污水处理技术工艺

简述城市生活污水处理工艺流程

城市生活污水是城市发展的产物。随着城市化和工业化的加速,其产量不断增加,污染日益严重,严重制约了城市社会经济的可持续发展。今天,随着全球经济的快速发展,环境问题,特别是城市污水处理,已成为各国研究的热门话题。城市污水处理对改善城市水环境,保障城市经济发展起着至关重要的作用。 20世纪50年代西方发达国家的经济发展导致了20世纪60年代严重的环境污染。到20世纪70年代末,美国建造了18,000多个城市污水处理厂,投入了数万亿美元。英国,法国和德国都花费了大量资金建造7,000-8,000个城市污水处理厂。中国的污水处理始于20世纪70年代。据统计,截至2015年底,全国已建成1,943座污水处理厂。污水处理厂日处理能力为14028万立方米。全年污水处理总量达到410.3亿立方米。 2015年,全国城市污水处理率达到91.97%。

一、城市生活污水处理工艺流程

典型的城市污水处理过程主要包括机械处理、生化处理、污泥处理等环节。由机械处理和生化处理组成的系统属于二级处理系统,其中对bod5和ss的去除率可达90%-98%。初级和二级治疗之间的治疗效果一般称为强化初级治疗、初级半治疗或不完全二级治疗。高负荷生物处理和化学处理主要有两种,其去除率为45%-75%。生物脱磷脱氮二级处理系统常被称为深度二级处理。为了去除特定物质,二次处理后建立的处理系统属于三级处理,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、污染生物和被污染的营养物质。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,对水体造成严重污染,使水体中的鱼类无法生存。废水中有机物的浓度一般用生化需氧量(BOD5)、化学需氧量(COD)、总需氧量(TOD)和总有机碳(TOC)来表示。营养盐主要是氮和磷,能使藻类和浮游生物繁殖,形成“水华”和“红潮”。

污水处理方法

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。也可按治疗程度分为一级治疗、二级治疗和三级治疗。城市污水的物理处理是一种通过物理作用从污水中分离和去除污染物的方法。常用的方法包括滤网过滤、重力分离、离心分离等。相应的处理设备主要包括格栅、沉砂池、沉淀池、离心氧、沉淀池和城市给水处理沉淀池。生物处理是利用微生物代谢去除污水中有机物的一种方法。常用活性污泥法、生物膜法、氧化塘和污水土地处理工艺。在城市污水处理中很少使用化学处理。城市水处理中常用的其它化学方法如中和氧化还原离子交换和电解,主要用于工业废水处理,很少用于城市污水处理。应处理污泥,以防止二次污染。其处理方法包括浓缩、厌氧消化、脱水和热处理。主要处理主要针对水中悬浮物,常用物理方法。初级处理后,悬浮物可去除约40%,附着于悬浮物质的有机物也可去除约30%。二级处理主要从污水中去除胶体和溶解的有机污染物。常用的方法是微生物处理,包括活性污泥法和生物膜法。生物处理是利用微生物的功能分解和氧化有机物,并采取某些人工措施创造有利于微生物生长和繁殖的环境,使微生物能够大量繁殖,以提高有机化合物的分解和氧化的效率。初步处理后,漂浮物和一些悬浮物被去除,BOD去除率约为25%和30%。二级处理后,BOD去除率可达90%以上,二级沉淀池出水达到排放标准。活性污泥处理系统在污水处理领域是一种广泛使用的ZUI处理技术,曝气池为其反应器。当污水和污泥在曝气池中混合时,污泥中的微生物降解污水中的复杂有机物,利用释放的能量实现微生物自身的再生和运动。

二是污水处理工艺技术

目前常用的污水处理工艺有AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、膜分离法等,各有特点。

AB法

曝气罐按高、低负荷分为两级。a负荷高,曝气时间短,污泥量大,污泥量为2.5公斤(千克mlss•d),池容积负荷为6公斤(m3•d);b类负荷低,污泥龄长。a级和b级也可以分期建造,中间沉淀池设置在a级和b级之间。两级池中的f/m(污染物与微生物的比例)不同,形成不同的微生物群。尽管该方法具有节能的优点,但不适合低浓度水质。

