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                核心技术

                污水处理技术


                污水处理 (sewage treatment,wastewater treatment):为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域,也越〓来越多地走进寻常百姓的日常生活。处理污水的方法很多,一般可归纳为物理法、化学法和生物法等。污水处理成本能耗「情况:基本都是高能耗\低效率。

                污水处理出水应符合现行国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的相关规定;污水处理出水用于农田灌溉时,应符合现行国家标准《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)的有关规定。污水处理与利用的方法很多,选择方案应■考虑以下因素:

                ①环境保护对污水的处理程度要求;
                ②污水〖的水量和水质;
                ③投资能力。污水处理技术,就是采用各种方法将污水中所含有的污染物分离出来,或将污染物转化成无害物质,从而使污水得到净化。

                常用产品分类

                污水处理常用产品有:石英砂滤料、无□烟煤滤料、聚合氯化铝、活性炭、蜂窝斜管填料※、纤维球滤※料、石榴石沙等

                聚丙︻烯酰胺产品简介:聚丙烯酰胺(PAM)为水溶性高分子聚合物,不溶于大多数有机溶剂,具有良好的絮凝性,可以降低液体之间的磨擦阻力,按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。

                产品特性

                1、絮凝性:PAM能使悬浮物质通过电中和,架桥吸附作用,起絮凝作用。
                2、粘合性:能通过机械的〇、物理的、化学的作用,起粘合作用。
                3、降阻性:PAM能有效地降低流体的■摩擦阻力,水中加入微量PAM就能降阻50-80%。
                4、增稠性:PAM在中性和酸条件下均有增稠作用,当PH值在10以上PAM易水解。呈半网状结构时,增稠将更明显。

                使用说明

                1、洗煤用的阳离子聚丙烯酰胺的使用数量可以设置在三十公斤到一百一十,应该加大使用数量,把使用数量设置在一百→到三百公斤比较合理,电镀废水行业和普通的工业用水一般都不要超过五十公斤。注意:(这几种行业的①使用数量都是每一千吨废水的数量)!

                2、聚丙烯酰胺在纺织工业的应用。

                如果工艺主体采用生▂化方法,也就是剩余污泥脱水(可能含有部分初沉泥),只需要阳离子PAM作为污泥脱水剂即可。

                如果工艺主体采用物化方法,如一级强化,加载磁分离等工艺,一般是先加公斤之间;化工行业的废水使用量一般是五十到一百二十公斤之间;漂染行业的废▲水和造纸行业的废水难处理PAC调质,然后再加阴离子絮凝剂,再加阳离♂子絮凝剂脱水。具体投加量要根据污水水质而定。

                也有很多污水处理站,污泥脱水直接加PAC或者其他无机絮凝剂即可,这个在板框压滤机,特别是电子厂或者是小型污水处理站应用比较广泛。

                PAM在作为污泥脱水剂使用的时候一般要与『水的配比在0.1%--0.2%之间。溶解成胶水状的液体以后,再投加到污泥中进行混合处→理。

                与污泥的配比一般在5%--10%,有的更低,这个要根据污泥的浓度来确定,通过现场的◥烧杯实验来确定投加量和使用型号。不同污泥、不同药剂、不同设备、不同管理水平,污泥的处理效果是不同的。

                3、污水处理厂用阳离子聚丙烯酰胺作为污水运营污泥脱水剂。在和客户沟通的过程中,客户经常问到在污水处理污泥脱水过程中,污泥脱水剂投加量的问题。要相对准确的知道污泥脱水剂投加量的问题,首先了解这些参量,污泥的含水率▓,泥饼含水率,进泥量,进药量,配药浓度等@。

                污泥含水∮率:污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水】率。

                泥饼含水率:被脱污泥即泥饼的所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为泥饼含水率。

                还要通过以下几个公式进行运算:

                1、加药量mg/L=加药质量/处理水量/配药浓度
                2、处理水量投加药量=处理水量m3/h*加药量g/m3
                3、干泥量=处理水量*【(1-污泥含水率)/(1-泥饼含水率)】
                4、每吨干泥的药剂消耗g/m3=加药量/干泥量

