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汙水處理工藝一、二、三級超細致講解!

點擊:679  添加時間:2020-02-10 10:20:00  來源:汙水處理工作室

城市汙水處理技術作爲環境學科的一個分支 ,就我國目前的狀況來看, 整體上已有了很大的進步 ,但還落後于我國城市發展的水平。近些年來, 雖然研究 、開發了一些設備和工藝 ,但總體上主要是借鑒和引進國外的一些先進工藝、經驗和設備。以前運用較多和正在開發、研究的城市化工廠汙水通常爲一級、二級 、三級處理工藝流程,下面和小七一起來看看吧。


1汙水處理基本方法按處理方法的性質分爲:


1)物理方法:格柵過濾、沉澱法、浮選法、離心分離、膜分離法等


2)化學方法:混凝、化學沉澱、中和、萃取、氧化還原、電解等


3)生物方法:好氧、厭氧法


2按不同的處理程度和處理任務可分爲:


1)一級處理:機械處理


2)二級處理:主體工藝爲生化處理


3)三級處理:控制富營養化和重新回用


3汙水處理工藝流程

汙水處理工藝流程

汙水的一級處理



1.格柵


分類:按形狀可分爲平面格柵、曲面格柵;按柵條的間隙分爲粗格柵、中格柵、細格柵。


工作原理:由一種獨特的耙齒廠裝配成一組回轉格柵鏈。在電機減速器的驅動下,耙齒鏈進行逆水流方向回轉運動。耙齒鏈運轉到設備的上部時,由于槽輪和彎軌的導向,使每組耙齒之間産生相對自清運動,絕大部分固體物質靠重力落下,而另一部分則依靠清掃器的反向運動把粘在耙齒上的雜物清掃幹淨,這樣的原理。




2.沉砂池


作用:從汙水中分離密度較大的無機顆粒,保護水泵和管道免受磨損,縮小汙泥處理構築物容積,提高汙泥有機組分的含率,提高汙泥作爲肥料的價值。


種類:平流式(重力式)沉砂池、曝氣式沉砂池

平流式(重力式)沉砂池


曝氣式沉砂池


3.調節池


作用:爲了保證後續處理構築物或設備的正常運行,需對汙水的水量和水質進行調節;酸性汙水和堿性汙水在調節池內進行混合,可達到中和的目的;短期排出的高溫汙水也可用調節的辦法來平衡水溫。


4.沉澱池


常見的幾種沉澱池類型:平流式沉澱池、豎流式沉澱池、幅流式沉澱池、斜流式沉澱池

豎流式沉澱池


平流式沉澱池

幅流式沉澱池

幅流式沉澱池周邊進水


幾種沉澱池比較:

(1)平流式池:構造簡單,沉澱效果較好,但占地面積較大,排泥存在的問題較多,目前大、中、小型汙水處理廠均有采用;


(2)豎流式池:占地面積小,排泥較方便,且便于管理,然而池深過大,施工困難,造價高,因此一般僅適用于中小型汙水處理廠使用;


(3)輻流式池:最適宜于大型水處理廠采用,有定型的排泥機械,運行效果較好,但要求較高的施工質量和管理水平;


(4)斜流式池:主要適用于初沉池,在給水處理中應用較廣,沉澱效率高,停留時間短,占地少,缺點是容易滋生藻類等,排泥困難、易堵塞,維護不便。


(5)氣浮:

作用:氣浮法又稱爲浮選法,它是在汙水中通入空氣,産生微小氣泡作爲載體,使汙水中的乳化油、微小懸浮物等汙染物黏附在氣泡上。利用氣泡的浮升作用上浮到水面,通過收集水面上的泡沫或浮渣達到分離雜質、淨化汙水的目的。


汙水的二級處理


1.汙水的二級處理又稱爲生物處理


汙水的生物處理就是利用微生物的氧化分解及轉化功能,以汙水的有機物(少數以無機物)作爲微生物的營養物質,采取一定的人工措施,創造一種可控制的環境,通過微生物的代謝作用,使汙水中的汙染物質被降解、轉化,汙水得以淨化。


