欢迎访问龙帜环境官网!
服务热线:0871-64586958 设为首页 加入收藏

新闻资讯news

您现在的位置:网站首页 > 新闻资讯 > 行业动态

史上最全污泥处理知识,从事环保行业不能不知道这些!

0

史上最全污泥处理知识,从事环保行业不能不知道这些!



导读

截至2016年3月,我国已建3910多座城镇污水处理厂,污水处理能力已达到1.67亿立方米/日。作为污水的衍生品,我国每年产生3000万吨~4000 万吨市政污泥(含水率在80%)。”预计到2020 年,我国的市政污泥产量将达到6000万吨~9000 万吨。


近年来,我国出台了一系列政策措施,推动污泥处置行业发展。其中,妥善处置污泥、有效利用污泥中的资源、提高处置效率和降低处置成本等成为行业关注热点。


污泥分类


原污泥(raw sludge):未经污泥处理的初沉淀污泥。二沉剩余污泥或两者的混合污泥。

初沉污泥 (primary sludge): 从初沉淀池排出的沉淀物。

二沉污泥 (secondey sludge):从二次沉淀池(或沉淀区)排出的沉淀物。

活性污泥(activated sludge):曝气池中繁殖的含有各种好氧微生物群体的絮状体。

消化污泥 (digested sludge): 经过好氧消化或厌氧消化的污泥,所含有机物质浓度有一定程度的降低,并趋于稳定。

回流污泥 (returned sludge): 由二次沉淀(或沉淀区)分离出来,回流到曝气池的活性污泥。

剩余污泥 (excess activated sludge):活性污泥系统中从二次沉淀池(或沉淀区)排出系统外的活性污泥。

污泥气 (sludge gas): 在污泥厌氧消化时,有物分解所产生的气体,主要成分为甲烷和二氧化碳,并有少量的氢、氮和硫化氢。俗称沼气。


处理类型


污泥消化 (sludge digestion): 在氧或无氧的条件下,利用微生物的作用,使污泥中的有机物转化为较稳定物质的过程。

好氧消化 (aerobic sigestion): 污泥经过较长时间的曝气,其中一部分有机物由好氧微生物进行降解和稳定的过程。

厌氧消化 (anaerobic digestion): 在无氧条件下,污泥中的有机物由厌氧微生物进行降解和稳定的过程。

中温消化 (mesophilic digestion):污泥在温度为33-53℃时进行的厌氧消化工艺。

高温消化 (thermophilic digestion):污泥在温度为53-330℃进行的厌氧消化工艺。

污泥浓缩(sludge thickening): 采用重力或气浮法降低污泥含水量,使污泥稠化的过程。

污泥淘洗(elutriation of sludge): 改善污泥脱水性能的一种污泥预处理方法。用清水或废水淘洗污泥,降低消化污泥碱度,节省污泥处理投药量,提高污泥过滤脱水效率。

污泥脱水 (sludge dewatering): 对浓缩污泥进一步去除一部分含水量的过程,一般指机械脱水。

污泥真空过滤(sludge vacuum filtration): 利用真空使过滤介质一侧减压,造成介质两侧压差,将污泥水强制滤过介质的污泥脱水方法。

污泥压滤 (sludge pressure filtration): 采用正压过滤,使污泥水强制滤过介质的污泥脱水方法。

污泥干化 (sludge drying): 通过渗滤或蒸发等作用,从污泥中去除大部分含水量的过程,一般指采用污泥干化场(床)等自蒸发设施或采用蒸汽、烟气、热油等热源的干化设施。

污泥焚烧(sludge incineration):污泥处置的一种工艺。它利用焚烧炉将脱水污泥加温干燥,再用高温氧化污泥中的有机物,使污泥成为少量灰烬。

污泥处理前,首先要了解污泥的分类,才能确定污泥处理的方法:

⒈自来水厂沉淀池或浓缩池排出的物化污泥处理

污泥分类:属中细粒度有机与无机混合污泥,可压缩性能和脱水性能一般。

⒉生活污水厂二沉池排出的剩余活性污泥处理

污泥分类:属亲水性、微细粒度有机污泥,可压缩性能差,脱水性能差。

⒊工业废水处理产生的经浓缩池排出的物化和生化混合污泥处理

污泥分类:属中细粒度混合污泥,含纤维体的脱水性能较好,其余可压缩性能和脱水性能一般。

⒋工业废水处理产生的经浓缩池排出的物理法和化学法产生的物化细粒度污泥处理

污泥分类:属细粒度无机污泥,可压缩性能和脱水性能一般。

⒌工业废水处理产生的物化沉淀粗粒度污泥处理

污泥分类:属粗粒度疏水性无机污泥,可压缩性能和脱水性能很好。


污泥处置技术


⒈污泥处理利用的一般技术

⑴污泥的堆肥化处理技术

⑵污泥的建材化技术

⑶污泥的燃料化技术

⑷污泥的厌氧消化(制沼气)技术

⒉太阳能污泥干化技术

⒊污泥的电离辐射处理技术

⒋ 微波技术在污泥处理中的应用

⑴微波辐照污泥处理技术

⑵微波化学分析技术

⒌ 超声波处理污泥技术

⒍ 重金属的生物有效性及植物脱除技术

⒎ 污泥的微生物处理技术

⑴ 微生物淋滤技术

⑵ 微生物吸附处理法

⑶ 微生物脱臭技术

⒏新兴污泥热化学处理技术

⑴ 湿式氧化技术

⑵ 活性污泥作黏结剂

⑶ 剩余污泥制可降解塑料

⑷ 污泥制活性炭

⑸ O3/H2O2氧化技术

⑹ UV/O3氧化技术

⑺ UV/H2O2氧化工艺

⑻ 其他热化学处理技术简介


方法分析


卫生填埋

      这种处置方法简单、易行、成本低,污泥又不需要高度脱水,适应性强。但是污泥填埋也存在一些问题,尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体,如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷,若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。

土地利用

       污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点,被认为是最有发展潜力的一种处置方式,科学合理的土地利用,可减少污泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地(如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地)的修复与重建,减少了污泥对人类生活的潜在威胁,既处置了污泥又恢复了生态环境。

焚烧

       湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍,没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难,而且在能耗上也是极不经济的。

      以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法之一,它能使有机物全部碳化,杀死病原体,可最大限度地减少污泥体积;但是其缺点在于处理设施投资大,处理费用高,设备维护成本高,而且产生强致癌物质二恶英。

污泥干燥

      污泥干燥是应用人工热源以工业化设备对污泥进行深度脱水的处理方法,尽管污泥干燥的直接结果是污泥含水率的下降(脱水),但与机械脱水相比,其应用目的与效果均有很大的不同。

      污泥机械脱水(也包括污泥浓缩),其应用的目的以减少污泥处理的体积为主(污泥浓缩和机械脱水通常均可使污泥体积减少4倍左右),但脱水污泥饼除了含水率和相关的物理性质,如流动性与原状污泥有差异外,其化学、生物等方面性质并不因脱水而产生变化。

       污泥干燥则由于提高水分蒸发强度的要求,使用人工热源,其操作温度(对污泥颗粒而言)通常大于100℃,干燥对污泥的处理效应,不仅是深度脱水,还具有热处理的效应;加之,污泥干燥处理的产物,其含水率可控制在20%以下,即达到抑制污泥中的微生物活动的水平,因此污泥干燥处理可同时改变污泥的物理、化学和生物特性。

新技术

       随着环保力度的加强和人们对已有污泥处理处置技术局限性的进一步认识,世界各国都在投入重金研发新技术,争取找到更经济、更合理的污泥处理方案。

免费处理

       该技术创新采用污泥洗涤工艺,首先洗出污泥中有机物质,分离无机物质污泥土,再将有机污泥浓缩进行高温厌氧消化处理。沉淀污泥经过洗涤洗出污泥中一半固体无机污泥土,减少了一半生物处理量,节省工程投资和处理费用;单独处理有机污泥,去除了无机污泥土在反应器中的沉淀,减少了设备磨损和反应器的维护;沉淀污泥经过洗涤洗出污泥中大部分容易沉淀的重金属和无机污泥土,提高了有机肥的品质;洗涤出的污泥土还可生产路面彩砖、透水砖。其他创新工艺:超高温厌氧消化、多级厌氧消化、沼渣漂浮等,污泥生物处理速度提高了几倍和沼气产量提高20%以上。

       沉淀污泥生物处理系统,工程设计创新采用地埋式、紧密型、多级消化反应器设计,几个独立的厌氧消化反应器你中有我我中有你浑然一体,节省建筑材料,采用混凝土结构造价低廉。前国内外现有的厌氧消化反应器普遍采用地上式结构,地上式结构能使配备设备便于维护和有利沼渣排放预防沼渣沉淀。该生物处理系统工程设计很好地解决了配套设备的维护和沼渣沉淀,系统配备设备少,只需要几台水泵,就是水泵坏了更换一台用不完20分钟,保证设备检修不停产;沉淀污泥经过洗涤去除了容易沉淀的无机污泥土,有机污泥经吹浮系统作用全部漂浮不会沉淀。地埋式厌氧消化反应器不仅投资少、不占用土地,而且还能防地震、防雷击和使用寿命长、减少消化系统的热量损失。

污泥发酵有机肥

       传统污泥处理方法有3种:焚烧、填埋和资源化利用。国外多采用焚烧工艺,但投资巨大,易造成大气污染;国内多采用填埋,但需要占用大量的土地,同时会造成环境的二次污染;国内上海等大中城市土地再生资源很少,难以长期采用此方式。陈立侨介绍说,用微生物处理污泥前景广阔。经污水处理厂现场试验和实际应用,每处理1吨污泥可获得150元左右的经济效益。上海市每年排放污泥约140万吨,如果有20%的污泥用微生物好氧发酵处理,直接经济效益约为4200万元。此外,利用微生物好氧发酵,还能消除污泥的恶臭,有效控制污泥的二次污染,环境效益同样显著。

       将污泥发酵成有机肥,如再加入部分牛粪等,就会发酵成优质的有机肥,具体操作方法如下:

1、加菌。1公斤金宝贝肥料发酵剂可发酵4吨左右污泥+牛粪。需按重量比加30-50%左右的牛粪,或秸秆粉、蘑菇渣、花生壳粉、或稻壳、锯末等有机物料以便调节通气性。其中如果加入的是稻壳、锯末,因其纤维素木质素较高,应延长发酵时间。菌种稀释:每公斤发酵剂加5-10公斤米糠(或麸皮、玉米粉等替代物)拌匀稀释后再均匀撒入物料堆,使用效果会更佳。

2、建堆。备料后边撒菌边建堆,堆高与体积不能太矮太小,要求:堆高1.5-2米,宽2米,长度2-4米

3、拌匀通气。金宝贝肥料发酵剂是需要好(耗)氧发酵,故应加大供氧措施,做到拌匀、勤翻、通气为宜。否则会导致厌氧发酵而产生臭味,影响效果。

4、水分。发酵物料的水分应控制在60~65%。水分判断:手紧抓一把物料,指缝见水印但不滴水,落地即散为宜。水少发酵慢,水多通气差,还会导致“腐败菌”工作而产生臭味。

5、温度。启动温度应在15℃以上较好(四季可作业,不受季节影响,冬天尽量在室内或大棚内发酵),发酵升温控制在70-75℃以下为宜。

6、完成。第2-3天温度达65℃以上时应翻倒,一般一周内可发酵完成,物料呈黑褐色,温度开始降至常温,表明发酵完成。如锯末、木屑、稻壳类辅料过多时,应延长发酵时间,待充分腐熟。

        发酵好的有机肥,肥效好,使用安全方便,抗病促长,还可培肥地力等。

石灰投加技术

        脱水后的污泥进入料斗,料斗中加入石灰和氨基璜酸,石灰投量为湿泥量的10%一15%,氨基璜酸的投量约为石灰投量的1%。由于氨基璜酸在反应过程中产生氨气,增强了整个工艺的杀菌效果,降低了反应温度。污泥、生石灰和氨基璜酸在料斗中搅拌后,由双螺旋进料机推入柱塞泵进料口,通过柱塞泵送入反应器,在70℃下停留30 min,输出的产品可达到美国EPA PART503 CLASS A标准。反应后的污泥泵送至料仓,密封容器中产生的气体经洗涤塔处理后排放。

该工艺的特点:

       pH>12,延续时间长,杀菌彻底;高pH使大部分金属离子沉淀,降低了其可溶性和活跃程度;污泥的含固率可提高至30%;去除了污泥中的臭气,系统全密封,无环境污染;系统全自动,操作维护简单:加入少量氨基璜酸,减少了石灰用量和反应时间,降低了运行成本。

污泥碳化技术

所谓污泥碳化,就是通过一定的手段,使污泥中的水分释放出来,同时又最大限度地保留污泥中的碳值,使最终产物中的碳含量大幅提高的过程(Sludge Carbonization o在世界范围内,污泥碳化主要分为3种。

(1)高温碳化。碳化时不加压,温度为649—982℃。先将污泥干化至含水率约30%,然后进入碳化炉高温碳化造粒。碳化颗粒可以作为低级燃料使用,其热值约为8 360—12 540 kJ/kg(日本或美国)。该技术可以实现污泥的减量化和资源化,但由于其技术复杂,运行成本高,产品中的热值含量低,当前尚未有大规模地应用,最大规模的为30删湿污泥。

(2)中温碳化。碳化时不加压,温度为426—537℃。先将污泥干化至含水率约90%,然后进入碳化炉分解。工艺中产生油、反应水(蒸汽冷凝水)、沼气(未冷凝的空气)和固体碳化物。另外,该技术是在干化后对污泥实行碳化,其经济效益不明显,除澳洲一家处理厂外,尚无其他潜在的用户。

(3)低温碳化。碳化前无需干化,碳化时加压至6—8 MPa,碳化温度为315℃,碳化后的污泥成液态,脱水后的含水率50%以下,经干化造粒后可作为低级燃料使用,其热值约为15 048~20 482 kJ/kg(美国)。该技术通过加温加压使得污泥中的生物质全部裂解,仅通过机械方法即可将污泥中75%的水分脱除,极大地节省了运行中的能源消耗。污泥全部裂解保证了污泥的彻底稳定。污泥碳化过程中保留了绝大部分污泥中热值,为裂解后的能源再利用创造了条件14t。

(4)污泥水解热干化技术。污泥水热干化技术通过将污泥加热,在一定温度和压力下使污泥中的粘性有机物水解,破坏污泥的胶体结构,可以同时改善脱水性能和厌氧消化性能。随水热反应温度和压力的增加,颗粒碰撞增大,颗粒间的碰撞导致了胶体结构的破坏,使束缚水和固体颗粒分离。经过水热处理的污泥在不添加絮凝剂的情况下机械脱水的含水率大幅度降低。污泥的水解宏观上表现为挥发性悬浮固体浓度减少和COD、BOD以及氨氮等浓度增加。水热干化技术采用浆化反应器,通过闪蒸乏汽返混预热浆化、蒸汽与机械协同搅拌,提高了系统的处理效率;在水热反应器中,采用蒸汽逆向流直接混合加热的方式,强化了传质传热过程,可以避免局部过热结焦碳化:在连续闪蒸反应器中,实现了系统能量的有效回收。


处理步骤


       首先,原污泥通过污泥泵由二沉池打到另一个池子中从而和上清液分离。因为原污泥的含水率通常能达到99.5%,所以污泥必须浓缩,有多种可行的方法用于减少污泥的体积。例如真空过滤和离心等机械处理的方法通常用于将污泥以半固体形式处置之前。通常这些方法是污泥焚烧处理的准备工作。如果计划采用生物处理,则多数才用重力沉降或者是气浮的方法进行浓缩。这两种情况所对应的污泥仍然是流态的。

       重力浓缩池的设计和运行类似于污水处理中的二沉池。浓缩功能是主要的设计参数,为了满足更大的浓缩能力,浓缩池基本上比二沉池要深。一个设计正确,运行良好的重力浓缩池至少能提高两倍的污泥含泥量。也就是说,污泥的含水率可以有99.5%减少到98%,或者更少。这里值得一提的是,重力浓缩池的的设计要尽量基于中式结果的分析,因为合适的污泥负荷率与污泥的属性的有很大关系的。

       如果采用溶气气浮浓缩,需要有一小部分的水,通常是二沉池出水,在400kPa的压力下充气。这种过饱和的液体通入罐底,而污泥在大气压下通过。气体以小气泡的形式和污泥中的固体颗粒黏附,或则是被包围,从而带动固体颗粒上浮到表面。浓缩了的污泥的上部被除去,而液体由底部流回溶气罐充气。

        体积减少后,污泥中含有大量的有害成分,在处置之前需要将之转化为惰性成分。最常用的方法是生物降解稳定。因为这个过程目的在于将物质转化为最终无菌产物,所以常应用消化的方法。污泥消化既能进一步的减少污泥体积也能使所含固体转化为惰性物质并且大体的上没有病菌。通过厌氧消化或好养消化都能达到污泥消化目的。

        污泥含有多种有机物,因此需要多种微生物来分解。有关资料将厌氧消化中的微生物分为两类:产酸菌和甲烷菌。所以,我们也能把厌氧消化分为两步。第一步,由兼性厌氧菌和厌氧菌组成的产酸菌通过水解作用溶解有机固体。接着溶解质由发酵作用转化为酒精和低分子量分子。第二步,有严格厌氧菌组成的甲烷菌将乙酸、酒精、水和二氧化碳转化为甲烷。因为两种菌群只能在无氧的环境下存活,所以厌氧消化的反应器必须是密闭的。设计容器的时候同时也要考虑另外的一些因素,例如:温度、pH值和混合物搅拌。

        污泥也可以通过好氧消化稳定。这种消化基本上只能用于可生化污泥而不能用于初沉池污泥,伴随着二沉池和污泥浓缩池中污泥体积的减少,这个工艺需要不断的鼓气。好氧消化多应用于深度曝气系统。再者,好氧消化对环境条件不敏感,也不局限有流行变化。

