极反应, 将废水中的有害物质还原为无害物质;臭氧氧化法对污水进 行脱色、 杀菌和除臭处理;空气氧化法处理含硫废水;还原法处理含锦电镀废水等都是氧化还原法处理废水的实例。
水处理常用的氧化剂有氧、 臭氧、 氯、 次氯酸等。 常用的还原剂有硫酸亚铁、 亚硫酸盐、 铁屑、 铸粉等。
(4)混凝法。
混凝法是在含不易沉降的细颗粒及胶体颗粒的废水中加入电解质以破坏肢体的稳定性而使其聚沉。 常用的混凝剂有硫酸铝、 硫酸亚铁、 三氯化铁、 聚乙烯亚股或聚丙烯酷胶等。 为加速混凝常伴随加入助凝剂石灰、 活性硅胶、 骨胶等。
3、物理化学处理法
物理化学法(简称物化法), 是利用萃取、 吸附、 离子交换、 膜分离技术、气提等物理化学的原理, 处理或回收工业废水的方法。 它主要用分离废水中无机的或有机的(难以生物降解的)溶解态或胶态的污染物质, 回收有用组分,并使废水得到深度净化。 因此, 适合于处理杂质浓度很高的废水(用作回收利用的方法), 或是浓度很低的废水(用作废水深度处理)。利用物理化学法处理工业废水前, 一般要经过预处理, 以减少废水中的悬浮物、 油类、 有害气体等杂质, 或调整废水的pH值, 以提高回收效率、 减少损耗。同时, 浓缩的残渣要 经过后处理以避免二次污染。常用的方法有萃取法、 吸附法、 离子交换法、 膜析法(包括渗析法、 电渗析法、 反渗透法、 超滤法等)。
(1)萃取法。
萃取法是向污水中加人一种与水不相溶而密度小于水的有机溶剂, 充分混合接触后使污染物重新分配, 由水相转移到溶剂相中, 利用溶剂与水的密度差别, 将溶剂分离出来, 从而使污水得到净化的方法。再利用溶质与溶剂的沸点差将溶质蒸馆回收, 再生后的溶剂可循环使用。使用的溶剂叫萃取剂, 提出的物质叫萃取物。 萃取是一种液-液相间的传质过程, 是利用污染物(溶质)在水与有机溶剂两相中的溶解度不同进行分离的。
在选择萃取剂时, 应注意萃取剂对被萃取物(污染物)的选择性, 即溶解能力的大小, 通常溶解能力越大, 萃取的效果越好;萃取剂与水的密度相差越大, 萃取后与水分离就越容易。常用的萃取剂有含氧萃取剂、 含磷萃取剂、 含氮萃取剂等 。 常用的萃取设备有脉冲筛板塔、 离心萃取机等。
(2)吸附法。
吸附法处理废水是利用——种多孔性固体材料(吸附剂)的表面来吸附水中的一种或多种溶解污染物、 有机污染物等(称为熔质或吸附质), 以回收或去除它们, 使废水得以净化。例如, 利用活性炭可吸附废白水中的盼、 隶、 错、氧等剧毒物质, 且具有脱色、 除臭等作用。吸附法目前多用于污水的深度处理, 可分为静态吸附和动态吸附两种方法, 即在污水分别处于静态和流动态时进行吸 附处理。常用的吸附设备有固定床、 移动床和流动床等。
在废水处理中常用的吸附剂有活性炭、 磺化煤、 木炭、 焦炭、 硅藻土、 木屑和吸附树脂等。以活性炭和吸附树脂应用较为普遍。一般吸附剂均呈松散多 孔结构, 具有巨大的比表面积。其吸附力可分为分子引力(范德华力)、 化学键力和静电引力三种。水处理中大多数吸附是上述三种吸附力共同作用的结果。
吸附剂吸附饱和后必须经过再生, 把吸附质从吸附剂的细孔中除去, 恢复其吸附能力。再生的方法有加热再生法、 蒸汽吹脱法、 化学氧化再生法(湿式氧化、 电解氧化和臭氧氧化等)、 溶剂再生法和生物再生法等。
由于吸附剂价格较贵, 而且吸附法对进水的预处理要求高, 因此多用于给水处理中。
(3)离子交换法。
离子交换法是利用离子交换剂的离子交换作用置换污水中的离子态污染物质的方法。随着离子交换树脂的生产和离子交换技术的发展, 由于效果良好, 操作方便, 近年来在回收和处理工业污水中的有毒物质方面, 得到一定的应用。如用阳离子交换剂去除(回收) 污水中的铜、镍、镉、锌、汞、金、银、铂等重金属。
离子交换法多用于工业给水处理中的软化和除盐, 主要去除废水中的金属 离子。 离子交换软化法采用Na+交换树脂。
(4)膜析法。
1) 电渗析法。电掺析法是在直流电场的作用下, 利用阴、 阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性(即阳膜只允许阳离子通过, 阴膜只允许阴商子通过), 使一部分溶液中的离子迁移到另一部分溶液中去,使得溶液中的电解质与水分离, 从而达到浓缩、纯化、分离的一 种水处理方法。电渗析法是在离子交换技术基础上发展起来的新方法, 除用于污水处理外, 还可用于海水除盐、制备去离子水(纯水)等。
2)反渗透法。
反渗透法巳用于含重金属废水的处理、 污水的深度处理及海水淡化等。在世界淡水供应危机严重的今天, 反渗透法结合蒸馆法的海水淡化技术前景广阔。 它的另一重要用途是与离子交换系统联用, 作为离子交换的预处理方法以制备去离子的超纯水。在废水处理中, 反渗透法主要用于去除与回收重金属离子, 去除盐、有机物、色度以及放射性元素等。
目前在水处理领域内广泛应用的半透膜有醋酸纤维素 膜和聚酷胶膜磺化聚苯醋等高聚物。常用的反渗透装置有管式、螺旋式、中空纤维式及板框式等。渗透水可重复利用。
4、生物处理法
生物处理法是利用自然环境中微生物的生物化学作用, 氧化分解溶解于污 水中或肢体状态的有机污染物和某些无机毒物(如氟化物、硫化物), 并将其转化为稳定无害的无机物, 从而使废水得以净化的方法。 此法具有投资少、效果好、运行费用低等优点, 在城市废水和工业废水的处理中得到最广泛的应用。
现代生物处理法根据微生物在生化反应中是否需要氧气, 分为好氧生物处 理和厌氧生物处理两类。
