二段生物接触氧化工艺在中水回用中的特性研究_图文

1、第3卷 第1期环境工程学报V o l . 3, N o. 12009年1月Jan . 2009二段生物接触氧化工艺在中水回用中的特性研究崔海炜1武长城2杨红梅3(1 中国地质科学院水文地质环境地质研究所, 石家庄050061;2 中冶南方工程技术有限公司, 武汉430223; 3 石家庄市地震局, 石家庄050055摘 要 以规模小区生活污水为水源, 对采用聚丙烯网状填料和强化炉渣组合填料的二段生物接触氧化工艺(以下简称二段法 进行了试验研究, 试验针对本工艺的各项技术指标、影响因素以及各相关参数进行了较系统的试验测试。结果表明, 反应器在第一接触氧池HRT 为20m i n 、气水比为6 1

2、和第二接触氧池HRT 为25m i n 、气水比为5 1条件下, 接触氧化池达到最佳降碳条件; 反应器在第一接触沉池上升流速5. 5m /h和第二接触沉池上升流速4. 5m /h条件下, 接触沉淀池达到最佳处理条件。关键词 二段生物接触氧化工艺 中水回用 填料中图分类号 X703 1 文献标识码 A 文章编号 1673 9108(2009 01 0123 04Character study on t wo stage biol ogical contact oxi dati on process i n recl ai m ed w ater reuseCu iH ai w e i 1W u

3、Changcheng 2Y ang H ong m ei3(1 The In stitute ofH ydrogeol ogy and Environm en t al Geology , C h i nese A cade m y ofG eological Sciences , Sh iji az huang 050061; 2 W ISDR I Engineeri ng and Research In corporati on Li m ited , W uh an 430223;3 Sh ijiazhuang E arthqu ake Adm inistrati on, Sh ijia

4、zhuang 050055Abst ract The experi m en tal study on t w o stage bio contact ox i d ation process w ith PP reticulati o n filli n g andenforced slag co m b i n ation filli n g for treat m ent of do m estic se w age w as carried ou. t The techn ica l i n dex , infl u en cing factors and related para m

5、 eters of the processw ere tested . The results sho w that the process ach ieves best car bon re m oval effic iency under the fo ll o w ing conditi o ns :the HRT o f the first b i o contact ox i d ation tank is 20m i n , a ir w ater ra ti o is 6 1, the HRT of the second b i o con tact ox idati o n t

6、ank is 25m in and a ir w ater rati o is 5 1. The contact sedi m entati o n tank achieves the best perfor m ance under t h e follo w i n g cond itions :t h e up flo w velocities of t h e first bio contact ox idation tank and second b i o con tact ox idati o n tank are 5 5m /hand 4 5m /hrespecti v e l

7、 y .K ey w ords t w o stage b i o contact ox i d ati o n process ; rec lai m ed w ater reuse ; filli n g 收稿日期:2008-05-13; 修订日期:2008-07-10作者简介:崔海炜(1978, 男, 硕士, 工程师, 主要从事水污染控制与污水资源化研究工作。E m ai:l pangz i _c u i 163. co m本试验针对二段法工艺处理规模小区生活污水的特点, 在室内进行模拟试验, 考察了二段法在多种工况运行过程中对污染物的去除及通过进水水质、水量的变化情况, 了解本工艺的影

8、响因素, 以期掌握二段法运行过程中的特性, 找到针对北方小区生活污水处理的合理设计参数, 为今后工程设计与运行提供技术支持。1 材料和方法1 1 废水来源、水质及排放标准试验选取具有北方生活污水普遍性特点的石家庄某规模小区生活污水, 其水质见表1; 排放水质采用 城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB 18918 2002 一级A 标准1, 水质标准见表1。1 2 试验装置与方法二段法试验装置采用标准组合池构造, 如图1所示, 总有效容积3800L 。采用穿孔管进行连续曝气, 空气流量计控制曝气量和DO 浓度。反应器连续进水与排水, 周期性反冲洗和排泥。1 3 分析方法YSI MODEL 52B

9、 溶解氧仪与YSI 5739型溶解环境工程学报第3卷表1 原水及设计出水水质情况一览表Tab l e 1 W ater qua lity of un treated and treated rec l a i m ed w ater项目COD (mg /LBOD 5(mg /LSS(mg /L N H 3 N(mg /LpH TP(mg /L原水水质300 210 200 2369 4设计出水水质5010105690.5 图1 二段法试验系统与控制示意图F i g 1 Ske tch m ap of test and contro l syste m of t wo stage techno