       污泥消化以后,污泥中的有机物能被去除并且能进一步的减少污泥体积。接下来,污泥需要处置。多种方法可以用来有效的处置污泥。其中包括焚烧、卫生填埋和用作化肥以及土壤改良剂。原污泥可以用来焚烧,可以有效地减少含水率。添加燃料可以用来引起和维持燃烧,城市垃圾也可能用来达到这个目标。原污泥和消化污泥也可以用卫生填埋来处置。污泥的土地应用实践了好几年,而如今只限于处理消化污泥。污泥的营养成分有利于植物成长,而其颗粒特性可用于土地改良。这些应用局限有饲料作物和非人类消费,而运用于支持可食用植物的可能性正在研究中。污泥土地应用的主要限制因素为植物富集金属毒性和水体富营养污染。污泥的应用可通过在流态时由喷淋器喷淋、沟渠导流或直接注入土壤。去水污泥可以由传统农用机械铺设在土地之上在和培养土壤。

      上述文字指的是一般污泥的处理。因为污泥能造成环境的污染,所以我们需要尽最大的努力使之无害化。如今,很多导致类型污染的具有不同特性污泥正在研究中。在本文中,我将叙述一种来自于人类产油和石油工业的污泥,这个代表性污泥称之为含油污泥。

      大量的污泥产生,而这种污泥中含有相当大量的油,必须在最终处置之前将之去除。炼油厂产生的污泥不能被安全的处置,除非将其含油量去除到一定程度。此外,在炼油厂的油水分离系统和储油罐中因为含油原料的累积而产生的污泥的处理费用很高,并且对环境造成很严重的污染。石油是一种疏水混合物例如:烷烃,芳香烃,树脂和沥青。许多化合物是有毒性的,致突变的和致癌的。它们的排放的受到严格控制的,因为它们对人体健康和环境的负面影响,它们被美国环保部门分类并列为环境污染物优先。

        有很多种方法可以用来处理含油污泥。化学和物理的方法例如:焚烧、氯氧化、臭氧氧化和燃烧,生物的处理方法例如:生物修复、传统堆肥法等等。如今,随着技术的发展,含油污泥的低温冷处理和生物修复成为了两条有效的处理途径。

       低温冷处理技术作为一种物理的处理方法能有效地增加污泥的脱水性质,改变絮凝剂的结构形式并减少污泥周围的水含量。比较那种“初沉降”,冷处理能够除掉溶液中的杂质,因此达到更好浓缩目的,这里就是在讨论冷处理的这种好处。据我们所知,如今的资料中没有讨论冷处理技术来分离油泥中的油的可行性。但是,如果在自然条件允许的许多国家里,冷处理技术提供了一种有效的处理含油污泥的处理和处置的方法。

         通过比较常规方法处理和冷处理之后污泥,我们可以发现,冷处理之后的样品上面浮了一层油。最后我们可以发现试管中分三层:最上面的一层是清的浮油,底层是一层深色的沉降物,中间一层是清水。原始的污泥经过24小时的沉降,可以看见上浮液和底部沉降物,但是没有可见的油相。通过上面的叙述的现象揭示了简单的冷处理能有效分离油泥中的油。

        物理化学的方法可以用来处理油泥,但是费用却是很高的。堆肥和通过接种降解油类菌种或激活原有生物进行生物修复被看为两种经济的方法来对付油污染。堆肥有些看得见的优点例如:基建和维护费用低、设计和运行简单并能去处部分的油。然而,堆肥处理基本上不能达到如今环境的标准了。

       油泥中含有的大部分油是难于生物降解的。很多研究证明了生物修复对含油土壤的高效处理,但是只是针对含油量高的污染物。大部分实验在实验室中进行,而行业应用的很少。生物修复才刚刚开始,这个意味着先进的处理技术。


处理设备


污泥固化拌和站

       采用了先进的工业计算机控制系统,实现了黄土、污泥、水泥和石灰的自动配比,具有计量准确、可靠性好、搅拌均匀、操作方便、环保好、生产效率高、故障率低等特点,特别适合连续作业,是污水处理厂处理污泥的理想设备。

泥浆分离脱水机

      与板框压滤机对比:该机具有处理能力大、分离性能好、适应性强、劳动强度小、性能稳定、安装操作方便、占地面积小、维修费用低等优点,而且可以实现密闭的连续自动分离。

卧螺离心机

      卧式螺旋卸料沉降离心机(简称卧螺离心机)是利用离心沉降原理分离悬浮液的设备。对固相颗粒当量直径=3um、重量浓度比:10%或体积浓度比=70%、液固比重差:0.05g/cm3的各种悬浮液均适合采用该类离心机进行液固分离或颗粒分级。

带式污泥脱水机

       带式污泥脱水机是中国从美国引进的先进技术,经消化吸收,开发成功的一种高效脱水设备,可以连续压滤,产品采用高强度材料制作,具有处理能力大,脱水效率高,使用寿命长等显著特点。产品广泛应用于环境治理、蔬菜加工等需压榨脱水的行业。

太阳能热泵技术污泥处理设备

      该系统主要利用太阳能、地热能等清洁能源作为污泥干化的热源,能将含水量80以上的泥浆干化成含水量35以下的干料,节电、节煤、环保;整个系统为自动化远程控制,有效降低了污泥处理处置成本,为污泥处理处置提供了一种低碳环保的解决方案。

       该系统包括温室部分、输送部分、通风部分、集热部分(包括太阳能集热系统和热泵系统)、自动化控制部分以及有害气体收集和除臭等其他附属装置。

       利用太阳能作为主要能源,满足可持续发展的需求;

耗能小,运行管理费用低,蒸发1t 水耗电量仅为60-80kW·h,而传统的热干化        技术需耗电为800-1060kW·h;

     经干化处理后,污泥体积可减少到原来的1/3-1/5,实现稳定化并保留其原有的再利用价值;

     系统运行稳定、安全、灰尘产生量小;

    自动化程度高、操作维护方便、使用寿命长;

    系统透明程度高,环境协调性好。


其系统组成有:


污泥输送系统

由接料仓、螺旋进料机、插板阀、污泥泵、管道组成。整个系统液压部分采用意大利泵、阀。螺旋进料机与料仓之间用插板阀连接,便于检修。推送机采用S摆管的设计。含水85%左右的泥饼由卡车卸入料仓,经螺旋进料机喂入液压推送机,推送机将污泥由管道输送,整个过程无异味,做到不污染环境的同时可实现长距离、大扬程输送。管道可根据建筑结构灵活设置,输送量精确,配备通讯接口实现远程控制。还可选用皮带、斗提等传统输送方式。

温室供热系统

由太阳能集热器、集热水箱、恒温水箱和PLC控制等组成,集热水箱与自来水补水管相通,自来水补水管上设有水源电磁阀,集热水箱内设有水位传感器;PLC根据所述水位传感器输出的水位信号控制水源电磁阀的开闭,以自动给集热水箱补水,实现定时、定量上水,集热水箱内的水量可根据实际情况得到控制。通过安全排气阀来释放蒸汽,并通过供热控制阀控制集热器阵列供热的面积,确保了系统运行的稳定性和安全性。

温室系统

由温室主体、内保温部分、通风部分、供暖部分、气象站等组成。温室主体为文络式阳光板温室,阳面中空玻璃。选用保温幕布,减少辐射热的流失。通风采用风机,顶部采用蝶形方式交错开窗,可根据室内外温湿度、光照度实现自动开关。供暖系统根据《地面辐射供暖技术规程》JGJ142-2004设计。

污泥翻泥布料系统

由污泥摊铺机、螺旋喂料机、皮带式输送机、干料仓、有害气体探测仪、工业监控系统等组成。全自动翻泥机为变频电机,可自动调节翻泥速度,使污泥得到均匀翻动,实现表面翻新和蒸发水分。过程中也起到对污泥供氧的作用,避免污泥局部厌氧菌繁殖而释放恶臭气体。系统安装了H2S和NH3探测器,可实现实时监控。

控制系统

自动化控制系统采用组态软件+PLC的基本控制方式,上位机通过与PLC及智能仪表通讯实现对各个设备的监测与控制,PLC通过内部程序能够独立运行。上位机采用台湾研华工业计算机,生产工艺路线在计算机界面能够模拟显示。工艺参数点数据可以实现计算机界面显示、调整、设定,并进入程序。工艺运行参数可随机调取、打印,故障监控可实现故障点、故障类型、发生时间的瞬间记录和报警功能。配置了智能电度表,实时记录干化过程的能耗数据,折算干化成本。

流离生化工艺及其在沙棘生产废水处理中的应用

0

流离生化工艺及其在沙棘生产废水处理中的应用

 2016-06-30 景长勇,等 中国给水排水

编者按流离是一种自然现象,是指流体在流动中总存在着流速快和流速慢的场所,固体物在流体的流动中,总是由流速快的一侧向流速慢的一侧集中聚集。流离是常用的沉淀、过滤以外的另一种固液分离技术,是近10年新兴的一种有机废水处理的技术,这种净化技术在无压力、只需水体稍微流动通过流离球填料即可形成多变环境的处理工艺。填料为碎石球的集合体(流离球),污水在流动中存在着球体外流速快,球体内流速慢的场所,污水中漂浮物集中在流速慢的地方产生流离。再结合生化分解,构成了流离生化技术。作者简介:景长勇(1980-),河北秦皇岛人,副教授,研究方向为水污染治理技术。1     反应过程在流离床的槽下部设计铺有曝气管,连续进行全程曝气,从而使曝气管竖直以上部分的球体外层成为好氧状态,曝气管之间的球体内层处于兼氧、厌氧状态。兼氧、厌氧状态使有机物、固形物进一步水解酸化降解,运转流动中被好氧分解,兼氧、厌氧、好氧的多次交替,使污染物得以充分分解,所以流离生物床内的污泥不堆积,实现无污泥排放(系统中沿水流方向可形成较长的生物链。沿水流方向前端为好氧菌,中段出现原生动物、后端为细菌、真菌、原生动物、后生动物的生物链。高级生物以低级生物为食,产泥量极少,可做到基本不排泥,不需污泥回流),少量的无机物随水流出。同时,流离球球体成为工程菌良好的载体,使污水处理达到较好的效果。流离生化池内“流离球” 是由直径均匀且表面经过特殊处理的优质火山岩及优质聚丙烯塑料球壳组合成的球体。球壳由优质聚丙烯塑料压制成型,呈网状,耐压耐浸泡;火山岩填料是经过特殊处理后,易挂膜、脱膜,易形成生化菌;若干流离球外壳直径相同,圆度稳定,能确保项目工程设计的精确度。球体耐冲击、耐腐蚀,不需中途更换填料。2    流离生化工艺处理沙棘生产废水实例2.1     设计水量、水质
沙棘生产废水主要包括洗果、清洗包装物、清洗设备产生的废水、少量的循环冷却水及来自于生活办公楼的生活废水。综合后的废水中会混有大量的果皮、果肉及果核类颗粒物,也有较多的纤维悬浮状态、胶体状态的悬浮物,属于高浓度有机废水,处理难度较大。承德高山植物应用技术有限责任公司废水处理工程规模为1200 m3/d,设计进水水质见表1,出水水质执行一级A排放标准。 表1    设计进水水质

项目

pH

COD

mg/L

BOD5

mg/L

SS

mg/L

数值

3~4

3500

1450

1350

2.2    废水处理工艺流程
根据对企业提供数据的分析,本着结合实际及节约成本的原则,提出以下处理工艺:(1) 格栅/集水井/预沉池混合水通过机械细格栅去除颗粒性悬浮物后,自流进入集水井。集水井需起到一定的蓄水及缓冲作用。然后再通过泵提升进入絮凝池,加入PAC及PAM使水中纤维状及胶体状的悬浮物絮凝,最后进入竖流式沉淀池沉淀。集泥斗内的泥通过静压排入污泥浓缩池。(2)曝气调节水解酸化池在调节池内填充FSB多孔性矿物质填料,为微生物提供载体,附着在填料表面的微生物对来水进行预降解和水解酸化,填料的切割作用还可以提高曝气系统的氧利用率;通过对池内进行少量曝气,使调节池内形成一种兼氧的状态,兼氧菌成为池内的优势菌群,其可以将部分难降解的大分子有机物分解成小分子易生物降解的有机物,提高来水的可生化性。(3)流离生物反应器

池内的填料采用新型生物载体,与进水所成角度小,接触充分,溶解性COD去除率高达70%~98%,对油、氮等均有较高的去除率;挂膜容易,脱落快,可维持较高的生化量;载体使用寿命可达50年;基本不产生污泥,无二次污染。

(4)三相流化床三相流化床生物颗粒填料为多孔结构,具有良好的吸附挂膜性能。反应器中的填料处于流化状态,保证了微生物与污染物更充分的接触,最大限度地发挥填料的作用。同时具有脱膜效果,无需反冲洗。表2    主要构筑物的设计参数

项目

容积/m3

结构

有效停留时间/h

格栅井

2

钢混

集水井

350

钢混

8

混凝沉淀池

130

钢混

2.45

预沉池

700

钢混

15

曝气调节水解酸化池

2140

钢混

10.6

流离生物反应器

120

钢混

3.5

二沉池

189

钢混

2.4

三相流化床

149

钢混

2

砂滤池

70

钢混

3.1

清水池

300

钢混

2

2.3     处理效果及技术经济分析
工程实施后,系统出水水质达到一级A排放标准要求,年削减COD约1274吨。工艺直接运行费用为1.36元/m3,其中,人工费为0.167元/m3,电费为1.023元/m3,药剂费为0.17元/m3表3     处理工艺的净化效果

项目

COD

(mg/L)

BOD5

(mg/L)

SS

(mg/L)

pH

预沉池出水

3000

1250

1250

3~4

混凝沉淀出水

2100

875

125

6~9

酸化池出水

1470

612

6~9

流离生物反应器

220

92

87

6~9

三相流化床

44

9

8

6~9

砂滤池

42

8.5

8

6~9

本文根据发表于《中国给水排水》2016年第12期的“流离生化工艺处理沙棘生产废水”(作者:景长勇、李国会、凌绍华)整理而成,部分配图来源于网络。

MBBR技术总结

0

MBBR工艺背景介绍

从多年的运行实践来看,活性污泥法虽较为成熟,但也存在很多的缺点和不足,如曝气池容积大、占地面积高、基建费用高等,同时对水质、水量变化的适应性较低,运行效果易受水质、水量变化的影响等。鉴于上述因素,这种污水处理方法逐渐被后来的生物膜法所取代。生物膜法弥补了活性污泥法的很多不足,如它的稳定性好、承受有机负荷和水力负荷冲击的能力强、无污泥膨胀、无回流,对有机物的去除率高,反应器的体积小、污水处理厂占地面积小等优点。但是生物膜法也有其特有的缺陷,如生物滤池中的滤料易堵塞、需周期性反冲洗、同时固定填料以及填料下曝气设备的更换较困难、生物流化床反应器中的载体颗粒只有在流化状态下才能发挥作用、工艺的稳定性较差等。介于以上两种工艺的缺点和不足,移动床生物膜反应器(moving-bed-biofilm-reactor,简称MBBR)应运而生。MBBR法在80年代末就有所介绍并很快在欧洲得到应用,它吸取了传统的活性污泥法和生物接触氧化法两者的优点而成为一种新型、高效的复合工艺处理方法。其核心部分就是以比重接近水的悬浮填料直接投加到曝气池中作为微生物的活性载体,依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用而处于流化状态,当微生物附着在载体上,漂浮的载体在反应器内随着混合液的回旋翻转作用而自由移动,从而达到污水处理的目的。作为悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法相结合的一种工艺,MBBR法兼具两者的优点:占地少——在相同的负荷条件下它只需要普通氧化池20%的容积;微生物附着在载体上随水流流动所以不需活性污泥回流或循环反冲洗;载体生物不断脱落,避免堵塞;有机负荷高、耐冲击负荷能力强,所以出水水质稳定;水头损失小、动力消耗低,运行简单,操作理容易;同时适用于改造工程等。随着现代化工业的进程和人口急剧的膨胀,水污染问题已经成为社会焦点之一,目前污水处理的方法主要有活性污泥法和生物膜法两大类:活性污泥法从20世纪初英国开创以来,经过几十年的发展革新已经拥有多种运行方式,同时由于其极好的污水处理效果而逐渐成为大家认可的比较成熟的工艺;生物膜法是利用附着在填料上的生物对水体进行净化的一种工艺,近年来也得到迅速的发展和提高。

在过去十几年的研究中,MBBR法已经作为一种成熟的工艺广泛应用于造纸废水、食品工业废水、屠宰废水、炼油废水工业废水中,同时也可以处理城市生活污水以及城市废水工业废水的混合污水。许多工程实例表明,用MBBR法处理污水效果良好。

MBBR工艺的原理

MBBR工艺原理是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体,提高反应器中的生物量及生物种类,从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水,所以在曝气的时候,与水呈完全混合状态,微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用,使空气气泡更加细小,增加了氧气的利用率。另外,每个载体内外均具有不同的生物种类,内部生长一些厌氧菌或兼氧菌,外部为好养菌,这样每个载体都为一个微型反应器,使硝化反应和反硝化反应同时存在,从而提高了处理效果。


MBBR工艺兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点,是一种新型高效的污水处理方法,依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态,进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜,这就使得移动床生物膜使用了整个反应器空间,充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性,使之扬长避短,相互补充。与以往的填料不同的是,悬浮填料能与污水频繁多次接触因而被称为移动的生物膜


MBBR工艺影响因素分析

1填料MBBR法的影响

MBBR法的技术关键在于比重接近于水、轻微搅拌下易于随水自由运动的生物填料。通常填料由聚乙烯塑料制成,每一个载体的外形为直径10mm、高8mm的小圆柱体,圆柱体中有十字支撑,外壁有突出的竖条状鳍翅,填料中空部分占整个体积的0.95,即在一个充满水和填料的容器中,每一个填料中水占的体积为95%。考虑到填料旋转以及总容器容积,填料的填充比被定义为载体所占空问的比例,为了达到最好的混合效果,填料的填充比最大为0.7。理论上填料总的比表面积是按照每一单位体积生物载体比表面积的数量来定义的,一般为700m2/m3。当生物膜在载体内部生长时,实际有效利用的比表面积约为500m2/m3

