小型污水处理范例6篇

更新时间:2022-12-21 11:40:15

小型污水处理

小型污水处理范文1

关键词:污水处理厂;稳定达标;提标改造

随着城镇经济的不断发展和环境保护标准的不断提高,我国中小城镇污水处理能力日益增强,根据我国住房与城乡建设部的最新统计结果,截至2014年底,我国污水处理厂总数达5300余座,污水处理能力达1.63亿m3/d,大多数污水处理厂由于建设时间较早,排放标准低,约50%以上的污水处理厂只能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B标准要求,甚至还有将近25%的污水处理厂执行二级标准。由于我国城市河道补水的重要来源是城镇污水厂出水,排入河道后,稀释能力小,若不提高出水水质排放标准,将严重威胁城市生态环境。国家环保总局要求,对于污水处理厂出水作为城市景观用水的此类污水处理厂,出水水质应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准,因此,对我国城镇污水处理厂进行提标改造势在必行。

1中小型污水处理厂提标改造的必要性

1.1中小型污水处理厂现状

1.1.1设备老化程度高

由于资金投入力度不够等原因,导致污水厂设备在长期运行过程中,缺乏足够的维护和管理,导致设备出现不同程度的老化和损坏,更有甚者出现设备无法运转,却得不到及时维修的情况,严重影响了污水处理效率。

1.1.2处理能力和处理要求不匹配

随着城镇工业化进程的推进,排放污水中污染物种类愈加复杂,对排放标准的要求提高。很多污水处理厂在早期设计过程中并未考虑到城市发展情况,设施处理量没有预留足够的远期处理量,不能满足现有的处理要求。在现阶段对水质要求提高的形势下,中小污水处理厂应推进更新扩容改造。

1.1.3建厂初期调试不到位

工艺调试对于污水处理设备是否正常运行至关重要,关乎出水是否能够达标排放。很多污水处理厂建成初期,忽略了工艺参数的调试,或者因为缺乏专业技术人员的种种原因,导致工艺调试不到位,致使污水处理厂设备运行不畅,处理不达标,增加处理成本。

1.2污水厂出水稳定达标的难点及应对措施

1.2.1污水处理厂出水稳定达标的难点

①低碳源问题2009年抽样统计分析结果显示,我国60%的污水处理厂碳氮比低于4,碳氮比偏低影响反硝化的完成。

②工业废水接入导致污水处理厂出水COD稳定达标困难。

③冬季低温问题导致污水处理厂出水TN难以达标。低温条件下,污水处理系统中微生物活性降低,数量减少。太湖流域污水处理相关研究成果表明,冬季水温低于15℃时,对微生物活性、污泥硝化反硝化性能以及生物脱氮效果影响较大,导致出水TN不达标。

1.2.2应对措施针对污水处理厂难以稳定达标的难点问题,现提出以下应对措施。

1.2.2.1提标改造技术方案中合理取舍预处理单元

当城镇污水处理厂有工业废水,由于工业废水间歇排放,水质水量波动大,为保证处理单元稳定运行,前设调节池很有必要。若是印染废水或其他易引起pH值变化大的特殊废水,还要特别注意pH值的调节,避免对水处理设备产生腐蚀。乡镇等小型污水处理厂规模小、水质水量变化大,通常在格栅后也常设调节池。对于进水可生化性偏低的废水(B/C值<0.3),例如制药废水、印染废水、高浓度有机废水等,应考虑设置厌氧水解池。利用兼性水解产酸菌,将难以生物降解的大分子有机物转化为易生物降解有机物,提高可生化性,从而提高后续生物处理效率。

1.2.2.2提标改造同时要注重源头污染物的控制

加快雨污分流制排水体制的建设,新建城区严格采用雨污分流制排水系统,老城区采用合流制或截流式合流制作为过渡时期的排水体制;接入城镇污水处理厂的污废水需严格按照国家、行业有关标准,防止对污水厂污水、污泥处理系统分产生不良影响。对于进水碳源不足的污水处理厂,需重新考虑服务范围内设置化粪池的合理性,适当放宽碳源充足的普通有机废水(如糖业废水、食品废水等)排入污水厂的水质浓度。

1.2.2.3低温强化硝化和反硝化措施

王阿华等人研究表明,水温低于12℃时,污泥的反硝化速率和硝化速率比常温下减少了一倍,只有0.5~1mg/h,0.6~0.8mg/h。一体化固定膜活性污泥IFAS、包埋硝化菌工艺是工程实际中常用的两种低温下提高脱氮效果的方法。IFAS工艺常采用向好氧池中投加填料的方法,该工艺附着生物的硝化活性是活性污泥的3倍以上;包埋硝化菌工艺受水温影响更小,投加率12%的情况下,硝化活性就达到了普通活性污泥的3倍以上。

1.2.2.4合理使用化学除磷

针对碳源不足的情况,牺牲生物除磷,采用化学除磷,这种方法在北美已有非常成熟的案例。

2中小型污水处理厂提标难点分析及解决思路

2.1中小型污水处理厂提标难点剖析

多数小型城镇污水处理厂受原水浓度、设备处理效率等因素影响,二级处理很难达到一级A标准,出水指标从一级B标准提高到一级A标准。针对表中SS,提标改造时,增加深度处理工艺即可达到要求,增加深度处理工艺的主要目的是去除二级出水中的SS,BOD5、COD也伴随SS的去除得到进一步的去除,但TN、TP的无法通过简单固液分离进行去除,因为TN、TP是以溶解态形式存于二级出水,因此,城镇污水处理厂提标改造的重点和难点是TN、TP、SS的去除。

2.2中小型污水处理厂提标改造思路

①了解目前中小型污水处理厂提标改造技术的研究现状以及主要提标改造技术。

②根据污水厂运行现状分析提标难点。

③针对提标难点逐一分析探索并选择适宜本厂要求的强化生化处理方法。

④结合实际情况,选择合适的深度处理技术,进一步提升出水水质。

3中小型污水处理厂提标改造技术措施

对现有中小型污水处理厂提标改造主要从三个方面着手:一是改造现有污水处理厂的二级处理工艺,主要是强化生物处理单元;二是新建三级处理设施;三是新技术膜生物反应器(MBR)工艺的使用,新技术往往无需三级即可达标或者满足回用水要求。

3.1生物处理工艺改造

对二级处理工艺进行改造,主要是为了提高脱氮除磷效果以及有机物的去除率,改造重点在生化池。对于生化池的技术改造主要有两种:降低容积负荷和泥膜联用。

3.1.1降低生化池的容积负荷

目前工程中常用的措施有进水分流量减荷和扩容减荷。前者适用于厂区平面布置允许的情况下,在厂区新建生化池,达到分流量的目的,最终实现生化池减荷的效果。此法生产改造同步进行,不影响现有工艺的正常运行。后者主要通过扩大容积来减小负荷、延长水力停留时间和污泥泥龄,进而提高生化处理效果,扩大容积的方式有两种:一是在场地允许情况下,直接将原有生化池扩容;二是将原有初沉池改造为生化池,这种方法提高了进入生化池的碳氮比,有利于TN的去除,高程衔接无阻,此法充分利用了现有构筑物。