                以上计算所得结果误々差可能比较大,仅做污水运行时参考。实际耗药量要进行实际上机运营试验。

                污水处理所用到的水处理药剂-絮凝剂

                污水处理药剂品种很多,常用是絮凝剂,絮凝剂可以分为无机和有机两种。

                无机絮凝剂

                无机絮凝剂如果按分子量的大小分为低分子量和高分子量。

                一、低分子无机絮凝剂

                无机型︽絮凝剂应用是铁系、铝系金属盐。市场主流的无机混凝剂有三氯化铁、硫酸亚铁和硫∮酸铝等。

                三氯化铁的水分子式是(FeCl3•6H20)

                特点:形成的矾花♀沉淀性好,处理低温水或低浊度水效果比铝盐好,适宜pH值范围较宽,但处理后水的色度比铝系的高,有腐蚀性。

                硫酸亚铁的分子式是(FeS04•H20)

                特点:离解出的Fe2+只能生成简单的单核络合物,不如三价铁盐那样有良好的混凝效果。

                硫酸铝的分子式是 Al2(S04)3

                特点:硫酸铝是废水处理中使用絮凝剂,使用便利,絮凝◥效果好;

                缺点:当水温低时水解困难,形成□的絮体较松散;它的有效pH值范围较窄。

                明矶(Al2(S04)3•K2S04.24H20)与硫酸铝比较相似。

                二、高分子无机絮凝剂

                无机高分子絮凝剂混凝效果高、价格低,是使用絮凝剂。按离子度不同可分为阳离子型和阴离子型。

                阳离子型:有聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合磷酸铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铝铁▆等。

                阴离子型无机絮凝剂品种较少,2013年较为主流的是聚合硅酸。

                絮凝剂

                弹性填料,立体╳弹性填料

                1.利用弹性填料的毛丝在生产过程中,添加∮了亲水、亲生物的助剂及一些营养缓释■型元素,可以更好地促进微生物的生长、代谢,提高微生物量。

                2.利用绿色环保十字丝、异形丝中的四条凹槽能有效抵抗水平方向(进出水流)和垂直方向(曝气产生)的水流冲刷,在成膜初期使菌种易于寄生、繁殖,克服了圆形纤毛由于表面光滑教难成膜的缺点;毛丝的棱角边对气泡具有更№好的切割作用,提高溶解ㄨ氧利用率,降低曝氧电耗。

                3.弹性填料使用寿命长、充氧性能好、启动挂膜快、脱膜更新容易、运行管理简单、耐腐蚀、不堵塞、不结团。

                按作用分

                污水处理按照其作用可分为物理法、生物法和化学法三种。

                ①物理法:主要利用物理作用分离污水中的非溶解性物质,在处理过程中№不改变化学性质。常用的有重力分离、离心分离、反渗透、气浮等。物理法处理构筑物较∏简单、经济,用于村镇水体容量大、自净能力强、污水处理程度要▲求不高的情况。

                ②生物法:利用微生物的新陈代谢功能,将污水中呈溶解或胶体状态的有机物分解氧化为稳定的无机物质,使污水得到净化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法处理程度比物理法要高。

                ③化学法:是利用化学反应作用来处理或回收污水的溶解物质▽或胶体物质的方法,多用于工业废水。常用的有混凝法、中和法、氧化还』原法、离子交换法等。化学处理法处理效果好、费用高,多用作生化处理后的出水,作进一步的处理,提高出水水质。

                按处理程度分

                污水处理按照处理程度来分可分为单级处理、二级处理和三级处理。

                单级处理主要是去除污水中呈悬浮状态的固体物质,常⌒ 用物理法。单级处理后的废水BOD去除率只有20%,仍不宜∑排放,还须进行二级处理。二级处▓理的主要任务是大幅度去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物,BOD去除率为80%~90%。一般经过二级处理的污水就可以达到排放标准,常用活性污泥法和生物膜处理法。三级处理的目的是进一步去除某种特殊的污染物质,如除氟、除磷等,属于深度处理,常用化学法。

                污△水工艺流程选型要求 1、对现有单级处理工艺进行加强处理效∮果的改造 改造应根据实际情况,充分利用现有处理设施,对现有医院中应用较多的化粪池、接触池在结构或运行方式上进行改造,必要时增设部分设施,尽可能地提高处理效果,以达到医院污水处理的排放标准。