(1)好氧生物处理法。
在有氧的条件下, 依赖好氧菌和兼氧菌的生化作用完成废水处理的工艺称为好氧生物处理法。 该法需要有氧的供应。 根据好氧微生物在处理系统中所呈现的状态, 可分为活性污泥法和生物膜法。
1)活性污泥法是目前使用最广泛的一种生物处理法。 该方法是向曝气池中富含有机污染物并有细菌的废水中不断地通人空气(曝气), 在一定的时间后就会出现悬浮态絮状的泥粒, 这实际上是由好氧菌(及兼性好氧菌)所吸附的有机物和好氧菌代谢活动的产物所组成的聚集体, 具有很强的分解有机物的能力,称之为 “活性污泥”。从曝气池流出的污水和活性污泥混合液经沉淀池沉淀分离后, 澄清的水被排放, 污泥作为种泥回流到曝气池, 继续运作。 这种以活性污泥为主体的生物处理法称为 活性污泥法” 。废水在曝气池中停留4~6h, 可除去废水中的有机物(BOD6)约90%。 活性污泥法有多种池型及运行方式, 通常有普通活性污泥法、完全混合式表面曝气法、吸附再生法等。
2)生物膜法是使污水连续流经固体填料(碎石、煤渣或塑料填料), 微生物在填料上大量繁殖, 形成污泥状的胶膜称为生物膜, 利用生物膜处理污水的方法,称为生物膜法。生物膜主要由大量的菌胶团、真菌、藻类和原生动物组成。 生物膜上的微生物起到和活性污泥同样的净化作用, 吸附并降解水中的有机污 染物, 从填料上脱落的衰老的生物膜随处理后的污水流入沉淀池, 经过沉淀池沉淀分离后, 使污水得以净化。常用的生物膜法有生物滤池、生物接触氧化池、生物转盘等。
(2)厌氧生物处理法。
在无氧的条件下, 利用厌氧微生物的作用分解、污水中的有机物, 使污水净化的方法称为厌氧生物处理法。 近年来, 世界性的能源紧张, 使污水处理向节能和实现能源化的方向发展, 从而促进了厌氧微生物处理方法的发展。 一大批高效新型厌氧生物反应器相继出现, 包括厌氧生物滤池、 升流式厌氧污泥床、 厌氧硫化床等。 它们的共同特点是反应器中生物团体浓度很高, 市泥龄很长, 因此处理能力大大提高, 从而使厌氧生物处理法所具有的能耗小、可以回收能源、 剩余的污泥量少、 生成的污泥稳定而易处理、 对高浓度有机废水处理效率高等优点得到充分体现。厌氧生物处理法经过多年的发展,已经成为污水处理的主要方法之一。
5、除磷、 脱氮
( 1) 除磷。 城市废水中磷的主要来源是粪便、 洗涤剂和某些工业废水, 以正磷酸盐、 聚磷酸盐和有机磷的形式溶解于水中。 常用的除磷方法有化学法和生物法。
1)化学法除磷。 利用磷酸盐与铁盐、 石灰、 铝盐等反应生成磷酸铁、 磷酸钙、 磷酸铝等沉淀, 将磷从废水中排除。化学法的特点是磷的去除效率较高, 处理结果稳定, 污泥在处理和处置过程中不会重新释放磷造成二次污染,但污泥的产量比较大。
2)生物法除磷。生物法除磷是利用微生物在好氧条件下, 对废水中溶解性 磷酸盐的过量吸收,沉淀分离而除磷。 整个处理过程分为厌氧放磷和好氧吸磷 两个阶段。
含有过量磷的废水和含磷活性污泥进人厌氧状态后,活性污泥中的聚磷商在厌氧状态下, 将体内积聚的聚磷分解为无机磷释放回废水中。这就是 “ 厌氧放磷”。聚磷菌在分解聚磷时产生的能量除一部分供自己生存外, 其余供聚磷菌吸收废水中的有机物,并在厌氧发酵产酸菌的作用下转化成乙酸背,再进一步转化为PHB (聚自-短基丁酸) 储存于体内。
进入好氧状态后, 聚磷菌将储存于体内的PHB进行好氧分解, 并释放出大 量能量,一部分供自己增殖, 另一部分供其吸收废水中的磷酸盐, 以聚磷的形式积聚于体内。这就是 “好氧吸磷”。在此阶段, 活性污泥不断增殖。 除了一部分含磷活性活泥回流到厌氧池外, 其余的作为剩余污泥排出系统,达到除磷的目的。
(2) 脱氮。
生活废水中各种形式的氮占的比例比较恒定:有机氮 50%~60%,氨氮40%~ 50%,亚硝酸盐与硝酸盐中的氮占 0~ 5%。 它们均来源于人们食物中的蛋白质。脱氮的方法有化学法和生物法两大类。
1)化学法脱氮。包括氨吸收法和加氯法。
①氨吸收法。 先把废水的pH值调整到10以上,然后在解吸塔内解吸氨
②加氯法。在含氨氮的废水中加氯。通过适当控制加氯量, 可以完全除去水中的氨氮。为了减少氯的投加量, 此法常与生物硝化联用, 先硝化再除去微量的残余氨氮。
2)生物法脱氮。生物脱氮是在微生物作用下, 将有机氮和氨态氮转化为氮气的过程, 其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
硝化反应是在好氧条件下, 废水中的氨态氮被硝化细菌 (亚硝酸菌和硝酸菌)转化为亚硝酸盐和硝酸盐。 反硝化反应是在无氧条件下, 反硝化菌将硝酸盐氮(N03-)和亚硝酸盐氮(NH2-)还原为氮气。因此整个脱氮过程需经历好氧和缺氧两个阶段。
❹ 污水处理厂处理污水的流程是哪些