此类型的生物填料有利于微生物在填料内侧附着生长,形成较稳定的生物膜,并且容易形成流化状态。当预处理要求较低或污水中含有大量纤维物质时,例如在市政污水处理中不采用初沉池或者在处理含有大量纤维的造纸废水时,采用比表面积较小、尺寸较大的生物填料,当已有较好的预处理或用于硝化时,采用比表面积大的生物填料

2溶解氧(DO)MBBR法的影响

王学江等对DOMBBR中同步硝化一反硝化生物脱过程中的影响机理进行了详细分析,认为DO浓度是影响同步硝化一反硝化的一个主要的限制因素。通过对DO浓度的控制,可使生物膜的不同部位形成好氧区或缺氧区,这样便具有了实现同步硝化一反硝化的物理条件。从理论上讲,当DO质量浓度过于高时,DO能穿透到生物膜内部,使其内部难以形成缺氧区,大量的氨被氧化为硝酸盐和亚硝酸盐,使得出水TN仍然很高;反之,如果DO浓度很低,就会造成生物膜内部很大比例的厌氧区,生物膜反硝化能力增强(出水硝和亚硝浓度都很低),但由于DO供应不足,MBBR工艺硝化效果下降,使得出水氨浓度上升,从而导致出水TN上升,影响最终的处理效果。通过研究最终得出了MBBR法处理城市生活污水DO的一个最佳值:当DO质量浓度在2mg/L以上时,DOMBBR硝化效果的影响不大,氨的去除率可达97%-99%,出水氨都能保持在1.0mg/L以下;DO质量浓度在1.0mg/L左右时,氨的去除率在84%左右,出水氨浓度有明显上升。另外,曝气池内DO也不宜过高,溶解氧过高能够导致有机污染物分解过快,从而使微生物缺乏营养,活性污泥易于老化,结构松散。此外,DO过高,过量耗能,在经济上也是不适宜的。

因为MBBR法主要是通过悬浮填料来实现最终的污水处理,所以DO对悬浮填料的影响也是影响整个处理结果的关键。曹占平等对MBBR法充氧能力进行了实验研究,结果表明反应器的充氧能力在一定范围内随着悬浮填料填充率的增大而增大。在曝气的作用下,水随填料一起流化,水流紊动程度较无填料时大,加速了气液界面的更新和氧的转移,使氧的转移速率提高。随着填料数量的增多,填料、气流和水流三者之间的这种切割作用和紊动作用不断加强。但加入填料量为60%时,填料在水中的流化效果变差,水体紊动程度也降低,使得氧的传递速率下降,氧的利用率降低。所以针对不同类型的水质,控制好DO的量对整个工艺最终的处理结果是至关重要的。

3水力停留时间对MBBR工艺的影响

合适的水力停留时间(HRT)是确保净化效果和工程投资经济性的重要控制因素。水力停留时间的长短将直接影响到水中有机物与生物膜的接触时间,进而影响微生物对有机物的吸附和降解效率,所以针对不同的污水类型找出经济而合理的HRT是非常关键的问题之一。国内外对HRT的研究并没有局限于研究HRT本身的影响,而是通过实验去宏观把握。SHHosseini等副在用MBBR法对含酚类工业废水进行了实验研究,结果表明:在一般情况下,随着HRT的逐渐延长,出水COD浓度会逐渐降低。但同时他也发现了一个更重要的影响因素,即废水中酚类物质的COD浓度与总的COD浓度的比值(CODph/CODtot),当这一比值达到0.6(CODDph的浓度为480mg/L)时,COD的去除效率最高并不受水力停留时间的影响。国内的实验大多认为出水COD平均浓度随着水力停留时间的延长而降低,若要缩短水力停留时间可通过加大填料的投加比例(高达70%)来实现,当对出水水质要求不高时可减少填料的投加比例引。另外还有试验结果表明:在中低氨负荷条件下,随HRT的减少,氨填料表面负荷逐步升高,同时去除率维持原有水平或有一定增长;当氨负荷升至高水平后,随着HRT的减少,氨去除率逐步降低。这些针对HRT的实验研究结果为今后MBBR法的推广应用奠定了基础,但同时也有许多需要改进之处,比如试验只是单纯的考虑HRT本身的影响,没有把其他因素与HRT的关系有机的结合起来,而SHHosseini等在酚类废水处理的研究中将HRT和其他因素有机的结合起来进行探讨,不仅找到实验最重要的影响因素,同时实验过程中各因素之间的相互影响、相互制约关系也得到了很好地体现。所以针对影响因素的研究我们需要更全面更综合的考虑。

4水温对MBBR法的影响

在影响微生物生理活动的各项因素中,温度的作用非常重要。温度适宜,能够促进、强化微生物的生理活动;温度不适宜,能够减弱甚至破坏微生物的生理活动。温度不适宜还能够导致微生物形态和生理特性的改变,甚至可能使微生物死亡。而微生物的最适温度是指在这一温度条件下,微生物的生理活动强劲、旺盛,表现在增殖方面则是裂殖速度快、世代时间短。MBBR法主要是通过生物膜中各种类型微生物的新陈代谢来达到对污水中有机污染物的降解,所以生物膜生长的好坏将直接关系到废水处理的最终结果,尤其对于硝化菌、反硝化菌而言,它们的生长周期长,且对环境的变化非常敏感,硝化菌的适宜温度是20-30℃,反硝化菌的适宜温度是20-40℃,温度低于15℃时,这两类细菌的活性均降低,5~C是完全停止,所以温度的变化将直接影响这类细菌的生长。相关实验结果表明,氨填料表面负荷的变化基本与水温的变化趋势一致。水温低时填料表面负荷低,水温高时填料表面负荷约达到水温低时的15倍。由此可见,硝化细菌受温度影响大,低温条件下活性较弱。

5pH值对MBBR法的影响

微生物的生理活动与环境的酸碱度密切相关,只有在适宜的酸碱度条件下,微生物才能进行正常的生理活动。pH值过大的偏离适宜数值,微生物的酶系统的催化功能就会减弱,甚至消失。不同种属的微生物生理活动适应的pH值,都有一定的范围,在这一范围内,还可分为最低pH值、最适pH值和最高pH值。在最低或最高的pH环境中,微生物虽然能够成活,但生理活动微弱,易于死亡,增殖速率大为降低。参与污水生物处理的微生物,一般最佳的pH值范围,介于6.5-8.5之间。MBBR法作为生物膜法与活性污泥法相结合的工艺,同样依赖于微生物的生长以达到有机物降解的目的。所以保持微生物最佳pH范围是取得良好污水处理效果的必要条件,当污水(特别是工业废水)pH值变化较大时,需要考虑设调节池,使污水的pH值调节到适宜范围后再进行曝气。

6其他因素对MBBR法的影响

根据每一个具体试验条件的不同,还会有许多不同的影响因素。如气水比一般控制在(34),这样的气量能使反应器中的填料均匀地循环转动起来;浊度也需要控制在一定范围内,相关研究结果表明:浊度大使得某些悬浮物容易覆盖在生物膜的表面,阻碍生物氧化作用的进行,导致处理效率大幅下降,同时还容易造成填料堵塞,另外整个实验对进水浊度和出水浊度进行了检测,进水浊度为17.6-160NTU,出水浊度为18.1-142NTU,结果发现中试装置对浊度基本没有去除效果,出水浊度随着进水浊度的变化而变化,所以我们需要严格控制好进水浊度的量;COD容积负荷对去除率也有很大的影响,研究表明COD容积负荷为0.48-2.93kg/(m3•d)的范围内对COD的去除率基本稳定在60%-80%。在相同的水力停留时间下COD的去除率随负荷呈正比增加趋势,这是因为当进水COD浓度较低时微生物降解有机物的速率也较小,其降解能力不能充分发挥,当进水COD浓度增大时促进了生物膜微生物的生长,提高了降解速率,故对COD去除率得到了提高。以上各因素都会对污水处理造成不同程度的影响,此外还有营养物质、有毒物质等,如果这些物质过多的偏离微生物生长需要,就会对污水处理的最终结果产生影响。我们须根据具体的条件和要求来确定哪一个因素是主要影响MBBR法的最终结果。



MBBR的特点

与活性污泥法和固定填料生物膜法相比,MBBR既具有活性污泥法的高效性和运转灵活性,又具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥少的特点。

(1)填料特点

填料多为聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫体等制成的,比重接近于水,以圆柱状和球状为主,易于挂膜,不结团、不堵塞、脱膜容易。

(2)良好的脱能力

填料上形成好养、缺氧和厌氧环境,硝化和反硝化反应能够在一个反应器内发生,对氨的去除具有良好的效果。

(5)去除有机物效果好

反应器内污泥浓度较高,一般污泥浓度为普通活性污泥法的510倍,可高达3040g/L。提高了对有机物的处理效率,同时耐冲击负荷能力强。

(4)易于维护

曝气池内无需设置填料支架,对填料以及池底的曝气装置的维护方便,同时能够节省投资及占地面积。



国外对MBBR的研究应用现状

MBBR是在20世纪90年代中期得到开发和应用的,其兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点,是一种新型高效的污水处理方法。迄今为止,国外已应用MBBR进行处理生活污水、工业废水的小试、中试及生产性实验研究,均取得了较好的效果。

其中,美国的Captor工艺和德国的Linpor工艺是目前两种比较成熟的多孔悬浮载体系统。在完全混合反应器中加入聚氨酯泡沫块供微生物附着生长,用于处理城市生活污水,研究了其对BOD的去除和硝化作用。
结果表明,硝化细菌优先附着生长在载体上,硝化活性达0.33mgN/h•块载体(载体体积为8cm3/),在4h内,BOD可完全去除,并继而发生硝化作用,硝化作用可在10h内完成。在过去的l0年中,移动床生物膜技术在挪威得到了发展,现已有100多个基于此技术的污水处理厂在l7个国家中投入使用或在建造之中,它们主要用于去除市政污水或工业废水中的有机物及氨

微生物赖以栖息的新型载体的研制开发是移动生物膜法处理废水的关键技术之一,其性能直接影响着污水的处理效果和投资费用。科研工作者以改进填料为突破口,不断推动移动生物膜法的发展。目前的悬浮填料大多是由聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫体等制成的,比重接近于水,长了生物膜以后,在正常的曝气强度下极易达到全池流化翻动。悬浮填料的形状通常为球状、圆筒状或粒状,一般认为球状有良好的水力学特性,是最理想的形状。但受到生产技术的限制,有时将材料作成球状很困难;而圆筒状填料当其长径比为1时接近于球状,因此悬浮填料一般选择圆筒状。另外,填充在生物膜反应器的填料的比表面积多在100500m2/m3。之问。由聚乙烯制成的悬浮填料分两种:一种为Φ10×7(mm)、比表面积为335m2/m3,另一种为Φ15×15(mm)、比表面积为235m2/m3;由聚丙烯制成的悬浮填料,密度为0.94g/cm3,形状为有波纹的圆柱体,尺寸为Φ1520(mm)×2030(mm)


国内对MBBR的研究现状

近年来,我国不少学者也进行了MBBR工艺的研究,但大多仍处于试验性研究阶段。其关键技术在于对悬浮填料的研究,如同济大学的专利产品为中Φ50×50(mm)的圆筒状悬浮填料,比表面积为278m2/m3,材料为改性的聚乙烯;李峰报道的悬浮填料由聚丙烯塑料制成,为Φ50×50(mm)的圆筒状,比表面积为350m2/m3。一般来说,国内使用的载体外形尺寸比国外的要大,这主要是受整个工艺和出水格栅的限制。

总体而言,我国目前对悬浮填料的研究才刚刚起步,新型悬浮填料在我国污水处理工程中的应用具有广泛的发展空间。目前,国内常用的填料有蜂窝填料、软性填料、半软性填料及复合填料等固定型填料,但这些填料在使用中常会遇到堵塞、结团、布气布水不均匀等问题,影响了生物处理效果。另外,上述填料均需安装在辅助支架上,这就给填料的安装、更换等造成诸多不便,使工程投资和运行理费用相对提高。

从经济、实用、高效的角度出发,高性能的新型填料在材质方面,应具有价格低廉、使用寿命长、易挂膜等特点;在结构方面,设计的比表面积应尽可能地大,并可以制造一些功能区,适应不同要求的厌氧、好氧微生物的生长,又兼顾易脱膜的特点。同时,应尽可能地降低悬浮填料的造价,最大程度发挥其优点,使悬浮填料能更广泛地应用到污水处理中。

目前,国内对MBBR工艺的应用多为一些小型工程,在技术参数方面多为探索阶段。

 

 

MBBR工艺的应用概况

目前,国内外已对MBBR工艺进行了多项试验性研究,并在实际应用中取得了较好的效果。由于MBBR可减少现有污水处理系统的体积,易于在现有污水处理厂基础上升级,且处理效果好,欧洲、美国、日本、新西兰以及我国均建有MBBR型污水处理厂。

1、处理高负荷污水

MBBR工艺在高负荷条件下性能稳定,可多级联用处理污水。如可将3MBBR连接使用处理肉类加工废水,第一个反应器的COD负荷高达10kg/m3HRT约为4hTC0D去除率为50%-75%{第二个和第三个反应器的总HRT413hTCOD去除率为75%SCOD去除率为70%88%,有机物去除率与有机负荷呈线性关系。

季民等采用厌氧复合床生物膜反应器处理高浓度有机废水实验,取得了良好效果。在进水C0D530020140mg/LCOD容积负荷为5.3820.62kg/m3.dHRT0.98d的操作条件下,COD去除率>90%。垃圾渗滤液的成分复杂,有机物浓度较高,是一种很难处理的废水M.X.Loukidou采用MBBRSBR联合工艺对垃圾渗滤液进行了处理,载体使用聚亚胺酯和颗粒活性炭,该工艺对污染物同时具有物理、化学和生物降解作用,可有效去除垃圾渗滤液的有机物、色度和浊度。

 

2、处理低负荷污水

有些单位将生活污水与冲洗水混合排放,导致生活污水中有机物浓度较低,不适合普通的活性污泥法处理。张兴文等利用MBBR工艺处理中国石化抚顺乙烯有限公司厂区内生活污水及冲洗水的混合排放污水。

具体工艺流程为调节池-MBBR-沉淀池-纤维球过滤罐-活性炭过滤罐。进水水质为COD76mg/LBOD37mg/L,在水力停留时间为2.4h、气水比为41的情况下,出水各项水质指标均可达到国家环保冷却水回用标准要求。

马建勇等研究了MBBR处理低负荷生活污水时启动和运行的性能和特点,发现闭路循环法比排泥挂膜法启动稍慢,但运行初期的处理效果比后者好。同时还考察了悬浮污泥与填料生物膜之间的关系,发现悬浮污泥对填料生物有抑制作用,不利于反应器的长期稳定运行。

 

3、脱效果

MBBR中生物膜主要固着在填料上,污泥停留时间与水力停留时间无关,硝化菌、亚硝化菌等生长世代时间较长、比增长速率很小的微生物都可以在填料上生长,从而增强了脱能力。脱过程分为硝化和反硝化两个阶段,分别由硝化菌和反硝化菌完成。MBBR可以实现硝化菌与反硝化菌在空间上相对独立生长,从而优化了两种菌群的生长条件。

MBBR用于生物脱取得了较好的效果。RustenNFREVAR废水处理厂使用KaldneSKI填料中试进行废水的脱处理,进水为预处理过的生活污水,温度为4.8℃~20℃。结果表明,10℃时,硝化速率达190gTNK/m2.d,反应器的pH>7。前期脱效果主要受水中易降解有机物浓度和MBBR缺氧区进水中溶解氧浓度的影响。该设计将MBBR与前硝化、后脱、絮凝剂最后的固体分离系统结合使用,如进水为25mgTN/L,总的去除Ng70%,空床HRT可达4-5h

23-二甲基苯胺是一种环状结构且有毒不易降解的有机物,在生产染料和甲灭酸工厂排出的废水中,含有大量该物质。邢国平等采用循环MBBR对该废水进行处理,当HRT较短时,氨的去除率较大,因为主要发生的是微生物的耗氧,且氨的去除率与其容积负荷成反比。


MBBR工艺在运行中易出现的问题

1 MBBR反应器的流化态

反应器中的填料依靠曝气和水流的提升作用处于流化状态,在实际操作中,经常出现由于整个池内进气分布不均匀而导致局部填料堆积的现象。因此需通过池型作水力特性计算来改进进气路的布置和优化池内曝气头的分布,再根据实际的曝隋况调节各曝气头上紧固橡皮垫的螺母松紧程度,调节单个曝气头的曝气量。除保证池内出水端具有较大曝气量,以便使整个池内填料呈均匀流化状态外,还可以采用穿孔曝气,便于使池四边和四角进气分布均匀。反应器的构造在很大程度上决定了它的水力特性。试验表明,反应器的长深比为0.5左右时有利于填料完全移动,或者通过导流板的强制循环来解决池内死角的问题,这样能使气水比降到41左右。在实际工程设计时应通过大量试验来优化反应器的构造和水力特性,降低能耗,进一步提高MBBR的经济效益。

2 填料格栅板

为了防止填料随处理水流失,移动床生物膜反应池的出水口要设置格栅板。但在运行调试过程中易出现格栅堵塞的问题,在实验室采用钻孔塑料板作格栅时也出现了大团悬浮污泥将出水格栅板堵死的情况。虽然通过加强对出水区格栅处进行曝气,可以防止填料对格栅的堵塞,但对于悬浮污泥的附着问题,只能从格栅的材料和间距上解决,如选择光滑吸附性小的材料,间隙在保证能截留填料的前提下尽量加大,使其不易被悬浮物质附着等,这需要在实验和实际工程操作中不断改进,以避免该问题影响整个污水处理系统的正常运行。

MBBR工艺的建议

悬浮填料的研究和开发

应对填料表面的化学特性及悬浮填料的脱落机制进行深入的研究,增加填料的比表面积;应尽可能地降低悬浮填料的造价,使悬浮填料能更广泛地应用于污水处理。可采用活性炭、淀粉、明胶等作为生物活性添加剂,使悬浮填料能够促进微生物的生长和繁殖。

