小型污水处理技术.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除小型污水处理与大型污水处理厂相比，小型污水处理系统在经济与技术上都有不同的特点，因此对其设计进行一定的探索和总结十分必要。小型污水处理系统的设计应着眼于提高处理效率、降低能耗、减少产泥、方便管理、节省占地等几个方面的原则，并综合考虑之。一、关于构筑物由于处理水量较小，小型污水处理系统构筑物适宜采用矩形组合池体，并进行完全地埋。构筑物可以采用矩形整体水池，分格成集水池、调节池、生物氧化池、二沉池及污泥池。从结构上讲，矩形组合池体的优势在于可以相互共用池壁，且池壁双面均有水压力，大大节省钢砼材料，且较圆形水池节省占地，方便施工。同时由于水量较小，污水干管坡降不会大大，一般在-1.002.00 m，因此在进水相对标高较小的情况下，集水池和调节池可以合建，也免得集水池和调节池分设水泵。反之，进水相对标高较大时，集水池与调节池宜分建，以提高调节池的有效容积。二沉池采用方形竖流式沉淀池，以便与其它单体相互组合。组合水池可以采用完全地埋式，覆土绿化，不致影响地面景观。考虑到地下水位及施工成本，地埋组合池一般采用2.5-3.5 m池深，超高O.3-0.5 m有效水深2-3 m。二、关于设备污水处理系统主要设备包括格栅、曝气机、潜式水泵等。为隔除粗大悬浮颗粒和垃圾，格栅必不可少。对于小型系统，设置1道细格栅即可，视情况采用3-10mm栅隙。同时，考虑到系统渣量(以0.1m3/103m3)一般较少，格栅可以采用简易形式，如直接在格栅井中设置固定栅条或可提升的滤筐，定期人工清渣。小型污水处理系统的机电设备如曝气机和提升水泵等，由于系统通常与生活区或办公区相距较近，因此须充分考虑机电的噪声和景观影响。曝气机通常选用射流曝气机或回转式鼓风机。射流曝气机主要由潜水泵、文丘里管、扩散管、进气管和消声器组成，集成了泵、鼓风机和混合器的功能。潜水泵产生的水流在文丘里管中产生高速紊流，形成负压，由进气管吸入空气，形成气液混合流高速喷射而出，同时具有曝气和搅拌的双重作用，无堵塞，低噪声，自行吸气，且不需建设鼓风机房以及安装供气管道和曝气头，投资节省，安装维修方便。射流曝气主要缺点在于动力效率Ep=0.5-1.0kg/kW?h较低，充氧利用率(EA=15%-20%)也略低于微孔曝气。回转式鼓风机也常用于小型污水处理系统。相比罗茨鼓风机，回转式鼓风机噪声值大大降低，一般为55-75 dB，对周围环境影响轻微。相比射流曝气，回转式风机动力效率(Ep)可达2-4kg/(kWh)，能耗较低。与微孔曝气管(盘)配合，氧利用率(EA基于同样的考虑，污水(泥)提升泵也尽可能采用潜水式。另外，小型污水系统的产泥量一般也较少，不必设置污泥压滤装置，可由环卫部门定期抽吸外运处置。在接触氧化法工艺中，填料的安装可以采用多个填料单元(图1)堆积，用以代替常见的预埋铁焊接或膨胀螺栓固定的安装方式；填料单元的安装和更换可以经由人孔中出入，较为方便，与构筑物不相影响。对于小型污水处理系统，尽量采用简便型式设备，可以方便施工与管理、节省投资与能耗和避免其它不利因素。三、关于工艺小型污水处理系统一般采用生物氧化工艺，包括接触氧化、生物流化床、延时曝气、SBR和膜生物反应器(MBR)。SBR法属于间歇式活性污泥法，反应与沉淀同池完成，处理效率较低，而且需要专用的污水装置，运行和管理自动化要求较高。