现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。 x0dx0a一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。 x0dx0a二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。 x0dx0a三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。 x0dx0a整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后,经过格删或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。 x0dx0ax0dx0a二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。 x0dx0a以上是污水处理厂处理工艺的基本流程,流程图见下页图一。 x0dx0a二.各个处理构筑物的能耗分析 x0dx0a1.污水提升泵房 x0dx0a进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房,之后被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵运行要消耗大量的能量,占污水厂运行总能耗相当大的比例,这与污水流量和要提升的扬程有关。 x0dx0a2.沉砂池 x0dx0a沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站前、倒虹管前,以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损;也可设于初沉池前,以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。 沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机,以及曝气沉砂池的曝气系统,多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统。 x0dx0a3.初次沉淀池 x0dx0a初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物,或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是SS和部分BOD5,可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。初沉池包括平流沉淀池,辐流沉淀池和竖流沉淀池。 x0dx0a初沉池的主要能耗设备是排泥装置,比如链带式刮泥机,刮泥撇渣机,吸泥泵等,但由于排泥周期的影响,初沉池的能耗是比较低的。 x0dx0ax0dx0a图一城市污水处理典型流程 x0dx0ax0dx0a4.生物处理构筑物 x0dx0a污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例,它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝气系统的曝气要消耗大量的电能,其基本上是联系运行的,且功率较大,否则达不到较好的曝气效果,处理效果也不好。氧化沟处理工艺安装的曝气机也是能耗很大的设备。生物膜法处理设备和活性污泥法相比能耗较低,但目前应用较少,是以后需要大力推广的处理工艺。 x0dx0a5.二次沉淀池 x0dx0a二次沉淀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,能耗比较低。 x0dx0a6.污泥处理 x0dx0a污泥处理工艺中的浓缩池,污泥脱水,干燥都要消耗大量的电能,污泥处理单元的能量消耗是相当大的,这些设备的电耗功率都很大。 x0dx0a三.针对各个处理构筑物的节能途径 x0dx0a1.污水提升泵房 x0dx0a污水提升泵房要节省能耗,主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约,正确科学的选泵,让水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形,减少污水的提升高度来降低水泵轴功率N也是有效的办法,定期对水泵进行维护,减少摩擦也可以降低电耗。 x0dx0a2.沉砂池 x0dx0a采用平流沉砂,避免采用需要动力设备的沉砂池,如平流沉砂池。采用重力排砂,避免使用机械排砂,这些措施都可大大节省能耗。 x0dx0a3.初次沉淀池 x0dx0a初次沉淀池的能耗较低,主要能量消耗在排泥设备上,采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗。 x0dx0a4.生物处理构筑物 x0dx0a国外的学者通过能耗和费用效益分析比较了生物处理工艺流程,他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上,因而节能应从提高全厂功率因数、选择高效机电设备及减少高峰用电要求等方面入手。他们提出的节能措施既包括改善电机的电气性能,也包括解决运转的工艺问题,还包括污水厂产物中的能量回收(Energy Recovery)。 x0dx0a曝气系统的能耗相当大,对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新。新型的曝气设备虽然层出不穷,但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法,第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法。微孔曝气,曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施。