污水处理厂工艺范例6篇

污水处理厂工艺

污水处理厂工艺范文1

关键词:CWSBR 生活污水处理厂 废水

中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)02(a)-0133-01

污水处理工艺一般包括预处理、一级处理、二级处理。

预处理是在一级处理前去除污水中大的悬浮物、漂浮物和砂砾,保障机械设备安全运行。通常利用粗细格栅和沉砂池。曝气沉砂池具有降解沉砂中有机物的功能,但该池设备多、动力费用大、池体大、造价高、管理复杂,而旋流沉砂池构造简单,除砂效果好,运行费用低,适合中小型污水处理厂。

对于一、二级处理,该文主要分析CWSBR(Constant Waterlevel Sequencing Batch Reactors)处理工艺。

1 CWSBR工艺

CWSBR工艺的处理模块单元由两个柔性可移动水力帆分成三个区间:前部是进水控制区,保证连续进水,并满足最高进水负荷,中部为混合、反应、沉淀区,完成脱氮除磷、BOD降解及悬浮物去除等反应过程,后部为出水平衡区,保证连续出水。

工艺通过柔性水帆的往复运动调节反应池三个区域的体积,保持池内液面不变,在CWSBR单池内连续进水、连续出水,周期性的完成SBR工艺的充水、搅拌、曝气,即缺氧、厌氧、好氧,三个基本控制功能的任意组合,以及随后的沉淀、滗水过程。可以根据进水水质情况单个周期实现反应池的多次进水,并按照脱氮除磷各过程对有机底物、DO的不同要求,最大程度上满足微生物的需求。同时使用恒水位滗水器进行滗水,在整个运行过程中,生化池内水面保持不变。

1.1 工艺流程

预处理是在一级处理前去除污水中大的悬浮物、漂浮物和砂砾,目的是保障机械设备安全运行。通常利用粗细格栅和沉砂池。预处理处理工艺如图1所示。

进水粗格栅提升泵站细格栅旋流沉砂池出水

CWSBR池分为控制区、反应区和平衡区。控制区连续进水、平衡区连续出水使CWSBR工艺三个区域容积变化并使分隔三个区域的两个水帆随这种容积变化而自动移动,确保系统各区域在恒水位条件下稳定运行。而反应区则周期性地完成SBR工艺的充水、搅拌、曝气三个基本控制功能块的任意组合,以及随后的沉淀、滗水过程。

CWSBR其主要优点是:

(1)占地面积小,改建时间短。

(2)污泥排放量少,污泥处理费用低。

(3)SBR反应过程高效利用,出水水质好,可直接达标排放。

(4)恒水位,水力损失小,提升泵能耗减少约65%。

(5)连续出水,出水水量固定,无需调节。

(6)由于水位恒定,曝气装置和搅拌器优化设计(传统SBR工艺:最低水位是最高水位的70%)。

(7)由于水位恒定,沉淀、排水过程无需考虑水位变化,从而减少了沉淀和排水时间。

(8)污水处理在一个反应池中进行,不用设置集水池和排水池,从而减少了反应池总数。

(9)运行稳定,冬季也能正常运转。

1.2 处理效果

本工艺各单元处理效率如表1所示。

2 结语

污水处理厂经采用CWSBR工艺处理后,水污染物COD和NH3-N均得到削减,污染物排放浓度可满足国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB8978-1996)一级标准B标准,并使纳污水体水质环境得到有效改善。

参考文献

[1] 马海龙,沙瑛,陈永.低温环境下CWSBR工艺设计与调试运行[J].环境科技,2012(3).

污水处理厂工艺范文2

关键词:污水处理厂;污泥处理;污泥处置

Abstract: The treatment and disposal of sewage sludge is a final part of the sewage treatment, sewage treatment environmental benefits of the full realization of an important aspect, is also a major indicator to judge whether the sewage treatment thoroughly. How reasonable treatment and disposal of sewage treatment plant sludge and comprehensive utilization of immediate concern to all mankind, government departments, research institutions, enterprises must find the best answer to the problem as soon as possible.Keywords: sewage treatment plant; sludge treatment; sludge disposal

中图分类号:U664.9+2文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

1.污泥对环境的污染

1.1 污泥盐分的污染

污泥含盐量较高,会明显提高土壤电导率,破坏植物养分平衡、抑制植物对养分的吸收,甚至对植物根系造成直接的伤害,而且离子间的拮抗作用会加速合理养分的流失。

1.2 病原微生物的污染

污水中的病原体(病原微生物和寄生虫)经过处理会进入污泥中。新鲜污泥中检测到的病原体多达千种,其中危害较大的是寄生虫。污泥中病原体对人类或动物的污染途径有4种:①直接与污泥接触;②通过食物链与污泥接触而感染;③水源被病原体污染;④病原体首先污染了土壤,然后污染水体。

1.3 氮、磷等养分的污染

在降雨量较大地区且土质疏松土地上大量施用富含N、P等的污泥之后,当有机物分解速度大于植物对N、P的吸收速度时,N、P等养分就有可能随水流失而进入地表水体造成水体的富营养化,进入地下引起地下水的污染。

1.4 有机物高聚物污染

城市污水处理厂污泥含有苯、氯酚等有毒物质。尽管目前国内外对城市污泥中有机污染物的研究并不多,但是一些国家对农用城市污泥中有机污染物的特征及其在农业环境中的行用、生态效应和调控方法等方面进行了一定的研究。

1.5 重金属污染

在污水处理过程中,70%~90%的重金属元素通过吸附、沉淀和富集而转移到污泥中。一些重金属元素主要来源于工业排放的废水如镉、铬;一些重金属来源于家庭生活的管道系统如铜、锌等重金属。重金属是限制污泥大规模土地使用的重要因素,因为污泥施用于土壤后,重金属将积累于地表层。另外重金属一般溶解度很小,性质较稳定、难去除,所以其潜在毒性易于在农作物和动物以及人类中积累。

