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几篇污水处理工艺论文
目录
作者:冯家满等
(1.中国石化江汉油田分公司盐化工总厂,湖北潜江 433123;2.武汉理工大学 土木工程与建筑学院,湖北 武汉 430070)
摘要:采用调节-隔油-混凝沉淀-过滤工艺处理盐化工生产过程产生的高 、高色度、高 、低
的化工污水,处理后净化水达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996 ),工艺流程简单,投资少。
关键词:盐化工;污水处理;隔油;混凝沉淀;过滤
Feng Jiaman1 Zhou Liju2
(1.Jianghan Salt & Chemical Complex, Qianjiang, Hubei, 433123;2. Civil
Engineering and Architecture Institute, Wuhan University of Technology, Wuhan,
Hubei, 430070)
ABSTRACT:Adjusting-deoiling-coagulating
settling-filtering process is adopted to treat salt & chemical wastewater of
high COD, high color, high SS and low value from salt & chemical manufacturing.
The treated water meets the national “Integrated Wastewater Discharge Standard”.
The technological process is simple and the investment is low.
Key words:salt & chemical; wastewater treatment; deoiling; coagulating
settling; filtration
江汉油田盐化工总厂是中国石化下属的一家大型综合性化工企业,以生产无机盐、碱为主,包括盐厂、碱厂、漂粉精厂、氯化石蜡厂、ADC发泡剂厂、精细化工厂等分厂,产品包括无机化工和有机化工产品13种,主要有精制盐、烧碱、氯气、盐酸、次氯酸钙、氯化石蜡、
发泡剂、糠醇等。由于产品及生产工艺的要求,生产过程中产生大量的废水,绝大部分废水经过一级处理后都已经循环利用,但仍有部分废水须再处理后外排。
污水来自生产过程中排出的废水和从办公楼、食堂、集体宿舍等排出的生活污水,其成份复杂,BOD5值较低,COD
、油、SS及色度均较高。另外,因各车间排放污水的性质不同,其酸碱性也较为复杂。
设计污水处理量 7200 m3/h。污水处理场进口各主要污染物指标如下表:
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pH |
COD/(mg.L-1) |
油/(mg.L-1) |
色度 |
BOD5/(mg.L-1) |
SS |
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国家标准 |
6~9 |
100 |
10 |
50 |
30 |
70 |
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介质浓度 |
1~12 |
550 |
180 |
200 |
90 |
700 |
由于各车间排放污水时间不一致,污水水量水质波动幅度较大,因此设调节池充分调节、中和来水的水量、水质,减轻后续处理构筑物的冲击负荷,以使运行平稳。
污水来水中含有较多的浮油,浮油比重较小,故采用隔油池处理,去除大部分浮油,隔油池也兼作初沉池,去除粗颗粒的可沉物质,以减轻后续处理混凝剂的用量。
由于混合化工污水成份普遍较复杂,目前广泛采用混凝沉淀法。混凝沉淀对于去除大部分胶体物质,特别是去除BOD5、COD
、油、SS及色度是较为有效的方法。
混凝沉淀进水的pH值如不满足要求,应投加中和剂(酸或碱),以使污水的pH 值满足混凝剂要求的最佳pH 值。
混合化工污水具有较强的腐蚀性,因此混合反应采用压缩空气搅拌,压缩空气管路系统采用耐腐蚀的PVC管材。
混凝沉淀的出水经过过滤去除残存的胶体及部分溶解性杂质。
由于排放汉江,其排放口下游 处为潜江市饮用水取水水源,故污水处理工艺选择既要满足经济、操作简便等要求,又要满足达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准,达标排放。
通过对污水水质和污水排放特点的分析,确定以下工艺流程:

调节水量、水质,采用2x(12m x 9m x 2m),有效容积为 200m3/座。
采用平流式隔油池,具有运行稳定,易操作,清除污油简单等特点,设计水力停留时间T=2h 。