在传统活性污泥处理厂曝气池中辟出前端厌氧区,用淹没式搅拌器混合的节能、生物除磷方案。这一简单的改造可以节省近20%的曝气能耗,如果算上混合用能,节能也达到12%。自动控制系统的应用于污水处理节能,曝气系统进行阶段曝气,溶解氧存在浓度梯度,既减少了能耗,又可以改善处理效果,减少污泥量。 x0dx0a生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗。 x0dx0a5.二次沉淀池 x0dx0a二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。 x0dx0a6.污泥处理 x0dx0a污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收。从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践,但能源危机之前一直不受重视。目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用,一是污泥焚烧热的利用。 x0dx0a消化气性质稳定、易于贮存,它可通过内燃机或燃料电池转化为机械能或电能,废热还可回收于消化污泥加热。因此利用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题。林荣忱等人比较了沼气发电机和燃料电池两种利用形式,认为燃料电池能量利用率高,具有很好的发展前途。对消化气的最大化利用是提高能效的主要方式。沼气发电机组并网发电的研究和应用在国内已有应用实例,是大型污水处理厂的沼气综合利用的可行途径。 x0dx0ax0dx0a另外一种能量回收方式是将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁,将固废与污水污泥一起焚烧,获得的电能用于处理厂的运转。 x0dx0a城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步。由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺,节能措施的制订和实施常常超前。而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出,具有经验性和个别性,不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂;另一方面,从广义上说,污水处理学科领域的技术创新、新材料和新设备的使用都蕴涵着节能增效的潜力,因而节能的途径和手段往往是很宽泛的。 x0dx0a四.结论 x0dx0a污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术。一段时期以来,能耗大、运行费用高一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设,建成的一些处理厂也因能耗原因处于停产和半停产状态。在今后相当长的一段时期内,能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈。能否解决耗污水厂的能耗问题,合理进行能源分配,已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。能耗是否较低,也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素,开发能效较高的污水处理技术,合理设计及运行污水处理厂,必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路。 x0dx0a参考文献: x0dx0a1.《污水处理能耗与能效》[美]W.F.OWEN,章北平、车武译,金儒霖校,能源出版社 x0dx0a2.《排水工程》张自杰主编,第四版,中国建筑工业出版社 x0dx0a3.城市水工程概论》李圭白、蒋展鹏、范瑾初、龙腾锐主编,中国建筑工业出版社 x0dx0a4.《中国给水排水》杂志 x0dx0a5.《给水排水》杂志 x0dx0a6.中华环保互联网 x0dx0a7.给排水在线网站
❺ 污水处理厂的工艺流程是什么
一级处理
主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理
主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
三级处理
进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法等。
(5)给水处理厂废泥除磷扩展阅读
生物除磷——
在经济发展过程中,我国的主要河流和湖泊由于受磷污染,富营养化严重,国家环保局为控制磷污染,对磷排放制定了比较严格的标准。化学强化生物除磷污水处理工艺以除去污水中有机污染物和各种形态的磷为主,
此污水处理工艺将化学除磷和生物除磷一体化,通过厌氧消化生物系统中活性污泥产生挥发性有机酸,作为聚磷菌生长的基质或称之为营养物,使聚磷菌在活性污泥中选择性增殖,并将其回流到生物系统中,使生物污水处理系统工作在高效除磷状态。。
❻ 污水处理厂的基本工艺