2.国内污泥处理处置现状

随着社会经济和城镇化的快速发展,城镇污水的排放和处理量剧增,随之产生了大量污泥。2010年全国投入运行的2840座污水处理厂,共处理污水344亿立方米,共产生污泥约2000万吨。随着工业化、城镇化水平的继续提高,预计“十二五”污泥产生量将突破3000万吨。

国内早期由于污水处理正处于发展阶段,产生的污泥量较少,污泥处置的问题尚不突出,故一直未受到足够重视。主要体现在技术起步晚、资金投入少。污泥处理处置的方式有很多,但大多仍停留在技术和实验层面,目前主导的方式仍为填埋和农用,分别占到31%和45%左右。据统计,我国目前用于污泥处理处置的投资约占污水处理厂总投资的20%~30%,而发达国家一个完整的污泥处理处置系统的投资往往占整个污水厂总投资的50%~70%。

国内近几年在北京、天津、唐山、太原、深圳、大连、石家庄、淄博、秦皇岛及徐州等城市,进行污泥高温堆肥、干燥制肥等方面的研究,取得了工艺技术方面的初步成果。同时,污泥焚烧作为一种污泥减量化、无害化最为彻底的污泥处置方式近年来在国内逐步得到发展。

总之,随着我国经济社会的不断发展和对环境质量要求的不断提高,污泥处置正逐渐由填埋和农用向堆肥、焚烧和建材利用等方式转变。

城镇污水处理厂污泥处置分类(GB/T 23484-2009)

注:农用包括进食物链利用和不进食物链利用。

3.包头市城市污水处理厂污泥处置工艺分析

污泥的处理处置方式必须遵循因地制宜的原则,需综合考虑当地的地理环境、经济水平、技术状况、交通运输、能源、污泥利用市场和环境容量等多方面因素。

3.1 土地利用

指的是通过覆盖、喷洒、注射或者合并等方式,将污泥使用在土壤表面或土壤当中,以改善土壤条件或者提高土壤肥力。堆肥是土地利用的主要处理手段。污泥好氧堆肥是利用污泥中的好氧微生物进行污泥好氧发酵的过程,它是一种自产热过程,可以消除病原体并产生一种类似腐殖土的物质。

污泥土地利用必须满足三个基本要求,一是污泥中含有较高的植物所必须的营养成分;二是污泥中的有毒有害物质含量不得超过国家规定的污泥农用标准;三是污泥必须经过较严格的无害化处理。包头市城区部分污水厂的有机组分如下:

表1 污水处理厂污泥有机组分分析表 单位:%

从表中可以看出,污泥中有机质平均含量较高,同时还含有丰富的磷、钾等养分,经过加工完全可以满足农业、园林绿化及土地改良等用途的要求。

影响污泥能否土地利用的最重要一项指标是重金属含量。

表2污水处理厂污泥泥质单位:mg/kg

从表中可以看出,目前除东河东污水厂污泥中锌的含量超过农用标准外,其他各污水厂污泥中的重金属含量均符合《农用污泥中污染物控制标准》的规定值,因此适于农用,更满足园林绿化和土地改良用要求。

污水处理厂工艺范文3

关键词:城市污水厂;污水处理;工艺 

建设城市污水处理厂是水资源利用和水污染控制的必然趋势,是可持续发展要求的必然结果。而污水处理厂工艺的选择,直接关系到建设费用和运行费用的多少、处理效果的好坏、占地面积的大小、管理上的方便与否等关键问题。因此,在进行污水处理厂设计时,必须做好工艺方案的比较,以确定最佳方案。

处理厂工艺是指在达到所要求的处理程度的前提下,污水处理各单元的有机组合。确定污水处理厂工艺的主要依据是所要达到的处理程度,而处理程度则主要取决于接受处理后污水的水体的自净能力或处理后污水的出路。因此,各个地区、各个城市的具体情况不同,需求不同,选择的工艺亦有所不同。每种处理工艺方法均有其各自的特点及适应范围,应根据当地的各种不同条件和要求选择处理形式。

1 活性污泥法

活性污泥法是水体自净的人工强化,是使微生物群体在曝气池内呈悬浮状,并和污水接触而使之净化的方法。包括标准活性污泥法、step 曝气法、长时间曝气法、分段式曝气法、限制曝气法以及ab 法等传统活性污泥法的改型和ao 法、aoo 等近年来开发高效脱氮除磷工艺。目前,活性污泥法占主导地位,适用于处理生活污水所占比重较大的城市污水,但随着如ao 法、aoo 法、ab 法等新工艺的开发,对于工业污水成份比较高的污水的处理效果也有了提高。

1.1 传统活性污泥法

优点: ①不宜采用物理化学方法处理的废水,bod 去除率可达95 %以上。②建设投资额高,但处理的动力费较低。缺点:所需停留时间长,设备庞大,基建投资大,因而要加各种构筑物,使各种构筑物容积增大,从而使处理厂面积增大,增加管理人员及管理难度。发展方向: ①为了废水体系的组分、浓度均匀化,重新估价预处理,重新研究调整槽。②探讨选择活性污泥微生物系的菌种。③活性污泥法的设备中引入仪表化和拟定管理指标。

1.2 间歇式活性污泥法

近几年来随着城市规模的不断扩展以及城镇自身的发展,下水道设施已呈现出大城市转向中小城市、农村小镇的趋势,小规模污水处理设施逐步增加,农村小城镇对于改善生活环境条件的要求越来越迫切了。

小规模污水处理设施与大规模处理设施比较,它的自然条件和社会条件大不相同,因此,必须研究采用适于小规模污水处理设施,用以取代过去的大规模处理方式。小规模污水处理应具备如下特点: ①容易运行管理; ②维修方便; ③建设费用低; ④出水水质良好。经过国内外一些污水处理厂(如日本千叶县的大原町污水净化厂等) 的多年实践证明,间歇式活性污泥法正是一种能满足这些条件的处理方法。间歇式活性污泥法是采用一个处理池进行曝气、沉淀、排出处理水,使设备简单化、小型化,池内流态分明,运行管理方便,可做到无人运转,对于流入污水的负荷变动,有缓冲能力,处理性能稳定,不仅能去除有机物质和悬浮固体而且脱氮效果好。间歇式活性污泥法具有代表性的方式,一般设2 个曝气沉淀池,连续进入混合污水,各自错开半个周期进行运转,运行一个周期为6h,周而复始,反复进行。