2 MBBR与其它工艺的组合

多级MBBRMBBRA/O法联合工艺等都具有各自的优点,对这些组合工艺应加强研究并进行实际应用。

3 MBBR工艺反应器的研究

通过对反应器流体力学的研究,确定反应器的形状,以达到最优化的反应器结构,从而避免填料堆积,降低能耗。可以初步研究多级串联连续式悬浮填料移动床反应器的结构型式与操控方案,为项目技术的推广应用奠定基础。

目前,MBBR工艺在国外应用较多,在国内应用较少。MBBR工艺运行稳定可靠,抗冲击负荷能力强,脱效果好,是一种经济高效的污水处理工艺。在处理生活污水方面,有机物和氨的去除率相对传统生物膜AO工艺可以提高10%以上。MBBR工艺具有很大的研究价值和应用前景。

城镇污水处理工程MBR工艺生化系统设计关键技术

0

城镇污水处理工程MBR工艺生化系统设计关键技术

 2016-07-21 蒋岚岚,等 中国给水排水

编者按MBR工艺利用膜的高效固液分离功能实现污水最终净化目的,但是有机物的去除仍然以生物处理为主导,需依靠合理设计的生物处理段来实现。作者结合相关工程经验,在研究国内外成功案例和技术规范的基础上,初步总结城镇污水处理工程MBR工艺生化系统设计关键技术,主要包括:工艺系统的选择、生化系统参数设计、生化系统布局设计、生化系统设备设计。MBR工艺污水处理工程生化系统设计前应综合选择合适的生物段形式,合理确定生化系统工艺设计参数。生化系统的布局应结合进出水水质要求,充分考虑各段流态及回流、进水、提升方式。设备选型需因地制宜、安全耐用。蒋岚岚(1975-),江苏扬州人,硕士,公司副总经理,总工程师,国家注册公用设备(给水排水)工程师、国家注册咨询工程师、国家一级注册建造师、国家注册设备监理师,主要从事主要水污染控制技术、固体废弃物处理处置技术研究,获数十项省部级优秀咨询奖、优秀勘察设计奖、优秀标准设计奖、科学技术奖,拥有多项发明专利,荣获无锡市有突出贡献中青年专家、青年岗位能手、五一岗位明星、优秀设计工程师等称号。1    MBR工艺系统选择关键技术1.1    MBR工艺系统的分类1.1.1   分置式和一体式按生化系统和膜分离系统的相对位置,MBR可分为分置式和一体式两种。分置式MBR是将膜组件放置在单独的膜池内,其特点是膜组件分组明确,运行环境良好,便于独立运行和清洗、检修。一体式MBR则是将膜组件直接放置在生化系统内,其特点是节省占地,但是不利于膜组件的分组和配套管路的敷设。1.1.2   浸没式和管式按膜组件的放置位置,可分为浸没式和管式两种。浸没式是将膜组件浸没于生物反应器或膜池内,管式是将膜元件装填在膜管内,再设置膜架放置膜管。1.1.3   正压式和负压式按过滤推动方式分,可分为正压式MBR和负压式MBR两种。正压式MBR一般采用管式膜,通过料液循环错流运行,生物反应器的混合液由泵增压后进入膜组件,在压力作用下滤液成为系统处理出水,活性污泥、大分子物质等则被膜截留。其特点是运行稳定可靠,操作管理方便,易于膜清洗、更换及增设,但动力消耗高。负压式MBR一般采用浸没式MBR,通过泵的负压抽吸作用得到膜过滤出水。同时设置膜擦洗曝气,利用曝气时气液向上的剪切力来实现膜面的错流效果,以增加膜表面的紊流和减轻膜表面的污染。其特点是不需要混合液的错流循环系统,能耗较低,且不需复杂的支撑膜架。1.1.4   MBR工艺系统的选择对于城镇污水处理工程,由于规模一般均在万m3/d以上,考虑到膜组件运行环境、污泥浓度控制、脱氮除磷对DO的控制要求以及降低能耗要求等,一般均采用负压抽吸浸没式分置式MBR工艺。1.2    生化系统的形式由于目前污水排放标准普遍提高了对脱氮除磷的要求,所以几乎所有的传统脱氮除磷工艺都被应用到了MBR工艺中,如AO、A2O(包括A2O氧化沟)、SBR等。1.2.1    SBR MBR工艺将SBR与MBR相结合形成的SBRMBR工艺,除了具有一般MBR的优点外,对于膜组件本身和SBR工艺两种程序运行都互有帮助。由于膜组件的截留过滤作用,反应中的微生物能最大限度地增长,利于世代时间较长的硝化及亚硝化细菌的生长繁殖,因此,污泥的生物活性高,吸附和降解有机物的能力较强,同时也具有较好的硝化能力。此外,SBR工作方式为除磷菌的生长创造了条件,同时也满足了脱氮的需要,使得单一反应器内实现同时高效去除氮磷及有机物成为可能。与传统SBR系统相比,一方面SBRMBR在反应阶段利用膜分离排水,可以减少传统SBR的循环时间;另一方面,序批式的运行方式可以延缓膜污染。1.2.2    A2OMBR工艺由A2O工艺与膜分离技术结合而成的具有同步脱氮除磷功能的A2OMBR工艺,进一步拓展了MBR的应用范畴。在该工艺中设置有两段回流,一段是膜池的混合液回流至缺氧池实现反硝化脱氮,另一段是缺氧池的混合液回流至厌氧池,实现厌氧释磷。A2OMBR工艺中高浓度的MLSS、独立控制的水力停留时间和污泥停留时间、回流比及污泥负荷率等都会产生与传统A2O工艺不同的影响,具有较好的脱氮除磷效率。1.2.3    A2O/AMBR工艺A2O/AMBR工艺是一种强化内源反硝化的新型工艺,利用MBR内高浓度活性污泥和生物多样性来强化脱氮除磷效果,其内部流程依次为厌氧、缺氧、好氧、缺氧和膜池。该工艺在传统A2O工艺后再设一级缺氧池,在利用进水快速碳源完成生物除磷和脱氮后,利用第二缺氧池进行内源反硝化,进一步去除TN后再利用膜池的好氧曝气作用保障出水。A2O /AMBR工艺是针对进水碳源不足,而同时又有较高脱氮要求的污水处理项目所开发,也是强化脱氮的MBR脱氮除磷工艺。1.2.4    A(2A)OMBR工艺

A(2A)OMBR工艺是两段缺氧A2O工艺与MBR工艺的结合,其特点是在传统的A2O工艺中设置了两段缺氧区(缺氧区Ⅰ和缺氧区II),在缺氧区I内从好氧区回流的NO3-完全被还原,实现完全反硝化;而在缺氧区II内实现内源反硝化,节省外加碳源的投加。大大提高了污水的生物脱氮效率,同时避免了外加碳源,节约运行费用,因此具有很高的价值。1.2.5    3AMBR工艺3AMBR是依据生物脱氮除磷机理,结合膜生物反应器技术特点而形成的具有高效脱氮除磷性能的新型污水处理工艺。其内部流程依次是第I缺氧池、厌氧池、第II缺氧池、好氧池和膜池,膜池混合液分别回流至第I缺氧池和第II缺氧池。第I缺氧池利用进水碳源和回流硝化液进行快速反硝化;接着混合液进入厌氧池进行厌氧释磷,减少了硝酸盐对释磷的影响;第II缺氧池再利用污水中剩余的碳源和回流的硝化液进一步反硝化脱氮;好氧池内同步发生有机物降解、好氧吸磷和好氧硝化等多种反应,彻底去除污水中的污染物;混合液再经膜过滤出水,实现了对污水中有机物和氮磷的去除。3AMBR工艺合理地组合了有机物降解和脱氮除磷等各处理单元,协调了各种生物降解功能的发挥,达到了同步去除各污染指标的目的,具有较高的推广应用价值。1.2.6    A/ A2O MBR工艺A/A2OMBR工艺属3AMBR工艺的改进工艺,设置有第I缺氧区、厌氧区、第II缺氧区、好氧区和膜池共5个处理单元。预处理后的污水首先按比例分配流量分别进入第I缺氧区和厌氧区,然后依次重力流入第II缺氧区、好氧区和膜池,最后通过膜过滤抽吸出水。根据脱氮除磷需要设置有两级回流,第一级回流是膜池的混合液回流到好氧区前端,第二级回流是好氧区的混合液分别回流到第I缺氧区和第II缺氧区,两者之间的流量比例通过回流渠道和调节堰来分配。前置的第I缺氧区,优先最大限度地利用进水碳源快速完成反硝化过程,去除大部分的硝态氮。在第II缺氧区内与部分从好氧区回流过来的富硝酸盐混合液再次混合,在长时间的缺氧条件下,可以发生内源反硝化反应,进一步地去除了污水中的硝态氮。此外,将厌氧区放在第I缺氧区之后,使得回流液中硝态氮被充分反硝化,减少了其对聚磷菌的抑制,提高除磷效果。1.2.7   生化系统形式的选择生化系统形式的选择主要应考虑以下几方面:①进水水质情况(如难生物降解有机物浓度、碳氮比、碳磷比等);

②出水水质要求(尤其是对脱氮除磷的效果要求等);

③进水水质水量波动情况;

④气候条件等。从目前应用的工程经验来看,A2O及其变形强化工艺是众多应用在MBR脱氮除磷工艺中处理效果最为突出,运行管理最为方便,也是最稳定可靠的一类。表1介绍了目前各种形式的A2O及其改进型的MBR脱氮除磷组合工艺的应用情况。

表1    A2O及其改进型的MBR组合工艺应用情况

工艺形式

工艺内

部流程

进水

方式

回流方式

应用情况

A2OMBR

厌氧-缺氧-好氧-膜池

或缺氧-厌氧 -好氧-膜池

厌氧单点进水或厌氧、缺氧两点进水

两段回流—膜池回流硝化液

或三段回流—好氧区回流硝化液

无锡梅村水处理厂二期工程(3.0×104m3/d)、无锡新城污水处理厂二期工程(6.0×104m3/d)、无锡胡埭污水处理厂二期工程(2.3×104m3/d)

A2O/AMBR

厌氧-缺氧I-好氧-缺氧II -膜池

厌氧、缺氧I两点进水

三段两点回流—好氧区回流硝化液至缺氧I和缺氧II

无锡新区硕放污水处理厂二期工程(2.0×104m3/d)

A(2A)OMBR

厌氧-缺氧I-缺氧II -好氧 -膜池

厌氧、缺氧I两点进水

三段两点回流—好氧区回流硝化液至缺氧I和缺氧II

无锡城北污水处理厂四期工程(7.0×104m3/d)、四川绵竹汉旺污水处理厂(0.8×104m3/d)

3AMBR

缺氧I -厌氧 -缺氧II -好氧 -膜池

缺氧I、厌氧两点进水

单段两点回流—膜池回流硝化液至缺氧I和缺氧II

北京密云再生水厂(4.5×104m3/d)、北京怀柔再生水厂(3.5×104m3/d)

A/A2OMBR

缺氧I -厌氧 -缺氧II -好氧 -膜池

缺氧I、厌氧两点进水

两段两点回流—好氧区回流硝化液至缺氧I和缺氧II

无锡太湖国家旅游度假区污水处理厂三期工程(1.75×104m3/d)


2     MBR工艺生化系统参数设计关键技术2.1    污泥浓度

由于后续通过膜来实现泥水分离,因此较传统活性污泥法可选取较高的MLSS值。但是,在实际工程应用中发现:

①在实际进水有机物浓度低于设计进水水质情况下,MLSS值难以达到设计值,通过减少排泥来维持MLSS值时会造成MLVSS/MLSS值偏低,导致生化池表面产生大量的浮泥,而且反而降低了生物活性,影响处理效率;

②由于MLSS是最基本的设计参数,当实际值与设计值偏差较大时会影响相关设计参数(如SRT、空气量)的准确度,从而影响了实际运行效果。


因此,对于进水有机物浓度较高的工业废水,可选取较高的污泥浓度值(~10g/L)以尽量增大有机物去除能力;而对于城镇综合污水处理工程而言,由于进水浓度相对不高,宜选取较低的污泥浓度(6~8 g/L)。2.2    泥龄对于有脱氮要求的城镇综合污水处理工程,SRT宜根据硝化泥龄和反硝化泥龄来计算确定。需要注意的是:由于系统内的MLSS较高,因此MBR工艺的泥龄通常较传统工艺长。但实践表明:过长(30d)或过短的泥龄均会使膜的TMP增势加剧,而泥龄在20 d 左右时, 跨膜压差增长趋势变缓。因此,泥龄不宜太长,以20 d 左右为宜。2.3    污泥负荷对于传统活性污泥工艺而言,通常采用基于BOD5的污泥负荷作为设计参数,但是,在MBR工艺中,由于MBR反应器内微生物的结构、种类和生物相的变化使MBR工艺对有机底物的利用不仅仅局限于进水中的BOD5值,对部分表现为CODCr的物质也可以利用,因此采用MBR工艺处理城市污水时,不宜采用污泥负荷参数作为设计依据,而应将MLSS和SRT作为MBR工艺生物处理单元的主要设计参数。而由MLSS和SRT推算出的污泥负荷往往仅为传统活性污泥法污泥负荷的一半左右。较低的污泥负荷一方面说明系统抗进水水质冲击的能力较强,另一方面也说明采用MBR工艺处理城镇污水时污泥负荷不宜作为主要的设计指标。2.4    水力停留时间(HRT)
由于MBR系统的MLSS较高,以SRT计算确定的生物池的容积较小,相应的所需HRT较短(7~10h)。实践证明,如果考虑到系统有较高的硝化和反硝化处理效果要求时,过短的HRT将难以保证,因此应适当加大系统的HRT(~12h),同时可相应降低SRT,有利于控制膜污染。2.5    需氧量和供气量

由于MBR反应器内的MLSS较传统工艺高,其混合液的液膜厚度、污泥粘滞度等会发生变化,由需氧量计算供气量时应调整α、β和C0值,因此,MBR工艺的理论供气量计算值应大于传统工艺。但是,大量工程实践发现,实际生化池供气量小于计算量。分析其主要原因是:

①为了控制膜表面污堵,需要采用空气擦洗来改变膜丝表面液体的流态,大量的擦洗空气使得膜池内的溶解氧极高(通常其DO值可达8~10  mg/L)而大比例从膜池到生化池的回流(通常为400%~500%)使生化池所需的曝气风量下降;

②当实际进水有机物浓度低于设计值时,会造成计算需氧量和实际MLSS值均低于设计值,实际供气量则会远低于计算值。因此在计算供气量时应充分考虑这些因素,给出一个供气量的区间值,便于进行鼓风机的配置和风量调节控制。

3    MBR工艺生化系统布局设计关键技术3.1    回流方式

根据生化系统形式、硝化液回流的方式和位置不同,MBR的回流有各种不同的方式,见表1。综合各种回流方式的实际效果,建议:

①采用膜池回流混合液至好氧区,再由好氧区回流硝化液至缺氧区,因为如果采用膜池回流硝化液至缺氧区的方式,由于混合液富含大量氧气,破坏缺氧条件,导致反硝化反应不充分;

②如果采用两段缺氧生化工艺,宜采用两点回流方式,因为尽管增加了相应的管渠,但是两区的回流比例可以按照实际运行情况进行分配,以便于充分有效地利用原水碳源和内源碳源来提高系统脱氮效果,减少外加碳源的用量。

3.2    进水方式
由于在城镇污水处理工程中均有较高的除磷脱氮要求,因此大多采用了厌氧-缺氧-好氧工艺,对于MBR工艺而言,生物反应池建议采用两点进水方式,即在生物池前设置进水分配渠道和分配调节堰,污水进入到分配渠道后,通过两套调节堰门将原水按照一定比例分配到厌氧区和缺氧区,从而选择优先满足生物脱氮还是生物除磷对进水碳源的需要,而且各区的分配比例还可以根据不同水质条件下生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化进行灵活调节。3.3    提升方式
由于膜池有效水深较生物池浅,混合液回流有两种提升方式:①采用前提升系统,即好氧池出水由泵提升至膜池,膜池的混合液重力回流至生物池;②采用后提升系统,即好氧池出水自流至膜池,膜池的混合液通过回流泵提升至生物池。后提升系统较前提升系统提升混合液的流量小,回流泵分别对应各组膜池便于独立检修,但管路系统较为复杂;前提升系统管路系统较为简单,检修维护工作量小,提升扬程较低。在现有的MBR系统中两种回流方式均有应用。实际工程应用时应根据水位差、膜池分组情况、进水水质和膜组件形式等综合比较确定。3.4    好氧区形式
传统活性污泥A2O系统的好氧区构型多为长方形廊道的推流式形式。对于MBR工艺,其好氧区宜设计成完全混合式,一方面有利于混合液处于良好的紊动,保持悬浮状态,减小因剪切造成的污泥颗粒破解,并提高曝气设备的充氧速率;另一方面,从膜池回流至好氧区的大比例混合液可以实现快速混合以充分利用膜池内的DO。4    MBR工艺生化系统设备设计关键技术4.1    搅拌器对于厌氧区和缺氧区,如果池型(或分隔后的池型)接近于正方形(L/B<1.3),建议采用倒伞型搅拌器。因为其运行能耗低,立式环流搅拌均匀,不易产生死角,水下无易损耗件且不会在搅拌主体上挂带任何物质而形成堵塞。4.2    曝气器
MBR工艺单位面积的供气量远大于传统工艺,因此,必须选择单位通气量大、氧转移率高的曝气设备。在已运行的几个MBR工程中,聚乙烯改性纤维管式曝气器和全球型刚玉曝气器的运行效果较好。4.3    回流泵首先,根据回流位置的不同选择不同的设备:对于生化系统内部的回流通常采用穿墙PP泵;对于膜池回流至生化系统的回流泵再根据提升方式的不同进行选择:如前提升方式一般采用潜水轴流泵,后提升方式的回流泵又有两种形式:①设置于膜车间内时,通常采用卧式端吸离心泵,且由于输送介质为高浓度的污泥,不宜采用清水泵,大多采用污水泵干式安装;②当系统设回流污泥渠时,回流泵设置于渠内,通常采用穿墙PP泵。4.4    剩余污泥排放泵
剩余污泥排放泵可以设置于生化池内也可设置于膜池进水渠内,一般采用潜水排污泵。建议设置于生化池内,可以用来排除池底泥砂并可兼做生化池放空泵。4.5    曝气鼓风机
首先应优先选择气量调节范围较大的单级离心鼓风机。若采用多级离心鼓风机,必须配置变频器,不宜采用罗茨鼓风机。其次,所选的鼓风机应使调节后的组合供气量涵盖计算供气量的区值。(本文根据发表于《中国给水排水》的“城镇污水处理工程MBR工艺生化系统设计关键技术”一文整理而成,作者为无锡市政设计研究院有限公司的蒋岚岚、胡邦、张万里、李大成、梁汀)