                单级强化处理

                1、工艺流程说明

                对于综合医院(不带传染≡病房)污水处◥理可采用"预处理→单级强化处理的工艺。通●过混凝沉淀(过滤)去除携带病毒、病菌的颗粒〓物,提高并降低♀消d剂的用量,从而避免剂用量过大对环境产生的不良影响。医院污水经化粪池进入调节池,调节池前部设置自动格栅,调节池内设提升水泵。污水经提升后进入混凝沉淀々池进行混凝沉淀,沉淀池出水进入接触池进行,接触池出水达标排放。

                调节池、混凝沉淀池、接触池的污泥及栅渣等污水处理站内产生的◥垃圾集中消d外运。消d可采用□巴氏蒸汽消d或投加石灰等方式。

                2、工艺特点

                加强处理效果的单级强化处理可以提高处理效果,可将携带病毒、病菌的颗粒〓物去除,提高后续深化的效果并降低消d剂的用量。其中对现有单级处理工艺进行改造可充分利用现有设施,减少投资费用。

                3、适用范围

                加强处理效果的单级强化处理适用于处理出水▂然后进入二级处理城市污水处理厂的综合医院。

                二级处☆理工艺

                1、工艺流程说明

                二级处理工艺流程为"调节池→生物氧化"。医院污水通↑过化粪池进入调节池。调节池前部设置自动格栅。调节池内设提升水泵,污水经提升后进入好氧池进行生物处理,好氧池出水进入接触池,出水达标排放。

                调节池、生化处理池、接触池的污泥及栅渣等污水处理站内产生的垃圾集中外运焚烧。可采用巴氏◥蒸汽或投加石灰等方式。

                二级处理工艺流程(非传染病和传染病污水№∩∩)

                传染病医院的污水和粪便宜分别收集。生活污水直接进入预池进行处理后进入调节池,病人的粪便应先独立后,通过下水道进入化粪池或单独处理。各构筑物须在密闭的环境中运行,通过统一的通风系统进行换气,废气通过后排放,可采用紫外线系≡统。

                2、工艺特点

                好氧生化处理单元去除CODcr、BOD5等有机污@ 染物,好氧生化处理可选择接触氧化、活性污泥和好氧处理工艺,如膜生物反应器↘、曝气生物滤池等工艺。采用具有过滤功能的好氧处理工∏艺,可以降低悬浮▲物浓度,有利于后续。

                3、适用范围

                适用于传染病医院(包括带传染病房的综合医院)和排入自然水体的综合医院污水处理。

                工艺技术

                生物处理

                生物处理中采用的处理工艺有:氧化塘法、Carrousel、交替式、Orbal、Phostrip法、Phoredox法、SBR法、AB法、生物流化床法、ICEAS法、DAT-IAT法、CASS(CAST,CASP)法、UNITANK法、MSBR法、A/O法、A2/O、A3/O、UCT法、ⅥP法、UASB法、一体化生化法、好氧污水处√理、生物流化床污水处理、固定化细胞技术◆污水处理、生物铁法、投加生长』素法、集成生化加过滤法、增加流动载体法、深井曝气法、生物滤池法、生物转盘法、塔式生物滤池的生物膜法等等的城市污水单级、二级、深度处◢理法。

                污水中磷的处理方法

                水体富营︻养化现象导致了水质恶化,严重影响⌒ 了人们的生产和生活,氮磷同为水体生物的重要营养物质,但是藻类等水生生物对磷更敏感,解决水体富营养化问题,首先要从污水中除去磷。随着科学的进步及人∑们环保意识的不断提高,可持续发展除磷技术已成为废水处理研究领域的发展趋势。

                1、化学除磷技术

                化学除磷的基本原理是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀物,通过固液分离的方法使磷从污水中被去除。其主要研究方向集中在化学药剂的优化ξ选择上。化学沉淀法是一种实用有效的技术,其优点是:操作简单、除磷效果好、处理√效率可达80%~90%,且效果稳定,不会重新放磷而导致二次污染,当进水浓度较大波动时,仍有较好的除磷效果。缺点是:该法所用药量大,处理费用较高,且产生大量的化学污泥。一般♂分为两种:化学沉淀法和化学絮凝法:

                化学沉淀法:

                化学沉淀法除磷主要指应用▃钙盐,铁盐和铝盐等产生的金属离子与磷酸根生成难溶磷酸盐沉淀物的方法来去除ζ 废水中的磷。常用的是石灰、硫酸铝、铝酸钠、三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚●铁和氯化亚铁。