1.3 ab 工艺法

ab 工艺法也称为吸附生物降解法,是20世纪70年代中期首先在德国兴起的,是传统活性污泥法的一种改型。从许多污水厂资料中表明该工艺在处理难降解的工业废水或较高浓度的城市污水处理方面,它与普通活性污泥法相比,有特殊的净化机制和多方面的优越性。它把传统活性污泥法的曝气池分为两段——a 段和b 段,a 段在对有机物质吸附、吸收、氧化三种方式中,前两者起主要作用,而b 段主要由后两者起作用,特别是氧化作用占主要地位。

从工艺流程来看,ab 工艺的主要特征是: ①ab 工艺不设初沉池,污水经细格栅、沉砂池后直接进入a 段曝气池; ②设置中间沉淀池,使a 段和b 段污泥严格分开,单独回流,保持各自的菌群特征; ③ab 工艺的a 段曝气吸附池以高负荷运行,污泥泥龄较短,b 段曝气池以低负荷运行; ④ab 工艺的a 段曝气池可以根据污水组分进行兼氧或好氧运行,改善污水的可生化性,这样大大降低b 段曝气池的负荷。因此,ab 工艺两段曝气池的总容积比传统活性污泥法的曝气池显著减小。

1.4 ao 法及aoo 法

ao 法及aoo 法是近年来开发出的生物脱氮除磷新工艺,与传统的化学和生物脱氮除磷相比,它还有效提高了bod、cod、ss 的出水指标。ao 法是缺氧、好氧的简称,aoo 法是厌氧、缺氧和好氧的简称,脱氮是在缺氧段完成的,除磷则要求有厌氧段。ao 法主要是脱氮,aoo 法可以同时去除氮、磷。这两种工艺都要求污水充分曝气,使含氮有机物充分硝化,所以必须降低污泥负荷,延长曝气时间和增大鼓风量。根据天津东郊污水处理厂和沈阳市北部污水处理厂的实践,采用ao 工艺比传统活生污泥流程的曝气池容积、二沉池容积、回流污泥量、鼓风量和曝气装置数量都增大一倍左右,而且由于该工艺要求比较低的污泥负荷,否则不足以达到污泥好氧稳定,所以ao 法将带来基建投资和电耗的大幅度增加。aoo 法在缺氧段前面还加有一个厌氧池,以达到对磷的有效去除效果,基建费用与电耗比ao 工艺更高点。

2 生物膜法

污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种好氧生物处理技术。它是土壤自净的人工强化,是使微生物群体附着在其他物体表面上呈膜状,并让它和污水接触而使之净化的方法。包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法等形式。

3 下水道内部处理

污水中含有微生物和容易同化的有机物,因此,如果污水处于一种需氧状态(存在溶解氧),则大部分有机物逐渐氧化为二氧化碳或转化成新的细菌细胞。当污水在压力管道中长时间输送时,就中断了大气中氧的供给,所剩余的溶解氧迅速被用光,短时间后特殊的微生物就开始将硫酸盐还原成硫化氢,因而此时的污水就称为腐化污水。当这种污水同空气再次接触时,会释放出硫化氢,并在下水道的管壁上氧化成硫酸盐,从而造成严重的危害与腐蚀。

4 序批式曝气法(sbr 法)

序批式曝气法(sbr) 是一种古老的工艺,最初是在一个池中间歇进水、间歇曝气,然后沉淀、排水、排泥,处理工序相当简化。如采用延时曝气的sbr 法,还可省去污泥消化、沼气贮存利用工序,整个污水厂只需要几个构筑物。目前,我国只在一些规模不大的城市污水厂应用,规模为每天10 000m3 以下,但由于其突出的简易特点,已显示出管理简单、运行稳定等优点,引起人们广泛的重视。该工艺不仅工艺简单,而且对水量水质的变化有很强的适应性,可以省去调节池,不存在污泥膨胀的危险,污泥沉降性好,可以脱氮除磷,出水水质好,占地省,在一定规模下造价省,运行费用低。它的缺点是进水、曝气倒换频繁,且由于排出装置,国内尚未形成该工艺,发展有一定限制,一直未能推广。但仍是两种很有潜势的工艺,逐渐受到重视。sbr工艺近年来发展很快,已出现多种改型,目前常用的有以下几种型式: ①传统间歇进水,间歇曝气,这种型式对水量水质变化适应性强,水量变化很大,水型污水厂最为适用。②连续进水,间歇曝气,对进水不加控制,但必须使其不影响沉淀。③双池串联,连续进水,前池连续曝气,后池间歇曝气,从后池往前池回流混合液以保持污泥浓度。后两种形式均为连续进水,可用于较大型污水处理厂。

污水处理厂工艺范文4

关键词:城镇污水处理厂;MBR工艺;生物处理单元;膜分离单元;膜-生物反应器 文献标识码:A

中图分类号:X703 文章编号:1009-2374(2016)14-0079-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.14.040

膜-生物反应器(Membrane Bio-Reactor,简写为MBR)是一种由生物处理单元与膜分离单元相结合的水处理技术。在国外膜-生物反应器,在20世纪90年代中后期已进入了实际应用阶段。由于MBR工艺具有出水水质好、占地面积小和节省运行成本等优点,随着膜分离技术和产品的不断开发,其在污水处理方面得到迅速发展和应用。2008年以来,我国处理规模在万吨级以上的大型膜工程迅速增加,2013年投入运行的膜系统处理能力已超过230万m3/d,预计2015年,膜系统处理能力将超过500万m3/d。据相关统计资料,今后5年MBR工艺在我国将以50%~100%的年增长率高速发展。由于MBR工艺在我国城镇污水处理中的应用较晚,因此缺乏设计建造的工程经验。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,通过研究下面两个比较具有特色的城镇污水处理工程MBR工艺生化系统的设计,为今后国内城镇污水处理厂的升级改造运行和MBR工艺规模化设计提供参考。

