1 1 物化工藝選擇物化工藝選擇 1 混凝沉淀工藝混凝沉淀工藝 混凝沉淀處理是向水中加入混凝劑 通過混凝劑的水解或縮聚反應(yīng)而形成 的高聚物的強(qiáng)烈吸附與架橋作用 是膠粒被吸附黏結(jié)或者通過混凝劑的水解產(chǎn) 物來壓縮膠體顆粒的擴(kuò)散層 達(dá)到膠粒脫穩(wěn)而相互聚結(jié)的目的 然后再通過自 然沉降 沉淀分離去除膠體顆粒 2 氣浮工藝氣浮工藝 高效組合氣浮設(shè)備主要用于水中比重小于 1 2 的微細(xì)懸浮顆粒的分離和去 除 氣浮法就是在水中通入大量微細(xì)氣泡 使其粘附于雜質(zhì)顆粒上造成整體密 度 l 的狀態(tài) 靠浮力使其上升至水面而使固液分離的一種凈水方法 加壓溶 氣工藝的主要設(shè)計(jì)參數(shù)包括停留時(shí)問 絮凝時(shí)間 表面負(fù)荷率 回流比 溶氣 壓力等 氣浮池的水力停留時(shí)間大致為 10 120 min 表面負(fù)荷率為 6 10 m3 m2 h 優(yōu)化溶氣壓力和回流比能夠有效地降低水廠的運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用 此 外由于停留時(shí)間短 氣浮池的基建費(fèi)用比沉淀池少 但卻能獲得更好的處理效 果 主要特點(diǎn) 主要特點(diǎn) 1 氣浮分離池盡可能的增加氣浮分離面積 減小氣浮池的深度 從而降低 氣浮池的造價(jià) 2 采用高效無堵塞釋放器 提高溶氣水的利用效率 同時(shí)保證氣浮設(shè)備工 作的穩(wěn)定性 3 除油效果好 4 利用低壓溶氣原理 有效減少動(dòng)力消耗 5 任何一個(gè)配件一般都可以就地采購或委托加工 根據(jù)上述比較 結(jié)合本項(xiàng)目廢水的特點(diǎn) 保額方案設(shè)計(jì)采用氣浮工藝作為 物化單元 2 2 生化處理工藝選擇生化處理工藝選擇 在生化處理工藝的方法中 有厭氧法和好氧法兩大類 厭氧法以厭氧或兼 氧細(xì)菌為主體來分解廢水中的有機(jī)污染物 具有投資省 無能耗或低能耗 污 泥產(chǎn)量低 操作管理方便等優(yōu)點(diǎn) 好氧法利用好氧微生物形成的群落來降解污 染物 并能夠吸附大量的懸浮物及膠體 達(dá)到凈化廢水中污染物的目的 目前生化處理工藝比較多 現(xiàn)從常規(guī)活性污泥工藝 SBR 和厭氧 接觸氧 化工藝進(jìn)行比較 如下表 名名 稱稱常規(guī)活性污泥工藝常規(guī)活性污泥工藝SBR 工藝工藝厭氧厭氧 接觸氧化工藝接觸氧化工藝 組 成 設(shè)好氧過程處理構(gòu)筑 物及二沉池 SBR 反應(yīng)器 調(diào) 節(jié)池 厭氧池 接觸氧化池及 二沉池 抗沖擊 負(fù)荷 對(duì)水量 水質(zhì) 溫度 變化適應(yīng)能力相對(duì)較 強(qiáng) 運(yùn)行方式相對(duì)有 一定變化調(diào)整 回流 比等 抗沖擊一般 連續(xù)進(jìn)水 厭氧池后 出水溶解性有機(jī)物比 例大大提高 系統(tǒng)對(duì) 水量 水質(zhì) 溫度變 化適應(yīng)能力強(qiáng) 抗沖 擊能力強(qiáng) 維護(hù)管理 自控要求一般 對(duì)技 術(shù)人員水平要求較高 操作難度大 可能經(jīng) 常出現(xiàn)絲狀菌污泥膨 脹等問題 自動(dòng)化水平要求 高 國內(nèi)自控水 平目前一般 自控要求低 維護(hù)管 理簡(jiǎn)單方便 占地 面積 占地面積大 占地面積較小 占地面積小 產(chǎn)泥量 污泥自身好氧消化 產(chǎn)泥量少 產(chǎn)泥量居中污泥自身好氧消化 產(chǎn)泥量少 處理效果 出水 BOD 能滿足在 排放要求范圍內(nèi) 由 于好氧停留時(shí)間長(zhǎng) 造成微生物自身氧化 污泥活性差 會(huì)出現(xiàn) 二沉池污泥沉降性能 差 SS 超標(biāo) 出水能滿足在排 