隔油池采用4x(20.1m x 4.5m x 2.8m),分格为适应水质水量变化的需要,也有利于维护检修及排渣。
空气搅拌反应池:采用4x(4.5m x 4.5m x 2m) ,混合反应时间15
min,每格分为四级,由阀门控制风量,空气总管风量为空气量28.3m3/min ,风压500kPa
。空气搅拌反应池每格的第一级设混凝剂及中和剂的加药口两个。
平流式沉淀池:采用4x(18.5m x 4.5m x 3.1m) ,有效池深2m ,保护高度0.3m ,缓冲高度0.8m ,池底坡度0.15
。设计水力停留时间T=2h 。
采用压力过滤,滤料为纤维球。用于去除残存的胶体及部分溶解性杂质,保证出水水质达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)。
采用2 x(7m x 8m x 2.6m) ,设计水力停留时间T=1h 。
混凝剂采用聚硫酸铁,是一种无机高分子絮凝剂,用玻璃钢溶药搅拌桶配制,用计量泵投加,加药量 320L/h 。
为降低岗位职工劳动强度,隔油池清理浮油选用收油管进行收油,并设一座集油井,采用φ3m x 2.5m。
由于采用混凝沉淀处理工艺所得的化工污泥具有可沉性高、流动性小等特点,故本工艺采用机械式清挖方式,某格平流隔油池(或平流沉淀池)需挖泥时,关闭该格进出水阀门,清挖污泥至污泥干化池。
污泥干化池:采用7m x 3.5m x 2.3m。
主要设备23台(套),见下表。
新建污水处理场设备表
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序号 |
名称 |
参数及型号 |
数量 |
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1 |
加药搅拌桶 |
WJB-1-10-0.6 |
3台 |
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2 |
集油管(FRP) |
WGL-4.05/I |
3套 |
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3 |
集油管(FRP) |
WGL-4.3/II |
1套 |
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4 |
计量泵 |
J2320/1;N=0.55kw |
3台 |
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5 |
玻璃钢引水罐 |
DN700 |
3台 |
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6 |
提升泵及电机 |
150MFU-25-K,Q=150m3/h , H=10m; N=30kw |
3套 |
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7 |
提升泵及电机 |
150MFU-40-K,Q=180m3/h , H=10m; N=30kw , H=32m; N=45kw |
3套 |
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8 |
过滤器 |
GLW150/0.6-1 |
3套 |
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9 |
轴流风机 |
FT35-11A |
1台 |
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10 |
轴流风机 |
FT35-11B |
1台 |
江汉油田盐化工总厂污水处理工程于2001年3月安装完毕,同年7月运行调试,经湖北省环保局等各方验收合格,投入三班制运行至今。运行结果表明,整个系统设计合理,工艺流程简单,主体设备及构筑物布置紧凑,占地面积小,操作维修方便,运行稳定。处理后水中油等指标均达到国家《污水综合排放标准》。
本污水处理工程总投资360万元,运行费用0.80 元/m3 。
工程小结如下:
(1)不同来水pH值差异很大,利用调节池,进行污水水量、水质之间的中和、调节,可节约中和剂、混凝剂的投加,缓冲后续处理构筑物的冲击负荷,具有较高的经济性和可操作性。
(2)混凝剂拟采用聚硫酸铁,聚硫酸铁是一种无机高分子絮凝剂,运行结果表明,其成本较低,处理效果较好。
(3)选用 MFU系列耐腐耐磨型离心泵,维修频率大大降低。选用由耐腐蚀材料制作的管材、阀门、设备,克服了普通金属材料的不足。
(4)池体采用内砌花岗岩、环氧树脂特殊配方胶泥勾缝防腐,解决pH 值范围过大腐蚀池体的问题。
参考文献
[1] 阎鸿炳,林苹等.石油、石化工业废水治理[M].北京:中国环境工业出版社,1992 .
