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污水處理設(shè)備構(gòu)造及原理
1.構(gòu)造:污水處理設(shè)備是由設(shè)備主體、好氧生化系統(tǒng)、反硝化系統(tǒng)、MBR膜過(guò)濾系統(tǒng)、紫外消毒系統(tǒng)及PLC自控系統(tǒng)組成;
2.技術(shù)原理:有機(jī)廢水經(jīng)好氧生化、反硝化處理,通過(guò)浸沒(méi)式中空纖維膜過(guò)濾,實(shí)現(xiàn)泥水分離,清水消毒后外排,濃縮液于系統(tǒng)內(nèi)再硝化;
3.工作過(guò)程:廢水經(jīng)泵提升至反應(yīng)器內(nèi),反應(yīng)器內(nèi)生物載體將廢水中有機(jī)物吸附,同時(shí)好氧微生物將有機(jī)物硝化分解,系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)泵將硝化液回流至濃縮反硝化系統(tǒng),使廢水中氨態(tài)氮還原為氮?dú)馀懦?;廢水經(jīng)膜過(guò)濾后排入清水槽,清水經(jīng)紫外消毒后外排;系統(tǒng)自控包含總進(jìn)水液位控制、MBR膜過(guò)濾及反洗自動(dòng)控制等
一體化地埋式污水處理裝置--特點(diǎn)
(1)處理規(guī)??纱罂尚?,靈活多變,既適合小型集中式污水站的建設(shè),又適合極度分散的污水處理需要,可大大節(jié)省污水管網(wǎng)的投資 ;
(2)處理工藝流程簡(jiǎn)單,原水自化糞池起經(jīng)過(guò)只需經(jīng)過(guò)一個(gè)地埋式的一體化污水處理設(shè)備,即可實(shí)現(xiàn)完成所有的污水生化處理過(guò)程;
(3)建設(shè)施工簡(jiǎn)便易行,無(wú)需調(diào)用大量的人力、物力、財(cái)力,適合缺乏技術(shù)和資金的農(nóng)村地區(qū)施工需要;
(4)采用國(guó)內(nèi)外生活污水處理領(lǐng)域中采用的生化污水工藝,技術(shù)成熟穩(wěn)定可靠。
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工藝選擇
1.有機(jī)物去除
污水中有機(jī)物(大多數(shù)能被微生物所利用部份稱為BOD5)的去除是靠微生物的吸附作用和微生物的代謝作用,然后對(duì)污泥與水進(jìn)行分離完成的。生化反應(yīng)又分為厭氧階段、兼氧階段和好氧階段。
厭氧階段(化糞池):廢水在通過(guò)掛著產(chǎn)氣菌(甲烷菌)的填料層時(shí),在產(chǎn)氣菌(甲烷菌)的作用下,將水中小分子的物質(zhì)如有機(jī)酸和醇通過(guò)新陳代謝作用轉(zhuǎn)變?yōu)閦ui基本的化合物CH4和H2O,從而達(dá)到去除COD的目的。
水解酸化階段:廢水通過(guò)掛上生物菌膜的填料層,大量微生物將進(jìn)入水中的顆粒物質(zhì)和膠體物質(zhì)迅速截留和吸附,截留下來(lái)的物質(zhì)吸附在水解生物菌表面,在大量水解細(xì)菌的作用下將不溶性有機(jī)物分解為可溶性物質(zhì),在產(chǎn)酸菌的協(xié)同作用下將大分子物質(zhì)、難以降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解的小分子物質(zhì)。
好氧設(shè)計(jì)階段:本工程中好氧段采用接觸氧化法進(jìn)行凈化?;钚晕勰嘀械奈⑸镌谟醒醯臈l件下將污水中的一部分有機(jī)物用于合成新的細(xì)胞,將另一部分有機(jī)物進(jìn)行分解代謝以便獲得細(xì)胞合成所需的能量,其zui終產(chǎn)物是CO2和H2O等穩(wěn)定物質(zhì)。在這種合成代謝與分解代謝過(guò)程中,溶解性有機(jī)物(例如低分子有機(jī)酸等易降解有機(jī)物)直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部被利用。而非溶解性有機(jī)物則首先被吸附在微生物表面,然后被酶水解后進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部被利用。微生物的好氧代謝作用對(duì)污水中的溶解性有機(jī)物和非溶解性有機(jī)物都起作用,并且代謝產(chǎn)物是無(wú)害的穩(wěn)定物質(zhì),因此可以進(jìn)一步降低污水中的殘余有機(jī)物。