放要求范圍內(nèi) 但系統(tǒng)的排水裝 置有待完善和改 進(jìn) 該工藝的出 水水質(zhì)惡化或運(yùn) 行不穩(wěn)定大都因 排水裝置帶出污 泥所造成 出水 SS BOD 能達(dá)到 排放要求 由于采用 高效生物親和性填料 生物活性好 污泥沉 降性能良好 運(yùn)行費(fèi)用延時(shí)曝氣 好氧停留由于自動(dòng)化要求 有脈沖流化床 厭氧 時(shí)間長(zhǎng) 風(fēng)機(jī)動(dòng)力消 耗大 能耗高 運(yùn)行 費(fèi)用高 成本比較低 污 水提升水頭損失 較大 但設(shè)備的 閑置率較高 池 能耗低 運(yùn)行費(fèi) 用低 結(jié)合本橡膠廢水的特點(diǎn)及工藝對(duì)比 我們選擇 厭氧 接觸氧化 工藝 1 厭氧法厭氧法 厭氧生物技術(shù)由于具有投資省 能耗低 負(fù)荷高 產(chǎn)泥少 耐沖擊負(fù)荷等 優(yōu)點(diǎn) 目前廣泛應(yīng)用污水處理工程中 厭氧生物處理是在沒有游離氧存在的條 件下 兼性細(xì)菌與厭氧細(xì)菌降解和穩(wěn)定有機(jī)物的生物處理方法 厭氧生物處理 過程大致可以分為兩個(gè)階段 厭氧池階段和厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣階段 厭氧池階段是 污水中不溶性大分子有機(jī)物 如多糖 淀粉 纖維素 烴類 烷 烯 炔等 水解 主要產(chǎn)物為甲 乙 丙 丁酸 乳酸 緊接著氨基酸 蛋白質(zhì) 脂肪水 解生成氨和胺 多肽等 第一階段產(chǎn)物甲酸 乙酸 甲胺 甲醇和 CO2 H2等 小分子有機(jī)物在產(chǎn)甲烷菌的作用下 通過甲烷菌的發(fā)酵過程將這些小分子有機(jī) 物轉(zhuǎn)化為甲烷 厭氧池布水主要有潛水?dāng)嚢韬痛┛撞妓绞?以下就這兩種布水方式進(jìn)行 性能比較 表 4 3 穿孔布水與潛水?dāng)嚢栊阅鼙容^ 布水方式 項(xiàng) 目 穿孔布水潛 水 攪 拌 布水效果 布水效果好 生物污泥流失少 布水效果一般 生物污泥流失多 因此需設(shè)沉淀池和污泥回流系統(tǒng) 施工方式需增設(shè)出水槽無出水槽 配水均勻性均勻性良好均勻性一般 設(shè)備維修方便易行不方便 需吊出水面維修 設(shè)備性能穩(wěn)定可靠 國產(chǎn)設(shè)備難以達(dá)到要求 進(jìn)口設(shè)備價(jià)格較高 動(dòng)力消耗無 潛水?dāng)嚢铏C(jī)和 污泥回流泵能耗較大 由上表可以看出 不管是從保證厭氧池池處理效果 還是從運(yùn)行費(fèi)用等來 看 選擇穿孔布水是比較合適的 故本方案推薦使用穿孔布水作為厭氧池池的 布水方式 2 接觸氧化法接觸氧化法 好氧處理技術(shù)很早就應(yīng)用在污水處理工程 生物接觸氧化法是自其中一種 其凈化污水的基本原理是利用棲息在生物處理池填料表面上的生物膜的作用來 達(dá)到污水凈化的目的 生物膜是由菌膠團(tuán) 絲狀菌 真菌 原生動(dòng)物和后生動(dòng) 物組成 生物膜的形成 生長(zhǎng) 增殖 脫落的過程交替進(jìn)行 得以保證其穩(wěn)定 的處理能力 生物接觸氧化法是在池內(nèi)設(shè)置填料 池底曝氣 充氧的污水浸沒全部填料 并以一定的速度流經(jīng)填料 填料上長(zhǎng)滿生物膜 污水與生物膜相接觸 在生物 膜微生物的作用下 污水得到凈化 因此 生物接觸氧化法是一種介于活性污 泥法和生物膜法之間的處理工藝 又稱為 淹沒式生物濾池 它兼有著兩種處 理法的特點(diǎn) 由于填料比表面積大 池內(nèi)充氧條件好 接觸氧化池內(nèi)單位容 積的生物量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池 因此 它可以達(dá)到較高的容積 負(fù)荷 由于相當(dāng)一部分微生物固著生長(zhǎng)在填料表面 污泥生成量少 