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10噸/天地埋式一體化污水處理設(shè)備

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生物流化床

生物流化床基本原理廢水和從生物流化床反應(yīng)器出水的回流水在充氧設(shè)備進(jìn)口處與空氣混合后，從反應(yīng)器的底部進(jìn)入，自下而上通過反應(yīng)器，使續(xù)料保持在流化的工作狀態(tài)，經(jīng)填料上的生物膜處理后的廢水，除部分回流到無氧設(shè)備進(jìn)口處外，后流人二次沉淀池，以便沉掉懸浮的生物量，排出合格的出水。

生物流化床的工藝類型

根據(jù)供氧方式、脫膜方式及床體結(jié)構(gòu)等的不同，可分為兩相生物流化床和三相生物流化床。

（1）兩相生物流化床

外設(shè)充氧設(shè)備和脫膜設(shè)備，在床體內(nèi)只有液、固兩相；進(jìn)入反應(yīng)器之前，廢水中的DO可達(dá)8~9mg/L(以純氧為氣源時(shí)，可達(dá)30~40mg/L)。

（2）三相生物流化床

直接向反應(yīng)器內(nèi)充氧，床體內(nèi)有氣、固、液三相共存；氣體攪動(dòng)劇烈，載體顆粒之間摩擦劇烈，可使表層的生物膜自行脫落，因此無需體外脫膜裝置。

厭氧反應(yīng)系統(tǒng)

　　綜合池出水進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)池，在厭氧反應(yīng)池中，微生物將大分子有機(jī)物水解酸化為小分子有機(jī)酸、單元酸，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為沼氣，從而去除污水中的有機(jī)污染物，厭氧處理不僅動(dòng)力消耗低，而且能使廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可利用的能源----沼氣。

　 　厭氧系統(tǒng)的主要處理設(shè)施為上流式厭氧污泥床(UASB)，污水由反應(yīng)器下端的布水系統(tǒng)均勻配水后，向上與池內(nèi)懸浮的微生物接觸，在厭氧條件下，大部分的 有機(jī)物被分解成甲烷和二氧化碳。厭氧反應(yīng)池出水進(jìn)入?yún)捬醭恋沓剡M(jìn)行固液分離，厭氧沉淀污泥大部分回流至厭氧反應(yīng)器，剩余污泥送至污泥濃縮池進(jìn)行濃縮。

　　好氧生化系統(tǒng)

　 　厭氧反應(yīng)系統(tǒng)出水進(jìn)入好氧生化系統(tǒng)。好氧生化采用兩段曝氣工藝。一段采用射流曝氣池，全廠生活污水、石化裝置污染雨水以及其它公用工程受污染的廢水均通 過地下綜合管線排入本站集水井中，由潛水泵提升至好氧段調(diào)節(jié)池。二段好氧采用常規(guī)微孔曝氣池，進(jìn)水的CODcr濃度比較低，但大部分是難以降解的有機(jī)物， 微孔曝氣池設(shè)計(jì)為推流式曝氣池，采用可張微孔曝氣器，其充氧能力和氧利用率均比較高。

　 　二段好氧采用常規(guī)微孔曝氣池，進(jìn)水的CODcr濃度比較低，但大部分是難以降解的有機(jī)物，微孔曝氣池設(shè)計(jì)為推流式曝氣池，采用可張微孔曝氣器，其充氧能 力和氧利用率均比較高。微孔曝氣沉淀池出水經(jīng)中間水池，一部分回用于本污水處理站內(nèi)的污泥脫水機(jī)的沖洗和好氧工段的消泡。若生化處理段發(fā)生異常波動(dòng)，造成 終處理出水無法達(dá)標(biāo)，那么中間水池內(nèi)的水需送回到好氧調(diào)節(jié)池，再重新進(jìn)行好氧生化處理。二段沉淀池出水COD≤50mg/L。

接觸氧化池的分類

按曝氣與填料的相對(duì)位置可為分流式和直流式。

（1）分流式

國(guó)外多用分流式，其特點(diǎn)是填料區(qū)水流較穩(wěn)定，有利于生物膜的生長(zhǎng)，但沖刷力不夠，生物膜不易脫落；可采用鼓風(fēng)曝氣或表面曝氣裝置；較適用于深度處理。

（2）直流式

國(guó)內(nèi)用直流式，曝氣裝置多為鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)；可充分利用池容；填料間紊流激烈，生物膜更新快，活性高，不易堵塞；檢修較困難。

生物接觸氧化法的特征

（1）工藝方面

①采用多種形式填料，形成氣液固三相共存，有利于氧的轉(zhuǎn)移；

②填料表面形成生物膜立體結(jié)構(gòu)；

③有利于保持膜的活性，抑制厭氧膜的增殖；

④負(fù)荷高，處理時(shí)間短。

（2）運(yùn)行方面

①耐沖擊負(fù)荷,有一定的間歇運(yùn)行功能；

②操作簡(jiǎn)單,勿需污泥回流，不產(chǎn)生污泥膨脹、濾池蠅；

③生成污泥量少，易沉淀；

④動(dòng)力消耗低。

（3）缺點(diǎn)