SBR法

该方法的进水、曝气、沉淀、出水均在同一池内完成,通常由三四个池轮流运行,在一个池中间歇运行,称为序批式活性污泥法。本实用新型的特点是工艺简单,只需一个反应池,不需要二沉池、回流污泥及相关设备,一般不需设置调节池,在大多数情况下可节省一沉池,节省土地占用和投资。它具有抗冲击载荷能力强、工作方式灵活等特点。能及时安排好曝气、缺氧、厌氧的不同状态,达到除磷脱氮的目的。

普通曝气法

改造后的普通曝气法在绥中出现较早,实际处理效果较好,能处理大量废水。对于JC-r装置,可以集中建造污泥消化器,所产生的沼气可以作为能源。传统的通用型曝气法的缺点是只能作为常规二级处理,不具备脱氮除磷的功能。近年来,在工程实践中,通过降低普通曝气池的容积负荷可以达到脱氮的目的,在普通曝气池前面设置厌氧区可以达到除磷的目的,化学方法也可以达到除磷的目的。一般曝气法去除BOD的形式有很多,如氧化沟法,在工程上被称为普通曝气法的变型工艺,也可统称为普通曝气法。

氧化沟法

它是在20世纪50年代初开发的。由于其结构简单,易于管理,很快得到推广和应用,并不断创新。目前,氧化沟在应用中已形成各种形式。更具代表性的是:1 Pa型,简称单通道型,表面曝气采用旋转刷曝气,水深一般为2.5-3.5 m。 2奥地利,简称同心圆,实际应用大多由椭圆形三环组成,三个环采用不同的.DO,如外圈为0,内圈为1,内圈为2,这是有益的去除氮和磷。通过板曝气,水深通常为4.0-4.5米。 3卡式,简称循环挡板式,采用倒伞形叶轮曝气,水深一般在3.0 m左右,但污泥易沉积。 4三通道氧化沟(T型氧化沟),该工艺由三个池组成,中间用作曝气池,左右两个池为沉淀池和曝气池。本实用新型的特点是采用刷式曝气,水浅,占地面积大,不设厌水池,不设有除磷功能口J.

膜分离技术

膜分离代替沉淀进行污泥-水分离,可使活性污泥工艺发生以下变化:(1)不存在污泥膨胀问题。在对活性污泥系统进行调节时,不必考虑污泥的沉淀性能,从而大大简化了过程控制。其次,曝气池的污泥浓度将大大提高,MLSS可大于20g/L,使系统能在超大型污泥龄和超低负荷条件下运行,完全满足各种污染物的去除要求。第三,在相同的处理要求下,曝气池的容积较大。大幅度减少可节省处理厂占地面积。4。随着污泥浓度的增加,需要较高的曝气速率,因此纯氧曝气将随着膜分离而得到广泛的应用。

工艺优选

传统活性污泥工艺与氧化沟工艺和sbr工艺的比较。传统的活性污泥工艺适用于中等负荷的大型污水处理厂。氧化沟法和sbr法具有基础设施成本低、运行成本高的特点。若处理规模为100,000t/d,则以20年为单位计量折旧,氧化沟、sbr和传统活性污泥法的总处理成本大致相同(处理费用=运营费用+折旧+固定资产投资贷款利息)。规模越小,氧化沟和sbr的总加工成本就越低。因此,对于中小型污水处理厂,氧化沟,sbr在经济上是有益的。3氧化沟和sbr工艺一般没有初始沉池和污泥消化器,处理单元比传统活性污泥法少50%以上,操作管理简化;设备国产化程度高,价格低。3.3.2氧化沟和sbr工艺的比较。基础设施成本:sbr是一种联合施工类型。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。在水的摄入量方面,bod5。浓度高,有利于氧化沟;低,有利于sbr。一般以bod5=150mg/l为界,高于此值,氧化沟建造成本低于sbr,低于此值则相反。3在曝气方式上的操作成本,常用的是机械方式使用氧化槽,通常使用sbr作为鼓式,比前者省电,sbr过程在多变的水位下运行,增加升力,因此功率消耗比氧化沟小,运行成本低。4sbr过程对自我控制的要求很高。在水质方面,氧化沟是动态沉淀,sbr是静态沉淀。后者具有较高的沉积效率和较好的水质。

简述城市生活污水处理工艺流程

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