MBR法是活性污泥与膜的组合，具有较高的处理效率，而且不需要二沉池；但是投资较高和运行费用较高，膜组件污染重、能耗高，管理和维护相对繁杂。接触氧化和生物流化床在小型污水处理系统中较为多见，两者均属于生物膜法。生物膜法是在生化池中设置固定填料或流化填料，微生物附着其上形成的生物膜。生物膜法具有如下优点：(1)附着生长系统(生物膜)可以提供比悬浮生长系统(活性污泥)更大的微生物浓度和更为丰富的生物相。(2)生物膜系统对冲击负荷的耐受能力更强，且在冲击过后有较强的恢复能力。在传统的活性污泥系统中，毒物的冲击有可能使系统瘫痪。(3)生物膜法可保持较高的SRT，有利于世代时间较长的硝化细菌的生殖，具有较好的脱氮效果。(4)污泥生成量少，不发生污泥膨胀，操作简便可靠，处理效率高，出水水质更佳。考虑到处理水量较小，产泥较少，污泥处置不便，可以对接触氧化池(生物流化池)进行延时曝气。水力停留时间(或曝气时间)取20-48 h，容积负荷(BOD5)0.10-0.20 kg/(m3d)，使得有机污染物充分氧化转化(内源呼吸)，污泥产率低且稳定。因此，延时曝气法具有污水、污泥综合处理的双重功效。另外也可以采用污泥全回流的方式，使污泥中未完全转化的污染物充分氧化，进一步降低污泥产率。为了提高污水的可生化性，可以将生化池分成水解酸化池和好氧生化池运行。调节池出水进入水解酸化池，停留时间取48 h，大分子有机物水解为小分子有机物，可生化性得以提高。经水解酸化后的污水再进入好氧池曝气处理。也有设计者尝试将二沉池污泥回流至水解酸化池而取消污泥池的工艺流程，即把污泥池和酸化池合二为一，以利用污泥的絮凝性能，取得了不错的效果。四、中小型生活污水处理工艺简介生活污水处理工艺目前已相当成熟，其核心技术为活性污泥法和生物膜法，对活性污泥法（或生物膜法）的改进及发展形成了各种不同的生活污水处理工艺，传统的活性污泥法处理工艺在中小型生活污水处理已较少使用。根据污水的水量、水质和出水要求及当地的实际情况，选用合理的污水处理工艺，对污水处理的正常运行、处理费用具有决定性的作用。典型的生活污水处理完整工艺如下：污水前处理 生化法 二沉池消毒 出水 | | -污泥处理系统-前处理也称为预处理技术，常用的有格栅或格网、调节池、沉砂池、初沉池等。由于生活污水处理的核心是生化部分，因此我们称污水处理工艺是特指这部分，如接触氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法（包括厌氧和好氧）处理生活污水在目前是最经济、最适用的污水处理工艺，根据生活污水的水量、水质及现场的条件而选择不同的污水处理工艺对投资及运行成本具有决定性的影响。下面就目前常用的生活污水处理工艺作一简介。1、 无能耗地埋式小型生活污水装置即改进型化粪池，工艺流程如下：污水厌氧水解池 厌氧过滤池 氧化沟出水厌氧水解池即为国标化粪池，厌氧过滤池即为厌氧接触氧化池，内置填料，氧化沟即利用排水沟及强制通风，空气中的氧气溶入污水中的过程为自然进行。这一污水处理工艺适宜单个住宅楼的生活污水处理，且可与国标化粪池组合使用，其最大的优点是运行费用为零。出水水质可达到国家污水综合排放标准中的二级标准。该工艺适宜于污水量小于20m3/d的污水处理工程，可在较为富裕的农村地区使用。2、 A/O法即厌氧好氧污水处理工艺，流程如下：污水前处理厌氧水解池接触氧化池沉淀池过滤池出水 |_ 污泥回流_|设计要点：A：厌氧水解池采用上升流式厌氧污泥床反应器的形式，设计水力停留时间为24小时。