处理工艺选择的目的是根据污水量、污水水质和环境容量,在考虑经济条件和管理水平的前提下,选用安全可靠、技术先进、节能、运行费用低、投资省、占地少、操作管理方便的成熟工艺。根据本项工程的水质、水量及处理要求,为实现以最低的建设费用和运行成本取得最佳的出水效果的目的,我们推荐采用国际上先进的对污水处理效果好的百乐克污水处理工艺。
处理工艺选择的目的是根据污水量、污水水质和环境容量,在考虑经济条件和管理水平的前提下,选用安全可靠、技术先进、节能、运行费用低、投资省、占地少、操作管理方便的成熟工艺。 根据本项工程的水质、水量及处理要求,为实现以最低的建设费用和运行成本取得最佳的出水效果的目的,我们推荐采用国际上先进的对污水处理效果好的百乐克污水处理工艺。百乐克工艺起源于德国,它是在常规活性污泥工艺和曝气氧化塘基础上发展起来的一种新型工艺,其采用低污泥负荷,高污泥泥龄设计,通过无固定的漂浮移动式曝气系统供氧,由于移动式曝气系统的充氧特征,在生化池内能产生多重的缺氧和好氧区域,因而本工艺具有良好的脱氮除磷功能,这种新工艺的主要特点如下:1、浮动曝气延时活性污泥工艺,污泥泥龄长,有机物氧化充分,能满足最严格的污水处理排放要求,出水可靠,抗冲击负荷能力强;采用多级A/O曝气工艺,脱氮除磷效率极高。与传统的氧化沟、A/A/O和SBR工艺相比,工程投资低,占地面积少,运行管理简单。2、浮动微孔曝气系统所产生的气泡在水中的停留时间是传统固定方式的3倍,因而氧转移效率高,动力消耗低。同时漂浮式曝气系统操作简单,无须固定安装,保养维护方便(无须排空池体),可有效降低人工成本。3、在曝气池前设置生物选择池,可利用微生物选择生长规律,抑制丝状菌生长,同时提供聚磷菌释放磷的厌氧环境,强化生化除磷效果。4、采用溶解氧在线控制系统,经济地调节鼓风机输出风量,能极大地节省曝气动力费用。5、池体土建灵活性强,组合布置,占地面积小,紧凑,因地制宜,可采用混凝土、毛石、土池、防渗板等多种护坡各种土建施工方式,土建投资极其节省。污水处理工程是一项技术复杂、投资大、政策性强的基础设施项目。虽然无明显的经济效益,而环境效益和长远的社会效益却是无法估量的。基于这一特点,即使发达国家对于污水处理工程项目的开发和建设,都非常重视。但也必须考虑在如何降低基建投资和运营的成本问题,研究简化污水处理工艺流程,少占地,节电耗,便于管理和提高处理效果等方面有新的突破。百乐克工艺正是做到了这一点,它与传统的二级生化处理和现行氧化沟、SBR工艺比较,工艺流程简单,适用性强,出水水质优良。从建设投资、占地面积、运行成本等方面分析都有明显的优势。2.2工艺方案设计2.2.1污水处理工艺流程污水 粗格栅 泵站 细格栅 工艺除砂计量渠 百乐克综合池 接触池 出水排放污水从厂区南侧引入厂内,经粗格栅至进水泵房,由泵提升后依次进入细格栅、工艺除砂、百乐克综合池进行物理和生化处理,最终出水经滩河排放或回用。1.粗格栅主要功能:截留污水中较大的漂浮物和悬浮物,防止水泵机组的堵塞,减轻后续处理构筑物的处理负荷,并使之正常运行结构类型:地下钢混直壁平行渠道设计参数:设计流量 Qmax=3300m3/h流 速 V=0.8m/s渠道宽度 B=1400mm渠 数 2道主要设备:回转式格栅机和配套栅渣输送系统设备类型:高链式平面格栅,输送系统选用无轴螺旋输送机设计参数:栅 缝 e=20mm格栅宽度 B=1200 mm过栅流速 v=0.9m/s过栅损失 h=200mm电机功率 N=1.5KW控制方式:根据栅前后液位差控制清污和输送动作设备套数:格栅机两台,互为备用,配栅渣输送机一套。2.提升泵房主要功能:提升污水,满足后续处理设施水力要求结构类型:地下钢混矩形潜水泵站设计参数:设计流量 Qmax=3300m3/h集水池容积 V=400m3池 数:1座主要设备:潜水泵设备类型:抗堵塞配带自动耦合系统设备参数:流量 Q=700m3/h扬程 H=11m功率 N=55KW控制方式:根据集水池液位控制运行设备套数:6套(1套备用)泵房结构形式采用地下式,泵房的平面尺寸为8.3×11.8m,总高度5.8m。3.细格栅主要功能:进一步去除污水中的细小悬浮物细小纤维,降低生物处理负荷结构类型:高架钢混直壁平行渠道设计参数:设计流量 Qmax=3300m3/h过栅流速V=1.0m/S渠道宽度B=1240mm渠 数: 两条主要设备:格栅机和配套栅渣输送系统设备类型:回转式细格栅,兼具输送、脱水功能设计参数:过栅流量 Qmax=3300m3/h栅 缝 b=6mm过栅损失 Δh=300mm格栅宽度 B=1200mm电机功率 N=2.2KW控制方式:根据栅前后液位差控制清污和输送动作设备套数:细格栅两台,一用一备4.工艺除砂传统的除砂工艺占地较大,投资高,对生物除磷有负面影响。百乐克工艺采用国际流行的旋转式细格栅,一次性除去污水中大于1mm的砂粒和其它杂质,具有工艺简单、操作方便、运行费用低等优点。同时百乐克的悬浮式曝气方式弥补了细小砂粒沉淀的影响。主要设备:旋转细格栅和螺旋压榨机设备类型:NOVA细格栅,兼具输送、压榨功能设计参数:过栅流量 Qmax=3300m3/h鼓栅直径 d=900mm鼓栅长度 L=2500mm栅缝宽度 b=1mm设备套数:旋转细格栅三台,两用一备5.计量井为了提高污水处理厂的工作效率和运转管理水平,积累技术资料,以总结运转经验,并正确掌握处理污水量及动力消耗,反映运行成本,在细格栅后设置了计量井,设计选用电磁流量计,将信息输入计算机,可随时了解、记录生化反应池处理的水量。6.百乐克综合池百乐克综合池按6.6万m3/d设计,按8万m3/d校核。