1 污水处理厂概况

1.1 成都市第三污水处理厂扩能提标改造工程

1.1.1 项目概况。成都市第三污水处理厂目前现有设计规模为10×104m3/d,现处理水量为10×104m3/d,采用以A2O为主体的除磷脱氮工艺。由于该污水处理厂已满负荷运行,因此采用MBR工艺进行扩能提标改造使总处理水量达到20×104m3/d。污水处理厂出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标,其中主要指标COD、BOD、氨氮、总磷等达到《地表水环境质量标准》中Ⅳ类标准。

1.1.2 工艺流程如图1所示:

1.2 成都天府新区第一污水处理厂工程

该工程的特点是采用全地下式MBR工艺进行污水处理,设计规模近期按10万m3/d,设备近期一阶段设备安装规模为5万m3/d,远期规模达到26万m3/d。污水处理厂进、出水水质同成都市第三污水处理厂,因此采用的工艺与成都市第三污水处理厂扩能提标改造工程相同。

地下式与地上式污水处理厂的优劣势比较:

1.2.1 社会效益。

地上式污水厂:外观与周围的自然景观难融合,场地较难作为其他用途。随着城市化进程,一些城市内早期建设的污水处理设施已成为整个城市进一步发展的限制因素,需迁建或转入地下。

地下式污水厂:改变人们对污水处理厂脏、臭的传统不良印象,有利于环保知识的普及。解决“城中厂”问题,甚至可成为城市的环保地标和新城市景观。

1.2.2 经济效益。

地上式污水厂:土地利用率低,不仅占地大,而且需考虑绿化带和隔离带用地,一般不小于200m。影响周边土地的利用,影响市场价值。

地下式污水厂:可在市中心建设,节省管道长距离输送的巨大投资和运行维护费用。节约占地和用地成本,集成度高,除满足污水处理需求外,地上及周边空间利用价值高,可用于公用事业或商业开发。

1.2.3 环境效益。

地上式污水厂:需要加盖对臭气收集并进行处理,由于排放点零散,臭气问题较难解决。水泵、鼓风机、管道和水流产生的噪声较难处理。

地下式污水厂:臭氧及噪声污染小,人与环境和谐发展,可作为循环生态环保教育基地,提高民众的环保意识。

1.3 生化系统形式的选择

生物法主要分为两大类:活性污泥法和生物膜法。由于活性污泥法具有抗冲击负荷能力强、处理效果好、运行稳定等特点,在污水处理工艺中应用是最为广泛的。经过实际广泛应用和通过技术上的不断改进,活性污泥法已成为当今污水处理技术的主体。

在MBR脱氮除磷工艺中A2O及其变形强化工艺的处理效果和运行管理是最为稳定和方便的,因此在目前应用的工程经验来看多选用A2O及其变形强化工艺。

2 MBR工艺设计

2.1 MBR系统流程

MBR系统流程如图2所示:

2.2 工艺特点

2.2.1 进水方式。由于A2/O的厌氧、缺氧、好氧工艺对除磷脱氮处理效果最为突出,为了满足脱氮或者生物除磷对进水碳源的需要,MBR生物反应池一般采用两点进水。即在生物池前设置进水分配渠道,污水进入分配渠道后,通过两套调节堰门可以将原水按照一定比例分配到厌氧区和缺氧区前端,增加系统的灵活性。

2.2.2 回流方式。MBR工艺是采用硝化液与污泥回流合并的膜分离技术,因此回流比高于传统工艺。在本设计中采用三段回流,即第一段从膜池回流混合液至好氧区前端,第二段将好氧区末端的硝化液回流至缺氧区前端,第三段将缺氧区末端的反硝化液回流至厌氧区前端。

由于膜池回流的混合液富含大量氧气,如果采用膜池硝化液直接回流至缺氧区,会破坏缺氧区缺氧环境,导致反硝化反应不充分,因此在这两个工程中均采用三段回流,回流比为:(1)12度:膜池回流至好氧池:400%;好氧池回流至缺氧池:400%;缺氧池至厌氧池:300%;(2)20度:膜池回流至好氧池:300%;好氧池回流至缺氧池:300%;缺氧池至厌氧池:200%。

2.2.3 提升方式。MBR工艺的混合液回流提升方式有两种:(1)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)后提升系统,即由于膜池有效水深较生化池浅,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。由于后提升系统较前提升系统提升混合液的流量小、能耗少,因此在这两个实际工程中经过综合比较确定采用后提升系统。

2.2.4 好氧区形式。由于从膜池回流至好氧区的大比例混合液含有高浓度的DO,需要实现快速混合,同时为了减小因剪切造成的污泥颗粒破碎和提高曝气设备的充氧速率,好氧区内的混合液需保持悬浮状态和良好的紊流状态,因此MBR工艺,其好氧区宜设计成完全混合式。

2.3 设计参数

2.3.1 污泥浓度。采用膜分离技术的MBR工艺较传统活性污泥法选取的MLSS值较高,因此在这两个工程中对于城镇综合污水处理工程,我们按膜池污泥浓度值10g/L来进行设计,厌氧区MLSS 4.8g/L,缺氧区MLSS 6.4g/L,好氧区MLSS 8.0g/L。

2.3.2 泥龄。由于城镇综合污水处理工程对脱氮有要求,因此MBR工艺的泥龄通常较传统工艺长。SRT宜根据硝化泥龄和反硝化泥龄来计算确定。由于泥龄在20d左右时,跨膜压差增长趋势变缓,因此在这两个工程中泥龄设计为18.6d。