(1)汙水生物處理分類:好氧生物處理、厭(兼)氧生物處理


對于好氧生物處理中的傳統活性汙泥法、氧化溝、序批式活性汙泥法統稱爲活性汙泥法;其中生物濾池、生物轉盤、流化床、氣提式反應器(ABS)統稱爲生物膜法。


2.活性汙泥法工藝流程其中工藝有:


(1)傳統的SBR法:SBR工藝即間歇活性汙泥法,它由一個或多個曝氣反應池組成,汙水分批進入池中,經活性汙泥淨化後,上清液排出池外即完成一個運行周期。每個工作周期順序完成進水 、反應 、沉澱 、排放4個工藝過程。


SBR工藝的特點是具有一定的調節均化功能,可緩解進水水質、水量波動對系統帶來的不穩定性。工藝處理簡單,處理構築物少,曝氣反應池集曝氣、沉澱、汙泥回流于一體,可省去初沉池、二沉池及汙泥回流系統,且汙泥量少,易于脫水,控制一定的工藝條件可達到較好的除磷效果,但也存在自動控制和連續在線分析儀器儀表要求高的缺點。


(2)CASS工藝:CASS工藝是一種連續進水式SBR曝氣系統,不僅具有SBR工藝簡單可靠、運行方式靈活、自動化程度高的特點,且除磷脫氮效果明顯。這一功能主要實現于CASS池通過隔牆將反應池分爲功能不同的區域,在各分格中溶解氧、汙泥濃度和有機負荷不同,各池中的生物也不相同。整個過程實現了連續進、出水。同時在傳統的SBR池前或池中設置了選擇器及厭氧區,提高了除磷脫氮效果(見圖2)。

CASS工藝


(3)MSBR 法:MSBR工藝是20世紀80,年代初期發展起來的汙水處理工藝,經過不斷改進和發展,目前最新的工藝是第三代工藝,其工作原理如圖3所示。

MSBR工藝


(4)UNITANK 系統


SEGHERS 公司提出的UNITANK系統是SBR法的又一種變形和發展,它集合了SBR和傳統活性汙泥法的優點,一體化設計,不僅具有SBR系統的主要特點,還可以像傳統活性汙泥法那樣在恒定水位下連續運行 。


UNITANK系統的特點是構築物結構緊湊,一體化 。可根據好氧過程的DO檢測與缺氧和厭氧過程的ORP在線檢測,通過改變供氣量,切換進出水閥門,改變好氧 、缺氧及厭氧的反應時間等,高水平地實現系統的時間和空間控制,高效地去除汙水中的有機物及脫氮除磷,且水力負荷穩定 。


交替改變進水點,可以相應改善系統各段的汙泥負荷,進而改善汙泥的沉降性能(見圖4)。脫氮除磷過程更能通過抑制絲狀菌生長來控制汙泥膨脹。3個池可以被完全加蓋封閉或建在地下,廢氣可以收集處理,既有利于布置 、保溫,又避免系統對周圍環境産生不良影響(見圖5)。


目前,我國石家莊高新技術産業開發區汙水處理廠日處理汙水10萬t,就是采用的該工藝 。

好氧UNITANK 系統


UNITANK 系統


(5)AB法是吸附-生物降解工藝的簡稱,是由德國亞琛工業大學(Aachen)賓克(Bohnke)教授于20世紀70年代中期開創。該工藝于80年代初應用于工程實踐。


目前,國內已有多家城市汙水處理廠采用了AB法工藝。與傳統活性汙泥法相比,AB法主要有下列特征:未設初沉池,由吸附池和中間沉澱池組成的A段爲一級處理系統;B段由曝氣池和二次沉澱池組成;A、B兩段各自擁有獨立的汙泥回流系統,兩段完全分開,各自由獨特的微生物群體,有利于功能的穩定。