[作者简介]冯家满(1970-
),1991年毕业于成都科技大学,学士学位,中国石化江汉油田盐化工总厂研究所所长,化学工程高级工程师,现就读于武汉化工学院化学工艺专业,2001级在职硕士研究生.E-mail:jiamanfeng@sina.com.cn
摘要: 当前,城市污水处理厂工艺调试的重要性还没被普遍认识和接受,不少污水厂建成后没有进行工艺调试,这就产生了要么运行不起来,要么运行起来水质达不到设计要求,运行成本偏高等现象。事实上,工艺调试是污水厂投产前的一项重要工作,其重要性表现在以下几个方面:一是发现并解决设备、设施、控制、工艺等方面出现的问题,使污水厂投入正常运行;二是实现工艺设计目标,即出水各项指标达到设计要求;三是确定符合实际进水水量和水质的各项控制参数,在出水水质达到设计要求的前提下,尽可能的降低运行成本。
关键词: 城市污水处理厂 工艺调试方法
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当前,城市污水处理厂工艺调试的重要性还没被普遍认识和接受,不少污水厂建成后没有进行工艺调试,这就产生了要么运行不起来,要么运行起来水质达不到设计要求,运行成本偏高等现象。
事实上,工艺调试是污水厂投产前的一项重要工作,其重要性表现在以下几个方面:一是发现并解决设备、设施、控制、工艺等方面出现的问题,使污水厂投入正常运行;二是实现工艺设计目标,即出水各项指标达到设计要求;三是确定符合实际进水水量和水质的各项控制参数,在出水水质达到设计要求的前提下,尽可能的降低运行成本。
一、调试内容及目的
调试的主要内容有:第一,带负荷试车,解决影响连续运行的各种问题,为下一步工作打好基础;第二,活性污泥培养,主要是积累处理所需微生物的量;第三,活性污泥驯化,其目的是选择适应实际水质情况的微生物,淘汰无用的微生物;第四,确定符合实际进水水质水量的工艺控制参数,在确保出水水质达标的前提下,尽可能降低能耗;第五,编制工艺控制规程,以指导今后的运行。
二、调试方法
(一)准备工作
1.人员准备:
a.工艺、化验、设备、自控、仪表等相关专业技术人员各一人。
b.接受过培训的各岗位人员到位,人数视岗位设置和可以进行轮班而定。
2.其他准备工作:
a.收集工艺设计图及设计说明、自控、仪表和设备说明书等相关资料。
b.检查化验室仪器、器皿、药品等是否齐全,以便开展水质分析。
c.检查各构筑物及其附属设施尺寸、标高是否与设计相符,管道及构筑物中有无堵塞物。
d.检查总供电及各设备供电是否正常。
e.检查设备能否正常开机,各种闸阀能否正常开启和关闭。
f.检查仪表及控制系统是否正常。
g.检查维修、维护工具是否齐全,常用易损件有无准备。
h.购置絮凝剂。
(二)带负荷试车
开启水处理设施、管道中所有阀门和闸阀,启动进水泵送水,根据各构筑物进水情况,沿工艺流程适时启动其他设备。在此过程中应做好以下几方面工作:第一、检查进线总电流是否符合要求,变配电设备工作是否正常,各种设备工作情况是否正常以及能否满足设计要求,仪器仪表工作是否正常,自控系统能否满足设计要求。第二、用容积法校核进出水、回流以及剩余污泥流量计计量是否准确,校核各种仪表,检测进水水质,测量流速,测量并记录设备的电压、电流、功率和转速。第三、及时解决试车过程中发现的问题。第四、编制设备操作规程。
(三)活性污泥培养
活性污泥培养的实质就是在一段时间内,通过一定的手段,使处理系统中产生并积累一定量的微生物,其培养方式主要有连续式和间歇式。
1.连续式培养:连续式培养是指在连续进水、连续出水的情况下进行的活性污泥培养方式。选择该种培养方式的条件是要有足够的进水,即日进水量至少可以满足一台进水泵24小时的水量,连续式培养的优点是培养时间短,微生物所需驯化时间短。其具体操作方法是根据来水量的大小确定进水泵开机台数和生物池开启组数,格栅机、沉砂池、二沉池全开,开启外回流泵(若有内回流泵,选择不开),回流量控制在大于100%,曝气区溶解氧大于2mg/l,生物池流速平均不小于0.3m/s,绝对流速不小于0.2m/s,连续运行。在此过程中,每天做好各项水质指标和控制参数的测定。当sv%达到10%以上时,活性污泥培养即告成功,此时的出水BOD5、SS、COD等指标一般可达到设计要求。