2.3.3 污泥负荷。污泥负荷是根据MBR工艺生物处理单元的两个主要设计参数MLSS和SRT计算出来的。在这两个工程中,计算出的污泥负荷仅为传统活性污泥法污泥负荷的一半左右,因此使得系统具有较强的抗进水水质冲击的能力。

2.3.4 水力停留时间(HRT)。由于HRT是保证硝化和反硝化效果的重要参数,因此这两个工程中,应适当加大系统的HRT,设计值为10.5h。

2.3.5 需氧量和供气量。MBR膜池采用空气擦洗来改变膜丝表面液体的流态,可以防止膜的表面污堵,因此膜池内的溶解氧浓度很高,故从膜池大比例回流到生化池的混合液中含大量溶解氧,使生化池所需的曝气风量降低。同时MBR工艺采用的MLSS浓度较高,故混合液的液膜厚度、污泥粘滞度等与传统工艺不同,参数α、β和C0值在计算供气量时应进行调整,因此MBR工艺的实际生化池供气量小于计算量。

3 结语

第一,MBR系统的特点:(1)工艺流程短,构筑物少,布置紧凑,方便运行管理;(2)MBR生物池中的混合液浓度较常规曝气生物池的浓度高,可以部分提高污水处理程度;(3)动力费用较常规工艺高;(4)占地面积小于常规处理工艺;(5)出水水质指标优于常规处理工艺,尤其是SS、细菌总数等指标明显,BOD、COD、TP等指标较常规处理工艺处理率略有提高。

第二,MBR系统的适用条件:(1)新建、扩建的污水厂,出水水质要求较高的;(2)新建、扩建的污水厂,建设用地紧张,采用其他处理工艺需要增加用地;(3)处理规模为中、小型,设施比较老旧的污水处理厂升级改造。

第三,MBR系统存在的问题:(1)投资费用较高,膜的寿命较短,一般为5~8年,因此更换膜的折旧费用较高;(2)由于MBR工艺的特殊性,对于水量的冲击负荷承受力较低;(3)对于大型污水厂,全部采用MBR工艺,其运行的安全性系数较低,潜在的环境影响问题大。

由于MBR在实际工程中的应用受到膜制造成本偏高以及能耗高这些问题的限制,因此在实际工程中要通过详细的技术经济比较再做出合理的选择。

参考文献

[1] 李晓斌.MBR工艺在污水处理中的研究及应用[J].广东化工,2014,(12).

[2] 郑祥,陈福泰.2008膜生物反应器行业分析报告[R].2009.

[3] 蒋岚岚,张万里,胡邦,等.城镇污水处理工程MBR工艺膜系统设计关键技术[J].中国给水排水,2011,27(20).

[4] 蒋岚岚,张万里,胡邦,等.MBR工艺在太湖流域污水处理工程中的应用[J].给水排水,2011,37(1).

[5] Judd S,Judd C,陈福泰,等.膜生物反应器[M].北京:科学出版社,2009.

[6] 曹斌,袁宏林,王晓昌,等.膜生物反应器设计中工艺参数的探讨[J].环境工程,2004,22(5).

污水处理厂工艺范文5

【关键词】污水处理厂;提标改造;奥贝尔氧化沟;曝气生物滤池

1现有污水处理厂概况及水质分析

1.1现有污水处理厂设计的基本情况现有污水处理厂设计能力为4万m3/d,采用奥贝尔氧化沟处理工艺。原设计进水水质为BOD5=180mg/L,COD=350mg/L,SS=220mg/L,NH3-N=28mg/L,TN=40mg/L,TP=40mg/L。设计出水水质达到《城镇污水处理厂排放标准》一级B标准要求。

1.2现有污水处理厂运行情况

由于进水水质指标大于原设计值污水经处理后出水中有机物(BOD5、COD)、悬浮物(SS)、磷(P)可以稳定达标,但氨氮(NH3-N)、总氮(TN)不能稳定达标。在2013年11月份前,污水处理厂总体运行效果良好;2013年12月份后污水处理厂出水氨氮、总氮去除效率明显下降,特别是总氮去除效率更为明显。与污水处理厂共同探讨后分析主要存在如下原因:①污水处理厂氧化沟已有1年未清理,氧化沟内沉积大量的泥沙,造成氧化沟实际容积在减小,影响污水处理厂运行效果;②2013年12月份以后污水处理厂进水量高于设计水量,最大高出设计水量的20%,这是造成污水处理厂出水水质恶化的主要原因之一;③12月份下旬污水处理厂氧化沟有2台转刷损坏。

1.3现有污水处理厂工艺系统存在问题

污水处理厂总体运行效果较好,但从建设至今已有10年,系统存在一定不足,有些不满足规范要求,有些系统影响后续污水处理的稳定运行。这些环节如若不进行改造,将可能影响污水提标改造系统稳定运行。(1)现有控制系统需要改造:根据污水处理厂反应和现场实际调研,污水处理厂中控系统和大部分控制仪表均不能使用,除厂区进出口流量计、COD、氨氮6个仪表,其他仪表基本不能使用。现有处理设施所有机电设备在控制系统均不能监控。仪表的损坏和主要机电设备不能在主控室监控,会增加污水处理厂管理力度,影响污水处理出水的稳定。(2)现有氧化沟系统可简单改造后提高出水水质:为进一步摸清现有生化系统的状况,污水处理厂监测室两次对污水处理厂氧化沟溶解氧、二沉池氨氮、总氮进行实测。实测结果显示,现有氧化沟外沟溶解氧在10~25mg/L左右,内沟溶解氧为07~112mg/L,转刷损坏1台的氧化沟出水氨氮为232mg/L,总氮为37mg/L,水温11℃;转刷完好的氧化沟出水氨氮为212mg/L,总氮为34mg/L,水温109℃。一般氧化沟运行,外沟溶解氧气为0~05mg/L,中沟溶解氧为05~15mg/L,内沟溶解氧为2~25mg/L。内沟保持较高溶解氧,以保证出水中有足够的溶解氧带入二沉池,提高回流污泥活性。由此可见,现有污水处理厂内沟溶解氧严重不足,氧化沟内沟溶解氧不足,回流污泥活性降低,影响氨氮、总氮的去除效果,适当加大内沟曝气量,提高内沟溶解氧,可进一步改善现有氧化沟出水效果。

