污水处理技术工艺

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城市生活污水是城市发展的产物。随着城市化和工业化进程的加快,其生产量不断增加,污染日益严重,严重制约了城市社会经济的可持续发展。当今,随着全球经济的快速发展,环境保护,特别是城市污水处理,已成为许多国家的热门话题。中国的污水处理始于20世纪70年代。据统计,到2015年底,全国已建成污水处理厂1943座,污水处理厂日处理量达1.4028万立方米,全年累计处理污水410.3亿立方米,2015年全国城市污水处理率达91.97%。

城市污水处理过程概述

典型的城市污水处理工艺主要包括机械处理、生化处理、污泥处理等工段。由机械处理和生化处理组成的系统属于二级处理系统。BOD5和S的去除率可达90%-98%。一级和二级治疗之间的治疗效果一般称为强化一级治疗、一级和半级治疗或不完全二级治疗。主要有两种类型:高负荷生物处理和化学处理。BOD5的去除率达到45%-75%。具有生物除磷脱氮功能的二级处理系统通常称为深度二级处理。为了去除特殊物质,二次处理后建立的处理系统属于三次处理,如化学除磷、活性炭吸附等。

污染物的分类

从污水处理的角度来看,污染物可分为悬浮固体污染物、有机污染物、有毒物质、受污染生物和受污染养分。城市污水中含有的大量有机物排放到水体中,会降低水体中溶解氧的含量,甚至达到缺氧状态,严重污染水体,使水中鱼类无法生存。污水中有机物的浓度一般表现为生化需氧量(bod5)、化学需氧量(cod)、总需氧量(tod)和总有机碳(toc)。养分主要指氮和磷,使藻类和浮游生物得以繁殖,形成“开花”和“红潮”。

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污水的处理方法

污水处理方法可根据水质类型分为物理处理、生物处理、污泥处理和化学处理,也可根据处理程度分为一级处理、二级处理和三级处理。

物理处理:利用物理作用分离和去除污水中的污染物。常用的方法有筛分过滤、重力分离、离心分离等。在城市给水处理中,相应的处理设备主要包括格栅、沉砂池、沉淀池和离心式氧气、沉淀池和沉淀池。

生物处理:是利用微生物的代谢作用从废水中去除有机物的一种方法。常用的有活性污泥法、生物膜法等,以及氧化池和污水土地处理方法。化学处理在城市污水处理中应用较少,一般涉及城市供水处理中的其他化学方法,如中和氧化还原、离子交换、电解等,主要用于工业废水处理,在城市污水处理中应用较少。为了防止二次污染,需要对污泥进行处理,污泥的处理方法通常包括浓缩、厌氧消化、脱水和热处理。

一级处理:主要用于水中悬浮物,常用物理方法。经一级处理后,污水悬浮物去除率可达40%左右,附着在悬浮物上的有机物去除率也可达30%左右。

二次处理:主要清除有机污染物胶体和溶解状态下的污水。常用的方法是微生物处理,具体方法是活性污泥和生物膜。生物处理是利用微生物分解和氧化有机物,并采取一定的人工措施,创造有利于微生物生长和繁殖的环境,使微生物大量繁殖,以改善其对有机物的分解和氧化。污水在第一级处理后,浮选和部分悬浮都被清除了,排污率为25~30。经二次处理后,体5去除率可达90+,第二沉箱的排水量可达到标准排放。

活性污泥处理系统是污水处理领域中应用最广泛的处理技术之一,其中曝气池是其反应器。污水和污泥混合在曝气池中。污泥中的微生物降解污水中复杂的有机物,利用释放的能量实现微生物自身的繁殖和运动。

常用的污水处理技术包括AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、膜分离法等。每个人都有自己的特点。

AB法

该过程根据高负荷和低负荷将曝气池分为二次氧气供应。 A级负荷高,曝气时间短,污泥量大,污泥负荷大于2.5kgBOD /(kgMLsṡd),水池容积大于6kgBOD /(m3̇d); B级负荷低,污泥寿命更长。 A级和B级也可以分阶段建造,中间沉淀池设置在A级和B级之间。两级池的F / M(污染物量与微生物数量之比)是不同,形成不同的微生物种群。虽然AB法具有节能的优点,但不适用于低浓度水质。