2.斜管沉淀去除好氧池污泥
污水中通過(guò)好氧池后,污泥(好氧菌種)隨池出水較多,必須通過(guò)高效率沉淀作用使好氧菌種沉淀下來(lái),采用斜管沉淀工藝,是淺層沉淀理論,強(qiáng)化沉淀的能力,從而污水得以澄清,沉淀下來(lái)的污泥(好氧菌種)通過(guò)泵回流到厭氧池重復(fù)使用。
3. 大腸桿菌及病毒的去除
根據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996),生活廢水必須經(jīng)消毒處理,采用消毒能力較強(qiáng)的二氧化氯進(jìn)行消毒處理,二氧化氯能在較短的時(shí)間內(nèi)殺滅廢水中的大腸桿菌和病毒。
設(shè)備特點(diǎn):
(1)系統(tǒng)占地少,基建費(fèi)用低。HCR系統(tǒng)占地一般很少,其原因主要有三:一是系統(tǒng)設(shè)計(jì)緊湊,結(jié)構(gòu)合理,減少了占地;二是反應(yīng)器高徑比大(為7∶1),部分被埋在地下,有效地利用了垂向空間,減少了平面上的占地;三是所需水力停留時(shí)間很短,容積負(fù)荷和污泥負(fù)荷都很高,減少了反應(yīng)器的體積。
合理集成設(shè)計(jì)、少占地是減少基建投資的主要因素,反應(yīng)器和沉淀池的容積小,又節(jié)省土建投資或設(shè)備制造費(fèi)用。根據(jù)工程預(yù)算結(jié)果對(duì)比表明,采用HCR工藝處理同樣數(shù)量的污水,其基建費(fèi)用比活性污泥法工藝要減少30%以上。
(2)空氣氧轉(zhuǎn)化利用率高,容積負(fù)荷和污泥負(fù)荷高。HCR工藝的曝氣方式采用射流擴(kuò)散式,并通過(guò)垂向循環(huán)混合,使溶解氧達(dá)到大值,這一過(guò)程實(shí)際上吸取了深井曝氣依靠壓頭溶氧的優(yōu)點(diǎn)。高速噴射形成紊流水力剪切,使氣泡高度細(xì)化并均勻分散,決定了該方法對(duì)空氣氧的轉(zhuǎn)化利用率高。據(jù)試驗(yàn)測(cè)定,其空氣氧的轉(zhuǎn)化利用率可高達(dá)50%,溶解氧含量易保持在5mg/L以上。
足夠的溶解氧是保證好氧生物處理系統(tǒng)高負(fù)荷運(yùn)行的條件,這也是HCR工藝的優(yōu)勢(shì)所在。一般情況下,HCR系統(tǒng)的污泥濃度在10g/L左右,高可超過(guò)20g/L。反應(yīng)器中生物量之大,決定了其負(fù)荷值必然高。試驗(yàn)和已有工程的運(yùn)行結(jié)果顯示,HCR的容積負(fù)荷大可達(dá)70kgBOD5/(m3·d),小試可達(dá)100 kg BOD5/(m3·d);其污泥負(fù)荷值可以超過(guò)6 kg BOD5/(kgSS·d)。
(3)固液分離效果好,剩余污泥量較少。HCR工藝混合污水中的微生物菌團(tuán)顆粒小,其沉降性能好,這是其顯著特點(diǎn)之一,污泥在沉淀池中的停留時(shí)間一般只需要40min左右。該工藝每降解1kg BOD所產(chǎn)生的剩余污泥量,比其他好氧方法平均減少40%左右,從而大大減少了污泥處理量。剩余污泥量較少的原因主要有兩個(gè):其一,強(qiáng)烈曝氣使微生物代謝速度快,由此引起的生化反應(yīng)可能加大內(nèi)源消耗,剩余污泥量相對(duì)少;其二,由于反應(yīng)器中混合污水被高速循環(huán)液流剪切,微生物的團(tuán)粒被不斷分割細(xì)化,團(tuán)粒內(nèi)部的氣孔減少,使其密度相對(duì)增加,總的體積減少。
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