AB法工藝:

AB法工藝


其他其他SBR演變工藝:ICEAS工藝、IDEA工藝、DAT-IAT工藝


3.生物膜法:


好氧生物膜法是根據土壤自淨的原理發展起來的。從好氧微生物對有機物降解過程的基本原理上分析,生物膜法和活性汙泥法是相同的,兩者主要不同在于活性汙泥法是靠曝氣池中懸浮流動著的活性汙泥來分解有機物的,而生物膜法則是主要依靠固著于載體表面的微生物膜來淨化有機物。


(1)厭氧生物處理的機理


可分爲四個階段:水解階段、酸化階段(也叫發酵階段)、産乙酸階段、産甲烷階段。


水解階段:水解細菌將不溶性有機物轉變成可溶性有機物,將高分子溶性有機物轉變成小分子有機物(通過細菌胞外酶作用)


酸化階段:水解階段産生的小分子水解産物在酸化菌的細胞內轉化爲更簡單的化合物並分泌到細胞外,這一階段的主要産物有VFA、醇類、乳酸、CO2、NH3、H2S等。與此同時,酸化菌也利用部分物質合成新的細胞物質。


産乙酸階段:在此階段,酸化階段的産物被進一步轉化爲乙酸、H2、碳酸等以及新的細胞物質。


産甲烷階段:在此階段,乙酸、H2、碳酸、甲酸和甲醇等被轉化爲CH4、CO2和新的細胞物質。


三級處理工藝


近年來,我國已經開始重視三級處理工藝的研究開發,目前用得比較多的三級處理工藝可以分爲常規工藝、MBR技術和LM深度處理技術。


1.常規工藝


常規的三級處理工藝是在生物處理之後增加混凝、過濾、消毒等常規處理過程,有砂濾、膜濾、反滲透、UV消毒、液氯、臭氧消毒等 。一般來說這些處理方式單位水處理成本比較低,在經濟上比較可行。


2.MBR技術


MBR 技術又稱爲膜生物反應器技術,利用了膜分離的選擇性和高效性,同時又利用了生物處理工程的有效性和徹底性,將水中的有害物質最大限度地除去。MBR工藝的特點是用膜分離系統代替了普通活性汙泥法中的二沉池,減少了傳統工藝大部分的處理單位,節省了大量投資,而且耗能和一般傳統的水處理工藝相近。汙水在處理設備中的停留時間短,對COD,NH3-N的去除率極高,出水水質達到了生活雜用水水質的標准。


3.LM深度處理工藝


LM深度處理工藝是一種全新的生態處理工藝,在厭氧池加好氧池的基礎上加入了改進的曝氣氧化塘和高效濕地兩個深度處理單元,使出水水質達到了生活雜用水的標准。其工藝流程是:生物厭氧池—封閉好氧池—開放好氧池—澄清池—人工濕地—UV消毒—蓄水池—回用,或者以接觸氧化池和生態氧化槽代替封閉好氧池和開放好氧池。LM深度處理工藝的特點是剩余汙泥少、運行費用低、管理方便,還具有美化景觀的功能,該方法和其他水處理工藝相比比較經濟。


4.運用狀況及其發展趨勢


目前我國的三級處理工藝中運用一般的常規處理工藝較多,現階段MBR方法也有了廣泛運用,比如在北京長安街生活小區的回用水處理。


就我國目前的實際情況來看,由于常規工藝處理比較方便,且應用技術也較成熟,一般在選取工藝時仍選用常規處理工藝。國內外目前廣泛研究的主要是通過微濾和反滲透技術來處理二級處理後的汙水,以達到回用水的標准,圖10是該處理工藝流程的典型例子。濕地系統在國外有著廣泛的應用,目前我國也開始了這方面的研究工作 。由于我國環境汙染加劇,淡水資源巨減,相信三級處理工藝必將越來越受到重視。

汙水回用


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