3.1.2泥法-膜法联用

悬浮生物法(活性污泥法)和固定膜生物法是污水生物处理的两种常见技术。其中活性污泥法在实际工程中应用较多,这是因为固定膜生物法需要设置填料,填料造价一般较高。生物膜法具有硝化功能强大、抗冲击负荷、生物量大、污泥龄长等优点,受温度影响小,在低温条件下,其脱氮效果要远好于活性污泥法。因此在污水厂的提标改造中,可充分利用两者优点,在生化池中设置填料。

3.2新建三级处理设施经

技术经济比较,目前适合我国中小型污水处理厂的三级处理工艺有以下三种:常规混凝-沉淀-过滤;微絮凝-过滤;直接过滤。三级处理的核心是过滤单元,目前工程实际中应用最为广泛的是V型滤池,这是因为V型滤池的滤料采用均质深层砂滤料,截污能力强,反冲洗强度低、效果好,过滤周期长。此外还有翻板滤池、D型滤池、滤布滤池等。

3.3膜生物反应器(MBR)的应用

MBR是一种新型污水处理装置,结合超微滤膜和污水处理中的生物反应器,通过超微滤膜截留细小微生物絮体,增加了生化池中的活性污泥浓度,极大的提高有机物的去除效率,同时,超微滤膜可取代二沉池,实现泥水分离。MBR适用于需同时脱氮除磷、对出水水质要求高、用地紧张或者回用要求的场合。

4中小型污水处理厂提标改造的综合建议

(1)污水处理厂提标改造应充分考虑技术的合理性、经济性、稳定可靠性以及工程实施可行性,而不应该注重技术先进性和新型性,对于新技术、新设备,应在小范围内工程应用,总结经验,为大规模推广提供参考。尤其是国内首次实用的新型技术,一定要进行中试和生产性试验,参数稳定后才可投入实际工程应用。

(2)只有在经济条件许可、用地紧张、尾水需循环利用的情况下才考虑采用MBR工艺。

(3)若用地紧张,经济条件不许可,过滤单元可考虑滤布滤池或转盘滤池。

(4)生物除磷难以满足出水TP一级A排放要求时,可考虑化学除磷。

参考文献

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小型污水处理范文2

节能型小城镇水处理主工艺简述为:“厌氧+无动力生物滤池+人工湿地”。

关键词:小城镇污水、无需动力曝气、厌氧池、无动力生物滤池、人工湿地

中图分类号:[R123.3] 文献标识码:A 文章编号:

0 引言

我国小城镇污水处理设施严重滞后,约95%以上的小城镇未建设污水处理设施,生活污水处理率不足1%。虽然每个小城镇排放污水量无法与大城市相比,但小城镇数量很多,且布局分散,因此必须对小城镇水污染进行控制才能实现可持续发展的目标。

1 工程概况

按照一般小城镇规模(1.5-2.0万)进行设计,设计人口按2.0万人计,设计用水量为100 L/d.人,则城镇居民处理总水量为2000 m3/d。

工业用水处理总水量为400 m3/d,工业水量占总水量的20%;污水处理总量为总给水量的80%。

因此,设计总处理水量为2000m3/d。

中小城镇污水主要是生活污水,工业废水以农产品加工的废水为主,水中基本上不含重金属和有毒有害物质,但氮和磷的含量较高,水量、水质波动较大,可生化性好。

因此,确定进水水质为:

COD≤400mg/L;BOD5≤200mg/L;SS≤300mg/L;TP≤3.0mg/L;NH3-N≤40mg/L;TN≤50mg/L

出水水质:执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级B标准。

COD≤60mg/L; BOD5≤20mg/L;SS≤20mg/L;TP≤1.0mg/L;NH3-N≤8~12mg/L;TN≤20mg/L

2. 工艺设计

2.1 工艺流程图

图1 工艺流程图

流程简介:经管网收集后的小城镇污水,先经人工格栅拦截漂浮、悬浮物后自流至沉砂池,沉砂池出水自流至厌氧反应池,此设计中厌氧反应池的作用不仅仅是水解酸化,同时它还起着调节水质水量均化的作用。出水自流中间水池,经提升泵提升至无动力生物滤池,通过附在生物膜上的生物菌种进行处理净化,降解大部分有机物后污水自流至高效人工湿地,利用人工湿地的天然生态动植物场所,进一步氧化、分解、沉淀废水中的有机物,出水达标排放或收集做农灌水。

沉砂池、厌氧池及二沉池产生的污泥排至污泥干化场,干化场的渗滤液收集回流至厌氧反应池。干化场剩余污泥发酵堆肥利用。

2.2 主要工艺单元设计

2.2.1 经济型厌氧折流板反应器

经济型厌氧折流板反应器主体结构为多级钢筋混凝土预制构件组装而成,沉井式封闭施工工艺,将每一级出水管深至下一级池体底部,实现污水的折流反应,保证微生物在各个预制构件内作上下膨胀和沉淀运动,有效的截留各种悬浮物、有机物等。

图2 厌氧折流板反应器

2.2.2 无动力生物滤池

无动力生物滤池采用了特殊的材质及结构,为污水和自下而上的空气提供接触空间,增加接触面积;在生物滤池内填载体填料,微生物附着在载体上形成的生物膜,水珠流经生物载体,通过附着的生物菌种进行好氧、兼氧、厌氧同时吸附水中有机物的胶体和污染物作为它的营养素。

生物滤池为圆柱形结构;顶部设有旋转布水器,间歇布水;滤池下层填料粒径宜为70~100mm,厚0.2m;上层填料粒径为40~70mm,厚度不宜大于1.8m;正常气温下,水力负荷以滤池面积计,宜为10~36m3/(m2•d);五日生化需氧量容积负荷以填料体积计,宜大于1.8kg BOD5/(m3•d)。供氧为自然通风,通风面积设计为总过滤面积的15%~30%,开孔位置在滴滤池承托层下方,同时考虑到自然通风的效果,不同填料间隙预设通风孔,以保证在供氧不足的情况下,开启预设通风孔。设计通风孔与底部类似。通风口的下方设有集水池,收集通过滤池处理后的污水。

图3 无动力生物滤池

该工艺利用空气自然通风原理进行曝气,省去了污水处理好氧曝气风机所需的较大电能消耗,降低了污水处理费用;对冲击负荷的耐受能力强,且在冲击过后有较强的恢复能力;可保持较高的 SRT,生物菌的新陈代谢具有最佳的生化效果,因而污泥生成量少,不发生污泥膨胀;出水水质稳定、管理方便。

2.2.3人工湿地

选择水平潜流湿地(HF)/垂直潜流湿地(VF)复合人工湿地。

3.工艺设计技术参数

3.1构筑物明细汇总表

表1 构筑物明细汇总表

3.2设备明细汇总表

表2 设备明细汇总表

3.3 去除率分析

表3 去除率分析表

4 技术优势分析及总结

4.1. 投资优势

以日处理量2000m3/d为例的小城镇污水处理厂相关技术投资指标如下:

表4 投资指标对比表

4.2.电耗优势

污水厂电能的消耗主要用于提升污水和污泥,生物处理的供氧和污泥处理、专用机械设备的能耗、附属建筑、厂区的照明等方面。

按照2000 m3/d同等规模的污水处理厂计算,日使用电耗最低将达到:0.354kw•h/m3。但是节能型城镇污水处理工艺电耗量只有0.108 kw•h/ m3。相比之下,较常规处理电耗省60%以上。