10、l ogy氧探头在线检测DO 值。在一定时间间隔取样测定COD 、SS 、NH 3 N 、P 、pH 值和温度等指标。1 4 实验内容(1 研究二段法在相同水质条件下, 不同水力停留时间、不同水气比条件下对COD 、SS 、NH 3 N 及P 的去除能力, 从而获得最佳工艺参数。 (2 研究二段法在稳定水力停留时间和稳定供气条件下, 系统抗负荷冲击能力情况, 从而获得最佳工艺参数。(3 在不同水量、不同停留时间条件下, 对接触沉淀池进行试验观测, 找出接触沉淀池最佳上升流速。2 结果与分析2 1 试验方案(1 在稳定供气(气 水=6 1 条件下, 观测不同水力停留时间下系统对污染物去除情况。(

11、2 在稳定水力停留时间(一氧池20m i n , 二氧池25m in 条件下, 观测不同气水比下系统对污染物去除情况。(3 在稳定水力停留时间(一氧池20m i n , 二氧池25m in 和稳定供气(气 水=6 1 条件下, 观测系统抗负荷冲击能力情况。(4 在稳定水力停留时间(一氧池20m i n , 二氧池25m in 和稳定供气(气 水=6 1 条件下, 观测2 2 试验结果针对每一种情况进行了处理能力对比试验研究, 每个反应周期水温2230 。试验结果如图2图8所示。124 图8 接触沉淀池上升流速与SS 去除关系图F ig 8 R elati on be t w een SS re

12、mova l rate and upfl ow ve l oc ity i n contac t and deposition tank3 讨 论(1 由图2和图3可知, 在稳定供气(气 水=6 1 条件下: 一氧池水力停留时间达到20m i n 和二氧池水力停留时间达到25m i n 后, C OD 排放浓度已经开始低于 城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB 18918 2002 一级标准A (50m g /L,并且在作者试验范围内随着时间的增加COD 的去除率有所增加, 但是增加量不大; 在试验的水力停留时间条件下, SS 能够非常容易地达到本标准要求, 因此应该尽量缩短针对SS 去除率的

13、水力停留时间; 对于氨氮和总磷会随着时间的增加而逐渐增加, 特别是氨氮增加明显, 但是总磷变化很小, 去除率氨氮和磷都不高, 无法满足标准要求。(2 由图4和图5可知, 在稳定水力停留时间(一氧池20m in , 二氧池25m i n 条件下: 一氧池气水比在6 1以上和二氧池气水比在5 1以上后, COD 去除率分别超过了60%和20%, 并且在作者实验范围内随着时间的增加COD 的去除率有所增加, 但是增加量不大; 一氧池气水比在5 1以上和二氧池气水比在7 1以上后, 氨氮去除率都超过了20%, 并且在作者实验范围内随着时间的增加氨氮的去除率不断增加; 对于SS 由于水力条件不变, 水气

14、比对其影响几乎没有; 接触氧化池中水气比对总磷的去除影响不大, 去除率保持在4%8%之间。(3 由图6和图7可知, 在稳定水力停留时间(一氧池20m in , 二氧池25m in 和稳定供气(气 水=6 1 条件下: 一氧池抗COD 负荷冲击能力非常强, 对进水COD 负荷值为580m g /L冲击下, COD 去除率仍然能够达到50%, 说明此构筑物对于高负荷荷冲击能力较强, C OD 去除率基本保持在15%20%之间; 随着污水负荷的增加, COD 去除率不断降低, 但是一氧池COD 去除量基本处于280m g /L 与320m g /L之间, 二氧池COD 去除量基本处于60m g /L

15、与100m g /L之间, 说明本工艺具有很强的抗COD 负荷冲击能力; 该工艺对COD 负荷变化适应能力非常强, 在接近2倍最大负荷(460m g /L的原水冲击下, 出水仍然达标(50m g /L。(4 由图8可知, 在稳定水力停留时间(一氧池20m i n , 二氧池25m i n 和稳定供气(气 水=6 1 条件下: 一沉池的最佳上升流速为5. 5m /h; 二沉池的最佳上升流速为4. 5m /h。4 结 语(1 针对二段法工艺设计参数进行了系统的试验和研究, 得出在一氧池HRT 为20m i n 、气水比为6 1和二氧池HRT 为25m i n 、气水比为5 1及一沉池上升流速5. 5m /h和二沉池上升流速4. 5m /h条件下, 对于规模小区生活污水水质达到理想处理条件。(2 对二段法工艺进行水力停留时间的系统试验, 得出在一氧池HRT 为20m i n 和二氧池HRT 为25m in 条件下, 接触氧化池达到理想除碳功能, COD 总去除率高达83. 6%。(3 二段法抗COD 负荷冲击能力非常强, 对COD 负荷变化适应能力非常强, 在接近2倍最大负荷的原水冲击下, 出水COD 仍然达标。(4 在一沉池上升流速5. 5m /h和二沉