①去除效率低于活性污泥法，工程造價(jià)高；

②運(yùn)行不當(dāng)，填料可能堵塞，布水曝氣不易均勻，出現(xiàn)局部死角；

③大量后生動(dòng)物容易造成生物膜瞬時(shí)大量脫落，影響出水水質(zhì)。

預(yù)處理系統(tǒng)

　　在本工段，石化廢水經(jīng) 過換熱器降溫，溫度從80~90℃降至40℃以下，換熱器所需的循環(huán)冷卻水由界區(qū)外供給。降溫后的石化廢水，其中含有的懸浮物，在沉淀池沉淀下來，利用電 動(dòng)抓斗將其抓出裝袋運(yùn)走，沉淀后的污水由泵送入調(diào)節(jié)池。懸浮物堆場(chǎng)設(shè)有廢水收集管溝，將收集的污水提升至調(diào)節(jié)池。由于石化裝置排出的污水水質(zhì)和流量波動(dòng)較 大，需要設(shè)置容積比較大的調(diào)節(jié)池，以保證從調(diào)節(jié)池送至后續(xù)工段的污水有較穩(wěn)定的流量和水質(zhì)，本研究設(shè)置兩座可以并聯(lián)使用的調(diào)節(jié)池。

　 　廢水經(jīng)過換熱器降溫，溫度從80~90℃降至40℃以下，換熱器所需的循環(huán)冷卻水由界區(qū)外供給。懸浮物堆場(chǎng)設(shè)有廢水收集管溝，將收集的污水提升至調(diào) 節(jié)池。由于石化裝置排出的污水水質(zhì)和流量波動(dòng)較大，需要設(shè)置容積比較大的調(diào)節(jié)池，以保證從調(diào)節(jié)池送至后續(xù)工段的污水有較穩(wěn)定的流量和水質(zhì)，本研究設(shè)置兩座 可以并聯(lián)使用的調(diào)節(jié)池。

凈化原理

廢水處于半靜止?fàn)顟B(tài)，而微生物則在轉(zhuǎn)動(dòng)的盤面上；轉(zhuǎn)盤40%的面積浸沒在廢水中，盤面低速轉(zhuǎn)動(dòng)；盤面上生物膜的厚度與廢水濃度、性質(zhì)及轉(zhuǎn)速有關(guān)，一般0.1~0.5mm。

工藝流程

（1）生物轉(zhuǎn)盤的布置

生物轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速一般為18m/min；有一軸一段、一軸多段、以及多軸多段等形式；廢水的流動(dòng)方式，有軸直角流與軸平行流。多極布置：盤片面積不變，能提高處理水水質(zhì)和DO含量。

（2）生物轉(zhuǎn)盤為主體的工藝流程

需要有預(yù)處理，調(diào)節(jié)池可小點(diǎn)（與活性污泥相比），高濃度有機(jī)廢水，中間設(shè)沉淀池。

（3）以去除BOD為主要目的的工藝流程

廢水→沉砂池→沉淀池→生物轉(zhuǎn)盤→二沉池→出水

4 生物接觸氧化法

生物接觸氧化池的構(gòu)造

生物接觸氧化池由池體、填料、布水系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)等組成。

（1）池型：方形、園形，頂部穩(wěn)定水層。

（2）填料：其特性對(duì)接觸氧化池中生物量、氧的利用率、水流條件和廢水與生物膜的接觸反應(yīng)情況等有較大影響；分為硬性填料、軟性填料、半軟性填料、及球狀懸浮型填料等。填料高度一般為3.0m左右，填料層上部水層高約為0.5m，填料層下部布水區(qū)的高度一般為0.5~1.5m之間。

（3）曝氣裝置：設(shè)在填料底部，可充分利用池容，填料間紊流激烈，生物膜更新快，活性高，不易堵塞；但檢修較困難。

缺點(diǎn)是：①經(jīng)厭氧生物處理后的廢水還存在一定的BOD及COD，必須再進(jìn)行需氧生物處理才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。②厭氧降解的終產(chǎn)物中有少量氨和硫化氫，出水有臭味，因此出水在排放前還要進(jìn)行需氧生物處理。③厭氧菌繁殖較慢，因此處理構(gòu)筑物的投產(chǎn)起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)。④厭氧菌對(duì)環(huán)境條件要求嚴(yán)格，對(duì)毒物敏感，因此對(duì)操作要求較嚴(yán)。