2.间歇式培养:间歇式培养是按进水、曝气、沉淀、撇除上清液等四个阶段往复循环的培养方式,是在进水量小不能满足连续运行的一种培养方式。其特点是微生物积累周期长,驯化时间长,操作工作量大。其具体操作方法是同时开启进水泵、格栅机、沉砂池,待生物池充满水后开始曝气,同时停止进水,定时测量生物池,当COD、SS明显小于进水时停止曝气,沉淀2小时后再进水,同时撇除上清液。在此过程中的水质指标和控制参数的测定及完成的标志同连续式培养。
(四)活性污泥驯化
驯化的目的是选择适应实际水质情况的微生物,淘汰无用的微生物,对于有脱氮除磷功能的处理工艺,通过驯化使硝化菌、反硝化菌、聚磷菌成为优势菌群。具体做法是首先保持工艺的正常运转,然后,严格控制工艺控制参数,DO在厌氧池控制在0.1mg/l以下,在缺氧池控制在0.5mg/l以下,在好氧池控制在2-3mg/l,好氧池曝气时间不小于5小时,外回流比50%~100%,内回流比200%~300%,并且,每天排除日产泥量30%~50%的剩余污泥。在此过程中,每天测试进出水水质指标,直到出水各指标达到设计要求。
(五)工艺控制参数的确定
设计中的工艺控制参数是在预测的水量、水质条件下确定的,而实际投入运行时的污水厂其水量水质往往与设计有较大的差异,因此,必须根据实际水量水质情况来来确定合适的工艺控制参数,以保证运行的正常进行和使出水水质达标的的同时尽可能降低能耗。
1.工艺参数内容:
需确定的重要工艺参数有进水泵房的控制水位、沉砂池排砂周期、生物池溶解氧DO及氧化还原电位ORP、污泥回流比R、污泥浓度MLVSS,污泥沉降比SV%、污泥指数SVI、污泥龄SRT、剩余污泥排放周期及日排放量、二沉池泥面高度等,其中影响能耗大小的主要因素是进水水位的高低和污泥浓度MLVSS的大小,影响脱氮除磷效果的主要因素是溶解氧DO和污泥龄SRT。
2.确定方法:
进水泵房水位在保证进水系统不溢流的前提下尽可能控制在高水位运行。用每天排除大海量的体积与集砂容积对比来确定排砂周期,排砂量体积小于集砂容积。生物池DO及ORP根据厌氧池放磷情况、缺氧池反硝化情况、好氧池吸磷和硝化情况来确定,一般情况下厌氧池的DO小于0.1mg/l,缺氧池的DO小于0.5mg/l,好氧池的DO控制在2~3mg/l之间,厌氧池ORP小于-250mv,缺氧池ORP在-100mv左右,好氧池ORP大于40mv。回流比R的大小应根据污泥在二沉池的停留时间和磷的释放来确定,一般情况下80%左右较合适。污泥浓度MLVSS通过污泥负荷来确定,脱氮除磷工艺的污泥负荷一般在0.12kgBOD5/(kgMLVSS*d)左右较合适。污泥龄SRT要考虑设计水质的要求,对脱氮除磷工艺而言,其一般控制在8天左右。
(六)工艺控制规程:
工艺控制规程主要是用来指导生产运行的,是工艺运行的主要依据,其主要包含以下几方面的内容:第一,各构筑物的基本情况;第二,各构筑物运行控制参数;第三,设施设备运行方式;第四,工艺调整方法;第五,处理设施维护维修方式。工艺控制规程应在工艺参数确定后编制。
(七)调试中的其他工作:
污水厂要正确运行,还应有一套完善的制度,其主要包括管理制度、岗位职责、操作规程、运行记录、设备设施档案等,在调试过程中可分步完成上述工作。
三、应注意的问题
1.通过前对所有设施、管道及水下设备进行检查,彻底清理所有杂物,以避免通水后管道、设备堵塞和维修水下设备影响调试的顺利进行。通水后进行水下设施设备的维护困难相当大,主要是因为维修需将水池放空,而水池的容积小则几千个立方,大则上万立方,放空一次相当费时费工,特别是有活性污泥后,水往哪放本身就是个问题,放出去会发生污染事故,放到别的池子往往又装不下。因此,在通水前一定要认真检查、清理。
2.对进水水质严格进行监控,尤其是PH,超过要求时应立即采取相应措施,否则会使培菌工作前功尽弃。
3.培菌初期,曝气池会出现大量的白色泡沫,严重时会堆积两三米高,污染走道和现场仪器仪表,这一问题是培菌初期的必然现象,只要控制好溶解氧和采取适当的消泡措施就可以解决。