2提标改造处理水质

21进水水质为保证污水处理稳定达标,按照原水平均值设计难以保证处理后的污水稳定达标;最大值出现的概率很低,作为设计值往往造成不必要的浪费;一般将污水水质85%~90%保证率作为设计水质数据,本次设计将90%保证率作为设计进水水质。水质分析重点统计保证率为90%的水质数据(由于总氮指标较少,采用最大值代替90%保证率数据),平均值和最大值作为参考。提标改造进水水质为:COD=60mg/L、BOD5=20mg/L、SS=20mg/L、氨氮=15(18)mg/L、总氮=30mg/L、总磷=10mg/L、pH=6~9。22出水水质根据地方政府和同煤集团要求污水处理设计出水满足一级A排放标准,即:COD≤50mg/L、BOD5≤10mg/L、SS≤10mg/L、氨氮≤5(8)mg/L、总氮≤15mg/L、总磷≤05mg/L、色度≤30、粪大肠菌群≤1000个/L。

3污水处理厂提标改造方案论证

3.1各污染物去除方法

现有污水处理后出水水质超标的主要污染物为氮(氨氮、总氮)、悬浮物、总磷、有机物(BOD5、COD),其中BOD5略超过一级A标准。悬浮物、总磷以及少量有机物可以通过物理方法去除,提标改造重点要解决的污染物是氨氮和总氮(硝酸盐氮),氨氮、总氮(硝酸盐氮)目前一般均采用生化处理系统解决。

3.2生化工艺比选

设计污水处理系统尽量简单,首先先挖掘现有系统的处理潜力,再考虑增加后续处理。

3.2.1对现有氧化沟进行工艺改造

(1)现有生化系统简单改造:现有内沟溶解氧严重不足,从内沟进水端到出水端溶解氧基本上都在10mg/L左右。内沟溶解氧不足将影响氨氮的去除效果,降低二沉池回流污泥的活性,从而也会降低总氮的去除效果。根据污水处理厂目前实测数据来看,由于南沟转刷损坏1台,南沟出水氨氮为232mg/L,北沟氨氮为212mg/L。北沟在曝气量略大的情况下,氨氮去除量比北沟提高2mg/L,由此可见,在氧化沟内增加曝气量实现氨氮进一步降低是可行的。从理论分析,内沟氨氮降低后,通过污泥回流(回流比为100%),以及氧化沟内交替的好氧、厌氧区,在碳源充足的情况下,可进一步降低总氮。另外,本工程原水碳氮比严重不足,二沉池池回流的污泥在一定程度上可作为氧化沟碳源的补充。无锡城北污水处理厂也采用奥贝尔氧化沟工艺,其进水总氮为16~66mg/L,在提标改造示范工程中,对二沉池污泥进行曝气提高活性,大大增加了氧化沟总氮的去除效果,在不增加碳源的情况下,总氮平均增加了4mg/L的去除效果。由此可见,增加内沟曝气这一简单措施,可以有效改善氧化沟出水,为后面的深度处理降低负荷。根据理论分析和现有工程实例分析,预计简单改造后可去除氨氮3mg/L、总氮2mg/L。(2)现有生化系统扩容改造:通过调研大同地区的东郊污水处理厂和西郊污水处理厂,调研结果表明,氧化沟污泥负荷在008kgBOD5/(kgMLSS•d)左右的时候,污水处理厂出水指标基本达到一级A排放标准,和本工程多年运行结果基本类似。按此污泥负荷重新校核氧化沟容积,在处理能到达到4万m3/d的时候,氧化沟停留时间需要从原来的139h增加到22h才能保证系统出水BOD5、氨氮达到一级A标准。则需要增加一座奥贝尔氧化沟,氧化沟尺寸为80×60×51m。或者延迟现有氧化沟反应时间,在每个现有氧化沟后在增加延时曝气系统。考虑到本工程总氮非常高,生化系统后续宜再采用砂滤进一步去除悬浮物和总氮,现有污水处理厂内无法完成改造,需要增加用地约13亩。若增加的氧化沟,则氧化沟尺寸与原两个氧化沟尺寸均不相同,很难实现均匀配水,新增氧化沟建设、调试期间还会影响到现有系统的正常运行;若采用后置延时曝气,需要增加回流系统,且将会影响现有系统的正常运行。