4.3 总结

本文意在提供一种新型的节能型小城镇污水处理思路,为我国北方寒冷地区农村建设和科学发展创新提一条新型模式,其中无动力生物滤池是以实验结果为依据,开发的节能型生化处理构筑物。由于新工艺的适宜性受气候、地形等条件的限制,因此推广中需根据实际情况进行建造或改造。

参考文献

【1】GB18918-2002 城镇污水处理厂污染物排放标准;

小型污水处理范文3

摘要:综述了污水处理厂恶臭来源、组成和危害,以及目前常用的除臭工艺。通过对西南科技大学污水处理厂恶臭气体的特点分析,结合除臭工艺自身技术特点,提出一种生物法与物理法的组合工艺,即:填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法。

关键词:除臭;西南科技大学污水厂;填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法作者简介:姚岚(1983-),女,汉族,四川自贡人,05级环境工程专业硕士研究生,主要研究方向:水污染控制。近年来,随着污水处理行业的迅猛发展,污水处理厂的数量也大幅度上升,但是在污水得到净化处理的同时,污水中的有机物分解产生的恶臭气体不仅对金属材料、设备和管道有一定的腐蚀性,还会对周围居民的正常生活产生影响。因此,如何对污水处理厂产生的恶臭气体进行有效的治理已经成为污水处理行业面临的严重问题。1恶臭气体的来源、组成物质与危害污水处理厂的恶臭气体主要来源于污水和污泥的处理单元[1],其中厌氧池是污水处理单元产生恶臭的主要场所,而污泥脱水房是污泥处理单元恶臭产生的主要场所。污水处理工艺过程中产生的恶臭气体组成物质主要由碳、氢和硫元素组成[2],主要有氨气、硫化氢、硫醇、VFAs、VOCs等组成。根据有关资料介绍,从成分看氨的浓度最大,其次是硫化氢,而硫化氢是产生恶臭气味的主要物质之一[2]。高浓度的含硫以及含氮恶臭物质会抑制硝化反应的进行,使污水脱氮效果变差,同时这些恶臭气体,对污水厂金属材料、设备和管道有一定的腐蚀性,对厂区及周边环境会造成污染,也会影响周围居民的正常生活。甚至,臭气中的恶臭物质,对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经系统都会造成不同程度的毒害,使人体产生畸变、癌变[3]。2西南科技大学污水厂恶臭污染现状及其特点西南科技大学污水处理厂位于绵阳市青义镇西南科技大学校内,主要处理对象是校园宿舍生活污水和食堂废水等,采用的处理工艺是水解酸化—氧化沟处理工艺,日处理量1万吨。因为所处理的污水COD值比较低(300-400之间),所以在污水处理过程中产生的恶臭气体较少,浓度较低,但是在污泥脱水房污泥浓缩时,压缩污泥而排出硫化氢等气体,与空气接触后加速挥发,使得污泥脱水房成为西南科技大学污水厂的主要恶臭来源地。绵阳地区常年风量较小,恶臭气体不能通过扩散而稀释,而是聚集在污水厂周围,形成浓度较高的恶臭污染区域,不仅对污水厂的管道、设备具有腐蚀作用,而且对周边学生的学习生活和周围居民的正常生活造成了严重的影响和破坏,所以必须对其进行净化处理。对于西南科技大学污水处理厂而言,其恶臭的特点为:污染源集中,主要是污泥脱水机房;恶臭气体浓度随季节变化明显,夏季明显,冬季相对较弱。针对西南科技大学污水处理厂,其恶臭处理工艺的要求为:对不同浓度的恶臭气体有比较好的适应能力,处理达标,无二次污染;投资、运行及维护费用低;运行管理简单。由此可见,针对西南科技大学污水厂恶臭特点和工艺要求,应当在现有的各种处理工艺中寻求一种适合的处理工艺和方法,达到控制污水厂恶臭来源,改善污水厂和周边生活环境的目的。3恶臭气体处理工艺简介目前,污水处理厂治理恶臭气体的主要方法有物理法、化学法和生物法三类[4-6]。其中物理法主要包括稀释法、吸附法等;化学法包括吸收法、燃烧法等;生物法包括生物制剂法、生物过滤法、填充塔式生物脱臭法和生物洗涤法等。对目前常用的处理方法进行分析和比较,如表1所示。表1污水处理厂恶臭去除方法比较工艺名称

适用范围优点缺点去除效果大气扩散稀释法适用于臭气浓度比较低的工业有组织排放源的恶臭处理。费用低,运行简单大气稀释法受当地气象条件和地形条件影响较大,另外对烟囱高度也有一定的要求受条件限制,去除效果一般活性炭吸附低浓度臭气和脱臭的后处理初期投资比较/!/低,维护容易而被广泛应用活性炭吸附到一定量时会达到饱和,就必须再生或更换活性炭,因此运行成本较高脱臭效果良好湿式化学吸收排放量大、高浓度的臭气排放场合反应速度快、反应温度低、安全高效、运行可靠、占地相对最小配备较多的附属设施,运行管理较为复杂,运行费用较高与药液不反应的臭气较难去除,效率较低燃烧法当废气的质量浓度超过1500×10-6时,燃烧法是唯一有效的方法[9]净化效率高、操作简单、动力消耗少建设投资和运行管理费用都很高,高浓度臭气处理用直接燃烧法是有效的,但是燃料费用高,燃烧后的气体中存有NOX等气体成分,有二次污染的可能针对高浓度臭气处理有效活性污泥曝气法适用于臭气浓度低、氧气浓度高的气体设备投资、维护管理费较少需注意鼓风机与配管等的防尘和腐蚀保护,活性污泥有异味能有效去除高浓度气体活性污泥洗涤法用于净化可溶性污染物可长期以高的脱臭效果运转,运行费用低需添加炭源和营养液,并定期加入新鲜污泥和排除剩余污泥与其它处理工艺联合使用提高效果土壤脱臭适用于臭气浓度低以及土地充裕的地方土壤法具有设备简单,运行费用极低,维护操作方便的优点高浓度或浓度变化较大的臭气方面,不太充分,占地较大降解难溶性恶臭成分有效填充塔式生物脱臭法适用于各种恶臭成分的降解处理管理维护容易、运行费用低、脱臭效果好的优点对臭气浓度变化幅度大、以及吸附药液洗脱法难处理的高浓度臭气均具有很强的适应性生物滤池的缺点是占地较大对污水处理过程产生的富有N、S成分臭气的处理效果优良4工艺选择由表1可以看出物理化学除臭法设备繁多、工艺复杂、二次污染后再生困难、后处理过程复杂,能耗大等缺点;生物法则具有简单、投资省、运行费用低、维护管理方便、效果好等优点,近几年来发展很快。在生物脱臭法中,综合处理效果与成本因素,填充塔式生物脱臭法是一种具有高效低耗特点的处理方法。填充塔式生物脱臭法是通过附着在固体过滤材料表面的微生物降解恶臭成分来实现脱臭的目的,其主要原理是恶臭气体经过去尘增湿或降温等预处理工艺后,从填料层底部由下向上穿过填料,恶臭物质由气相转移到水和微生物组成的混合相,通过附着与 填料上微生物的代谢作用而被分解。该方法具有较强的恶臭去除能力,而且装置简单、能耗低、不受冬季寒冷气候的影响,运行和维护费用很低,同时对臭气浓度变化幅度大、以及洗涤法难处理的高浓度臭气均具有很强的适应性等优点,是适合污水厂除臭的工艺。近年来,为了防止水分使活性炭的吸附能力下降,使用活性炭作为前处理的日渐增多,工艺流程如图1所示。将填充塔式生物脱臭与活性炭脱臭结合使用,利用它高效的前处理,降低活性炭再生、更换频率,可以更有效的减少运行费用。图1填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法工艺流程因此,针对西南科技大学污水厂恶臭特点和工艺要求,运用单一方法进行恶臭治理难以满足要求,应当采用生物法与物理法的组合工艺进行脱臭处理,即:填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法。填充塔式生物脱臭—活性炭吸附脱臭联合法,是污水厂除臭技术的一种组合优化,不仅适合于类似于西南科技大学污水处理厂这类中小型污水厂的实际应用,也是今后污水厂除臭技术的发展趋势。参考文献[1]王灿,胡洪营,席劲瑛.城市污水处理厂恶臭污染及其评价体系[J].给水排水,20__,31(9):15-19.[2]聂福胜.污水行业除臭技术及其应用[J].环境工程,20__,21(2):70-71.[3]刘碧燕.城市污水处理厂除臭国内外技术现状[J].企业技术开发,20__,24(12):102-104.[4]徐晓军,官磊,杨虹,等.恶臭气体生物净化理论与技术[M].北京:化学工业出版社,20__.[5]翟崇治.微生物过滤法净化恶臭污染物[J].重庆环境科学,20__,22(3):35-37.[6]马梅荣,王光玉,宣世伟,孙德智.利用微生物除臭技术研究与应用[J].环境科学与技术,20__,26(4):50-52.