本设计采用2条并行工艺线。(1)生物选择池主要功能:对水质水量进行调节,同时进行搅拌,有厌氧处理的功效,能抑制丝状菌生长,防止污泥膨胀。同时具有水解酸化的作用,既能生物除磷又能脱色,为中水回用创造条件。结构类型:钢筋混凝土设计参数:水力停留时间 HRT=3.8hr池 深:H=5.5m总 容 积:V=3300m3数 量:1座主要设备: 2台潜水搅拌器设备类型:高速混合式潜水搅拌装置设备参数:转速:n=960rpm功率:N=9KW控制方式:由可编程控制系统控制运行或人工控制设备套数:2套(2)生化反应池主要功能:在好氧环境下,利用微生物降解BOD及COD,并能通过波浪式氧化工艺对氮和磷进行有效去除结构类型:半地上土坝矩形池体,浆砌石护坡,土工布防渗设计参数:体积负荷 Nv=0.3kgBOD/(m3·d)污泥浓度 MLSS=4500mg/l污泥龄:θ=30天污泥回流比R=100%水力停留时间 HRT=1.1d池 深:H=5m总容积:V=72600m3池 数:分两座合建主要设备:曝气设备(浮动曝气管)设备参数:空气流量 Q=12m3/支.h氧转移效率E=25%有效长度L=2000mm设备套数:两套,30条曝气链(3)一体化澄清池主要功能:垂直分离出水中的活性污泥,污泥在浓缩后回流至生物选择池结构类型:钢筋混凝土设计参数:表面负荷 q=0.75m/h总 容 积 V=5800m3主要设备:1套漂浮式污泥抽取系统,1套污泥动力系统设备类型:潜水污泥泵设备台数:2台(1台备用)设备参数:流量 Q=300m3/h扬 程:H=10m功 率: N=18.5KW池 数:2座(4)稳定池:设计停留时间2.4hr,池体总容积3050m3,最小水深5米。主要设备:浮动曝气管1条空气流量: Q=12m3/支.h,氧转移效率E=25%,有效长度L=2000mm,池 数:两座5.鼓风机房鼓风机房是保证曝气系统正常工作的关键设施,经计算要满足曝气系统正常运行,设6台可自动调节供气量的专用鼓风机,4用2备。每台离心式鼓风机设计流量Q=6800m3/h,设计最大风压P=58.8kPa,功率N=160kW。鼓风机是污水处理厂能耗最高的设备,占全厂能耗的65%左右,降低其能耗对减少污水处理厂常年运转费用十分关键,设计从鼓风机风量调节着手降低能耗。百乐克综合池的池内设有溶解氧检测仪,鼓风机可根据溶解氧的变化,可自动调节供气量,这一措施可节省能耗10%以上。每台风机的进风管上均设有消声器及弹性接头,每台风机的出风管上设有止回阀、安全阀、闸阀弹性接头、出口消声器、压力开关等。鼓风机和出空气管上安有压力计电动阀及流量计、温度计等。进气管设置空气过滤器,对大于1um的灰尘除尘效率99%。鼓风机房内设有起重设施,以利设备检修,并安装有屋顶通风设施。鼓风机房平面尺寸为21×7.2m,高5.5m。6.二氧化氯发生器城市污水经二级处理后,水质得到改善,细菌含量大幅度减少,但其绝对值仍很可观,并有存在病原菌的可能。根据卫生防疫,环保等监督部门的要求,污水处理厂出水需要消毒,本工程采用二氧化氯消毒。二氧化氯是一种广谱型的消毒剂,它对水中的病原微生物,包括病毒、芽子包、配水管网中的异养菌、硫酸盐、还原菌及真菌等均有很高的杀灭作用。二氧化氯具有较强的氧化作用,所以有较好的脱色作用消毒间设计运行按全年不间断运行考虑。当二氧化氯用于水消毒时,其投加量为0.1至1.3mg/L;用于除臭时,其投加量为0.6至1.3mg/L,本工程按1.0mg/L考虑。设计加二氧化氯量按6.6万m3/d进水考虑,加二氧化氯量66kg/d,设计采用亚氯酸钠与盐酸或硫酸合成二氧化氯发生器二台。单台能力3kg/h,配套全部附属设备,并设有双探头报警器,为防止意外事故发生,还另外设两套漏氯吸收装置7.接触池本工程采用加二氧化氯消毒,消毒的接触时间为0.5hr。为了保证加二氧化氯消毒的接触时间,接触池内的水力停留时间按0.5hr设计。平面尺寸为30m×17m,1座,有效水深4.8m,超高0.5m。钢筋混凝土结构。2.2.2污泥处理工艺设计污泥 污泥贮池 污泥脱水机 无害化处理 泥饼外运1.污泥循环污泥循环的功能是将澄清池排放的回流污泥泵送到生物选择池和将剩余活性污泥泵送至贮泥池中。回流污泥由澄清池污泥泵提升后自流入生物选择池。剩余污泥泵采用4台潜污泵,2用2备,主要选泵参数为:单台流量Q =45m3/h,扬程10m,功率2.2kW。2.浓缩贮泥池系统污泥产率为1.03kgDS/kgBOD5,排入的干污泥量为7600kg/d,以含水率99.2%计算,其体积为950m3/d。污泥浓缩脱水机工作时间24小时,污泥贮池按3小时考虑,其尺寸为:L×B×H=8.0m×5.0m×3.5m,有效水深3m。钢筋混凝土结构。贮泥池内为防止污泥中的磷因厌氧析出,设有潜水搅拌器,并采用较短的贮泥时间。3.脱水机房在ZC市污水处理厂采用生物除磷技术的情况下,为了避免高含磷量的剩余污泥中的磷在厌氧条件下的重新释放,污泥浓缩采用机械浓缩。由百乐克生化系统排出的剩余污泥含水率为99.2%。污泥经过机械浓缩后,其含水率平均为95%,再经过机械脱水后,含水率可降至75-80%左右。在本方案设计中我们采用机械浓缩机和离心脱水机。共选用3套(两用一备),以每天工作三班(即24小时)计,则离心浓缩机的最高处理量为45m3/h,浓缩后平均含固率5%,配套电机功率为1.1kW。离心脱水机的最高处理量为25m3/h,脱水后平均含固率≥20%,配套电机功率为30kW。