可少設(shè) 或不設(shè)污泥回流系統(tǒng) 也不存在污泥膨脹問題 運(yùn)行管理簡(jiǎn)便 由于池內(nèi)生 物固著量多 水流屬完全混合型 因此它對(duì)水質(zhì)水量的沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng) 能力 因污泥濃度高 當(dāng)有機(jī)容積負(fù)荷較高時(shí) 其 F M 仍保持在一定水平 因此污泥產(chǎn)量可相當(dāng)于或低于活性污泥法 因此 生物接觸氧化法兼有生物膜法和活性污泥法的優(yōu)點(diǎn) 凈化效率高 處理時(shí)間短 對(duì)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷的變動(dòng)適應(yīng)性強(qiáng) 不需或少量需要污泥回流 沒 有污泥膨脹的問題 運(yùn)行管理方便 占地面積小等 3 曝氣生物濾池曝氣生物濾池 BAF 這里所采用的曝氣生物濾池 簡(jiǎn)稱 BAF 是生物膜法的一種 20 世紀(jì) 70 年代末 80 年代初出現(xiàn)于歐洲 是在普通生物接觸氧化工藝的基礎(chǔ)上 并借鑒給 水濾池工藝而開發(fā)的污水處理新工藝 具有去除 SS COD BOD 硝化 脫氮 除磷 去除 AOX 有害物質(zhì) 的作用 其特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮固體于一 體 在廢水的二級(jí) 三級(jí)處理中 曝氣生物濾池體現(xiàn)出處理負(fù)荷高 水力停留 時(shí)間短 出水水質(zhì)好 占地面積省 投資少 運(yùn)行能耗低等特點(diǎn) 曝氣生物濾池是普通生物濾池的一種變形形式 也可看成是生物接觸氧化 法的一種特殊形式 即在生物反應(yīng)器內(nèi)裝填高比表面積的顆粒填料 以提供微 生物膜生長(zhǎng)的載體 并根據(jù)污水流向不同分為下向流和上向流 污水由上向下 或由下向上流過濾料層 在濾料層下部鼓風(fēng)機(jī)曝氣 使空氣與污水逆向或同向 接觸 使污水中的有機(jī)物與填料表面生物膜通過生化反應(yīng)得到穩(wěn)定 填料同時(shí) 起到物理過濾作用 該工藝的特點(diǎn)是集生物氧化與截留懸浮固體于一體 省卻二次沉淀池 可 以實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì) 在反應(yīng)池內(nèi)裝有一種新型的粒狀填料 該填料的比表面大 可以積累高濃度的微生物量 使得其 BOD5容積負(fù)荷可以達(dá)到 6 10kgBOD5 m2 d 池容和占地面積大大降低 是接觸氧化法的 1 10 左右 同時(shí)填料對(duì)氣泡的反復(fù)切割作用 使得反應(yīng)池氧利用率增高 運(yùn)行費(fèi)用降低 另外曝氣生物濾池抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng) 受氣候影響小 不存在污泥膨脹等問 題 日常維護(hù)管理工作簡(jiǎn)單 3 3 污水處理生化系統(tǒng)調(diào)試污水處理生化系統(tǒng)調(diào)試 根據(jù)該污水的特點(diǎn) 污水處理工藝采用 厭氧 接觸氧化 工藝 1 生化處理系統(tǒng) 生物處理法是通過培養(yǎng)與馴化的活性污泥微生物的新陳代謝作用 分解與 合成污水中的有機(jī)物等污染物 最終達(dá)到污水無機(jī)化的目的 生化處理法主要 是營造一個(gè)良好的生存環(huán)境 有利于微生物的生長(zhǎng)繁殖 從而使微生物達(dá)到最 佳的去除效果 微生物是一個(gè)有生命的有機(jī)群體 因此調(diào)試工作是一個(gè)循序漸 進(jìn)的過程 需要細(xì)心與耐心 調(diào)試初期為了進(jìn)行培菌和馴化 生化系統(tǒng)進(jìn)水量 