                化学絮凝法:

                化学混凝法除磷是将可溶性磷转化为悬浮性磷,并将其滞留。水中的磷大部分是溶解状的无机化合磷,主要是洗涤剂的正磷酸盐和稠环磷酸盐,其余小部分是以溶解和非溶解状态存在的有机化合磷。稠环磷酸盐和有机化合磷一般『在生物处理中可转化为正磷酸盐。由于在各种阴离子々中,磷酸根对铁离子水解行为影响突出,它可以取代与铁离子结合的部分羟基,形成碱式磷酸铁复合络合物,改变铁离子的水解路径。

                2、生物除磷技术

                生物除磷工艺是一种经济的除磷方法,可以有效的去除磷,而不影响总氮的去除,运行费↘用低,且可避免化学除磷法产生大量的化学污泥。其中反硝化除磷工艺是当前研究的热点。反硝化的▂生物摄/ 放磷作用被代尔夫特工业大学和东京大学研究人员合作研究▓确认,命名为"反硝化除磷"。反硝化除☉磷菌(DPB)可以利用O2或者NO3 作为电子↑受体,在厌氧条件下,COD 可被降解为醋酸(HAC)等低分子脂肪酸,以供DPB 吸收繁殖,同时水解细胞内的Poly- P,并以无机磷酸盐的形式释放出来。在缺氧条件下,DPB 利用硝酸氮为电子受体发生生物摄磷作用,同时硝酸氮被「还原为氮气。被DPB 合并后的反硝化除磷过程能够节省相当的COD 与曝气量,同时也意味着较◥少的细胞合成量。国外对∩反硝化除磷研究的比较早,与常规生物脱氮除磷工艺相比,反硝化除磷所需的COD量减少30%(以生活污水计算)。反硝化除磷技术已从基础性研究逐步应用到了实际工程中。满足DPB 所需环境和基质具代表性的工艺为单级工艺(BCFS)和双级工艺(A2N)。

                3、化学←辅助生物除磷

                由于生物除磷的稳定性和灵活性较差,易受碳源、pH 值等因素的影响,出水↘的磷含量往往达不到国家排放标准要求,生物除磷的工艺稳定性可通过附加化学沉淀。化学结合生物除▅磷技术的研究比较热点。其中侧流除磷(Phsostrip)工艺的研究深受关注,该工艺▓可保证磷出水值在1mg/L 以下,虽然尚不能达到国家一级A标准,但从除磷工艺的稳定性、磷去除效率、污泥处置的便利和间接节省的运行费方面来看,有其它除磷工艺都不可比拟的优势。

                4、污水中磷的回收

                鸟粪石(MgNH4PO4•6H20)沉淀法用于除磷,此法╲可以同时去除和回收磷、氮两种营养元素,尤其∩是在一些同时含有磷、氮的废水中,应用鸟粪石沉淀法实现这类废水中的磷回收只需要在废水中投加镁源和适当调节pH,因此较为方便。鸟粪石是一种很好的磷肥,100m3 污水中可以结晶出1 kg 的鸟粪石,如果各国都进行污水鸟粪石回收,则每年可∞得6.3 万t 磷(以P2O5 计),从而节约开采1.6%的磷矿。有研究表◢明,污泥回收磷可减少污泥干固体质量,回收磷后污泥焚烧后产生的灰分量也→会显著下降,且鸟粪石除磷工艺产生的污泥体积很小,仅是化学除磷产生的污泥★体积的49%。

                循环间歇曝气

                中国经济发展水平各地相差较大,经济发展滞后的城市还不能拿出很多资金用于污水治理,因此,怎样利用有限的资金,降低环境污染,是很多城市政府面临的问题。在污水处理方面,直到不久前,一些城市还采用单级或单级强化处理工艺ζ技术,出水达不到国家二级排放标准对除去有机污染物的要求。循环间歇曝气工艺充分发挥高负荷氧化沟处理效率高的优点,又充分利用序批式活性污泥污水处理工艺出水好的特点,保证了系统出水达到国家污水排放单级标准在除去有机污染物方面的要求。在投资和运行费用上比通常以除去有机污染物为主的二级生物污水处理系♂统降低30%左右,是▃适合中国现阶段污水处理要求的工艺技术。