3.2.2现有生化系统后增加生物滤池

(1)曝气生物滤池:曝气生物滤池(BiologicalAeratedFilter,简称BAF)是八十年代末、九十年代初最先在欧美发展起来的一种新型污水生物处理技术。曝气生物滤池可根据处理对象的不同分为硝化曝气生物滤池、碳氧化曝气生物滤池以及反硝化生物滤池。硝化曝气生物滤池应具有将来水中的氨氮氧化为硝态氮的功能;碳氧化曝气生物滤池应具有将来水中的有机物进行降解的功能;反硝化生物滤池在碳源充足的情况下应具有将水中的硝态氮还原为氮气的功能;硝化曝气生物滤池和碳氧化曝气生物滤池内应保持有足够高的溶解氧水平以确保上述功能的实现,而反硝化滤池内则应保持有较低的溶解氧水平以确保上述功能的实现。(2)V型滤池:V型滤池是快滤池的一种形式,因为其进水槽形状呈V字形而得名,待滤水由进水总渠经进水阀和方孔后,溢过堰口再经侧孔进入被待滤水淹没的V型槽,分别经槽底均匀的配水孔和V型槽堰进入滤池,被均质滤料滤层过滤的滤后水经长柄滤头流入底部空间,由方孔汇入气水分配管渠,在经管廊中的水封井、出水堰、清水渠流入清水池。V型滤池可采用较粗滤料较厚滤层以增加过滤周期,气、水反冲再加始终存在的横向表面扫洗,冲洗水量大大减少。但池型结构复杂,尤其是配水配气系统精度要求高,增加了施工难度。单池面积平均比普通滤池单池面积大,但并未充分利用,因中间的排水槽占了很大一部分面积,导致实际过滤面积比单池面积少。323生化处理工艺推荐方案通过上述分析,本工程提标改造比选工艺为:现有氧化沟简单改造+曝气生物滤池(方案一)和现有氧化沟扩容改造+V型滤池(方案二)。两工艺综合比较见表1。从出水水质来看,两方案均能达到一级A排放标准。从投资、运行费用及运行管理,综合比较,由于本工程原水污染物浓度较高,虽然方案一(曝气生物滤池)运行管理略微复杂,但不新增占地,特别是运行费用明显降低,吨水直接费用较方案二少0266元/m3(38836万元/a)。硝化曝气生物滤池解决了污水中的NH3-N和BOD5,反硝化生物滤池解决了污水中的硝态氮(总氮),且硝化滤池和反硝化滤池的反洗系统可以共用,降低投资成本。曝气生物滤池占地小,对于提标改造场地受限制的污水处理厂更加适合,其出水悬浮物基本可以小于10mg/L,无须后面再增设沉淀系统即可进入过滤系统。因此本次设计生化处理工艺推荐方案一,即现有生化系统后增加曝气生物滤池工艺(硝化滤池+反硝化滤池)。

3.3过滤工艺比选

以前城市污水处理厂深度处理,绝大部分采用传统的砂滤去除少量的悬浮物和有机物。近年来开始出现纤维过滤池、转盘滤布过滤器等新型过滤设备。纤维过滤和转盘滤布滤池相对于传统的砂滤均有占地少的优点。而转盘滤布滤池相对纤维过滤和传统砂滤,滤池结构非常简单,施工速度快,且反洗水量小;可以连续运行,无须单独设反冲洗时间;传统砂滤反洗水量约占总处理水量的5%以上,而转盘滤池反洗水量只占处理水量的1%;转盘滤布滤池不需要专门的反洗水池,也不需要大功率的反洗风机和反洗水泵。由于转盘滤布滤池占地小、建设速度快、反洗水量小、可以连续过滤等优点,在近年污水深度处理中逐步取代传统的砂滤池,特别是污水提标改造中场地受限制的污水处理厂。本提标改造工程主要考虑在原有场地进行处理,且考虑到项目所在地冬季寒冷,转盘滤布滤池占地小,可以放在室内,因此过滤工艺推荐采用转盘滤布滤池。

3.4消毒工艺比选

过滤后出水除大肠肝菌未达标外,其他指标均已达到设计指标,因此须采取消毒措施,一般消毒方法包括液氯、O3法、ClO2法、紫外线法、漂粉精法及氯片法等。其中漂粉精和氯片的购买和储存不易,且处理效果不稳定,只适合在小型污水处理站使用。紫外消毒具有较大的优势,近年来在城市污水处理厂中紫外消毒也逐步取代液氯、二氧化氯消毒工艺。现有污水处理厂开始采用氯消毒,后来改为二氧化氯消毒,管理相对比较复杂、安全性要求较高,操作管理复杂。考虑到现有回用水用户均有后续处理和消毒设施,本次设计将现有二氧化氯消毒改为紫外消毒。

3.5碳源选择

目前污水处理脱氮碳源主要有甲醇、乙酸钠。甲醇价格低,市场价格约2700元/t,但毒性大,安全要求非常高,需要专门的消防设施,占地面积大、前期投资高。乙酸钠价格稍高,市场价格约3500元/t,但无毒,安全系数高,前期投资低。从安全、占地和前期投资综合考虑,碳源推荐采用乙酸钠。

4结论及主要经济指标

污水处理厂工艺范文6

关键词 污水处理;生物脱氮除磷;工艺选择

中图分类号 X703.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2011)21-0296-01

随着工农业生产的发展及人口的增长,人类赖以生存的水资源正在遭到多种来源的污染。废水对水资源的污染已引起人们极大的关注,特别是作为生物体的重要营养元素的氮磷,随污水进入水体以后产生种种严重危害,而目前更普遍的是,氮磷等营养物质进入水体会引发水体富营养化。水体富营养化会造成藻类异常繁茂,水味变得腥臭难闻。一些藻类能够分泌和释放毒性物质,例如蓝藻门的不定腔球藻(Coclosphaerium)、铜锈微囊藻(Microcystics Aeruginosa)等能分泌藻青脘(Phycyan)这样的带有毒性的物质,这类物质被人蓄饮用后会引发消化道炎症。藻类死亡后腐烂分解,大量消耗溶解氧,严重时可使水体呈厌氧状态,致使鱼类等需氧水生生物难以生存,藻类的异常繁殖还给城市水厂的正常运行带来困难,提高制水成本,自来水带有异味,因此污废水中氮、磷的处理已成为当前废水处理中的热点。利用好氧和厌氧不同状况,在好氧条件下,由硝化菌作用变成硝酸盐氮,随后在缺氧条件下,由反硝化菌作用,使硝酸盐氮变成氮气逸出;生物除磷就是利用聚磷菌类的细菌,在厌氧状态释放磷,在好氧状态从外部摄取磷,并将其以聚合形态贮藏在体内,形成高磷污泥排出,达到除磷的效果。根据含山县污水处理厂的情况探讨该厂生物脱氮除磷的可行性。

1 项目概况

为减少巢湖流域水体的富营养化,对含山县污水处理厂提出脱氮除磷改进要求。该厂位于巢湖流域,设计污水的处理规模4万m3/d,工程原设计工艺常规活性污泥法能满足COD、BOD、SS的去除率,但对氮、磷的去除是有一定限度的,仅从剩余污泥中排除氮、磷,其去除率氮仅为10%~25%,磷仅为12%~19%,达不到脱氮除磷要求。因此,对含山县污水处理厂进行了污水脱氮除磷工艺改造是巢湖流域水环境治理的污水处理厂重要组成部分。污水处理脱氮除磷工程的建设将是减少巢湖流域水体富营养化的重要举措。