城镇污水处理工程MBR工艺生化系统设计关键技术

0

城镇污水处理工程MBR工艺生化系统设计关键技术

 2016-07-21 蒋岚岚,等 中国给水排水


    MBR工艺利用膜的高效固液分离功能实现污水最终净化目的,但是有机物的去除仍然以生物处理为主导,需依靠合理设计的生物处理段来实现。作者结合相关工程经验,在研究国内外成功案例和技术规范的基础上,初步总结城镇污水处理工程MBR工艺生化系统设计关键技术,主要包括:工艺系统的选择、生化系统参数设计、生化系统布局设计、生化系统设备设计。MBR工艺污水处理工程生化系统设计前应综合选择合适的生物段形式,合理确定生化系统工艺设计参数。生化系统的布局应结合进出水水质要求,充分考虑各段流态及回流、进水、提升方式。设备选型需因地制宜、安全耐用。岚(1975),江苏扬州人,硕士,公司副总经理,总工程师,国家注册公用设备(给水排水)工程师、国家注册咨询工程师、国家一级注册建造师、国家注册设备监理师,主要从事主要水污染控制技术、固体废弃物处理处置技术研究,获数十项省部级优秀咨询奖、优秀勘察设计奖、优秀标准设计奖、科学技术奖,拥有多项发明专利,荣获无锡市有突出贡献中青年专家、青年岗位能手、五一岗位明星、优秀设计工程师等称号。

1    MBR工艺系统选择关键技术

1.1    MBR工艺系统的分类

1.1.1   分置式和一体式按生化系统和膜分离系统的相对位置,MBR可分为分置式和一体式两种。分置式MBR是将膜组件放置在单独的膜池内,其特点是膜组件分组明确,运行环境良好,便于独立运行和清洗、检修。一体式MBR则是将膜组件直接放置在生化系统内,其特点是节省占地,但是不利于膜组件的分组和配套管路的敷设。

1.1.2   浸没式和管式按膜组件的放置位置,可分为浸没式和管式两种。浸没式是将膜组件浸没于生物反应器或膜池内,管式是将膜元件装填在膜管内,再设置膜架放置膜管。

1.1.3   正压式和负压式按过滤推动方式分,可分为正压式MBR和负压式MBR两种。正压式MBR一般采用管式膜,通过料液循环错流运行,生物反应器的混合液由泵增压后进入膜组件,在压力作用下滤液成为系统处理出水,活性污泥、大分子物质等则被膜截留。其特点是运行稳定可靠,操作管理方便,易于膜清洗、更换及增设,但动力消耗高。负压式MBR一般采用浸没式MBR,通过泵的负压抽吸作用得到膜过滤出水。同时设置膜擦洗曝气,利用曝气时气液向上的剪切力来实现膜面的错流效果,以增加膜表面的紊流和减轻膜表面的污染。其特点是不需要混合液的错流循环系统,能耗较低,且不需复杂的支撑膜架。

1.1.4   MBR工艺系统的选择对于城镇污水处理工程,由于规模一般均在万m3/d以上,考虑到膜组件运行环境、污泥浓度控制、脱氮除磷对DO的控制要求以及降低能耗要求等,一般均采用负压抽吸浸没式分置式MBR工艺。

1.2    生化系统的形式由于目前污水排放标准普遍提高了对脱氮除磷的要求,所以几乎所有的传统脱氮除磷工艺都被应用到了MBR工艺中,如AO、A2O(包括A2O氧化沟)、SBR等。

1.2.1    SBR MBR工艺将SBR与MBR相结合形成的SBRMBR工艺,除了具有一般MBR的优点外,对于膜组件本身和SBR工艺两种程序运行都互有帮助。由于膜组件的截留过滤作用,反应中的微生物能最大限度地增长,利于世代时间较长的硝化及亚硝化细菌的生长繁殖,因此,污泥的生物活性高,吸附和降解有机物的能力较强,同时也具有较好的硝化能力。此外,SBR工作方式为除磷菌的生长创造了条件,同时也满足了脱氮的需要,使得单一反应器内实现同时高效去除氮磷及有机物成为可能。与传统SBR系统相比,一方面SBRMBR在反应阶段利用膜分离排水,可以减少传统SBR的循环时间;另一方面,序批式的运行方式可以延缓膜污染。

1.2.2    A2OMBR工艺由A2O工艺与膜分离技术结合而成的具有同步脱氮除磷功能的A2OMBR工艺,进一步拓展了MBR的应用范畴。在该工艺中设置有两段回流,一段是膜池的混合液回流至缺氧池实现反硝化脱氮,另一段是缺氧池的混合液回流至厌氧池,实现厌氧释磷。A2OMBR工艺中高浓度的MLSS、独立控制的水力停留时间和污泥停留时间、回流比及污泥负荷率等都会产生与传统A2O工艺不同的影响,具有较好的脱氮除磷效率。

1.2.3    A2O/AMBR工艺A2O/AMBR工艺是一种强化内源反硝化的新型工艺,利用MBR内高浓度活性污泥和生物多样性来强化脱氮除磷效果,其内部流程依次为厌氧、缺氧、好氧、缺氧和膜池。该工艺在传统A2O工艺后再设一级缺氧池,在利用进水快速碳源完成生物除磷和脱氮后,利用第二缺氧池进行内源反硝化,进一步去除TN后再利用膜池的好氧曝气作用保障出水。A2O /AMBR工艺是针对进水碳源不足,而同时又有较高脱氮要求的污水处理项目所开发,也是强化脱氮的MBR脱氮除磷工艺。

1.2.4    A(2A)OMBR工艺

A(2A)OMBR工艺是两段缺氧A2O工艺与MBR工艺的结合,其特点是在传统的A2O工艺中设置了两段缺氧区(缺氧区Ⅰ和缺氧区II),在缺氧区I内从好氧区回流的NO3-完全被还原,实现完全反硝化;而在缺氧区II内实现内源反硝化,节省外加碳源的投加。大大提高了污水的生物脱氮效率,同时避免了外加碳源,节约运行费用,因此具有很高的价值。

1.2.5    3AMBR工艺3AMBR是依据生物脱氮除磷机理,结合膜生物反应器技术特点而形成的具有高效脱氮除磷性能的新型污水处理工艺。其内部流程依次是第I缺氧池、厌氧池、第II缺氧池、好氧池和膜池,膜池混合液分别回流至第I缺氧池和第II缺氧池。第I缺氧池利用进水碳源和回流硝化液进行快速反硝化;接着混合液进入厌氧池进行厌氧释磷,减少了硝酸盐对释磷的影响;第II缺氧池再利用污水中剩余的碳源和回流的硝化液进一步反硝化脱氮;好氧池内同步发生有机物降解、好氧吸磷和好氧硝化等多种反应,彻底去除污水中的污染物;混合液再经膜过滤出水,实现了对污水中有机物和氮磷的去除。3AMBR工艺合理地组合了有机物降解和脱氮除磷等各处理单元,协调了各种生物降解功能的发挥,达到了同步去除各污染指标的目的,具有较高的推广应用价值。

1.2.6    A/ A2O MBR工艺A/A2OMBR工艺属3AMBR工艺的改进工艺,设置有第I缺氧区、厌氧区、第II缺氧区、好氧区和膜池共5个处理单元。预处理后的污水首先按比例分配流量分别进入第I缺氧区和厌氧区,然后依次重力流入第II缺氧区、好氧区和膜池,最后通过膜过滤抽吸出水。根据脱氮除磷需要设置有两级回流,第一级回流是膜池的混合液回流到好氧区前端,第二级回流是好氧区的混合液分别回流到第I缺氧区和第II缺氧区,两者之间的流量比例通过回流渠道和调节堰来分配。前置的第I缺氧区,优先最大限度地利用进水碳源快速完成反硝化过程,去除大部分的硝态氮。在第II缺氧区内与部分从好氧区回流过来的富硝酸盐混合液再次混合,在长时间的缺氧条件下,可以发生内源反硝化反应,进一步地去除了污水中的硝态氮。此外,将厌氧区放在第I缺氧区之后,使得回流液中硝态氮被充分反硝化,减少了其对聚磷菌的抑制,提高除磷效果。

1.2.7   生化系统形式的选择生化系统形式的选择主要应考虑以下几方面:①进水水质情况(如难生物降解有机物浓度、碳氮比、碳磷比等);

②出水水质要求(尤其是对脱氮除磷的效果要求等);

③进水水质水量波动情况;

④气候条件等。从目前应用的工程经验来看,A2O及其变形强化工艺是众多应用在MBR脱氮除磷工艺中处理效果最为突出,运行管理最为方便,也是最稳定可靠的一类。表1介绍了目前各种形式的A2O及其改进型的MBR脱氮除磷组合工艺的应用情况。

2     MBR工艺生化系统参数设计关键技术

2.1    污泥浓度

由于后续通过膜来实现泥水分离,因此较传统活性污泥法可选取较高的MLSS值。但是,在实际工程应用中发现:

①在实际进水有机物浓度低于设计进水水质情况下,MLSS值难以达到设计值,通过减少排泥来维持MLSS值时会造成MLVSS/MLSS值偏低,导致生化池表面产生大量的浮泥,而且反而降低了生物活性,影响处理效率;

②由于MLSS是最基本的设计参数,当实际值与设计值偏差较大时会影响相关设计参数(如SRT、空气量)的准确度,从而影响了实际运行效果。


因此,对于进水有机物浓度较高的工业废水,可选取较高的污泥浓度值(~10g/L)以尽量增大有机物去除能力;而对于城镇综合污水处理工程而言,由于进水浓度相对不高,宜选取较低的污泥浓度(6~8 g/L)。

2.2    泥龄对于有脱氮要求的城镇综合污水处理工程,SRT宜根据硝化泥龄和反硝化泥龄来计算确定。需要注意的是:由于系统内的MLSS较高,因此MBR工艺的泥龄通常较传统工艺长。但实践表明:过长(30d)或过短的泥龄均会使膜的TMP增势加剧,而泥龄在20 d 左右时, 跨膜压差增长趋势变缓。因此,泥龄不宜太长,以20 d 左右为宜。

2.3    污泥负荷对于传统活性污泥工艺而言,通常采用基于BOD5的污泥负荷作为设计参数,但是,在MBR工艺中,由于MBR反应器内微生物的结构、种类和生物相的变化使MBR工艺对有机底物的利用不仅仅局限于进水中的BOD5值,对部分表现为CODCr的物质也可以利用,因此采用MBR工艺处理城市污水时,不宜采用污泥负荷参数作为设计依据,而应将MLSS和SRT作为MBR工艺生物处理单元的主要设计参数。而由MLSS和SRT推算出的污泥负荷往往仅为传统活性污泥法污泥负荷的一半左右。较低的污泥负荷一方面说明系统抗进水水质冲击的能力较强,另一方面也说明采用MBR工艺处理城镇污水时污泥负荷不宜作为主要的设计指标。

2.4    水力停留时间(HRT)

由于MBR系统的MLSS较高,以SRT计算确定的生物池的容积较小,相应的所需HRT较短(7~10h)。实践证明,如果考虑到系统有较高的硝化和反硝化处理效果要求时,过短的HRT将难以保证,因此应适当加大系统的HRT(~12h),同时可相应降低SRT,有利于控制膜污染。

2.5    需氧量和供气量

由于MBR反应器内的MLSS较传统工艺高,其混合液的液膜厚度、污泥粘滞度等会发生变化,由需氧量计算供气量时应调整α、β和C0值,因此,MBR工艺的理论供气量计算值应大于传统工艺。但是,大量工程实践发现,实际生化池供气量小于计算量。分析其主要原因是:

①为了控制膜表面污堵,需要采用空气擦洗来改变膜丝表面液体的流态,大量的擦洗空气使得膜池内的溶解氧极高(通常其DO值可达8~10  mg/L)而大比例从膜池到生化池的回流(通常为400%~500%)使生化池所需的曝气风量下降;

②当实际进水有机物浓度低于设计值时,会造成计算需氧量和实际MLSS值均低于设计值,实际供气量则会远低于计算值。因此在计算供气量时应充分考虑这些因素,给出一个供气量的区间值,便于进行鼓风机的配置和风量调节控制。

3    MBR工艺生化系统布局设计关键技术

3.1    回流方式

根据生化系统形式、硝化液回流的方式和位置不同,MBR的回流有各种不同的方式,见表1。综合各种回流方式的实际效果,建议:

①采用膜池回流混合液至好氧区,再由好氧区回流硝化液至缺氧区,因为如果采用膜池回流硝化液至缺氧区的方式,由于混合液富含大量氧气,破坏缺氧条件,导致反硝化反应不充分;

②如果采用两段缺氧生化工艺,宜采用两点回流方式,因为尽管增加了相应的管渠,但是两区的回流比例可以按照实际运行情况进行分配,以便于充分有效地利用原水碳源和内源碳源来提高系统脱氮效果,减少外加碳源的用量。

3.2    进水方式

由于在城镇污水处理工程中均有较高的除磷脱氮要求,因此大多采用了厌氧-缺氧-好氧工艺,对于MBR工艺而言,生物反应池建议采用两点进水方式,即在生物池前设置进水分配渠道和分配调节堰,污水进入到分配渠道后,通过两套调节堰门将原水按照一定比例分配到厌氧区和缺氧区,从而选择优先满足生物脱氮还是生物除磷对进水碳源的需要,而且各区的分配比例还可以根据不同水质条件下生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化进行灵活调节。

3.3    提升方式

由于膜池有效水深较生物池浅,混合液回流有两种提升方式:①采用前提升系统,即好氧池出水由泵提升至膜池,膜池的混合液重力回流至生物池;②采用后提升系统,即好氧池出水自流至膜池,膜池的混合液通过回流泵提升至生物池。后提升系统较前提升系统提升混合液的流量小,回流泵分别对应各组膜池便于独立检修,但管路系统较为复杂;前提升系统管路系统较为简单,检修维护工作量小,提升扬程较低。在现有的MBR系统中两种回流方式均有应用。实际工程应用时应根据水位差、膜池分组情况、进水水质和膜组件形式等综合比较确定。

3.4    好氧区形式

传统活性污泥A2O系统的好氧区构型多为长方形廊道的推流式形式。对于MBR工艺,其好氧区宜设计成完全混合式,一方面有利于混合液处于良好的紊动,保持悬浮状态,减小因剪切造成的污泥颗粒破解,并提高曝气设备的充氧速率;另一方面,从膜池回流至好氧区的大比例混合液可以实现快速混合以充分利用膜池内的DO。

4    MBR工艺生化系统设备设计关键技术

4.1    搅拌器对于厌氧区和缺氧区,如果池型(或分隔后的池型)接近于正方形(L/B<1.3),建议采用倒伞型搅拌器。因为其运行能耗低,立式环流搅拌均匀,不易产生死角,水下无易损耗件且不会在搅拌主体上挂带任何物质而形成堵塞。

4.2    曝气器

MBR工艺单位面积的供气量远大于传统工艺,因此,必须选择单位通气量大、氧转移率高的曝气设备。在已运行的几个MBR工程中,聚乙烯改性纤维管式曝气器和全球型刚玉曝气器的运行效果较好。

4.3    回流泵首先,根据回流位置的不同选择不同的设备:对于生化系统内部的回流通常采用穿墙PP泵;对于膜池回流至生化系统的回流泵再根据提升方式的不同进行选择:如前提升方式一般采用潜水轴流泵,后提升方式的回流泵又有两种形式:①设置于膜车间内时,通常采用卧式端吸离心泵,且由于输送介质为高浓度的污泥,不宜采用清水泵,大多采用污水泵干式安装;②当系统设回流污泥渠时,回流泵设置于渠内,通常采用穿墙PP泵。

4.4    剩余污泥排放泵

剩余污泥排放泵可以设置于生化池内也可设置于膜池进水渠内,一般采用潜水排污泵。建议设置于生化池内,可以用来排除池底泥砂并可兼做生化池放空泵。4.5    曝气鼓风机
首先应优先选择气量调节范围较大的单级离心鼓风机。若采用多级离心鼓风机,必须配置变频器,不宜采用罗茨鼓风机。其次,所选的鼓风机应使调节后的组合供气量涵盖计算供气量的区值。(本文根据发表于《中国给水排水》的“城镇污水处理工程MBR工艺生化系统设计关键技术”一文整理而成,作者为无锡市政设计研究院有限公司的蒋岚岚、胡邦、张万里、李大成、梁汀)


【跨越死亡之谷】中国通往未来的可持续污水处理之路,到底如何走?

0

跨越死亡之谷】中国通往未来的可持续污水处理之路,到底如何走?