SBR法

进水、曝气、沉淀和出水的过程是在同一个水池中完成的。通常由3~4个池组成,依次在一个池和一个池中间歇运行,称为序批式活性污泥法。该工艺流程简单,只需一台反应器,不需二沉池、回流污泥及相关设备,一般不设调节池,多数情况下可省略一沉池。因此,节约了占地和投资,抗冲击负荷,运行方式灵活。可及时安排不同的曝气、缺氧、厌氧状态,实现脱磷、脱磷。氮的用途。

普通曝气法

变异工艺的常见曝气方法出现最早,实际处理效果良好,能处理大量污水。传统的一般曝露法的缺点是只能作为一般的二次处理,没有反硝化和除磷的功能。近年来,在工程实践中,通过降低普通曝气罐的体积负荷,可以达到脱氮的目的,在普通曝气罐前设置厌氧区。可以去除磷,也可以通过化学方法去除磷。采用普通曝气法去除bod有多种形式的池型,如氧化沟,工程称为普通曝气法变型工艺,也可统称为普通曝气法。

氧化沟法

它是在20世纪50年代初发展起来的。由于其结构简单、管理方便,得到了迅速的推广和应用,并不断创新。目前,氧化沟的应用已发展出多种形式,其中具有代表性的有:

1.PAX,简称单通道式,表面曝气采用旋转刷曝气,水深一般为2.5~3.5m.

2.奥地利人称之为同心圆,实际应用中大多采用椭圆三环的道路组成,三环采用不同的DO,如外环为0,环为1,内环为2,这有利于脱氮除磷。采用转盘曝气,水深一般为4.0≤4.5m。

三。卡式,又称循环挡板式,采用倒伞式叶轮曝气,水深一般在3.0米左右,但污泥容易沉淀。

4.三沟氧化沟(t型氧化沟),过程由3个水池组成,中间为曝气池,左右各为沉淀池和曝气池。其特点是采用刷曝气、浅水、面积大、无厌氧池、无除磷功能。

膜分离技术

用膜分离代替沉淀进行污泥-水分离,可使活性污泥法发生以下变化:

1.不再存在污泥膨胀问题。在调节和控制活性污泥系统时,不再考虑污泥的沉降性能,大大简化了过程控制。

2.曝气池污泥浓度将大大提高,MLSS可达20g/L以上,使系统能够在超大污泥龄、超低负荷的条件下运行,完全满足各种污染物去除的需要。

三。在相同的处理要求下,可大大减少曝气池的容积,节约处理厂的占地面积。

4.污泥浓度的提高需要较高的曝气率,因此随着膜的分离将广泛使用纯氧曝气。

工艺优选

活性污泥、氧化沟、SBR工艺

1.传统的活性污泥法适用于中等负荷的大型污水处理厂。

2.氧化沟法和SBR法施工成本低,运行费用高。当处理规模为10万t/d,折旧期为20年时,氧化沟和SBR工艺的总处理费用与常规活性污泥法相当(处理费用=运行费用+折旧+固定资产投资贷款利息)。规模越小,氧化沟和SBR的总处理费用越低。因此,对于中小型污水处理厂来说,氧化沟、SBR是一种经济有效的方法。

三。氧气沟和SBR工艺一般不设初沉池和污泥消化池,与常规活性污泥工艺相比,处理单元减少50%以上,操作管理简单,设备国产化程度高,价格低廉。

氧化沟、SBR工艺

1.基础设施成本:sbr是一种联合建筑类型。高地价有利于可持续土地利用。其土建成本低,但设备成本高于氧化沟。

2.对于进水和BOD5浓度而言,高浓度有利于氧化沟,低浓度有利于SBR。一般以BOD5=150 mg/L为界,高于此值,氧化沟建设成本低于此值,则相反。

3.在曝气方式上,氧化沟一般采用机械式,SBR一般采用鼓风式,后者比前者节能,SBR工艺在不同水位下运行,增加了水头,能耗比氧化沟小,运行成本也较低。

4.对SBR工艺的自动控制提出了更高的要求。就出水水质而言,氧化沟为动态沉淀,SBR为静态沉淀,后者的沉淀效率较高,出水水质较好。

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