    好氧生物處理是在有游離氧(分子氧)存在的條件下，好氧微生物降解有機(jī)物，使其穩(wěn)定、無害化的處理方法。微生物利用·廢水中存在的有機(jī)污染物(以溶解狀與膠體狀的為主)，作為營(yíng)養(yǎng)源進(jìn)行好氧代謝。這些高能位的有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過一系列的生化反應(yīng)，逐級(jí)釋放能量，終以低能位的無機(jī)物質(zhì)穩(wěn)定下來，達(dá)到無害化的要求，以便返回自然環(huán)境或進(jìn)一步處置。好氧生物處理的反應(yīng)速度較快，所需的反應(yīng)時(shí)間較短，故處理構(gòu)筑物容積較小。且處理過程中散發(fā)的臭氣較少。所以，目前對(duì)中、低濃度的有機(jī)廢水，或者說BOD濃度小于500mg／L的有機(jī)廢水，基本上采用好氧生物處理法。

生物轉(zhuǎn)盤法

生物轉(zhuǎn)盤的構(gòu)造特點(diǎn)

生物轉(zhuǎn)盤由盤片、接觸反應(yīng)槽、轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動(dòng)裝置4部分組成。

（1）盤片

盤片的形狀：外緣：圓形、多角形及圓筒形；

盤面：平板、凹凸板、波形板、蜂窩板、網(wǎng)狀板等以及各種組合。

盤片的厚度與材質(zhì)：要求質(zhì)輕、薄，強(qiáng)度高，耐腐蝕，同時(shí)還應(yīng)易于加工，價(jià)格低等；一般厚度為0.5~1.0cm；常用材料有聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯以及玻璃鋼等。

轉(zhuǎn)盤的直徑：一般直徑為2.0m、2.5m、3.0m、3.5m等，常用的是3.0m。

盤片間的間距：一般為30mm，高密度型則為10~15mm。

（2）接觸反應(yīng)槽

一般可以用鋼板或鋼筋混凝土制成，橫斷面呈半圓形或梯形；槽內(nèi)水位一般達(dá)到轉(zhuǎn)盤直徑的40%，超高為20~30cm；轉(zhuǎn)盤外緣與槽壁之間的間距一般為20~40cm。

（3）轉(zhuǎn)軸

長(zhǎng)度：0.5~7.0m，其直徑50~80mm，軸中心高于槽液面150mm，b/D=0.06-0.1，b為軸心與液面的距離。

（4）驅(qū)動(dòng)裝置

驅(qū)動(dòng)方式——電力、空氣，水力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速——0.8~3.0r/min，外緣線速度15~18m/min。

環(huán)流式好氧反應(yīng)器

環(huán)流式好氧反應(yīng)器是利用反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，使氣體在反應(yīng)器中循環(huán)流動(dòng)，增加反應(yīng)器中水流和氣泡的停留時(shí)間，提高氣體的傳遞效率，以增加液體中氧含量的系統(tǒng)。 供氣方式含有兩大類。

(1)傳統(tǒng)膜式曝氣：即用鼓風(fēng)機(jī)向曝氣器供給空氣。

(2)轉(zhuǎn)刷曝氣器：轉(zhuǎn)刷在曝氣的同時(shí)，推動(dòng)水體流動(dòng)，形成環(huán)流

厭氧生物處理是有機(jī)物在無氧的條件下，借助轉(zhuǎn)性厭氧菌和兼性厭氧菌的作用下，將大部分的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷，二氧化碳，水等簡(jiǎn)單小分子有機(jī)物。也稱厭氧消化、厭氧發(fā)酵或厭氧穩(wěn)定技術(shù)。厭氧處理后的污泥和消化液可用于農(nóng)田作為肥料。

　厭氧生物處理的顯著優(yōu)點(diǎn)是：①處理過程消耗的能量少,約為需氧生物處理的1/10至1/6，同時(shí)可產(chǎn)生沼氣作為能源。每千克化學(xué)需氧量 (COD)基質(zhì)一般可產(chǎn)沼氣0.5～0.7米3,含甲烷約50～70％。②有機(jī)物的去除率高，一般能達(dá)到85％以上。③厭氧條件下去除每克COD基質(zhì)能獲得自由能100～300卡,只有需氧條件下的1/10，因此只有少量有機(jī)物被同化為菌體，所以沉淀的污泥量少，而且污泥較易脫水，是肥料。④厭氧處理過程中由于缺氧、游離氨和溫度等因素的作用，可殺死污水和污泥中的病原菌、病毒和寄生蟲卵。⑤一般不需投加氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

生物濾池

生物濾池的基本原理：土壤自然凈化原理

含有污染物的廢水從上而下從長(zhǎng)有豐富生物膜的濾料的空隙間流過，與生物膜中的微生物充分接觸，其中的有機(jī)污染物被微生物吸附并降解，使得廢水得以凈化。主要凈化功能是依靠濾料表面的生物膜對(duì)廢水中有機(jī)物的吸附氧化降解作用。