 2016-07-20 iwawater 水进展

那一年,2014年,活性污泥法诞生百年。


2014世界范围内每一个角落,科学家们都在深刻反思与理性展望,下一个百年,污水处理的发展趋势,我们从何处来,我们要往何处去?典型的代表作,参考Mark C. M. van Loosdrecht的文章,想必此文大家很眼熟了。




2014年的中国,世界范围内每一个角落,我们也在思考和梦想开启一个属于中国污水处理界的未来。2014至今,我们国内同行真的进行了很多思考、做了很多设想、规划和实践。但是,笔者看来,2014年至今,无疑是中国污水处理技术发展史上最为浮躁的时期。


在追逐未来可持续发展污水处理技术路线征程中,国内很多同行在不同层面不同尺度上的实践,都在告诉世界,我们没有停止迈向未来可持续污水处理发展的脚步。


然而,属于中国的面向2030年的污水处理技术路线图,依然是熙熙攘攘中没有停止探索求进的步伐,但是,遗憾的是,在面向未来可持续污水处理技术领域的基础理论探究及应用技术路线的开发,我们国内同行鲜有涉及,这就是理想与现实的距离。


对面向未来的下一代可持续污水处理工艺,我们无限期待中国的技术路线出炉,像荷兰那样,新加坡那样,能真正面向社会公布有我们中国特色的未来技术路线图,我们期望不是照搬,而是融入了我们自己的技术理念和成果;不是舶来品,更不是仿制品,要因地制宜,适合国情。



关于面向未来的可持续污水处理技术路线,国外一些著名专家这几年纷纷推出自己的技术路线,这些路线明显带有显著的个人特质。


1)看看MBBR的发明人,Ødegaard在清华大学主办的学术期刊《Front. Environ. Sci. Eng》2016年发表的一篇文章《A road-map for energy-neutral wastewater treatment plants of the future based on compact technologies (including MBBR)》,这篇文章几乎是给中国量身定制的,数次提到了“China concept WWTP”,他提出的技术路线完全采用了全流程MBBR,就连第一级碳去除、捕获阶段,都采用了MBBR技术,更别提主流和侧流段。看来Ødegaard的想法是,只要有微生物存在的场合,就最好上MBBR才是稳妥的。

其实,笔者不是反对MBBR,只是在思考,预处理段采用MBBR的必要性不足。但主流和侧流采用MBBR、尤其是主流采用MBBR或许是好主意,为什么呢?看看这篇文章。

文章在结论中提到:“Anammox bacteria are viable and active in municipal wastewater treated via high-rate aerobic treatment, even at low temperatures. However, achieving partial nitritation together with anammox at low temperatures remains a challenge, for which attached growth strategies  with thick biofilms may be a solution.

笔者给出一张图片,你就明白其中道理了。


其实,意识到这个问题的,我们国内某研究团队,也是采用了biofilm作为Anammox载体,不过他们是在侧流Rejectwater的处理,在侧流处理污泥消化后sludge dewatering liquors,采用IFAS构型,获得了不错的效果,但是这个试验条件是在“The HRT of the IFAS reactor was 0.9–1.0 d and the temperature was 29–30 ℃”环境条件下进行的,且进水TN浓度平均在400-500 mg/L,这种基质水平对于普通市政生活污水是不可想象的。这就是为何ANAMMOX在侧流很容易实现,而主流很难成功的环境及基质条件的限制。



2)奥地利 Innsbruck大学的Bernhard Wett,前几年也提出了面向未来可持续污水处理技术路线,发表在Water research,这条技术路线,将其10多年前提出的DEMON工艺也发挥到了极致,A-B工艺 构型,A段采用高负荷活性污泥法,在“主流+侧流”都采用了基于DEMON工艺的厌氧氨氧化:


     资料来源:Environmental sustainability of an energy self-sufficient sewage treatment plant:Improvements through DEMON and co-digestion, water research,2015


3) 荷兰KWR水循环研究院提出了一种新型“A-B工艺”,并申请了专利,这种技术将A段高负荷、短停留时间工艺,耦合动态过滤分离技术超量捕获有机物进行厌氧消化,以最大程度上将污水中的有机物转化为能源,A段可浓缩70%进水COD,B段采用主流厌氧氨氧化技术。类似革新技术笔者认为代表了世界未来污水处理发展趋势。



有些变化,或许是你我在不经意中。这个世界上,刻意追求本不是你的东西,或许最终一无所获。但是无心插柳柳成荫的事件,却说不定哪天突然发生。


比如,中国台州污水厂采用光伏式发电,在实现污水厂迈向碳中和路上迈出了一步,应该是有意的尝试。这个项目被IWA  Source报道:

China turns to carbon-neutral treatment plants.

The resulting 4.39 MW of new capacity annually offsets 30 percent of energy consumption for the plant.


图片中这些实践者,除了郝晓地教授外,或许他们只是污水处理厂的普通员工,也抑或是厂长,没有那样高大上的理论和梦想,他们的愿望和朴素,并按照自己的设想去规划和实现,或许他们起初没有想到,他们一个简单的做法,却是使自己运行的污水厂再沿着未来污水厂“碳中和”的轨迹在推进了一大步。


这2年,主流厌氧氨氧化变成了一个世界范围内污水处理领域最热点的词汇,没有之一!但是,目前尚没有看到一个真正实现低温下(水温低于13度))可持续运行的中试规模的Mainstream Deammonification 案例报道。

目前,起码是10年之内,看到的希望(笔者也是大胆预测),主流AMX最现实的应用是在热带或者亚热带区域,常年能提供至少20度以上的水温。2016年,新加坡Cao Yeshi,  荷兰Mark C. M. van Loosdrecht, 和美国Glen T. Daigger几位大牛在W&ST发表一篇文章:



看看这篇文章介绍的“Mainstream partial nitritation and anammox”,笔者乍看以为是规模做到20000m3/d的案例出现了,原来是在20000m3/d的实际污水厂进行的试验。此文章介绍的试验规模水温是什么情况?看看文章描述:“

The reactor used had a total volume of 10 L, height 29.1 cm, maximum liquid volume of 8.5 L. A heater was used to control the water temperature inside the reactor at 30± 2℃, which was similar to that of the full-scale plant.”

小试规模:从这种小试到生产性试验再到稳定的工程化应用,需要多久?借用斯坦福大学吴惟民教授的PPT:



斯坦福大学吴教授给出10-30年!!!你懂得!技术的创新,需要跨越“死亡之谷”!没有人直接可以穿越死亡之谷直接到达自由世界!


实际上,我们要至少看到中试规模的稳定运行案例(经历全年各种水温变化条件),才可以评估这种革新技术的可靠性、稳定性,有可靠的中试数据,才有可能迈向更大尺度的生产性试验研究和工程实施层面。


【废水】化粪池等6种常用污水(预)处理设备及去除率汇总

0

【废水】化粪池等6种常用污水(预)处理设备及去除率汇总

2016-07-31 中国给水排水



一 化粪池原理及水污染物去除率

三格化粪池厕所的结构原理
三格化粪池由相联的三个池子组成,中间由过粪管联通,主要是利用厌氧发酵、中层过粪和寄生虫卵比重大于一般混合液比重而易于沉淀的原理,粪便在池内经过30天以上的发酵分解,中层粪液依次由1池流至3池,以达到沉淀或杀灭粪便中寄生虫卵和肠道致病菌的目的,第3池粪液成为优质化肥。
新鲜粪便由进粪口进入第一池,池内粪便开始发酵分解、因比重不同粪液可自然分为三层,上层为糊状粪皮,下层为块状或颗状粪渣,中层为比较澄清的粪液。在上层粪皮和下层粪渣中含细菌和寄生虫卵最多,中层含虫卵最少,初步发酵的中层粪液经过粪管溢流至第二池,而将大部分未经充分发酵的粪皮和粪渣阻留在第一池内继续发酵。流入第二他的粪液进一步发酵分解,虫卵继续下沉,病原体逐渐死亡,粪液得到进一步无害化,产生的粪皮和粪 厚度比第一池显著减少。流人第三他的粪液一般已经腐熟,其中病菌和寄生虫卵已基本杀灭。第三池功能主要起储存已基本无害化的粪液作用。
三格化粪池厕所的地下部分结构由便器、进粪管、过粪管、三格化粪池、盖板五部分组成。便器:由工厂加工生产或白行预制,便器采用直通式,与进粪管联接,也可使用水封式便器,不再安装近粪管。
进粪管:塑料、铸铁、水泥管均可,内壁光滑、防止结粪、内径为10cm,长度为30-50cm。过粪管:以塑料管为好,直径为10-15cm1-2池间的过粪管长约70-75cm2-3池间的过粪管长约5055Cm
三格池:用砖砌水泥粉壁面或水泥现浇,预制均可,以""字形为主要类型,若受地形限制,""字形、""个型摆都也可。容积达到贮粪2个月为宜。三格池有效深度应不少于1 cm 13格容积比例一般为213
盖板:可自行预制,要做到既密闭,又便于清渣和取粪。
   化粪池水污染物去除率如下:

        COD                    15%                

BOD5                    9%                

SS                        30%               

        氨氮                      3%

化粪池处理后出水不能达到国家综合排放标准的要求.

依据资料显示化粪池如果每半年清理一次,则化粪池处理效率可达51%,如果每一年一次则为28%,若无清理则降低为3%,注解:网上有化粪池计算小软件






   二 隔油池

HBGY-YS型不锈钢油水分离器(隔油池)基本参数

一、隔油器工作原理: 隔油器由三个槽组成。当厨房排水流入第一槽时,杂物框将其中的固体杂物(菜叶等)截流除去乙进入第二槽后,利用密度差使油水分离。废水沿斜管向下流动,进入第三槽后从溢流堰流出,再经出水管收集排出。水中的油珠则沿斜管的上表面集聚向上流动,浮在隔油池的槽内,然后用集油管汇集排除,或人工排除。 

隔油器规格性能表: 

型号规格

实容量

(L

容许流入水量

QL/MIN

容许阻集量+堆积量

Gu+GbKg

外形尺寸

L*W*Hmm

槽数

(格)

板厚

mm

YS-400

50

40-60

15-5

400×350×350

3

1.0

YS -500

70

50-70

20-7

500×400×400

3

1.0

YS -700

95

60-90

24-9

700×400×400

3

1.2

YS -800

135

90-120

35-14

800×500×500

3

1.2

YS -800

135

90-120

35-14

800×500×500

3

1.5

YS -1000

205

110-160

52-20

1000×500×500

3

1.5

YS -1200

295

150-220

70-27

1200×600×600

3

2.0

YS -1400

520

240-340

124-47

1400×800×800

3

2.0

YS -1400

520

240-340

124-47

1400×800×800

3

3.0

YS -1600

745

350-500

197-74

1600×1000×1000

3

2.0

YS -1600

745

350-500

197-74

1600×1000×1000

3

3.0

隔油器特点:a)油水分离效率高,可去除油粒粒径在601lm以上的油珠;b)停留时间短,一般不大于30min;c)占地面—积小-/约占平流式隔油池的l/4(01-/3(处理水量相同时); d)臭气较少; 容量计算。 

四、计算公式: 1、设计流量Q(L/min): Q=Gn*n÷60÷t×kGn一水量定额:L/人·餐(见表—1); n一平均每日就餐人次;t一厨房每日使用时间(h)(见表一1)k一安全系数:4;2、 油脂阻集量Gu(kg);Gu=GunXnXWlX0.001Gun一平均每人每餐阻集量:g/人·餐(见表一1);W1一清除周期:天(一般为7天)3、“油脂+残渣”堆积量:Gb(kg)Gb=Gbn×n×Wl×0.001Gbn=每人每餐“油脂+残渣”堆积量:g/人·餐(见表一);二、隔油器设计参数及性能表:服务对象水量定额Gu(L /人·餐) 使用时间t(h /日) 平均每人餐的阻集量+堆积量Gu+Gb 油脂阻集量Gun:g/人·餐 “油脂+残

注:使用本表时取值视情况而定,一般水量定额中餐较西餐大;用洗碗机较人工洗碗大。

本系列产品是配合主要厨具的辅助产品之一,主要功能是用来清洗蔬菜、工具等,是各厂矿、机关及宾馆,饭店大食堂的必备用品,依不同需要,大致分为小槽、中槽、大槽三种类型,其具体尺寸请参看表格,根据用户要求可带开生台,残食台,平台等设施。整体由不锈钢制成,外形美观、使用方便、易清洁、经济实惠、抗蚀防腐、经久耐用。本产品需要根据客户使用面积定型加工制造。

HYGUZ—Ⅲ型厨房隔油器由三个槽组成。当厨房排水流入第一槽时,杂务框将其中的固体杂务(菜叶等)截流除去。进入第二槽后,利用密度差使油水分离。废水沿斜管向下流动,进入第三槽后从溢流堰流出,再经出水管排出。水中的油珠则沿斜管的上表面集聚向上流动,浮在隔油池的槽内,然后用集油管汇集排除或人工排除。


特点:

油水分离效率高,可去除油粒粒径在60vm以上的油粒;

停留时间短,一般不大于30min;

占地面积小,约占平流式隔油器池的1/4~1/3(处理水量相同时);

臭气较少;

斜管式除油效率是平流式的4—5倍。




 三 一体化污水处理系统

HY-WWS微型污水处理系统
一、 HY-WWS微型污水处理机技术特点
1、 采用先进CASS法(厌氧+好氧)处理工艺(SBR工艺的改进型)
2、 污泥产量少/无需污泥处理设备
3、 有机污染物去除率高/出水水质稳定/抗冲击负荷能力强
4、 脱氮除磷/出水可入天然水体
5、 埋于地下/不占地
6、 专门用于小流量污水处理
7、 运行费用低(每吨处理成本仅为0.45-0.5元)
8、 投资成本低(比传统工艺节约30%以上)
9、 安装简易/管理方便
10、 采用生物膜过滤技术,出水效果更好
二、 HY-WWS微型一体化污水处理系统
该技术和设备是本公司自行研制开发的生活污水处理器,其主要功能是使生活污水经厌氧+好氧处理后达到国家或地方排放标准。设备可以埋地。该技术和设备已在全国10多个工程中推广使用,得到用户一致好评。该设备的特点是:无须设置生化池,具有安装方便,使用简单的特点,大大降低了污水处理的建设造价。
三、 HY-WWS微型一体化污水处理机适用范围
宾馆、饭店、公寓、住宅小区、旅游别墅;单体建筑、商店、剧院、办公楼、学校、医院;高速公路配套设施等。
四、 HY-WWS微型一体化污水系统的安装、调试和维护保养
(一)安装
1、 直接安装在化粪池的管路中,采用钢板制作,并用环氧树脂进行防腐处理。
2、 一体化设备无填料,采用直接混合曝气,效率高。
(二)调试
设备安装完毕之后,启动设备进行曝气,闷曝2~3天后滤料上即可长上橙黄或黑褐色的生物膜,可继续运行。由于本工艺采用SBR为基本工艺,故也可不设填料。
(三)设备维护保养
设备每运行1000小时保养一次,进行反冲洗,出水滤蕊达寿命后须更换,水泵每运行6000小时保养一次,定期加润滑油,参考有关说明书执行。
五、 净化效果
CODcr去除率>85%
BOD5去除率>90%
出水CODcr20-60mg/1
BOD510-30mg/1




  四 地埋式污水处理设备


1.WSZ-AO地埋式污水处理一体化设备

WSZ-AO地埋式污水处理一体化设备采用世界上先进的生物处理工艺,集去除BOD5CODNH3-N于一身,它被广泛的应用于高级宾馆,别墅小区及居民住宅小区的生活污水和与之相似的工业有机污水处理,出水能达到国家污水综合排放标准GB8978-1996的一级

,替代了去除率很低,处理后出水不能达到国家综合排放标准的化粪池。经过实地应用表明,WSZ-AO系列污水处理设备是一种处理效果十分理想且管理方便的设备。
适用范围

宾馆、疗养院、医院,学校、住宅小区、别墅小区等生活污水的处理。

水产加工场、牲畜加工厂、鲜奶加工厂等到生产废水的处理。

产品特点

    WSZ-AO系列污水处理设备可埋入地表以下,地表可作为绿化或广场用地,因此该设备不占地表面积,不需盖房,更不需采暖保温。

    WSZ-AO系列污水处理由二级池子组成,一级为钢筋混凝土结构,埋深较大,另一组为钢结构,埋深较浅。钢结构池采用国内首创的互穿网络防腐涂料进行防腐。它是一种橡胶网络与塑料网络互相贯穿形成互穿网络聚合物,它能耐酸、碱、盐、汽油、煤油、耐老化、耐冲磨,能带来锈防锈。设备一般涂刷该涂料之后,防腐寿命可达12年以上。

    WSZ-AO系列污不水处理设备中的AO生物处理工艺采用推流式生物接触氧化池,它的处理优于完全混合式或二、三级串联完全混合式生物接触氧化池。并且它比活性污泥池体积小,对水质适应性强,耐冲击性能好,出水水质稳定,不会产生污泥膨胀。同时在生物接触氧化池中采用了新型弹性立体填料,它具有实际比表面积大,微生物挂膜、脱膜方便,在同样有机负荷条件下,比其它填料对有机物的去除率高,能提高空气中的氧在水中溶解度。

    由于在AO生物处理工艺中采用了生物接触氧化池,其填料的体积负荷比较低,微生物处于自身氧化阶段,因此产泥量较少。此外,生物接触氧化池所产生瀚污泥的含水率远远低于活性污泥池所产生污泥的含水率。因此,污水经TWZ系列污水处理设备后所产生的污泥量较少,一般仅需90天左右排一次泥。

    WSZ-AO系列污水处理设备除了采用了常规的鼓风机消音措施外(如隔振垫、消音器等),还在鼓风机房内壁设置了新型吸音材料,使设备运行时的噪音低于50分贝,减轻了对周围环境的影响。

    WSZ-AO系列污水设备配有土壤脱臭设施。其利用钢筋混凝土结构池体上部空间设置改良土壤及布气管。当恶臭成份通过土壤层溶解于士壤所含的水份中,进而由于土壤的表面吸附作用及化学反应转入土壤,最终被其中的微生物分解而达到脱臭目的。

    WSZ-AO系列污水处理设备配套全自动电器控制系统及设备损坏报警系统,设备可靠性好,因此平时一般无需专人管理,只需每月季度的维护和保养。


2.WSZ-F设备技术参数                                                    

WSZ-F新型玻璃钢污水处理设备:该设备能够处理生活系统综合性废水及其相类似的有机污水,采用玻璃钢结构,具有质轻、耐腐蚀、抗老化性等优良特性,使用寿命长达50年以上,全套装置施工简单,操作容易,所有机械设备均为自动化控制,全部装置设备置于地表以下。广泛应用于宾馆、饭店、疗养院、医院、住宅小区等以及与生活污水类似的各种工业有机污水.该设备处理效果如下:

项目                进水           出水           去除率(%)                            