應(yīng)小于設(shè)計(jì)值 可按設(shè)計(jì)流量的 30 40 啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn) 在生化系統(tǒng)微生物量增加 到一定濃度時(shí) 流量可以提高至 60 80 待出水效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí) 即可 提到至設(shè)計(jì)流量 1 生化系統(tǒng)微生物的影響因素主要有以下幾點(diǎn) 調(diào)試運(yùn)行中需要嚴(yán)格控 制 a 溫度 一般適宜溫度在 15 35 之間 溫度越高 活性污泥的繁殖速度越快 污 染物的去除率越高 低于 15 或高于 35 時(shí) 活性污泥的去除率會(huì)降低 溫度 低時(shí)可以采取增加反應(yīng)池中活性污泥濃度方法 以保證去除效果 溫度高時(shí) 應(yīng)采取降溫措施 b pH 值 生物體的生化反應(yīng)都在酶的參與下進(jìn)行 酶反應(yīng)需要合適的 pH 值范圍 因此污水的 pH 值對(duì)生化處理系統(tǒng)影響很大 實(shí)踐表明污水 pH 值保持在 6 0 9 0 之間較為適宜 特殊水質(zhì) 活性污泥經(jīng)馴化后對(duì) pH 值的適應(yīng)范圍可進(jìn) 一步提高 c 營養(yǎng)物質(zhì) 微生物新陳代謝過程中需要不同的元素物質(zhì) 有些工業(yè)污水中成分單一 含有的營養(yǎng)成分不一定滿足或完全滿足微生物的需要 這樣會(huì)影響到污泥的活 性和處理效果 此時(shí)就要靠外加營養(yǎng)物質(zhì)來調(diào)配 微生物體內(nèi)各種元素所占比 例的通式為 C5H7NO2 碳可占菌體干重的 50 左右 生化處理的主要目的是去 除含碳有機(jī)物 故不會(huì)缺碳 氮可占菌體干重的 10 左右 氮源以氨態(tài)氮易為 微生物利用 常使用投加物質(zhì)為尿素 氨水等 微生物體內(nèi)還含有少量 P P 占菌體干重的 1 2 常使用投加物質(zhì)為磷酸三鈉 磷酸二氫鉀等 工程實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明 厭氧處理系統(tǒng)中 營養(yǎng)物的需要量約為 BOD N P 350 5 1 好氧處理系統(tǒng)中 營養(yǎng)物的需要量約為 BOD N P 100 5 1 d 毒性物質(zhì) 凡在污水中存在的對(duì)活性污泥中的細(xì)菌具有抑制或殺害作用的物質(zhì)都稱毒 性物質(zhì) 在調(diào)試運(yùn)行處理中 我們應(yīng)防止超過允許濃度的有毒物質(zhì)進(jìn)入 必要 時(shí)應(yīng)采用物理 化學(xué)方法進(jìn)行預(yù)處理 e 溶解氧 不同細(xì)菌對(duì)氧有不同的反應(yīng) 細(xì)菌分為好氧性細(xì)菌 厭氧性細(xì)菌和兼氧性 細(xì)菌 厭氧處理系統(tǒng)中溶解氧濃度一般應(yīng)小于 0 1mg L 好氧處理系統(tǒng)中溶解 氧濃度一般應(yīng)大于 0 3mg L 2 生物處理系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù) 條件的控制 由于水質(zhì)條件和環(huán)境條件的變化 生化處理系統(tǒng)的污泥及其中微生物的量 與質(zhì) 都會(huì)有變化 如何采取措施克服外界因素的影響 使系統(tǒng)內(nèi)活性污泥保 持合理的數(shù)量 高效而穩(wěn)定的去除效果 是系統(tǒng)運(yùn)行控制要解決的問題 常用 的調(diào)節(jié)與控制內(nèi)容有四個(gè)方面 即 厭氧脈沖系統(tǒng) 曝氣系統(tǒng) 污泥回流系統(tǒng) 和剩余污泥排放系統(tǒng)的控制 a 厭氧池系統(tǒng) 