4.自来水水量和压力大小往往容易被大家忽视,在调试过程中,化验室和污泥脱水的一些仪器、设备对水量和水压有严格的要求,若达不到要求,这些仪器、设备将无法使用。污水厂一般远离城市,处于自来水的管网末梢,水量水压通常很小,因此,应设置一定的装置以提高水量水压。
四、建议:
工艺调试是关系到污水处理厂能否正常运行及效益能否充分发挥的重要工作,它有技术性强、难度高等特点,需要具备污水处理知识和长期运行经验的专业人员或专业机构来实施,因此,建议有关部门将工艺调试列入项目,并安排足够的资金,以保证调试工作的有效开展。
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1 前言
在我国,随着经济飞速发展,人民生活水平的提高,对生态环境的要求日益提高,要求越来越多的污水处理后达标排放。在全国乃至世界范围内,正在兴建及待建的污水厂也日益增多。有学者曾根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模:日处理量大于10万m3为大型处理厂,1-10m3万为中型污水处理厂,小于1万m3的为小型污水处理厂。近年来,大型污水处理厂建设数量相对减少,而中小型污水厂则越来越多。如何搞好中、小型污水处理厂,特别是小型污水厂,是近几年许多专家和工程技术人员比较关注的问题。 不同规模的处理厂的设计原则基本相同,主要是以节省基建投资和运行费用的为主要目的,而实现的具体措施则有所不同。本文研究的是小型污水处理厂在设计中需注意的问题。与前面不同的是,本文的小型污水厂指的是日处理规模在3000-20000m3之间。笔者认为,这种规模的污水处理厂,在工艺方案选择、设备选型、总平面布置方面也存在值得总结和注意的原则和特点。
2 工艺方案确定
2.1方案比较
无论何种规模的处理厂,在确定污水处理工艺时,除了保证处理效果这一基本条件外,主要目的是降低基建投资,节省日常的运行费用,以求在保证达标排放的前提下,使经营成本最小。要做到这一点,首先应根据实际情况,选择合适的处理工艺。小型污水厂处理厂往往具有这样的特点:
(1)由于负担的排水面积小,污水量较小,一天内水量水质变化较大,频率较高;
(2)一般在城镇小区或企业内修建,由于所在地区一般不大,而且厂外污水输送管道也不会太长。所以,其占地往往受到限制,处理单元应当尽量布置紧凑。 (3)一般要求自动化程度较高,以减少工作人员配置,降低经营成本。 (4)污水厂往往位于小区或工业企业内,平面布置可能会受实际情况限制,有时可能靠近居民区或地面起伏不平等,平面布置应因地置宜,变蔽为利。 (5)由于规模较小,一般不设污泥消化,应采用低负荷,延时曝气工艺,尽量减少污泥量同时使污泥部分好氧稳定。 鉴于以上的特点,对于小型城市污水厂,SBR法及氧化沟法为首先考虑的工艺方案。这两种工艺都具有以下优点:
(1)都属完全混合型,具有较高的耐冲击负荷的能力; (2)一般不设初沉池,工艺简化,节省占地; (3)一般采用低负荷延时曝气方式运行,处理效果好,污泥好氧稳定,同时可减少污泥产量(如果污泥出路可靠,也可适当提高负荷);
氧化沟目前常用的有卡鲁塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、三沟及双沟等交替式氧化沟等几种形式,其中以前两种更为常用。氧化沟的共同特点是污水在循环水池中流动,曝气方式主要采用表曝方式(近年来,也有鼓风曝气方式的氧化沟,也被称作氧化沟池型的普曝,结合了氧化沟及微孔曝气的优点)。SBR工艺包括传统SBR法、ICEAS工艺、DAT-IAT工艺、CAST工艺、UNITANK工艺等不同方法。从严格意义上讲,交替式运行的氧化沟实际上也是SBR工艺的一种。 SBR法与氧化沟相比又具有以下优点: (1)SBR工艺省去二沉池和回流污泥泵房,使布置更加紧凑; (2)氧化沟的曝气设—表曝机在运行时,溅起水花较大,对周围环境产生不利影响。某些特殊情况下,对污水厂有很高的环保要求,反应池上部需要加盖或增设上部建筑,以隔绝臭气,这样则会影响表曝的曝气效率。 (3)由于SBR池是间歇运行,很较强的调节能力,对于水质水量变化较大的情况,也不需要高调节池(实际上,SBR池本身就有调节池的作用)。 (4)在北方严寒地区,冬季室外气温较低,氧化沟的表曝曝气方式也不适宜。 (5)SBR池池深也不受限制,必要时可适当加深。 综合上述各种因素,在小型污水处理厂设计中,SBR工艺比氧化沟更广泛的被采用。各种SBR法的特点及适用范围见下表:
工艺名称
反应池分格
进水方式
是否回流
适用规模
工程实例
传统SBR
单池,不分格
间歇交替进水
无
小型
全国几百座小型污水厂
ICEAS
有中格墙分成预反应区和主反应区
连续进水
需要回流
大、中型
昆明第三污水厂
DAT-IAT
中隔墙分为DAT池及IAT池
连续进水
回流比200-300%
大、中型
天津开发区污水厂
抚顺三宝屯污水厂
CAST
分为选择区和主反应区
间歇交替进水
回流比20-35%
中、小型
镇江新区污水厂
UNITANK
用隔墙分为三池
间歇交替进水
无
中、小型
上海石洞口污水处理厂
小型污水处理厂主要的要求是操作简单,布置紧凑,从上表比较而言,不需回流或回流很少的传统SBR和CAST工艺成为设计的首选,而大型污水处理厂则要求连续进水,否则进水管线及阀门的设计流量将成倍增加。从国内已建成的污水处理厂来看,大、中型污水处理厂如抚顺三宝屯污水处理厂(25万吨/日)、天津开发区污水处理厂(10万吨/日)、昆明第三污水厂(15万吨/日)、昆明第四污水厂采用的都是DAT-IAT工艺或ICEAS等连续进水的处理工艺。相反,小型污水处理厂则压倒多数的采用传统SBR工艺,近年采用CAST工艺的也逐渐增多。对于UNITANK及近来兴起的类似的MSBR(Modified SBR)工艺,目前应用还不多,但不久很可能成为小型污水处理厂的热门工艺。 2.2 CAST工艺的评述 CAST工艺是近年来在传统SBR工艺上发起来的一种新型工艺,它是利用不同微生物在不同负荷条件下生长速率差异和污水生物除磷脱氮机理,将生物选择器与传统SBR反应器相结合的产物。这种工艺综合了推流式活性污泥法的初始反应条件(具有基质浓度梯度和较高的絮体负荷)和完全活性污泥法的优点(较强的耐冲击负荷能力),无论对城市污水还是工业废水都是一种有效的方法,有效地防止污泥膨胀。另外如果选择器的厌氧的方式运行,则具有生物除磷作用。 有资料介绍:由于CAST工艺引入了厌氧选择器,使该系统具有很强的除磷脱氮能力。实际这种说法不完全正确。因为就脱氮而言,CAST系统与传统的SBR没有太多的不同,静止沉淀时的反硝化作用和同时硝化反硝化作用在脱氮过程中起主要的作用。而除磷方面,仅20-30%的回流比,则无法保证选择区内的污泥浓度,举例而言,若反应池内的污泥浓度为6g/L(一般没这么高),回流比为20%时,选择的污泥浓度仅为1g/L。这样低的污泥浓度是很难保证良好的除磷效果的。况且回流是在进水同时进行,这时处在曝气阶段,回流的混合液含有大量的溶解氧和硝态氧,也不利除磷。第三,生物除磷是通过排除富集磷的污泥来实现的,而系统长泥龄低负荷的运行,产泥率很低,同样无法保证良好的除磷效果。实际上,很多实际工程设计中,CAST工艺往往都辅以化学除磷,以保证处理达标。所以,许多资料所介绍的CAST工艺良好的除磷脱氮能力有必要进行进一步的探讨和研究。
综上所述,对于小型污水处理厂,传统SBR工艺和CAST工艺是小型污水处理厂的首选工艺。这两种工艺比较而言,CAST工艺有一定的生物除磷效果,而且在进水污染物浓度很低的情况下,CAST工艺可有效的防止污泥膨胀。而传统的SBR工艺则因没有内回流而使处理更为简化。
王晓东,朱元琴,黎跃东,贾宪
摘要:生活污水处理工艺较多,目前国内主要采用:人工生物净化、自然生物净化、人工生物净化与自然生物净化三大处理技术。随着污水处理技术的不断发展,水解一好氧处理技术、管道处理工艺、生物膜自然净化工艺、深井曝气等一些新技术以低能耗、低投资,管理简单而受青睐。作者就上述技术进行了综述,并提出因地制宜地研究开发和利用高效节能污水处理工艺是今后发展的方向。
关键词:生活污水;处理工艺;效果
中图分类号:X52 文献标识码:B 文章编号:1008-2301(2000)03-0189-03
Summarization and Prospects of Medium and Small Sized Domestic Sewage Treatment Technology.