2 工艺要求

含山县污水处理厂进水水质BOD5 /COD=0.51、BOD5 /TN>3~5、BOD5/TP=60,可以采用生物法对污水进行脱氮除磷处理。为了减少污水处理厂常年运行的费用,有效地降低工程投资,应当综合考虑污水处理的程度要求、设计进水的水质、工程规模等方面的因素选择适宜的污水处理生物脱氮除磷工艺,同时也可以保证出厂水的水质,提高污水处理厂运行管理的效率[1-3]。要求提高污水处理脱氮除磷程度,对NH3-N、TP去除率要求分别达到68%和50%以上,因此对污水处理脱氮除磷工艺的技改选择应十分慎重。该工程的污水处理脱氮除磷技改工艺选择应充分考虑污水水质、污水量、管理水平以及经济条件等诸多方面,同时在对处理工艺的选择上,应当以成熟处理工艺优先选用,兼顾安全可靠、技术先进、低投入、低能耗、占地少、方便操作管理等[4-6]。

3 工艺方案比较

3.1 氧化沟法

氧化沟工艺是传统活性污泥工艺的一种变形的污水处理工艺形式,该工艺由20世纪50年代初期发展起来,传统的Carrousel氧化沟不具备除磷功能,但在沟前增设厌氧池,便具备了生物脱氮除磷功能。Orbal氧化沟的特点是对3个沟道的溶解氧浓度进行控制,保证其在不同的阶段下运行,但对外沟要求的低溶解氧则很难控制,脱氮效果不理想。

3.2 A/A/O法

A/A/O法中,污水在流经3个不同功能分区的过程,因此称为厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。污水中的氮、磷以及有机物等在不同微生物菌群作用下得以去除。目前,该法在国内外使用较为广泛。其工艺流程如图1所示。与其他同类工艺相比,在厌氧(缺氧)、好氧交替运行的条件下,该工艺总水力停留时间较小,其同步除磷脱氮工艺在系统上最简单,SVI值一般小于100,可克服污泥膨胀,抑制丝状菌繁殖,运行时只需在厌氧和缺氧段内轻缓搅拌,有利于处理后污水与污泥的分离,运行费用低。脱氮除磷效果非常好,由于厌氧、缺氧和好氧3个区严格分开,有利于不同微生物菌群的繁殖生长。

3.3 AB法

AB法是一种生物吸附―降解二段活性污泥法,该法对有机物、氮和磷都有一定的去除作用,A段污泥负荷高达2~6 kg BOD5/(kg MLSS・d),负荷高,曝气时间短,仅30 min左右;B段污泥负荷为0.15~0.30 kg BOD5/(kg MLSS・d),相对较低。AB法通常要求进水BOD5在250 mg/L以上,适用于处理水质水量变化较大、浓度较高的污水,才有明显的优势。该项目工程采用AB法不太合适,因为其设计进水BOD5为180 mg/L。

3.4 UCT工艺

UCT工艺用于解决回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响,其工艺流程如图2所示。UCT工艺与A/A/O法的不同之处在于污泥先不回流至厌氧池,而是先流入缺氧池,因为该工艺可以减少回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响,因其避免将缺氧池部分混合液回流至厌氧池。其弊端是运行费用将增加,这是由于UCT工艺多1次提升,将增加了1次回流。

3.5 传统SBR法

传统SBR法其反应是在同一容器中进行,适用于较小污水量场合。进水时不曝气,形成厌氧、缺氧,而后停止进水,开始充氧曝气,完成脱氮除磷过程,并在同一容器中沉淀,再通过撇水器出水。这种方法,总容积利用率比较低,一般小于50%。

3.6 Unitank法

Unitank工艺,又称单池系统,是SBR法的另一种形式,由3个矩形池组成,3个池水力相通,每个池内均设有供氧设备,在外边两侧矩形池设有固定出水堰和剩余污泥排放口。连续分池进水,具有脱氮除磷的效果。其优点是布置紧凑、无二沉池、不需回流、占地面积小等。但由于无专门的厌氧区,因此生物除磷的效果差,其总的容积利用率为67%。

3.7 CAST法

CAST工艺脱氮除磷的原理为:除磷是靠厌氧捕捉选择区(预反应区)和曝气反应区(主反应区)完成。硝化和反硝化在主反应区完成。

4 工艺方案的确定

从上述各工艺机理的定性分析来看,每种工艺各有优缺点,均可实现污水脱氮除磷的处理目的。针对本工程进出水的水质,经过详细的技术经济比较,认为A/A/O氧化沟工艺处理效果好,技术先进成熟,运转方式灵活,运行稳妥可靠,动力效率高,动行成本低。

5 结语

含山县污水处理厂脱氮除磷技改工程的建设预计每年减少NH3-N排放量58.4 t和TP排放量11 t,工程将完善含山县污水处理工程的建设,是改善生态环境、保障人民身体健康、造福社会的环境保护工程,是城市重要基础设施,污水处理系统逐步完善,污水有组织排放并得到处理,将有效改善得胜河及巢湖流域的水体水质,提高环境质量水平和人民身体健康水平,对美化城市和增加农业产品产量质量都具有积极的意义。

6 参考文献

[1] 高廷耀,夏四清.城市污水生物脱氮除磷工艺评述[J].环境科学,1999,20(1):110-112.

[2] 王岽,刘德华,郦和生.限氧条件下的活性污泥脱氮过程研究[J].三峡环境与生态,2008,1(2):30-33.

[3] 张平.生物脱氮技术的研究进展[J].环境污染与防治,1997,19(4):25-28.

[4] 朱淑琴,尹萍,张萍.间歇式活性污泥除磷的试验研究[J].环境工程,1997,15(90):13-16.