污泥离心式浓缩脱水机分别配套污泥进料泵、污泥破碎机、絮凝剂投配装置等,污泥脱水间还配套脱水泥饼螺旋输送机等,其中污泥进料泵采用德国产博格泵。浓缩脱水机房的平面尺寸为36m×15m,高8.5m。4、污泥无害化处理城市污水污泥中含有大量有害物质,长期堆放有二次污染,但其中有含有大量有机物,经过适当工艺处理,将污泥无害化处理。处理后的污泥可以直接填埋,或作为营养土、回填土等。污泥无害化处理平面尺寸为48m×22m。2.3平面设计1.平面设计原则平面设计原则为:布局合理,水流顺畅,布局紧凑,尽量少占地,功能分区明确。2.功能分区处理厂平面按功能分为厂前区、生产区和预留区,各区之间有道路和绿化带相隔。将厂前区布置在处理厂西北侧,对外向北紧接港城大街,与外界联系方便;对内与生产之间用绿化隔离带分开,保证厂前区优美的环境。厂前区内布置有综合楼、机修间、车库和仓库等。厂前区面积较大,综合楼楼上可俯视全厂。由于进水管在污水厂的西北面,处理厂尾水排入(潍河)。因此,将进水泵房、细格栅以及沉砂池布置于西侧,生化池紧靠其布置,使得工艺流程顺畅。将辅助生产构筑物相对集中,布置于厂区上风向;污泥处理区布置于夏季主导风向的下风向,远离厂前区,以保持厂前区较好的环境。3.厂区道路为方便交通运输和设备的安装、维护,道路布置成环状,每个构(建)筑物均有道路相通,厂内主干道宽7m,次干道宽4m,主干道转弯半径大于9-12m,混凝土路面。4.厂区给水厂区给水由市自来水公司提供,来自于周边供水干管,压力大于4kg/cm2。厂区给水主要用于生活、构筑物及设备冲洗、绿化及消防等。给水干管管径DN200,厂区内呈环网状,利于消防和安全供水。5.厂区排水厂区排水为雨污分流制,厂区雨水由道路雨水口收集后汇入厂区雨水管道,并自流排入附近河流;厂区生活污水、生产污水、清洗水池污水、构筑物放空水、上清夜等经厂区污水管道收集后汇入进水泵房,与进厂污水一并处理。6.中水利用考虑预留远期中水回用系统场地,为远期中水大量回用于工业、农田灌溉、城市景观等奠定了基础。
❼ 城市污水的处理方法
城市污水处理工艺一般根据 城市污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力,确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水,无论用于工业、农业或是回灌补充地下水,都必须符合国家颁发的有关水质标准。
现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法,如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。污水二级处理主要是应用生物处理方法,即通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程,将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。生物处理对
污水水质、水温、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求。污水三级处理是在一、二级处理的基础上,应用混凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质。污水中的污染物组成非常复杂,常常需要以上几种方法组合,才能达到处理要求。
污水一级处理为预处理,二级处理为主体,处理后的污水一般能达到排放标准。三级处理为深度处理,出水水质较好,甚至能达到饮用水质标准,但处理费用高,除在一些极度缺水的国家和地区外,应用较少。目前我国许多城市正在筹建和扩建污水二级处理厂,以解决日益严重的水污染问题。
污水处理的主要方法有物理、化学、物理化学和生物方法。这些方法可以单一使用, 也可以针对不同的污水水质组合使用。污水生物处理法是19 世纪末出现的污水治理技术, 现今已成为世界各国处理污水的主要手段。我国现阶段的城市污水处理主要以生物法为主, 物理法和化学法起辅助作用。目前我国城市污水处理广泛使用的水污染治理技术有传统活性污泥法, 延时曝气活性污泥法, SBR, AB, UNITANK 和氧化沟工艺, AO 和A2O 等。这些工艺被证明是行之有效的水污染控制技术。
传统活性污泥法
传统活性污泥法已经有近90 年的历史, 其主要处理构筑物是曝气池和沉淀池。污水中的有机物在曝气池内停留一段时间后, 绝大部分被曝气池中的微生物吸附, 随即氧化分解成无机物。在沉淀池中, 呈絮状的微生物絮体———活性污泥下沉, 而上部的清液溢流排放。为了保持曝气池中污泥的浓度, 沉淀后的部分活性污泥又回流到曝气池中。该工艺的特点是有机物去除率高、污泥负荷高、池容积小、电耗省、运行费用低。此法稳定可靠, 已经积累了丰富的设计和管理经验, 但普通曝气法占地多,建设投资大, 仅能满足BOD5, CODCr, SS 三项出水指标, 且该工艺容易产生污泥膨胀现象, 除磷和脱氮效果差。
SBR法
间歇式活性污泥法又被命名为序列间歇式反应器法(SequencingBatch Reactor)或序列间歇式(序批式)活性污泥法, 简称SBR 法。它是一种按间歇曝气方式运行的活性污泥处理技术, 采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式, 非稳定生化反应替代稳态生化反应, 静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是运行的有序和间歇操作, SBR 技术的核心是SBR 反应池, 该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。