小型污水处理范文4

关键词:BOT 小型污水处理厂

随着国民经济的飞速发展,城市建设进程的加快,我国目前的环境问题已不容乐观。其中重要的原因之一就是象小城镇、各类开发区、工业园区等这类小型、较为集中的排污主体其污水处理设施不能及时建设或建成后未能正常运行。虽然我国在过去10年对环境问题十分重视,已建立了相应的法律、法规,但是,由于我国上述排污主体有其特殊性,如其数量多,规模大小相差较大,基础建设资金严重不足等。有些城镇基础设施建设依靠当地政府,其环保投资已成为城镇建设发展的关键。我国八五、九五期间已经针对我国小城镇、特色工业园区污水的特点做了大量的研究,且取得了很多成绩,但投资省、效率高的处理工艺仍然不能从根本上解决问题;已经投资建成的部分小城镇、开发区、工业园区的污水处理厂由于日常运行费用的重负不得不经常停运;对于众多正在起步发展的小城镇、即将建设的开发区和工业园区,效率再高的处理工艺也需要一定资金来建设、运营污水处理厂。

目前,我国此类小型污水处理厂一方面根据国家政策、城镇发展的需要必须建设,另一方面其自身存在的特点又使得其建设存在诸多问题。本文就我国小型污水处理厂采用BOT 方式建设进行研究和探索。

1 关于BOT

世界上基础设施建设私有化的概念出现在18世纪[1],但真正概念的BOT形式是在 20世纪70年代的中国香港形成并开始实施[2]。

尽管目前世界上采用BOT形式建设基础设施时,操作及具体实施有很大差异,但是关于BOT的一些基本原理和构想都是相同的[3]。

BOT从原理上讲非常简单,BOT代表的是Build-Operate-Transfer,即建设-运营-转让,这是一种直接吸收私营企业资金和技术(包括外方企业)的方式,用以建设、运营和转让给公用部门的基础设施计划,并据此组织这个项目,政府授权给下属公用专业公司,邀请私营企业投标,经过谈判签订专营合同,经政府批准,某企业获得特许权,筹措资金,在项目所在地成立专营公司,设计并建设该项目;运营该项目一定的期限(通常20~50 a),并获取一定效益,最后在特许期结束时,将该项目无偿转让当地政府运营。

采用这种形式操作的项目即为BOT方式的项目。BOT最本质的特点是使私营企业资金用于公用基础设施建设。为了更好吸引私营企业资金,目前还有一种BOO方式,即 Build-Own-Operate,在该方案中,专营公司有无限期的运行特许权。因此,不同的BOT结构,用在不同项目中,其意义各不相同。

事实上,根据财务评估可以得出,一般超过30 a专营期的话,每延长一年收益对整个投资回报的效果差不多是负的,一个30 a的BOT项目与一个延长的BOO项目之间的差别并不大,据此看来,国际上通用即为BOT方式。

在BOT项目中,最重要是资金的融资方式、风险的分担、资金的结构、回报率的确认以及政府与专营公司各自的地位等因素。BOT方式不仅是一个融资的协议,而且还是一个长期专业化的协议。在协议的基础上,公私双方建立起伙伴关系,并向公众提供经济、高效的服务。 

2 BOT方式组建小型污水处理厂的探讨

2.1 我国小型污水处理厂的特点

小型污水处理厂是指以小城镇、各类开发区、工业园区等为排污主体而兴建的污水处理设施。从应用意义上讲,小型并没有严格概念性的划分,只是相对大的城市污水处理厂,从总体上有一个要领的称谓。比如小城镇,在某一地区称之为小城镇,可能到另一地区按其规模就会成为大中城市。因此,我国小型污水处理厂的一个很大特点就是规模大小不尽相同。但由于小型污水处理厂主体的发展多是依靠本地的自身优势,强调经济利益发展的同时势必影响市政基础设施的投入,即使有一定投入,由于环保设施缺少直接的经济效益,其运行管理也制约着小型污水处理厂的正常运转,这已经成为目前我国小型污水处理厂不可争辩的事实。

2.2 BOT方式组建小型污水处理厂

BOT方式组建小型污水处理厂可以解决目前我国小型污水处理厂所面临的两个最重要的难题:一是建设资金问题,另一个是运行管理问题。由于BOT方式是专营公司出资建设污水厂,这样从根本上解决了建设资金问题。专营公司从切身利益出发,必须使所建的污水处理厂处于良好的运行状态,否则其经济问题将面临危机,因此,建成的小型污水处理厂亦不存在运行管理问题。

综上所述,从理论和实际应用角度,BOT方式建设小型污水处理厂是较为合适的。

BOT方式在应用到小型污水处理厂过程中,必须充分考虑其实际面临的问题。由于小型污水处理厂的投资、建设规模较小,因此,专营公司在组建时应从实际出发,在投资模式、建设模式以及运营管理模式等方面着手,建立适合自己特点的BOT方式,具体为:

(1)投资模式。

国际上流行的BOT方式一般多为较大规模资金投入项目,引进外资是BOT方式融资的一个重要方面,但对于小型污水处理厂,由于其规模较小,投资相对较少,因此专营公司应以国内大型环保企业、当地环保企业为主而组建,资金筹措时也应以企业和个人资金为主,这样会省去因引进外资而带来的一系列繁琐程序,使投资者更为直接,资金到位率更好。同时环保企业在技术和管理上更有优势,对节省资金、提高效率大有裨益。由于此种投资模式的股东是企业和个人,企业包括私营企业、集体企业甚至国营企业,个人可以是社团、组织乃至私人。在确定投资控股时一般遵循企业投资占整个投资的51%以上的原则,使企业控股,这样更有利于专营公司日后的操作管理。

(2)建设模式。

由于小型污水处理厂BOT专营公司组建的性质有别于传统的BOT引进外资模式,因此,其在建设污水处理厂时也应有其自己的建设模式。小型污水处理厂的建设内容比较具体,其设计方案的确定、处理工艺的选择可根据实际情况来直接确定,由于专营公司具有一定设计、施工能力,因此,在污水处理厂从设计、施工到竣工验收时,专营公司都可直接参与甚至独立完成整个项目。这样的好处是:不存在任何中间环节,减少在设计、施工、安装之间产生的扯皮现象,施工进度更快,项目完成更彻底。我们把这种专营公司自营建设或参与建设的方式称之为BOT自建模式。

(3)运营管理模式。

前所述及,小型污水处理厂BOT方式的投资者主要为企业和个人,因此污水处理厂运行的效果直接牵涉到这些企业和个人的利益,他们更注意运营方式的好坏。污水处理厂建成后的运营管理从总体上说包括两个部分,一个是污水处理厂内部的运行管理,另一部分是污水处理厂对外接纳污水的收费管理。污水处理厂内部的运行好坏是正常收费管理的前提,即只有在确保污水处理厂正常运行,处理效果达标情况下,其收费才成为可能。污水处理厂内部的运行管理应采取一套相应的维护措施,进一步节约挖潜,降低成本,为专营公司谋利。污水处理厂的对外收费管理是牵涉专营公司切身利益的大事。目前可依据的模式一是靠政府通过增收水费的方式解决,另一个是专营公司自建系统分别收费。前者适用于众多的城镇居民的收费管理,后者对较为集中的工业企业更为适合。其真正意义上的收费管理系统可根据实际进一步研究和探索。 

3 BOT方式组建小型污水处理厂的实例

嘉兴地区的小城镇是浙江省乡镇最为发达的地区之一,尤其是镇内特色工业企业发展速度十分惊人。应城镇工业发展的需要,该地区某镇内2000年急需在工业园内建一集中污水处理厂。由于时间紧迫,镇政府和工业园区资金紧张,该污水处理厂工程最后在当地政府的配合下,以BOT形式建成并运营至今。

3.1 工程概况

3.1.1 污水处理厂规模

该污水处理厂一期规模1万m3/d,已于2000年12月建成投产;二期规模2万m3/d,规划至2005年建成。由于是BOT公司承建,污水厂一期规模的大小显得十分重要;而后期的发展规划可根据实际情况灵活掌握。因为BOT公司机制灵活,随时存在扩容的可能,而且扩容即是BOT公司的增产,意味着其效益的增加,BOT公司在污水厂规模上的积极性比规划更为主动。

3.1.2 污水处理厂进出水水质

污水处理厂一期工程主要接纳的是以印染废水为主的工业园区废水。根据园区内现有企业调查,确定一期工程设计水质为:pH=5~7,COD≤600 mg/L,BOD≤200 mg/L,SS≤200 mg/ L,色度≤600倍。

根据当地环保部门意见,该工程出水执行《污水综合排放标准》(GB8978-96)中的一级标准,即COD≤100 mg/L,BOD≤20 mg/L,SS≤70 mg/L,色度≤50倍。

3.1.3 处理工艺

根据该工程废水的特点,为确保出水达标排放,处理工艺采用以生化为主、物化工艺把关的工艺流程,具体流程见图1。

 图1 污水处理工艺

3.2 BOT公司构成及项目实施

BOT公司在当地政府和工业园管委会的配合下,以股份公司的形式注册于工业园区内,成为工业园区内的一家企业。该公司股份由专业的环境工程公司、工业园管委会以及自然人构成,其中环境工程公司为控股单位(占总股金的60%),公司总注册资金为300万元。

项目管理由BOT公司全权负责。在设计过程中,公司派专业人员参与设计,包括工艺流程和主要建构筑物参数的确定等。施工由BOT公司负责发标,最终确定土建施工队伍和工艺设备安装队伍。工程最后的调试工作由设计院和公司联合组成人员进行。

3.3 BOT公司的管理运营机制

BOT公司的管理最为重要的两个部分:为污水处理厂内部的运行管理和公司对外接纳污水的收费管理。

3.3.1 污水厂内部的运行管理

污水厂正常运行是BOT公司所有工作的前提,即只有在确保污水处理厂出水达标的前提下,公司其他的工作开展才成为可能。因此,公司对此十分重视,成立了由原环境公司总经理为技术负责的领导班子,主抓污水处理厂的内部管理,制定了一系列相应的规章制度。而且,在出水水质达标的前提下,进一步加强污水处理设备的管理维护,并整改了如加药系统、反应过程、曝气装置等原设计中不实用的工艺过程,使污水厂内部的运行管理又上了一个新的台阶。

3.3.2 BOT公司的对外收费机制

由于一期工程接纳的污水以工业园区内企业的工业废水为主,在确定收费机制时,考虑本工程的具体特点,公司决定自建收费系统。

公司在当地政府和工业园管委会的协助下,与工业园内每家企业分别签订收费合同。签订合同时,主要依据为企业的水量、水质,公司技术人员此前对每家企业都做了大量调研和实测。

废水的价格根据水质而定,水量由企业根据自己的发展而预报,但要承担相应的水量风险金。

二期工程将有大量的生活污水接入,因此,那时的收费将可能委托当地政府协助。

3.4 工程总体评价

该工程自2000年1月开始筹建,2000年12月投产运行。整个工程运行至今,效果良好。BOT公司的介入既解决了工业园污水排放问题,加大了工业园招商引资力度,完善了基础设施建设,又使得投资BOT公司的公司和个人获得了利益。

目前公司主要存在的问题是进水水量变化带来的问题。截至2002年5月,工程进水水量变化在 1000~6000 m3/d之间。负荷变化如此之大主要同企业生产随季节性变化有关。由水量变化带来的问题首先对本污水厂的内部管理造成负担,另外较小的水量对企业的收益造成直接的影响。针对此情况,公司已着手制定策略,建立如水量调节池及管网预留量调节系统来应对水量的变化。 

4 结语

近年来,国际上流行的BOT方式已在发展中国家有过诸多的成功实例,但也有失败的例证[2]。一般认为,一个BOT项目能否最后取得成功,主要取决于投资方的获利目标和当地政府制定的收费政策以及专营公司承担风险的忍受能力。因此,针对我国小型污水处理厂的特点,引用BOT方式组建,必须注意克服前期工作中的一些弊端,根据我国国情,从实际出发,营造具有中国特色的BOT方式。

虽然目前该种方式在我国刚刚起步,但随着经济建设的迅猛发展和环境污染治理力度的加大,有理由相信以BOT方式组建的小型污水处理厂会在我国开花结果。

参考文献

1  Walker C, Smith A J.Privatized infrastructure-the BOT approach.Thomas Telford,London,1995 

小型污水处理范文5

关键词:CASS工艺;小区污水;膜过滤;中水回用

Abstract: This paper summarizes the design principle of small sewage treatment station and common process, details of the CASS process for treatment of wastewater with good water quality, stable operation, easy management, less land occupation, low sludge production. The CASS removal improved nitrogen removal process, in a conventional CASS pool pre-reaction zone before adding a pre-reaction zone, a reaction zone will replace the conventional CASS pool only into two relatively independent of the anaerobic tank and anoxic tank, greatly improved the effect of phosphorus and nitrogen removal. Effluent from the CASS process by membrane filtration and disinfection treatment can be achieved in the water reuse standards, to reuse provides technology and related equipment for an alternative treatment and sewage.