厭氧池處理系統(tǒng)有兩個(gè)主要的控制要素 污泥濃度和攪拌強(qiáng)度 厭氧系統(tǒng) 微生物生長(zhǎng)速率緩慢 為達(dá)到高的污染物去除率 反應(yīng)器內(nèi)應(yīng)保留高濃度的厭 氧污泥 如何保證高濃度的污泥與處理污水充分混合 b 曝氣量的控制 好氧系統(tǒng)必須維持微生物好氧新陳代謝活動(dòng)所需要的氧 此外 為促進(jìn)污 水中污染物與活性污泥充分混合接觸 必須對(duì)曝氣池進(jìn)行符合要求的曝氣 一 般的污水曝氣池混合液溶解氧濃度控制在 1 5 3 0mg L 之間 能保持活性污泥 微生物良好的新陳代謝活動(dòng) 曝氣池混合液所應(yīng)控制的溶解氧濃度也不是越高 越好 過高的溶解氧本身是能源浪費(fèi) 另外過度曝氣微生物自身氧化或造成污 泥絮體因過度攪拌而破碎 c 回流污泥量控制 回流污泥系統(tǒng)的控制有兩種方法 第一種是保持回流比恒定 第二種是定 期或隨時(shí)調(diào)節(jié)回流比和回流量 第一種方法使用于大型城市污水處理廠 根據(jù) 該工程污水的特點(diǎn) 調(diào)試運(yùn)行中我們采取第二種方法 當(dāng)回流污泥控制方式為可變化時(shí) 主要通過以下三種方法確定合適的回流 比 按照回流污泥及混合液污泥的濃度調(diào)節(jié) 按照二沉池的泥位調(diào)節(jié)回流比 按照沉降比 SV 調(diào)節(jié)回流比 d 剩余污泥排放量的控制 生化系統(tǒng)每天都要產(chǎn)生一定的微生物 系統(tǒng)內(nèi)污泥量增多 因此需定期從 系統(tǒng)中排放一定的剩余污泥 以維持系統(tǒng)內(nèi)污泥量平衡 一般采用以下方法來 控制剩余污泥的排放 按照沉降比 SV 調(diào)節(jié) 按照系統(tǒng)內(nèi)活性污泥濃度 MLSS 調(diào)節(jié) 按照活性污泥的有機(jī)負(fù)荷 F M 調(diào)節(jié) 按照系統(tǒng)活性污泥的污泥齡 SRT 調(diào)節(jié) 根據(jù)該工程污水的特點(diǎn) 工藝要求的處理程度和運(yùn)行實(shí)踐比較 調(diào)試運(yùn)行 中我們主要調(diào)節(jié)污泥濃度 MLSS 和污泥沉降比 SV 控制剩余污泥的排放 量 好氧系統(tǒng)設(shè)計(jì)污泥濃度 MLSS 為 3000 4000mg L 工業(yè)污水的污泥沉 降比 SV 一般控制在 50 以下可以滿足運(yùn)行要求 3 生化處理系統(tǒng)異常問題對(duì)策 由于企業(yè)污水水質(zhì)變化 環(huán)境因素變化及工藝控制不當(dāng)?shù)仍驎?huì)導(dǎo)致污泥 膨脹 生物相異常 污泥上浮 曝氣池出現(xiàn)大量泡沫等生物異?，F(xiàn)象 問題如 果不及時(shí)解決 最終都會(huì)導(dǎo)致出水質(zhì)量的降低 a 污泥膨脹及其控制 正常的活性污泥中都含有一定量的絲狀菌 但如果絲狀菌過度繁殖則會(huì)引 起污泥膨脹 活性污泥沉降性能惡化 不能在二沉池進(jìn)行正常的泥水分離 污 泥隨出水流失 出水 SS 超標(biāo) 引起污泥膨脹的因素有以下幾個(gè)方面 進(jìn)水中有機(jī)物質(zhì)太少 導(dǎo)致微生物食料不足 進(jìn)水中氮 磷營養(yǎng)物質(zhì)不足 pH 值太低 不利于細(xì)菌生長(zhǎng) 生化池內(nèi) F M 太低 微生物食料不足 曝氣池混合液內(nèi)溶解氧濃度太低 不能滿足微生物需要 進(jìn)水水質(zhì)或水量波動(dòng)太大 對(duì)微生物造成沖擊 污泥膨脹的控制措施 污泥膨脹控制措施大體可分為兩大類 一類是臨時(shí) 控制措施 另一類是工藝運(yùn)行調(diào)節(jié)控制措施 臨時(shí)控制措施包括污泥助沉法和滅菌法 污泥助沉法是指向膨脹污泥中加 入助凝劑 增大活性污泥的密度 使之在二