该工艺具有以下优点:
第一, 理想的推流过程使生化反应推动力增大, 污水在理想的静止状态下沉淀, 需要的时间短、效率高, 运行效果稳定, 出水水质好;
第二, 耐冲击负荷, 池内有滞留的处理水, 对污水有稀释、缓冲作用, 有效抵抗水量和有机污物的冲击;
第三, 反应池内存在DO, BODS 浓度梯度, 有效控制活性污泥膨胀;
第四, SBR 法系统本身也适合于组合式构造方法, 利于污水厂的扩建和改造;
第五, 实现好氧、缺氧、厌氧状态的交替, 具有良好的脱氮除磷效果;
第六, 工艺流程简单、占地面积小、造价低。
存在的缺点是: 对自动控制技术和连续在线分析仪表要求高,操作复杂, 难于管理。该方法适用于水量、水质排放均匀的工业废水。
氧化沟法
氧化沟法是活性污泥法的一种变形, 属于低负荷、延时曝气活性污泥法。废水和活性污泥的混合液在环状的曝气渠道中不断地循环流动, 因此又被称为“ 循环曝气池”。氧化沟法具有处理工艺及构筑物简单、无初沉池和污泥消化池? 一体式氧化沟还可以取消二沉池和污泥回流系统? 、有机物去除率较高、脱氮、除磷? 沟前增设厌氧池? 、综合指标较优、泥龄长、剩余污泥少且容易脱水、处理效果稳定等优点, 但存在负荷低、占地大、电耗大、运转费用偏高的缺点, 适用于中小规模的低负荷污水处理厂。
化学法
聚合氯化铝
聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂,由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂)的特点主要是由压力式雾化器的工作原理所决定的,使这一干燥系统有它自己的特点。由于压力式喷雾干燥所得产品是多孔微粒状或空心微粒状,采用压力式喷雾干燥,阴离子聚丙烯酰胺,多以获得颗粒状产品为目的,所得颗粒状产品具有优良的防尘性能和流动性能。
性能
a、净化后的水质优于硫酸铝絮凝剂,净水成本与之相比低15-30%。
b、絮凝体形成快、沉降速度快,比硫酸铝等传统产品处理能力大。
c、消耗水中碱度低于各种无机絮凝剂,因而可不投或少投碱剂。
d、适应的源水PH5.0-9.0范围均可凝聚。
e、腐蚀性小,操作条件好。
f、溶解性优于硫酸铝。
g、处理水中盐分增加少,有利于离子交换处理和高纯制水。
h、对源水温度的适应性优于硫酸铝等无机絮凝剂。
聚合氯化铝形态分类
聚合氯化铝分为形态分为两种
a、液体聚合氯化铝 未干燥的形态,有不用稀释,装卸使用方便,价格相对便宜的优点,缺点是运输需要罐车,单位运输成本增加(每吨固体相当于2-3吨液体)
b、固体聚合氯化铝 干燥后的形态,有运输方便的优点,不需要罐车,缺点是使用时还需要稀释,增加工作强度.
工艺分类
a,滚筒式聚(合)氯化铝 铝含量一般,水不溶物高,多用于污水处理。
b,板框式聚(合)氯化铝 铝含量高,水不溶物低,用于污水处理和饮用处理。
c,喷雾干燥聚(合)氯化铝 铝含量高,水不溶物低,溶解速度快.用于饮用水及更高标准水处理。
用途
⒈城市给排水净化:河流水、水库水、地下水。
⒉工业给水净化。
⒊城市污水处理。
⒋工业废水和废渣中有用物质的回收、促进洗煤废水中煤粉的沉降、淀粉制造业中淀粉的回收。
⒌各种工业废水处理:印染废水、皮革废水、含氟废水、重金属废水、含油废水、造纸废水、洗煤废水、矿山废水、酿造废水、冶金废水、肉类加工废水、污水处理。
⒍造纸施胶
⒎糖液精制
⒏铸造成型
⒐布匹防皱
⒑催化剂载体
⒒医药精制
⒓水泥速凝
⒔化妆品原料
聚合硫酸铁
聚合硫酸铁形态性状是淡黄色无定型粉状固体,极易溶于水,10%(重量)的水溶液为红棕色透明溶液,吸湿性。聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。
特点聚合硫酸铁与其他无机絮凝剂相比具有以下特点
1. 新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂;
2. 混凝性能优良,矾花密实,沉降速度快;
3. 净水效果优良,水质好,不含铝、氯及重金属离子等有害物质,亦无铁离子的水相转移,无毒,无害,安全可靠;
4. 除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效显著;
5. 适应水体PH值范围宽为4-11,最佳PH值范围为6-9,净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小,对处理设备腐蚀性小;
6. 对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著,对高浊度原水净化效果尤佳;
7. 投药量少,成本低廉,处理费用可节省20%-50%。
聚丙烯酰胺
主要指标※ 外 观:白色颗粒※ 固含量:≥88%※ 分子量:500-800万※ 阳离子度:30-50%※ 溶解时间:40-90分钟
产品应用
阳离子聚丙烯酰胺广泛应用于城市污水处理厂的污泥脱水絮凝剂。
注意事项
本品无毒,在通常使用条件下对皮肤无刺激,储运时注意防热、防潮。有效储存期为2年。
包装与规格
采用25KG衬塑编织袋或纸塑复合袋包装,也可根据用户要求包装。