Keywords: CASS process; wastewater; membrane filtration; water reuse

TU2

1、概述

建筑小区是具有一种功能或多种功能的相对独立的区域,其排水系统通常不在城市市政管网覆盖范围之内。根据当地的环保标准,必须设置独立的污水处理设施,这就是我们所指的小区污水处理。

小区污水不同于城市污水(常包括部分工业废水),属于生活污水范畴。其水质水量特征可概括为:水质水量变化较大,污染物浓度偏低,即比城市污水低,污水可生化性好,处理难度小。

小区污水的处理工艺因污水排入的水体功能不同而异,常用处理方法有:化粪池、一级处理 (初次沉淀池)、生物二级处理及二级处理后再经过滤消毒回用等。由于小区污水量较小,管理者水平不高,所以在工艺设计时尽可能选用无污泥或少污泥的处理工艺,以防因污泥处理不善造成二次污染。本文在介绍小区污水处理设计原则及常用流程的基础上,重点介绍了周期循环活性污泥(CASS)工艺处理小区污水及回用的设计参数与应用情况。

2、小区污水处理设计原则及常用流程

2.1设计原则

(1)一般来说,不同小区对出水的要求差异较大,应根据我国《地面环境质量标准》(GB3838 -88)和《污水综合排放标准》(GB8978-96)的有关规定和当地环保部门的要求确定处理程度,以确保出水水质。

(2)污水处理设施的设计和建设必须结合小区的整体规划和建筑特点,即外观设计上要与小区建筑环境相协调,以求美观。

(3)在污水处理工艺上力求简单实用,以方便管理。

(4)在高程布置上应尽量采用立体布局,充分利用地下空间。平面布置上要紧凑,以节省用地。

(5)污水处理厂位置应尽可能位于小区下风向,与其它建筑物有一定的距离,以减少对环境的影响。

(6)设备化,定型化,模块化,施工安装方便,运行简易,设备性能稳定,适合分期建设。

(7)处理程度高,污泥产量少,并尽可能采用节能处理技术。

(8)处理构筑物对水力负荷和有机物负荷的适应范围较大,使系统有较好的经受冲击负荷的能力。

(9)小区内的人口是逐渐增加的,因此小区污水处理厂应留有发展余地。

2.2常用流程

根据小区废水处理的原则,应选择处理效果稳定、产泥少、节能的处理方法。小区系统中的各类建筑物一般均建有化粪池,所以化粪池应与污水处理方法相结合。常用的工艺流程有:

①污水格栅调节池提升泵接触氧化池沉淀池 出水。

②污水格栅调节池提升泵曝气池沉淀池污泥回流出水。

③污水格栅调节池提升泵SBR池或CASS池出水。

④污水格栅调节池提升泵混凝沉淀(加药)过滤出水(物化方法)。

⑤污水格栅调节池提升泵接触氧化池混凝过滤(加药)出水。

国内小区污水处理设计中组合式处理厂曾风靡一时,组合式处理指装配好的或易于组装的定型设备,其主要优点是施工快,不占绿地。但实际应用表明,存在不少问题。如设备的维修管理困难,对运行情况考核不便,单机处理水量有限,使用寿命等均有待时间验证。根据工程设计及实际运行经验,建议日处理能力1000m3以上的污水处理厂宜采用地上式。在水量不大,场地十分紧张时可考虑用埋地设备。

3、CASS工艺处理小区污水

3.1工作原理

CASS(Cyclic Activated Sludge System)是在SBR的基础上发展起来的,即在SBR池内进水端增加了一个生物选择器,实现了连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水),间歇排水。反应池沿池长方向设计为两部分,前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区,其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行,省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。设置生物选择器的主要目的是使系统选择出絮凝性细菌,其容积约占整个池子的10%。生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累--再生理论,使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段(基质积累),随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段,以完成整个基质降解的全过程和污泥再生。

据有关资料介绍,污泥膨胀的直接原因是丝状菌的过量繁殖。由于丝状菌比菌胶团的比表面积大,因此有利于摄取低浓度底物。但一般丝状菌的比增殖速率比非丝状菌小,在高底物浓度下菌胶团和丝状菌都以较大速率降解底物与增殖,但由于胶团细菌比增殖速率较大,其增殖量也较大,从而较丝状菌占优势,这样利用基质作为推动力选择性地培养胶团细菌,使其成为曝气池中的优势菌。所以,在CASS池进水端增加一个设计合理的生物选择器,可以有效地抑制丝状菌的生长和繁殖,克服污泥膨胀,提高系统的运行稳定性。

采用改良的CASS工艺,在常规CASS池预反应区前多加设1格预反应区,将常规CASS池仅设的1格预反应区替换为2个相对独立的厌氧池(改良CASS池中的A池,池体有效容积约630 m3)与缺氧池(改良CASS池中的B池,池体有效容积约630 m3),厌氧A池不仅具有常规CASS池已有的生物选择器的作用,同时可降低常规CASS池预反应区污水中与对常规CASS工艺来说起主要影响作用)对聚磷菌活性的影响,提高聚磷菌在主反应的菌体活性。

由于增加1格预反应区,改良CASS池预反应区池体容积增大,污水在预反应区内的生物停留时间增长,CASS池的脱氮效果得到强化;并通过改变工艺过程为曝气(2 h)、沉淀(1 h),滗水(0.5 h),静置(0.5 h),且在静置过程中开启污水循环泵(关闭鼓风装置),最终降低污水出水中的总氮含量。

通过采用射流曝气器装置,实现一个装置满足两种不同工艺过程(污水循环且曝气、污水循环不曝气)的要求;并通过改变滗水器的出水量,克服传统CASS在滗水过程中停止进水的不足,真正实现CASS工艺进水的连续性。

相应的,CASS池的主要结构组成如下:

(1)预反应区

在反应器的前段设置预反应区,这是CASS工艺与SBR工艺的重要区别之一。在预反应区中,污水中的溶解性有机物能通过酶反应机理迅速去除。通过维持预反应区的缺氧状态,可有效防止污泥膨胀,同时通过主反应区污泥回流到预处理区,进行反硝化过程,达到生物脱氮的目的。