WANG Xiao-dong,ZHU Yuan-qin,LI Yao-dong, JIA Xian
Abstract:There are so many domestic sewage treatment techniqueat present ,our country mainly adopts ways:artificial biologieal purify, natural biological purify, artificial biological purify and natural biological purity three treating technohgy. Along with sewage treating technology continuous development,hydrolyzation aerobic treating technology,piping treating technology, biological film natural purity techology, deep well aeration and other new technology that consume energy low, invest low and manage simple are welcomed. The writer summarizeg above technology and puts forward that in the light of local conditions to researeh, develop and utilize high efficiency saving energy sewage treating technology is our working direction in the furure.
Key words: domestic sewage; treatment techmique; result
前言
中小型生活污水处理,主要适用中小城镇和大型企业。城镇小型工业排放的生产废水经预处理达到国家污水综合排放三级标准后,可与生活污水合并处理。在企业中,处理后的生活污水可作为工业用水或生活杂用水,也可用于绿化灌溉。节约有限的水资源,有利于保护环境,使污水资源化,符合我国的产业政策,利国利民。
典型生活污水水质
经使用后的生活用水水质发生了变化,水中增加了有机物、悬浮物和致病菌。表1是较典型的生活污水水质。
表1典型生活污水水质
Tab.1 Water quality of typical domestic sewage treatment mg/L
序号项目 污染物浓度 高 中 低
1 生化需氧量 (BOD5) 400 200 100
2 化学需氧量 (COD) 1000 400 250
3 悬浮物 (SS) 350 220 100
4 pH 6~9
生活污水处理工艺
生活污水处理工艺较多,但最具代表性的处理工艺主要有下列3大类:
人工生物净化
人工生物净化,是人为地创造条件使微生物大量繁殖,人工驯化微生物,利用微生物质新陈代谢降解水中有机物的方法,是目前国内外对生活污水二级处理的主体工艺。主要优点为:处理效果稳定,可以在一定范围内调节处理效率,处理工艺占地面积小。主要缺点为:投资高、运行费用高、管理复杂、需操作人员较多。主要处理工艺如下:
生活污水→沉淀或气浮→生物膜法→生物滤池生物转盘接触氧化活性污泥法→曝气池氧化沟→沉淀或气浮→消毒→出水
自然生物净化处理
自然生物净化处理,主要利用土壤中的微生物和植物根系或水塘中的微生物作用使水中的污染物浓度降低。主要优点为:投资低(征地费1万元/hm2的情况下)、运行费低、管理简单、需要的操作人员少。可以单独使用,也可相互组成联合处理系统。缺点为:占地面积大。
主要处理工艺如下:
生活污水→沉淀→氧化塘土地处理→快速渗滤慢速渗滤地表漫流
人工生物净化与自然生物净化
在土地资源丰富,地价相对便宜的城镇,采用人工生物净化与自然生物净化处理相结合的方法,在经济不发达地区有其实际意义。主要处理工艺为:
生活污水→沉淀→瀑气氧化塘→土地处理农业灌溉
曝气氧化塘与土地处理都具有运行费用低、耗能少及管理简单等优点。曝气氧化塘能去除部份N、P、病菌和寄生虫。
在新疆的大多数中小城镇,有可利用的土地资源,应该大力提倡采用自然生物净化工艺处理生活污水。
生活污水处理新工艺