                旋转接触氧化

                旋转接触氧化污︾水处理工艺技术是在生物转盘技术基础上,结合生物接触ζ 氧化技术优点发展起来的新一代好●氧生物膜处理技术。旋转接触氧化污水处理工艺技术和成套设备提供了一种简单和可靠的污水处理方法。整个污水处理系统中的转轴是转动部分,一旦机器出了故障,一般机械人员都可以进行维修。系统生物量会根据有机负荷的变化而自∏动补偿。附在转盘上的微生物是有生命的,当污水中的有机物增加时,微』生物随之增加,相反,当污水中的有机物减少时,微生物随之减少。所以这污水处理系统的工作效果不容易受到流量和负荷的突然变化和停电的影响。运行费用低,只有其他曝气污水处理系统耗电的八分之一到三分之一Ψ 。占地面积仅相当常规活性污泥法一半。由于生物系统中生长的微生物种类多,能够处理各种难降解工业污↙水。

                连续循环曝气

                连续循环曝气系统工艺(Continuous Cycle Aeration System)是◤一种连续进水式SBR曝气系统。污水处理工艺CCAS是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序【批式处理法)的基础上改进而成。CCAS污水处理工艺对污水预处理要求不高,只设间隙15mm的机械格栅和沉砂池。生物处理核心是CCAS反应池,除磷、脱氮、降解有机物及悬浮物等功能均在该池内完成,出水可达标排放。

                污水处理工艺CCAS上独特的优势:

                ⑴曝气时,CCAS污水处理的污水和污泥处于完全△理想混合状态,保证了BOD、COD的去除率,去除率高「达95%。

                ⑵"好氧-缺氧"及"好氧-厌氧"的反复运行模式强化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率达80%以上,保证了出水指标合格。

                ⑶沉淀时,整个CCAS反应池处于完全理想沉淀状态,使出水悬浮物极低,低的值也保证了磷的去除效果。

                CCAS污水处理工艺的缺点是各池子同时间歇运行,人工控制几乎〓不可能,全赖电脑控制,对处理厂的㊣ 管理人员素质要求很高,对设计、培训、安装、调试等工作要求较严格。

                曝气生物滤池

                污水处理工艺流←程简介:曝气生物滤池,就是在生物滤池处理装▆置中设置填料,通过人▓为供氧,使填料上生长大量的微生物。这种污水处理工艺流程装置由滤床、布气装置、布水装置、排水装置等组成。曝气装置采用配套专用曝气头,产生的中小气泡经填料反复切割,达到接近微控曝气的效果。由于反应池内污泥浓度高,处理【设施紧凑,可大大节省占地面积,减少╲反应时间。

                SPR除磷工艺

                污水处∩理工艺流程简介:水体富营养化主要原因是人类向水体排放了大量的氨氮和磷,磷是水体富营养化的主要因素。纵观国内污水处理流程工艺,除磷技术一直是困扰污水处理厂运行的难题。传统的物化除磷技术需要大量的药剂,具有运行成本高、污泥产♂量大的缺点;前置厌氧的生物除磷工艺具有运行费用低的优点∞,但是由于完全依赖于微生物的◢摄磷、释磷作用,难以达到国家污水处理工艺流程的要求。当考虑↓中水回用时,则更难达到要求。

                A/O生物滤池

                污水处理工艺流程简介:由于中国№小城镇居住点分散,污水源分布点多量少,城镇级污水厂的规模多低于10000吨/日。国内大中型城市污水处理厂经常采用的污水处理工艺有传统活性污泥法、A2/O、SBR、氧化沟等,如果以这些技术建设小城镇污水处理厂会造成由于居高不下的运行费用,无法持续运行。必须针对小城镇的特点采用投资〖省,运行费用低,技术稳定可靠,操作与管理相对简单的工◆艺。

                MBFB膜生物

                MBFB工艺用于污水深度处理,能在原有污水达标排放的基础上 ,经过生物流化床和陶瓷膜分离系统,进一步降低COD、NH-N、浊度等指标,一方面可直接回用,另一方面也可作为RO脱盐处理的预处理工艺,替代原有砂※滤、保安过滤、超滤等冗长过滤流程,同时有机物含量的※降低大大提高RO膜使用寿命,降低回用水处理成本,无机陶瓷膜分离系◥统,是一套污水处理专用的无机膜分离系统,和其它的有︾机膜、无机膜相比,具有膜通量大、可反冲、全自动操作等优势。
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