(2)主反应区

完成废水中绝大部分有机物、氨氮及磷的去除,保障出水全面达标。

(3)污泥回流/剩余污泥排放系统

利用回流泵完成主反应区到预反应区的污泥回流过程(回流量约20%),同时,利用阀门控制,定期完成的剩余污泥排放。

(4)滗水装置

滗水器是CASS工艺中的关键设备,设置在CASS反应池的末端设有可升降的滗水器,以实现处理达标水的外排。

每次滗水阶段开始时,滗水器以设定的速度首先由原始位置降至水面,然后随水面缓慢下降,上清液通过滗水器排出。滗水器排水均匀,不会扰动已沉淀的污泥层。滗水器设计独特,可有效防止浮渣进入系统出水,充分保证了处理效果。

滗水器出水水质良好,当出现意外情况时,出水设旁路回进水池重新进行

进水 滗水器

预反应区 主反应区

出水

空气

图3.1 CASS反应池结构示意图

CASS工艺每一操作循环由下列四个阶段组成:

(1)曝气阶段

由曝气系统向反应池内供氧,此时有机污染物被微生物氧化分解,同时污水中的NH3-N通过微生物的硝化作用转化为NO3--N。

(2)沉淀阶段

此时停止曝气,微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解。反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化,开始进行反硝化反应。污泥逐渐沉到池底,上层水变清。

(3)滗水阶段

沉淀结束后,置于反应池末端的滗水器开始工作,自上而下逐层排出上清液。

(4)闲置阶段

闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。

为了保持适当的污泥浓度,系统根据产生的污泥量排出相应数量的剩余污泥。

这样,通过反复循环操作完成废水的连续处理过程。

3.2与传统活性污泥法的比较

与传统活性污泥工艺相比,CASS工艺具有以下优点:

(1)建设费用低。省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备,建设费用可节省20%~30 %。工艺流程简洁,污水厂主要构筑物为集水池、沉砂池、CASS曝气池、污泥池,布局紧凑,占地面积可减少35%。

(2)运转费用省。由于曝气是周期性的,池内溶解氧的浓度也是变化的,沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低,重新开始曝气时,氧浓度梯度大,传递效率高,节能效果显著,运转费用可节省10%~25%。

(3)有机物去除率高,出水水质好。不仅能有效去除污水中有机碳源污染物,而且具有良好的脱氮、除磷功能。

(4)管理简单,运行可靠,不易发生污泥膨胀。污水处理厂设备种类和数量较少,控制系统简单,运行安全可靠。

(5)污泥产量低,性质稳定。

处理工艺比较见表3.1。

表3.1 处理工艺比较表

(1)在经济效益上:CASS工艺具有占地小,能耗较低,造价和运行及维护费用较低的优势,且污泥泥龄长,产泥率低,所以对污泥的处理成本也不高。

(2)在处理效果上:CASS沉淀效果很好,能很好的满足出水水质要求,尤其对氮磷的去除效果显著,基本没有二次污染。虽然AAO和MBR工艺的处理效果也很好,甚至能达到中水回用,但是这两种工艺的造价太高,能耗也高,对于南朗这种发展中城镇不太经济实用。

(3)在工艺上,CASS工艺比较稳定,受自然条件(如温度,DO,PH)的影响较小,且操作运行简单灵活。CASS运用范围比SBR要广泛,适合分期建设

3.3曝气方式的选择

由于小区大都是居民居住区,对环境的要求比较高,因此污水厂建设时应充分考虑噪音扰民问题和污水厂操作人员的工作环境,采用水下曝气机代替传统的鼓风机曝气可有效解决噪音污染。另外,由于CASS工艺独特的运行方式,采用水下曝气机可省去复杂的管路及阀门,安装、维修方便,使用灵活,可根据进出水情况开不同的台数,在保证效果的条件下,达到经济运行的目的。

3.4撇水方式的选择

撇水机是CASS工艺的关键组成部分,其性能是否稳定可靠直接影响到CASS工艺的正常运行。目前,国内外对撇水机仍在进行研究和开发,按照目前所用的原理,撇水机可分为三种类型,即浮球式、旋转式和虹吸式。撇水机研制的关键是解决滗水过程中,堰口、导水软管和升降控制装置与水流之间形成的动态平衡,使之可随排水量的不同调整浮动水堰浸没的深度,并随水位均匀地升降,将排水对底层污泥的干扰降低到最低限度,保证出水水质稳定。

我院自主研制开发的撇水机属丝杠旋转式,自动撇水装置主要组成部分是:滗水器、可扰动的软管、水位控制器、可伸缩推动杆和驱动电机等。其中滗水器又叫自动浮动式水堰,上部为堰口和防止浮渣进入出水的浮筒,下部出水管兼起支撑作用,部分浸没在水中,通过可伸缩推动杆使方形堰口达到连续均匀地排出反应池中的上清液。具有升降平稳、排水均匀、自动控制、价格低廉等优点。

3.5主要设计参数

CASS设计参数:污泥负荷0.1~0.2 kgBOD5/(kgMLSS·d),污泥龄15~30 d。

水力停留时间12 h,工作周期4 h,其中曝气2.5 h,沉淀0.75 h,排水0.5~0.75 h。

4、CASS工艺的出水回用

众所周知,水资源紧缺已经成为世界性问题。我国也同样面临水资源短缺的现实。我国目前人均年占有水资源2700m3,仅相当于世界平均水平的1/4。我国的城市缺水现象更为严重,在300多个大中城市中有180个城市缺水,其中50多个城市严重缺水。以北京为例,全市水资源人均占有量仅为全国人均占有量1/6,而其年用水量已达42亿m3,每年大约缺水7~10亿m3。由于水资源的短缺,近年来城市供水水价持续上涨,小区污水经过适当处理后,用于小区绿化、厕所便器冲洗、洗车和清洁等有很好的社会效益和经济效益。

采用CASS工艺处理小区污水,出水水质稳定,优于一般传统生物处理工艺,其出水接近《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89),通过过滤和消毒处理后,就可以作为中水回用。

主要项目见表1。

表1生活杂用水水质标准

过滤采用膜分离技术,膜分离技术是物质分离技术中的一个单元操作。膜法分离的最大特点是动力为压力,不伴随大量热量变化。因而有节能、可连续操作、便于自动化等优点。为开拓CASS工艺的出水回用领域,开发了一种新型过滤膜(盘片式过滤膜),该膜具有通量大、寿命长、耐污染强度大、易于反冲洗等优点。工程应用表明具有良好的应用前景。

由于小区污水中含有致病细菌,消毒后回用可确保使用安全,在膜过滤前进行消毒还有利于对膜的保护。消毒采用次氯酸钠消毒剂即可达消毒要求。

污水处理量在1000m3/d以上时,其污泥处理一般采用浓缩后脱水处理的方法,小规模时由于所产污泥量少,一般浓缩后定期用大粪车外运填埋或作农肥。

在多个工程应用基础上,近期推出的CASS+膜过滤工艺已经应用于装备指挥技术学院污水处理及回用(2000m3/d)、总参某部污水处理及回用(3000m3/d)和中华人民共和国济南海关污水处理及回用(100m3/d)等工程。在济南海关的污水工程设计中,充分利用所提供的地形,既保护了原有的绿化统一规划,又可以利用处理后的水进行绿化和冲洗车辆,节约了大量的自来水,使用户受益匪浅。

小型污水处理范文6

关键词:城镇污水新型一体化氧化沟工艺脱氮除磷

1、工程概况

石阡县污水处理厂工程设计规模为0.4万m3/d,占地2.67hm2。采用新型一体化氧化沟工艺。由于厂外配套的污水管道系统还在完善之中,目前日均处理水量为0.26万m3左右。该厂自投产以来运行效果良好。