BOD            100-200        20            80-90             

COD            200-400        70            65-82.5             

SS             200-450        30            85-93




五 人工湿地

   人工湿地(Constructed Wetlands)是为污水处理人为模拟“自然湿地”建造的一个“自然系统”,是人为地在有一定长宽比和地面坡度的洼地里将石、砂、土壤,煤渣等一种或几种介质按一定比例构成基质作为填床料,并有选择性地植入植物的污水处理生态系统。植物为“自然系统”中的降解有机物微生物提供基质,通常选择植入具有性能好,成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物如芦苇,蒲草等。人工湿地对污水的净化是人工基质、水生植物和微生物这个复合生态系统的物理、化学和生物作用的共同结果,通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、微生物同化分解和植物吸收等途径去除废水中的悬浮物、有机物、氮、磷和重金属等,其中微生物和自然化学作用占约90~1o,水生植物则占7一l0%。这个独特的动植物生态体系实现了不仅能实现对污水的高效净化,同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环,促进绿色植物生长并使其增产,实现废水的资源化。


 

表1 人工湿地对有机物去除率比较

研究者

湿地类型

污水类型

去除率(%)

备注

BOD5

COD

SS

丁延华


毛纺厂废水和生活污水

85.8

81.2

93.8

人工湿地系统

岳春雷

垂直流

生活污水

92.59

91.42

88.81

人工湿地系统

靖元孝等

潜流型

生活污水

74

74


人工湿地系统

吴振斌

垂直流

东湖湖水

76.7

66.1

72.4

中试系统

崔理华等

垂直流

城市污水

88~92

76~87


试验阶段

成水平等




94


人工湿地系统

Y. Ann等



95


88

人工湿地系统

深圳白泥坑


生活污水

90

80.47

93

人工湿地系统

深圳市环科所

垂直流

生活污水

94.03

88.79

64.92

石岩一期人工湿地系统

表2 人工湿地对氮的去除率比较

研究者

湿地类型

污水类型

去除率(%)

备注

TN

NH4-N

NO3-N

丁延华

表面流

毛纺厂废水和生活污水

64.6

59.4

75.3

人工湿地系统

岳春雷

垂直流

生活污水

72.10



人工湿地系统

靖元孝等

潜流型

生活污水

64



人工湿地系统

成水平等




40~96


人工湿地系统冬季~夏秋

Y. Ann等



67

61

72


Comin等


农业径流

84~98



人工湿地系统,西班牙

崔理华等

垂直流

城市污水


75~85


试验阶段

G. Sun等


农业废水


93.1


人工湿地系统

胡焕斌


矿山废水


17.3~99.2


人工湿地系统

深圳市环科所

垂直流

生活污水

62.46

81.19


石岩一期人工湿地系统

表3 人工湿地对磷的去除率比较

研究者

湿地类型

污水类型

TP去除率(%)

备注

丁延华


毛纺厂废水和生活污水

55.1

人工湿地系统

岳春雷

垂直流

生活污水

94.25

人工湿地系统

靖元孝等

潜流型

生活污水

47.0

人工湿地系统

吴振斌

垂直流

东湖湖水

76.7

中试阶段

崔理华等

垂直流

城市污水

77~91

试验阶段

成水平等



82.8~90

人工湿地系统

Y. Ann等



76

美国

Bhamidmarri等



90

人工湿地系统

深圳市环科所

垂直流

生活污水

97.20

石岩一期人工湿地系统




六OGA餐饮业含油污水处理器

这种餐饮含油废水治理设施可以将餐饮废水中90%以上的油分离出来,作为工业原料实现循环利用。餐饮废水经生化处理后COD(化学需氧量)去除率达到55%以上,出水水质可以达到城市生活污水管网的入网要求。 

基本原理:油脂去除器(OGA)综合利用重力法、机械法、生物法等处理厨房含油污水,处理后油脂(FOG)、总悬浮颗粒(TSS)、生化需氧量(BOD5)等指标均有大幅度的下降。

OGA含油污水处理器的五大优点 :

1.去除效率高,OGA结合三种方式对污水进行强化处理,提高出水水质,真正达到国家有关的排放标准。

2.占地面积小,施工方便,整个土方工程约2m2,工程造价低。

3.每个OGA装有报警器,当滤芯需要清理时将自动报警,提醒客户做到有机的管理维护,给使用者带来方便。

4.无能耗、无耗材,使用成本非常低,维护简单。

5.浮油和沉渣相对集中,便于收集和清捞,为今后形成高效率、企业型、集中化废物收集创造条件。

典型安装:

OGA可安装在室内或室外、地下及地面,在寒冷的地区需要做好保温措施。

厨房含油污水经直径D110的管径进入OGA前,需要设置滤网以避免杂质影响设备的功能。对于已有隔油池(调节池)处理设施的改造,可将OGA内核心部分安装在隔油池(调节池)内。未安装隔油池(调节池)的处理设施,OGA前

需设调节桶,以隔除可浮游和大颗粒沉渣。


OGA餐饮业含油污水处理器


   OGA餐饮业含油污水处理器是在引进美国ZABEL公司技术基础上,对于中国与西方不同的饮食习惯所产生不同的处理介质的情况进行重新设计、研制、试验后,生产出来的高效、低耗、易维护的含油污水处理器。

   OGA技术分析 OGA餐饮业含油污水处理器是提供一种将重力法,生化法和机械缝隙过滤相结合,

处理能力强,分离效率高的含油污水排放过滤器。

    首先,含油污水进入调节桶,在调节桶内利用污水在容器中约半小时间停留时间,水流趋于稳定,水中的离散油和浮渣很快上升至水表面,颗粒较大的杂质下沉于桶底,经过隔板和出水口引入生化过滤器,从过滤器下端的入口自下而上分别经每层滤芯片的进水孔翻越拦截堤坝进入围堰沉积区,由于滤芯独特的增大表面积和延长围堰拦截堤坝长度的结构设计和亲油性材料,使得污水流经滤芯的水流相当缓慢,并与生长在滤芯片表面的微生物充分接触。微生物将对污水中被油脂包含着的细小颗粒--有机物进行分解吸附,同时芯片间的细小缝隙阻挡微粒的通过,然后污水从各芯片溢出口汇集到纵向出水通道,最后从纵向出水通道经过滤器出口流出。这样出水水质既去除了污油和沉渣,又隔离了含油的细微颗粒,并通过生物菌降解水中的有机成份,从而使出水中的油脂(FOG)、总悬浮颗粒(TSS)和化学需氧量(COD)都大大降低。

   2001年12月经上海同济大学环境保护产品质量监督检验中心对产品试点进行了检测,其检验报告显示COD进水626?J/L,出水284?J/L,去除率54.6%,TSS进水5163?J/L,出水82.5?J/L ,去除率98.4%,FOG(动植物油)进水7666?J/L,出水56.3?J/L,去除率99.3%,完全达到国家三级排放标准和污水排入城市下水道水质标准。

技术背景

餐饮业含油污水是指饮食行业在作业过程中所排入下水管道的污水,其特点是含油脂较高,特别是中国人的饮食结构使得污水中的油脂和总悬浮颗粒含量特别高,其中油脂含量在7600?J/L左右,总悬浮颗粒在5000?J/L左右。它有二大危害,第一:大量的油脂和残渣极易粘附在下水管道壁上,日积月累使得管道实际流通面积越来越小,最后形成堵塞,据报道一般中等城市城区每天就有上百处因油脂造成的管道堵塞而需疏通,其经济损失达到几十万元。第二:大量的油脂通过管网最后进入污水处理厂,使得对油脂十分敏感的生物菌大量变坏、死亡,造成出水水质明显下降并对排放水体造成污染。所以长期以来餐饮业的含油污水去油的问题始终是追于解决而又没法解决的大难题。其根本原因是没有好的产品或者说没有在出水水质和产品价格上能被市场所接受的产品。

OGA含油污水处理器与其它现有技术比较有以下优点:

①.去除效率高,OGA结合三种方式对污水进行强化处理,提高出水水质,真正能达到国家要求的排放标准。 ②.结构独特,设计新型,脱离了传统的结构引进了新的设计思想,体现了在同类产品中的领先地位。 ③结构简单、可靠,生产成本和使用成本低。OGA在国外已有7-8年的历史,使用非常稳定、可靠,在美国市场占有率达在70%。在国内本产品的价格也大大低于气浮等产品的价格,为广大中小饭店、快餐店连锁店所接受,成为取代隔油池的大路产品。 ④占地面积小,施工方便,整个土方工程约2m3,工程造价低。 ⑤每个OGA装有报警器,当滤芯需清理时将自动报警,提醒客户做到有机的管理维护,给使用者带来方便。 ⑥无能耗、无耗材,使用成本非常低,只需对产品按说明作简单的维护。 ⑦浮油和沉渣相对集中,便于收集和清捞,为今后形成高效率、企业型、集中化废物收集创造条件。

设备安装

在安装前,厨房及下水沟应设置滤网,以除去较大的废渣:

OGA是不需要外加能耗的污水处理设备,但调节桶(隔油池)的进水管和0GA的出水管应有50mm的水位差。并应考虑取样方便,OGA的出水管下沿位置应高于接纳城网排水管(渠)的最高水位。同时请注意进水管和出水管的水平,以保证进水分配均匀和水力负荷相近,另外城市排水管道应畅通,能让0GA设备正常运行: 报警器应安装在显眼之处,多个报警器的安装应高度一致,整体美观,信号线和电线的连接安装应考虑安全,避免磨损、浸泡:隔油池的制作须做到防渗漏,并且能有效去浮油和沉渣: OGA设备和调节桶可安装在室内和室外的地下及地面,在寒冷地区需作好保温措施;必要时可直接安装滤芯在室内:

对于大流量情况,须多个滤芯并联,安装应按照代理商提出方案施工,现场施工按GBJ14-87《室外排水设计规范》执行。 OGA的安装配件较少,可在室内、室外、地面、地下安装,适合于新建或者改建、扩建项目。

设备维护图示

① 先打开外容器的顶盖,并检查设备运行情况(附图1)

② 用力压报警器探头并逆时旋出(附图2)

③ 用手垂直将滤芯提起(请注意此时滤芯的位置)(附图3)

④ 横置滤芯,用清水清洗,不要左右晃动手柄,以免手柄断裂(附图4)

⑤ 自上而下冲洗滤芯,冲洗时不使用加压的自来水,一定要在滤芯上保存一定量的油脂层,以保证微生物不能被完全清除而再重新培养。(附图5)

⑥ 冲洗完毕后将滤芯重新放回原来的位置,注意方向(附图6)

⑦ 装上报警器探头,盖上顶盖,并先擦洗外壳(附图7)

⑧ 清理排污水道(附图8)

⑨ 检查报警器,查看是否良好(附图9)

 

技术|水处理从业得知道的六大生态修复技术

0

技术|水处理从业得知道的六大生态修复技术

2016-08-05 中国给水排水



六大生态修复技术汇总,河道治理、植物修复技术等掌握其中。

1人工增氧技术


1概念:


通过一定的增氧设备来增加水体溶解氧,加速河道水体和底泥微生物对污染物的分解。一般采用固定式充氧设备(如水车增氧机、提升增氧机、微孔曝气等)和移动式充氧设备(如增氧曝气船),可以充空气,也可以进行纯氧曝气。


人工增氧技术


2优缺点:


为好氧微生物及以藻类为食的一些原生动物提供了良好的生长条件,有助于好氧生物区系的出现并不断发展,增加了河道生物多样性。但需要提供动力,对相对封闭的水体难以充分发挥作用。

2复合生态滤床技术


1概念:


复合生态滤床是一种特殊人工湿地,是20世纪70年代兴起的污水生态治理技术。复合生态滤床是由集水管、布水管、动力设备、生物填料、水生植物及复合微生物等共同组成。


复合生态滤床技术


2优缺点:


建设和运行费用低,能耗少,维护方便,具有一定的景观作用。容易造成堵塞,后期需要人力长期管护。

3生物膜净化技术


1概念:


生物膜净化技术是利用一种全新的织物型生物膜载体,使用经培养驯化的高效微生物和微型生物,附着在填料或载体上繁殖。


生物膜净化技术


2优缺点:


抗污水和化学物的侵蚀,保证微生物的繁殖力并提高其代谢率。吸附、分解氧化有机污染物、藻类、氮磷等营养物,使河道水体得到净化。投资较高、单位处理效率较低。

4水生植物修复技术


1概念:


通过种植水生植物,利用其对污染物的吸收、降解作用,达到水质净化的效果。水生植物生长过程中,需要吸收大量的氮、磷等营养元素,以及水中的营养物质,通过富集作用去除水中的营养盐。


水生植物修复技术


2优缺点:


建设和运行费用低,可结合景观设计打造优美的植物景观。周期较长、需要配合其他工程技术使用。

5底泥生物氧化技术


 城市水环境是一个开放的系统,其水体或流动、或受潮汐影响、或间歇性换水,而底泥是河道多年污染的积累,是河道黑臭和富营养化的重要原因。


1概念:


底泥生物氧化是将含有氨基酸、微量营养元素和生长因子等组成的底泥生物氧化配方,利用靶向给药技术直接将药物注射到河道底泥表面进行生物氧化,通过硝化和反硝化原理,除去底泥和水体中的氨氮和耗氧有机物。


2优缺:


有效提高河道自净能力、节省费用。无法绝对控制药物对水体无害。

6生物多样性调控技术


1概念:


通过人工调控受损水体中生物群落的结构和数量,来摄取游离细菌、浮游藻类、有机碎屑等,控制藻类的过量生长,提高水体透明度,完善和恢复生态平衡。


生物多样性调控技术


2优缺点:


提高河道自净能力、恢复河道生态多样性。周期长、常作为后期深度处理工艺。


(来源:上上农林  转载:慧聪水工业网)




澳大利亚留学环境工程专业

0

环境工程是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。环境工程同生物学中的生态学、医学中的环境卫生学和环境医学,以及环境物理学和环境化学有关。由于环境工程处在初创阶段,学科的领域还在发展,但其核心是环境污染源的治理。

专业特色

环境工程是21世纪重点发展的高新科技之一。本专业培养的学生具有扎实的环境工程理论知识、专业技术和工程设计能力,特别是在(高浓度)有机废水的生物化学处理、可持续发展的垃圾填埋处置及环境污染修复的生态工程等方面的理论和技术独具特色。

主干学科与主干课程

主干学科:环境科学与工程

主干课程:物理化学、工程流体力学、环境工程微生物学、环境生态学、环境工程原理、环境影响评价、水污染控制、固体废物处理与处置、大气污染控制

主要实践性教学环节:测量实习、工程制图、计算机应用及上机实习、水力学实验、微生物实验、环境监测实验、水处理实验、空气污染控制实验等,一般安排40周左右。

就业以及奖学金情况:

年收入将在8万—10万。我国在环境工程师方面的缺口在42万人员左右。澳洲的环境工程理念全球领先,其中RMIT、MONASH、UNSW、QUT,墨尔本大学的环境工程和设计专业久负盛名。

工程专业的奖学金情况例如UTS悉尼科技大学提供2000澳币的成就奖学金(achievementscholarship)在工程专业第一学期拿到最好成绩的学生,一年办法12个奖学金获得者。澳洲院校大部分本科阶段的奖学金比较少,部分院校要求念完第一年以后可以申请。

澳洲卧龙岗大学在提供大学卓越奖学金的同时,学校工程类也同时提供每年4000澳币的现金奖学金,具体要求请参考附件,也就是说如果学生如果能拿到这个工程奖学金的同时,一定也可以拿到卧龙岗大学的卓越奖学金25%学费减免奖学金。

此项目奖学金是专门针对于本科课程设置,即Bachelor of Engineering Scholars(Course Code 730)或Bachelor of Science Physics Advanced(Course Code 757A)课程,要求中国学生高三数学,物理,化学及生物总共4门的成绩普通高中平均分高于90%,重点高中平均成绩高于85%。

如果学生满足上述课程的入学要求,获得通知书,并且成绩符合奖学金资格,学生也将收到奖学金通知书。卧龙岗大学的电气工程,电信工程,计算机工程是属于澳大利亚的八大工程学院之一。

亚洲最大的污泥处理项目参观记

0

亚洲最大的污泥处理项目参观记

 2016-10-07 赵凡 E20水网固废网
文章导读

2016年9月24日下午,2016(第八届)上海水业热点论坛参观环节正式启动,与会嘉宾于酒店前集合,兵分两路分别乘坐两辆大巴车前往各自的参观地。目的地之一是位于上海浦东新区的白龙港污水处理厂,对其污泥处理工程进行参观考察。


来源:中国水网   作者:赵凡


作为目前国内最大规模的污泥处理处置项目,白龙港污水处理厂污泥处理工程一直备受关注。2016年9月24日下午,2016(第八届)上海水业热点论坛参观环节正式启动,与会嘉宾于酒店前集合,兵分两路分别乘坐两辆大巴车前往各自的参观地。而此次,我们一行的目的地就是位于上海浦东新区的白龙港污水处理厂,对其污泥处理工程进行参观考察。

虽然上海水业热点论坛曾经三次参观考察这里的污泥处理工程,但是大家对白龙港污水处理厂依然是热情不减,非常期待了解白龙港污水处理厂的污泥处理工艺。在大巴车上,不少嘉宾就开始探讨白龙港污水处理厂的工艺,互相请教学习。

历经一个小时后,参观团队来到白龙港污水处理厂。由于白龙港污水处理厂坐落于浦东新区合庆镇朝阳村,稍有偏僻,可是当你驶入白龙港污水处理厂厂区之后,却发现白龙港污水处理厂厂区与周边环境形成鲜明的对比。

白龙港污水处理厂厂区内

大巴车驶入白龙港污水处理厂,如果不是厂区门口明显的标志的话,你绝对意识不到你到达的竟然是一个污水处理厂,还会以为是进入了一个生态园呢!进入厂区,一块块的绿色就开始交织成绿的屏障环绕在眼前,貌似除了厂房之外,到处都被绿色植被覆盖。

白龙港污水处理厂厂区一角

之后,在工作人员的带领下,参观队伍来到污泥处理厌氧区进行参观。据白龙港污水处理厂工作人员介绍,厂区面积约120 公顷。上海市白龙港污水处理厂,是上海市污水治理二期工程的一个重要组成部分,于2008年9月进行升级改造,升级改造后总规模为200万m3/d,其污泥处理工程规模1020t/d(以含水率80%计),是目前亚洲最大的污泥处理项目。