随着污水处理技术的不断发展,出现了一批低能耗、低投资,管理简单的处理工艺。污水处理新技术、新疆常见的处理工艺主要为:
水解-好氧处理技术
水解沉淀是利用兼性菌,使污水在特殊的沉淀池中预先降解40%的有机物,集沉淀、吸附、生物絮凝、生物降解为一体的处理功能,可以使后续处理的曝气池容积减少约50%,曝气量也可减少约50%;与初沉池比较COD、BOD5 、SS去除率都提高了一倍左右,经水解、酸化后的出水再经好氧生物处理有效的提高了污染物的去除率。该工艺基建投资较普通过活性污泥工艺可节约30%~40%,占地可减少20%~30%,总耗电可节约34%,处理成本可节约37%~40%。
管道处理工艺
管道处理工艺是利用输送污水的管道加压作为处理设备,并在管内充氧,使污水在输送过程中,进行生物处理,以减轻管道末端污水处理厂的负担。生活污水处理厂只需建设沉淀池,不用活性污泥回流,管道处理能力可在较大范围内灵活变化,与普通活性污泥法比较,可节约投资40%,运转费用低,适用于污水输送距离较远的城市(管道长度需6km~10km)
生物膜自然净化工艺
生物膜自然净化是移植生物膜技术,采用厌氧菌和兼性菌处理生活污水。具有运行费用低,几乎不耗能的特点,适合在旅游区和居民小区生活污水处理中采用。
深井曝气
深井曝气是以一深井作为曝气池的高效率活性污泥工艺,井直径1m~6m,深度50m~100m。一般利用废井进行改造,投资费用较低。深井曝气具有很高的充氧能力,并能维持很高的混合液污泥浓度,处理效率较普通曝气法提高约5倍,电耗节省40%~50%。其主要优点是高效、低耗、占地少,是目前国内推广应用较好的处理方法。
小结
认真贯彻我国政府制定的“把十分注意有效保护和节约使用水资源作为长期坚持的基本国策”,采取开发与保护相协调,节流与开源相结合的方针。对于北方城镇,如何完善供水系统、科学用水并防治水污染;建立节水城、镇;在缺水地区积极推行污水资源化,把处理后的污水用作第二资源。因地制宜地研究开发高效节能的污水处理工艺仍是我们继续研究的方向。
参考文献
[1] 张自杰.环境工程手册[M].北京:高等教育出版社,1996,10.
[2] 林宣狮.小区废水处理工程[M].北京:中国环境科学出版社,1989,3.
作者简介:
王晓东(1952-),男,新疆乌鲁木齐人,毕业于中国环境管理干部学院,现主要从事污染治理研究。
一、分期建设,分期运行
住宅小区中水处理站应该尽可能做到分期建设,分期运行。由于大部分主体工程是分期施工,并且随着实际情况不断做出相应的调整。所以相应的污水处理系统也应该与每期工程,同时设计、同时施工、同时运行。避免盲目的一次性投资,造成现定的污水处理系统与后期主体工程不适应,造成投资浪费。
二、入住率对运行成本的影响
所有的楼盘开发都很难保证建设完成后在短期内入住率达到设计居住人口,相应的污水处理系统在短时期内的处理水量也就不可能处理到设计水量。所以在选择工艺时,应选择可以根据实际处理水量进行处理的工艺,以降低运行成本。
三、投标报价的评审
污水处理工程的投资一般主要由,污水管线、化粪池、土方工程、土建工程、设备及安装工程几部分组成。在供货厂家报价过程中往往会把土方工程漏报造成我们对整体工程投资估算的不准确。所以我们要让供货厂家明确出土方工程、土建工程的范围。不能出现在投标中只报出土建工程,在施工过程中又提出土方工程等问题。
四、运行成本
污水处理设备的运行成本与中水水费之间的关系决定着处理系统今后是否能够正常的运行下去。在过去几年内有很多工艺就是由于运行费用很高建设完成后运行一段时间入不付出,最终导致系统停用。
五、配套工程的投资
污水管线与处理设备两部分才能构成完整的处理系统。在这个过程中,投标单位往往只考虑处理设备及设备安装的费用,不考虑污水管线的投资,但对于投资方来说每一部分的投资都将影响到小区开发的总投资。所以在选择工艺的过程中一定不能仅仅以设备投资的高低来评价工程投资高低。
六、处理系统对住宅小区环境的影响
二次污染是我们在确定污水处理工艺时要考虑的一个重要因素。在污水处理系统中机械设备的噪音、污水散发出的臭气、地上污水处理站房对环境美化的影响、污泥处理过程中可能产生的二次污染隐患。这些都可能造成以后物业和业主之间的纠纷。
七、对小区空间的合理利用
所选择的工艺应该是那些可以避免占用可利用空间的工艺。如地下室就属于可利用空间,在没有管线、电缆的绿地下一般可利用价值较小,污水处理系统要是能够建设在绿地以下是很好的选择,并且处理出的中水可以就近作为绿化用水节省中水管线。