2、设计进、出水水质

石阡县污水处理厂主要进、出水水质设计指标见表1。

3、污水处理工艺流程

石阡县污水处理厂采用新型一体化氧化沟工艺,其流程见图1。

图1 新型一体化氧化沟工艺流程

4、主要构筑物及设备参数

4.1粗格栅井

在污水提升泵房前采用粗格栅。粗格栅为机械清渣,栅距25 mm。

4.2进水泵站

采用4台不堵塞潜水污水泵,其中2台功率为11kw,流量为110m3/h,2台功率为5.5kw,流量为55m3/h,

4.3旋流沉砂池

采用旋流沉砂池,2座,每座池的直径1.83 m,深3.30m,单池设计流量为60.2L/s。

4.4一体化氧化沟

一体化氧化沟分为2组,每组池集厌氧、缺氧、好氧、沉淀为一体。约30%从旋流沉砂池流出的污水与从好氧区回流过来的富含硝酸盐的混合液在预缺氧区混合,混合液由1台水下搅拌器搅拌以保持悬浮状态。随后,混合液由缺氧区进入厌氧区,在此与约70%的从旋流沉砂池过来的污水混合。厌氧区内有1台水下搅拌器进行搅拌。然后,厌氧段的混合液流入推流进入好氧段。好氧段采用3台深水射流曝气机曝气。在好氧段内完成硝化反应的混合液被回流水池内的1台低扬程的穿墙回流泵从好氧区回流至缺氧区中。一体化氧化沟的设计参数及其各单元的有效容积分别见表2和表3。

表2 生化反应池的设计参数

表3 一组一体化氧化沟各单元的有效容积

4.5紫外线消毒

紫外消毒渠道深2140mm,宽800mm,长7300mm,采用浸没式紫外消毒设备,12个紫外灯分两排安装在一个明渠内,每排6个紫外灯,与设计流量0.4万m3/d相适应。自投入运行以来消毒后出水中粪大肠菌群数在1000个/L以下。

4.6污泥脱水机

采用2台JX-103叠螺式浓缩脱水机,1用1备。剩余污泥经脱水后含水率达到78%以下。

5、运行效果及讨论

5.1运行效果

新型一体化氧化都工艺有自身的优点[1]。石阡县污水处理厂2010年1~12月运行结果见表4。从表中可看出,污水处理厂除了TN的去除率在68%以下之外,其他指标的去除率均在80%以上,出水水质均能满足设计要求,说明该一体化氧化沟工艺具有较好的脱氮除磷功能。

表4 连续运行阶段的工艺条件及运行结果

5.2讨论

(1)缺氧池与厌氧池倒置, 将缺氧池放在厌氧池前面, 回流污泥、混合液和部分污水先进入缺氧池,回流污泥和混合液中的硝酸盐在此进行反硝化, 以确保后边的厌氧池处处于绝对厌氧状态, 提高了对磷的去除效率[2]。石阡县污水处理厂的实际运行结果已表明,该新型一体化氧化沟工艺TP去除率在62.1%~81.6%。

(2)该一体化氧化沟工艺NH3-N的去除率在80%以上,NH3-N去除率较高,但对总氮去除率不高,说明了硝化作用较好,而反硝化作用不好。原因是缺氧区的容积偏小影响反硝化的效率。为了提高反硝化效率,在实际运行中,控制好氧区曝气量及溶解氧,将部分好氧区改为缺氧区,增大缺氧区的容积,从而使反硝化更完全。

(3)石阡县城内的生活污水属于典型的低浓度城镇生活污水,石阡县污水处理厂采用新型一体化氧化沟工艺,其COD、BOD5、SS、NH3-N去除率较高,均在80%以上,说明对于低浓度城镇污水处理采用新型一体化氧化沟工艺较合适。

(4)一体化氧化沟工艺中各生化池的溶解氧控制是保证脱氮除磷效果的关键。在运行中缺氧段和厌氧段溶解氧宜分别控制在0.5mg/L、0.2mg/L以下。由于缺氧段的溶解氧受回流污泥中溶解氧的影响,因而要求好氧区溶解氧不能太高,控制在3mg/L以下为宜。缺氧段的溶解氧主要取决于好氧区的溶解氧和内回流比,该工艺好氧区溶解氧的控制是通过在回流水池附近实行递减供氧,内回流比控制在200%对。而为保证硝化效果和聚磷菌的超量吸磷以及BOD5的去除,好氧区的溶解氧控制宜在2 mg/L以上。

(5)该污水处理厂服务地域的污水水质浓度偏低,所以设计时不设初沉池,污水经过沉砂池后直接进入生化池,提高了污水进入生化池的有机物浓度,从而保证脱氮除磷所需的碳。该改良一体化氧化沟工艺采用了多点进水方式,为脱氮与除磷提供了充足的碳源,保证了脱氮除磷的效果。经过预处理的污水有70%的污水直接进入厌氧区,为聚磷菌的释磷提供碳源。而余下的30%的污水直接进入缺氧区,为反硝化菌对内回流的硝态氮进行反硝化提供碳源,解决了传统氧化沟工艺缺氧区碳源不足的问题。多点进水的流量分配比例要根据实际的污水水质计算求得[3]。为满足除磷要求的C/P比,该污水处理厂直接进入厌氧段的污水比例在50%~70%之间调整。

(6)该一体化氧化沟工艺沉淀区斜板下部设有特殊的过渡区,具有良好的消能和调整流态的作用,沉淀效果较好,沉降过程不受沟内主流的影响[4]。沉淀后的污泥部分自动回流进入好氧区,部分通过行车刮吸泥机抽至好氧区,沉淀污泥及时回流且回流方式灵活,提高了沉淀区的沉淀效率。

(7)该污水处理厂曝气系统采用深水射流曝气机,这种曝气设备的喷嘴位于水面下一定深度,水气混合流从喷嘴喷出后需经历较长的行程才能达到水面,这样就大大提高了氧的转移效率,比传统的氧化沟工艺采用的转刷、转碟、微孔曝气的供氧效率高,维护管理方便。

(8)该污水处理厂污泥处理为设置污泥浓缩池,剩余污泥直接通过叠螺式浓缩脱水机进行处理,避免了污泥在浓缩池中停留时释磷,从而防止了磷随浓缩池上清液回流到污水处理系统。

6、结语

石阡县污水处理厂采用新型一体化氧化沟工艺处理低浓度生活污水,说明了该工艺缺氧区、厌氧区和好氧区的排列方式基于倒置A2/O工艺的原理,在传统厌氧池前增加预缺氧池,经过预处理的污水先经过缺氧区再到厌氧区,这样达到了更好的脱氮除磷效果。运行实践表明新型一体化氧化沟工艺在该污水处理厂的应用是比较成功的。

参考文献:

[1] 杨星宇 , 孟凡丽. 新一代一体化氧化沟处理城镇污水技术研究[J]. 环保科技 2008,4: 42-46

[2] 陆天友, 钟仁超. 倒置A2/O型一体化氧化沟工艺特点及经济性分析[J]. 贵州化工 2011, 36( 2): 36-38