生物濾池的分類

生物濾池按其結(jié)構(gòu)可分為普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池及塔式生物濾池三種。

生物濾池的構(gòu)造與組成

生物濾池一般主要由池體、濾料、布水裝置、排水系統(tǒng)等四部分組成。

（1）池體

在平面上多為方形、矩形或圓形，高出濾池1.5~0.9m。在寒冷地區(qū)，有時(shí)需要考慮防凍、采暖、或防蠅等措施。

池壁：圍護(hù)填料，應(yīng)該能承受壓力，分為有孔池壁和無孔池壁。有孔洞的池壁有利于濾料的內(nèi)部通風(fēng)，但在冬季易受低氣溫的影響；池底：支撐濾料和排除處理后的水，池底四周設(shè)置通風(fēng)口。

（2）濾料

一般為實(shí)心拳狀濾料，如碎石、卵石、爐渣等；工作層的濾料粒徑為25~40mm，承托層濾料粒徑為70~100mm；同一層濾料要盡量均勻，以提高孔隙率；濾料的粒徑愈小，比表面積就愈大，處理能力可以提高；但粒徑過小，孔隙率降低，則濾料層易被生物膜堵塞；一般當(dāng)濾料的孔隙率在45%左右時(shí)，濾料的比表面積約為65~100m²/m³。

（3）布水裝置

布水裝置的目的是將廢水均勻地噴灑在濾料上；主要有兩種：固定式布水裝置、旋轉(zhuǎn)式布水裝置。普通生物濾池多采用固定式布水裝置；高負(fù)荷生物濾池和塔式生物濾池則常用旋轉(zhuǎn)布水裝置。

（4）排水系統(tǒng)

排水系統(tǒng)處于濾床的底部，其作用是收集、排出處理后的廢水和保證良好的通風(fēng)。一般由滲水頂板、集水溝和排水渠所組成。滲水頂板用于支撐濾料，其排水孔的總面積應(yīng)不小于濾池表面積的20%；滲水頂板的下底與池底之間的凈空高度一般應(yīng)在0.6m以上，以利通風(fēng)，一般在出水區(qū)的四周池壁均勻布置進(jìn)風(fēng)孔。

射流曝氣器法

射流曝氣是利用射流曝氣器將氣流或氣液混合液導(dǎo)入曝氣池，以增加液體中氧含量的系統(tǒng)。它具有下列優(yōu)點(diǎn)。

(1)有較高的氧吸收率和充氧能力，混合攪拌作用強(qiáng)；

(2)污泥活性好，基質(zhì)降解常數(shù)較高，提高了污泥的沉淀性能；
(3)構(gòu)造簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、便于調(diào)節(jié)、維修管理方便。

射流曝氣器既不是一種氣泡擴(kuò)散裝置，也不是一種機(jī)械曝氣設(shè)備，而是介于這二者之間的一種設(shè)備，利用氣泡擴(kuò)散和水力剪切這兩個(gè)作用達(dá)到曝氣和混合的目的。在射流曝氣器混合部?jī)?nèi)，由于射流的紊動(dòng)及能量交換作用，形成劇烈的混摻現(xiàn)象，不僅在瞬間完成了氧氣從氣相向液相中的轉(zhuǎn)移，而且射流曝氣工作水流為進(jìn)水和回流污泥的混合液，因此在射流器混合部?jī)?nèi)迅速地進(jìn)行著泥(微生物)、水（有機(jī)物）、氣(溶解氧)三者間的傳質(zhì)與生化反應(yīng)，這是一個(gè)在特定條件下發(fā)生的快速生物反應(yīng)與傳質(zhì)的綜合過程，是與其它任何活性污泥法不同的。 根據(jù)供氣方式的不同，射流曝氣可分為兩大類。

(1)強(qiáng)制供氣：即用鼓風(fēng)機(jī)向射流器供給空氣，其特點(diǎn)是：空氣由鼓風(fēng)機(jī)供給，空氣量的控制比較方便，可以根據(jù)需要把射流器安裝在曝氣池的底部、頂部等不同的位置，射流器數(shù)量多，一般淹沒在水中，安裝與維修不方便。
(2)自吸(負(fù)壓)供氣：由射流器噴嘴噴出的高速射流，使吸氣室形成負(fù)壓，將空氣吸人，這種射流器通常稱為自吸式射流器，其特點(diǎn)是不需要鼓風(fēng)設(shè)備。 根據(jù)結(jié)構(gòu)分類: (1)單級(jí)：又分為單噴嘴和多噴嘴兩種形式。

(2)多級(jí)：一般是兩級(jí)。級(jí)吸氣后，液氣混合流在第二級(jí)再吸氣，這樣充分利用射流能量。