厌氧池下部为污泥床区，污泥床厚度通常控制在11.2M之间，进水系统可采用脉冲进水中阻力布水系统，底部设布水沟，保留污泥不沉积底部，呈悬浮状态。污泥床平均浓度为3035g/l,则污泥负荷为0.350.30kgCODcr/kg(ss).d。B：生物接触氧化工艺是介于活性污泥法与生物膜法之间的一种污水处理工艺。池内设有填料，微生物一部分以生物膜的形式固着于填料表面，一部分则以絮状悬浮生长于水中，因此它兼有活性污泥法与生物滤池的特点。曝气系统可采用鼓风或射流曝氧增氧系统（设计时必须考虑投资及运行成本）。为培养微生物的不同的优势菌种，将接触氧化池分为两格是行之有效的。第一格有效水力停留时间为2.5小时，有机负荷为1.15kgBOD5/m3.d。第二格有效水力停留时间为1.5小时，有机负荷0.768kgBOD5/m3.d。A/O法的主要特点是：适应能力强；耐冲击负荷；高容积负荷；不存在污泥膨胀；排泥量非常少；具有较好的脱氮效果。由A/O法衍生的A2/O、A3/O污水处理工艺，原理上是相似的。3、SBR法即间歇式活性污泥法，由于它具有一系列优于普通活性污泥法的特征，目前已普遍应用于污水处理工程中。SBR法中曝气池兼具沉淀的作用，厌氧、好氧也在同一池进行。其运行操作由流入、反应、沉淀、排放、待机五个工序组成。通过调节每个工序的时间，可达到除磷脱氮的效果。前处理SBR反应器 过滤出水 | 污泥处置设计要点：理论上SBR反应器的容积负荷有一个较在的范围，为0.11.3 kgBOD5/m3.d，但为安全计，一般取低值，如0.1 kgBOD5/m3.d左右。最高水位和最低水位，最高水位即反应时的水位，最低水位是指排放工序结束时的水位，最低水位必须保证在排水在此水位时，沉淀污泥不随上清液而流失。SBR工艺的主要特点有：出水水质较好；占地少；不产生污泥膨胀；除磷脱氮效果好。4、氧化沟氧化沟是活性污泥法的一种变形，其池体狭长，故称为氧化沟。氧化沟有多种构造型式，典型的有：A：卡罗塞式；B：奥巴尔型；C：交替工作式氧化沟；D：曝气沉淀一体化氧化沟氧化沟技术已广泛应用于大中型城市污水处理厂，其规模从每日几百立方米至几万立方米，工艺日趋完善，其构造型式也越来越多。其主要特点是：进出水装置简单；污水的流态可看成是完全混合式，由于池体狭长，又类似于推流式；BOD负荷低，处理水质良好；污泥产率低，排泥量少；污泥龄长，具有脱氮的功能。设计要点：混合液悬浮固体浓度5000mg/l；生物固体平均停留时间，去除BOD5时，取58天，当要求硝化反应时取1030天；水力停留时间为20、24、36、48h，根据对处理水水质要求而定；BODSS负荷（Ns）为0.030.07kgBOD/（kgMLSS.d）；BOD容积负荷（Nv）为0.10.2 kgBOD/（m3.d）；污泥回流比为50150%；混合液在渠内的流速为0.40.5m/s；沟底流速为0.3 m/s。五、小型污水深度处理装置介绍1膜分离深度处理装置该装置污水处理能力为 100 m3/d,由 MF膜与RO膜构成。其主要特点是:除完全脱除传统砂滤 +活性炭吸咐无法除去的浊质成分、 有机成分以及大肠杆菌外,还能充分地脱盐。装置工业试验结果见表1。由表 1可知,处理水水质接近于自来水标准。2 生物膜过滤深度处理装置该装置具有提高二次处理水水质、 脱氮以及防止富营养的功能。处理水可浇灌草坪绿地 ,也可直接排放。过滤材料多使用污泥再资源化材料。由于该过滤材料附着有硝化菌、 脱氮菌,在微生物的作用下,更有利于二次处理水脱氮