刚刚下车,大家就被白龙港污水处理厂污泥处理工艺流程图及“巨蛋”所吸引

白龙港污水处理厂污泥处理工艺流程图

接着,工作人员结合污泥处理工艺流程图对白龙港污泥处理系统进行了详细的讲解。白龙港污泥处理工程在对国内外污泥处理处置经验进行分析总结的基础上,采用了浓缩中温厌氧消化、脱水干化的处理工艺。

工作人员为大家详细讲解白龙港污水处理厂污泥处理工艺


参观考察人员认真听取工作人员的介绍

白龙港污水处理厂污泥处理规模为每天204吨,但是实际运行180吨以上干污泥,工程采用“污泥重力浓缩+机械浓缩+厌氧消化+脱水+部分干化” 污泥综合处理工艺。污泥处理系统工艺包括重力浓缩、机械浓缩、厌氧消化、离心脱水、污泥干化以及深度脱水系统,较好地结合了污泥消化处理工艺与污泥干化工艺。其总体处理流程为“浓缩-脱水-厌氧消化-污泥干化-土地利用-填埋”。

蛋形消化池

白龙港污水处理项目进场的污泥的一部分经过污泥厌氧消化处理。污泥厌氧消化系统由匀质池、消化池、沼气处理、沼气利用及加热系统组成。污泥消化池采用蛋形结构,共8座。蛋形消化池的单池容积为12400 m3,总容积为99200m3,池体最大直径为25m,高度为45m。进入消化池的污泥含水率为95%,消化温度为35℃,污泥停留时间为24.3d,有机负荷为1.21kgVSS/(m3•d),每日可产生沼气44512立方米,消化处理后的污泥产量为151吨干污泥/天。

即将进入干化车间,工作人员讲解白龙港污泥干化系统

在干化车间内,工作人员向大家详细介绍了白龙港污水厂污泥干化系统,并对大家的问题进行了详细的解答。据工作人员介绍,白龙港污泥项目的污泥干化系统采用流化床干化工艺,通过沼气锅炉导热油干化污泥,设计处理能力64.6 tDS/d,利用污泥消化系统所产沼气作为能源,天然气作为备用能源,经干化处理后的污泥含水率降至10 %以下,后混处理后含固率大于70 %的污泥外运送往上海老港垃圾填埋厂填埋。污泥项目的深度脱水系统总处理规模为300tds/d,除服务于白龙港污水处理厂污泥外,还处理中心城区12家污水处理厂的脱水污泥。深度脱水系统先对污泥进行调理,再经过板框压滤处理后,使出泥含水率低于60%。

白龙港污水厂污泥干化车间


白龙港污水厂污泥干化车间一角

其中,污泥消化产生的沼气将循环利用于消化系统的供热,多余的沼气产生的热量对脱水后的污泥进行干化。干化后的污泥外运后,可作为园林绿化介质土、垃圾填埋场覆盖土或建材原料土等资源化利用,这将大大节约运行能耗且降低运行成本,达到了国际先进水平。

工作人员认真解答大家的问题

工作人员认真解答大家的问题,有心的参观人员将要点全部记下

参观人员对白龙港污水厂污泥处理系统表现出浓厚的兴趣,大家都非常认真的听工作人员的讲解,在工作人员讲解过程中,大家生怕错过什么,不少人还将工作人员的讲解进行录音,也有一些人拿着笔记本及时记下要点,计划回去之后再仔细学习白龙港污水处理厂的污泥处理系统。此外,也有一些人员表示,希望能够更深入的了解白龙港污水处理厂的污泥处理系统,也希望能够有机会再次参观白龙港污水处理厂。

云南推进城镇污水处理厂管网建设和运营管理工作

0

  24日,省政府在玉溪市召开全省城镇污水处理厂管网建设和运营管理现场推进会。会议提出,确保“十二五”主要水污染物总量减排目标任务圆满完成,为我省争当生态文明建设排头兵作出新贡献。

  会议指出,去年我省大力推进污水管网建设和污水处理厂运营管理,共新建污水管网1373公里,完成年度任务的126.4%;144座污水处理厂已投入运行141座,投入运行率达97.9%。经环保部审核认定,去年全省生活源化学需氧量排放量28.69万吨,比计划目标多下降1.23个百分点;氨氮排放量3.95万吨,比计划目标多下降0.38个百分点,超额完成了国家下达的目标任务。

  会议要求,进一步加强组织领导,把今年管网建设、化学需氧量和氨氮减排任务分解落实到每一座污水处理厂,确保管网建设和减排工作任务到厂、责任到人;大力推进配套管网建设,强化突出问题的整改落实,确保新建污水处理厂尽快投入运行;探索推进城镇污水排污权有偿使用交易和第三方治理工作,不断提高污水处理运营管理能力;改革创新投融资运营模式,全面执行污水处理征收标准,积极推行政府与社会资本合作模式;完善监督考核体系,促进污水处理工作有序展开。

中国污水处理技术发展趋势

0

  “十一五”期间,淮河、海河、辽河、巢湖、滇池、松花江、三峡库区及其上游、黄河中上游等流域水污染防治规划,共安排污染治理项目2712个,投资1600亿元。截至2008年9月,已经建成881个,在建960个,完成投资510亿元。2008年工业废水治理投资194.6亿元。

  目前,中国城市污水处理主要采用生物活性污泥法。目前形成的较典型的二级处理工艺有:传统活性污泥法、AB法、A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟工艺、ICEAS工艺、CASS工艺、SBBR工艺、BIOLAK工艺等。其中应用较多的为氧化沟工艺和CASS工艺(CASS工艺和BIOLAK工艺为较新型工艺)。

  目前我国污水工业废水处理方法有:膜技术、磁分离技术、Fenton及类Fenton氧化法、臭氧氧化、湿式(催化)氧化、离子体水处理技术、电化学(催化)氧化、超声波氧化、辐射技术、光化学催化氧化、SCWO(超临界水氧化)技术、铁炭微电解处理技术。

  为推动中国污水处理行业的健康发展,必须完善各种排污收费、污水资源化监督管理等的法制规范建设;推行循环经济发展模式,在工业企业的新建和升级改造时采用BAT技术,实现原材料的减量化、再循环、再利用,以“污水资源化”为基本,从源头上减少污水及污染物的产生量。

  着力推进结构减排,加大对造纸、酿造、印染等行业落后产能淘汰力度,大力推进技术改造;积极推进农村污水的处理和资源化。这些措施扭转了中国在国民经济飞速发展的同时,水污染继续恶化的不良势头,显著改善了水环境。

  根据前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国污水处理行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》分析:要加大对污染源排放的控制力度,工业企业要采用深度处理达到稳定达标排放;除继续建设污水处理厂外,对已建成污水处理厂要加强运营监管,包括污水处理厂负荷率的提升,污水收集管网的完善,污泥处理处置设施的建设运行,再生水的利用等。

黄标车本月起禁入昆明一环 7月起罚款

0

  新修订的《昆明市机动车排气污染防治条例》于5月1日起施行,条例规定,黄标车驶入昆明市一环以内限行区域,违规闯行者会被交管部门处以200元罚款。五一小长假已过,针对黄标车、无标车违规行驶的处罚,是否已动真格了?

关于进一步做好重点行业环境统计工作的通知

0

  关于进一步做好重点行业环境统计工作的通知

  各省、自治区、直辖市环境保护厅(局),新疆生产建设兵团环境保护局:

  火电厂、钢铁厂、水泥厂、造纸厂及城镇污水处理厂、畜禽养殖场和机动车(以下简称六厂(场)一车)主要污染物排放量占全国排放总量的三分之二以上,是污染减排的重点领域,也是环境统计落实精细化管理要求的重要内容。为进一步做好六厂(场)一车重点行业环境统计工作,现就有关要求通知如下:

  一、环境统计数据要与经济社会发展宏观数据相匹配。能源消耗、主要产品产量、机动车保有总量、城镇人口等指标与污染排放情况密切相关,环境统计中相关数据应与国家有关部门数据保持一致。

  二、环境统计数据要与总量减排核查核算数据相统一。重点行业化学需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物四项主要污染物排放总量应与减排核定数据保持一致,企业主要污染物排放量原则上按照核定结果进行填报统计,并做好排放量、水(气)量、排放浓度等指标关联性审核。烟粉尘、固体废物、重金属等环境统计指标要基本合理,有明显变化的,要有新增实质性减排措施支撑并有文字说明。

  三、环境统计数据要与历史数据相衔接。开展行业多年数据比对分析,确保重点行业企业能源消耗、主要产品产量、污染物排放等指标年度变化处于合理区间。对异常数据要做好分析核实,加强审核把关,避免出现年度不合理波动。

  四、做好减排核查核算全口径清单补充完善工作。在每年年初核定的重点行业减排核算全口径清单的基础上,根据新增排放量核算情况,补充完善企业名单及相关信息,核实规范企业名称、组织机构代码等基础信息,并于每年环境统计数据初报工作开展前,将补充完善后的重点行业全口径清单上报我部总量司。

  五、健全环境统计数据协调会商机制。环境统计主管部门要主动加强与监测、环评、环监、污防等部门的协商对接,相关部门掌握的污染源日常监管情况、污染治理设施运行状况等要充分体现在环境统计中,确保环境统计数据准确反映行业发展状况和污染治理工作实际情况。

  环境统计是环境管理的基础。各地要按照总量减排要求认真做好六厂(场)一车重点行业环境统计工作,加强审核把关,保证数据质量。我部将适时通报环境统计填报错误、相关指标逻辑关系不匹配、数据明显不合理的单位。

  环境保护部办公厅

  2014年5月14日

广州拟投3.29亿治理乌涌 实现旱季污水100%截流

0

  作为本轮广州治水51条重点整治河涌之一,乌涌整治工作即将开始。7日,市水务局发布乌涌治理工程前期咨询服务、勘察设计的招标公告,拟投入3.29亿元,对6.2公里长的乌涌进行截污等工作,以实现旱季污水100%截流,雨季溢流污染削减70%,从而改善乌涌水质。

  乌涌位于广州市黄埔区,河涌为南北走向,北起萝岗区水口水库(天麓湖),南至珠江,总长6.2公里,流域总面积约14.7平方公里。目前,乌涌位于大沙地污水处理系统,沿线包括乌涌左、右支流,三戽涌以及下沙涌等支涌,已建涌边截污管道总长约21.16公里

山东首批5亿元资金支持水污染防治

0

  为加快生态山东建设,省财政日前拨付第一批专项资金5亿元,支持海河、小清河、半岛诸河等重点流域水污染防治,以确保如期完成省政府确定的年度内基本消除劣五类水体的目标

甘南将投资3亿解决逾18万农牧村居民饮水不安全问题

0

  今年,甘南我州将投资3.06亿元,新建集中供水工程288处,分散式大口井供水工程48处,解决187400农牧村居民和5680名僧人的饮水不安全问题。

  将分别实施农牧村饮水安全项目和藏区规划外新出现农村饮水不安全人口项目,农村饮水安全项目将在夏河、合作、卓尼、碌曲、玛曲5县市,34个自然村、282个牧场实施,解决农牧村18653户、93028人的饮水不安全问题;藏区规划外新出现农村饮水不安全人口项目将在全州8县(市)、80个乡(镇)、216个行政村、306个自然村和41座寺院实施。新建集中供水工程71处;维修改造集中供水工程196处,新建分散式大口井工程270眼。项目总投资16670万元,其中主体工程投资15540万元,入户工程投资1130万元,解决农牧村22194户、94372人和5680名僧侣的饮水不安全问题。

  目前,部分项目已陆续开工,封冻期结束后,项目将从南到北全面开工。

云南南华县4000万元水利项目惠民生

0

在云南南华县龙城镇商住小区,一条条排污管正缓缓吊装入挖好的渠道中间,工人师傅们小心翼翼地焊接着管口、支砌着接污窖池。

“这是我们水务部门实施的商住小区及东小河片区污水管网建设工程,由于在先期的建设中,雨污分流设计不合理,绝大部分生活污水未经处理直接排入穿城而过的东小河,导致下游龙川江水体遭到污染,给下游楚雄市供水备用水源青山嘴水库水质带来安全隐患。今年我们县投资1749.95万元,计划新建污水管网9.634公里,启动了南华县商住小区及东小河片区污水管网建设工程。”南华县水务局书记周建林说。

“目前,该工程进展顺利,现已完成管道安装4300米,完成投资800万元,完成总工程量的70%,工程预计将于4月30日完成。”该项目施工单位负责人向我们介绍道。

年初以来,南华县始终把解决民生水利问题放在突出位置,面对项目资金有限、建设任务重等困难和问题,结合“三严三实”和“忠诚干净担当”专题教育的开展,切实转变作风,攻坚克难,积极争取上级支持,大力实施了骨干水源工程、农村饮水安全、水库除险加固、农田水利建设、高效节水重点县、五小水利等工作为重点,以推进现代水利、民生水利和水利基础设施建设为目标的重点县项目建设,全力以赴抓项目保饮水、促发展,不断提高生产生活用水的利用率与效益,为春耕生产的顺利进行奠定坚实的基础。据统计,今年1至3月共争取上级水利项目资金4033万元,同比增长64.83%;完成水利固定资产投资6510万元;新开工水利项目5 个,项目总投资2040万元;续建水利项目2个,项目总投资2017万元。

最新整理 | 格栅知识大全

0

最新整理 | 格栅知识大全

2016-08-16 中国给水排水


格栅的主要工艺参数有哪些?

(1)格栅的主要工艺参数有栅距、过栅流速和水头损失。栅距即相邻两根栅条间的距离,栅距大于40mm的为粗格栅,栅距在20~40mm之间的为中格栅,栅距小于20mm的为细格栅。

 (2)过栅流速是指污水流过栅条和格栅渠道的速度。过栅流速不能太大,否则有可能将本应拦截下来的软性杂物冲过去,过栅流速太小,又可能使污水中粒径较大的砂粒在栅前渠道中沉积下来。

 (3)污水过栅水头损失指的是格栅前后的水位差,它与过栅流速有关。如果过栅水头损失增大,说明过栅流速增大,此时有可能是过栅水量增加,更有可能是格栅局部被堵死,需要及时清理。过栅水头损失减少,说明过栅流速降低,需要注意采取措施防止栅前渠道内积砂。


格栅选型应考虑哪些原则?


(1)格栅分人工格栅和机械格栅两种,为避免污染物对人体产生的毒害和减轻工人劳动强度、提高工作效率及实现自动控制,应尽可能采用机械格栅。污水中含有油类等可释放挥发性可燃性气体时,机械格栅的动力装置应有防爆设施。

(2)要根据污水的水质特点如pH值的高低、固形物的大小等确定格栅的具体形式和材质。

(3)大型污水处理厂一般要设置两道格栅和一道筛网,格栅栅条间距应根据污水的种类、流量、代表性杂物种类和尺寸大小等因素来确定,既满足水泵构造的要求,同时满足后续水处理构筑物和设备的要求。第一道使用粗格栅(50~100mm)或中格栅(20~4omm),第二道使用中格栅或细格栅(4~10mm),第三道为筛网(〈4mm)。

(4)常用格栅栅条断面形状有边长20mm正方形、直径20mm圆形、10mm×50mm矩形、一边半圆头的10mm×50mm矩形和两边半圆头的1omm×50mm矩形等5种。圆形栅条水力条件好、水流阻力小,但刚度较差、容易受外力变形。因此在没有特殊需要时最好采用矩形断面。

(5)格栅一般安装在处理流程之首或泵站的进水口处,位属咽喉,为保证安全,要有备用单元或其他手段以保证在不停水情况下对格栅的检修。

(6)为保护动力设备,机械格栅一般安装在通风良好的格栅间内,大中型格栅问要配置安装吊运设备,便于设备检修和栅渣的日常清除。


格栅安装的基本要求有哪些?


(1)格栅前的渠道应保持5m以上的直管段,渠道内的水流速度为0.4~0.9m/s,流过栅条的速度为0.6~1.0m/s。

(2)放置格栅的渠道与栅前渠道的连接,应有一个小于20°的展开角。

(3)格栅的安装角度,人工清渣时为45°~60°,机械清渣时多为70°~90°。

(4)通过格栅的水头损失,一般为0.08~0.15m,因此,栅后渠道比栅前相应降低0.08~0.15m。

(5)格栅有效过水面积是按设计流量下过栅流速0.6~1.0m/s计算而得的,但格栅总宽度不小于进水管渠宽度的1.2倍。

(6)格栅上部必须设置栅顶工作平台,其高度高出栅前最高设计水位0.5m以上。工作台设栏杆等安全设施和冲洗设施,两侧平台过道应不小于0.7m,正面过道宽度在人工清渣时不应小于1.2m,机械清渣时不小于1.5m。


栅条间距如何确定?


当格栅设置在废水处理系统之前、采用机械除渣机清除栅渣时,栅条间距一般为16~25mm,而采用人工清除栅渣时,栅条间距一般为25~40mm。当格栅设置于水泵前,只需要将污水提升或排放时,栅条间距应满足水泵构造的要求,一般要小于水泵叶轮的最小间隙,常用排水泵相匹配的栅条间距见下表


格栅运行管理的注意事项有哪些?


(1)不管采用什么形式,操作人员都应该定时巡回检查,根据栅前和栅后的水位差变化或栅渣的数量,及时开启除渣机将栅渣清除同时注意观察除渣机的运转情况及时排除其出现的各种故障。

(2)检查并调节栅前的流量调节阀门,保证过栅流量的均匀分布。同时利用投入工作的格栅台数将过栅流速控制在所要求的范围内。当发现过栅流速过高时,适当增加投入工作的格栅台数;当发现过栅流速偏低时,适当减少投入工作的格栅台数。

(3)随着运行时间的延长,格栅前后的渠道内可能会积砂,应当定期检查清理积砂,分析产生积砂的原因,如果是渠道粗糙的原因,就应该及时修复。

(4)经常测定每日栅渣的数量,摸索出一天、一月或一年中什么时候栅渣量多,以利于提高操作效率,并通过栅渣量的变化判断格栅运转是否正常。

(5)栅渣中往往夹带许多挥发性油类等有机物,堆积后能够产生异味,因此要及时清运栅渣,并经常保持格栅间的通风透气。