地埋式一體化污水處理設備因安裝時可埋于地表以下而得名,它是一種模塊化的高效污水生物處理備,以生物膜為凈化主體的污水生物處理系統(tǒng),充分發(fā)揮了厭氧生物濾池、接觸氧化床等生物膜反應器具
有的生物密度大、耐污能力強、動力消耗低、操作運行穩(wěn)定、維護方便等特點,使得該系統(tǒng)具有很廣的
應用前景和推廣價值,可用于生活小區(qū)、別墅、寫字樓、賓館、食堂、洗浴中心、中小型工廠、車站、
機場、碼頭、商業(yè)街區(qū)、車站、機場、碼頭、商業(yè)街區(qū)、其他對場地、環(huán)境要求較高場所。
--150m3/d地埋式污水處理一體化設備
水是經濟發(fā)展和社會可持續(xù)發(fā)展的一個重要因素。已成為人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。近年來,隨著城市建設和工業(yè)發(fā)展,城市用水量急劇增加,大量不達標準污廢水的排放,不僅污染了環(huán)境和水源,加重了水資源的日益短缺和水質的日益惡化,從而導致生態(tài)環(huán)境的惡性循環(huán)。因此尋找經濟高效的污水處理技術,對促進水的循環(huán)利用和水環(huán)境的恢復現實和深遠的意義。目前我國所采用的污水處理工藝類型主要有以下幾種:氧化溝工藝A/O、A2/O、SBR(包括CCAS工藝)、曝氣生物濾池(BAF)、SPB、水解-好氧工藝、厭氧生物濾池、生物接觸氧化工藝等。
CCAS工藝,即連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)工藝(Continuous Cycle Aeration System),是一種連續(xù)進水式SBR曝氣系統(tǒng)。這種工藝是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式處理法)的基礎上改進而成。SBR工藝早于1914年即研究開發(fā)成功,但由于人工操作管理太煩瑣、監(jiān)測手段落后及曝氣器易堵塞等問題而難以在大型污水處理廠中推廣應用。SBR工藝曾被普遍認為適用于小規(guī)模污水處理廠。進入60年代后,自動控制技術和監(jiān)測技術有了飛速發(fā)展,新型不堵塞的微孔曝氣器也研制成功,為廣泛采用間歇式處理法創(chuàng)造了條件。1968年澳大利亞的新南威爾士大學與美國ABJ公司合作開發(fā)了“采用間歇反應器體系的連續(xù)進水,周期排水,延時曝氣好氧活性污泥工藝”。1986年美國國家環(huán)保局正式承認CCAS工藝屬于革新代用技術(I/A),成為目前最的電腦控制的生物除磷、脫氮處理工藝。
CCAS工藝對污水預處理要求不高,只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池,除磷、脫氮、降解物及懸浮物等功能均在該池內完成,出水可達標排放。經預處理的污水連續(xù)不斷地進入反應池前部的預反應池,在該區(qū)內污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附,并一起從主、預反應區(qū)隔墻下部的孔眼以低流速(0.03-0.05m/min)進入反應區(qū)。在主反應區(qū)內依照“曝氣(Aeration)、閑置(Idle)、沉淀(Settle)、排水(Decant)”程序周期運行,使污水在“好氧-缺氧”的反復中完成去碳、脫氮,和在“好氧-厭氧”的反復中完成除磷。
CASS 工藝可以根據脫氮除磷效果的要求,將預反應區(qū)分成厭氧、缺氧兩段。在工藝運行過程中,可根據實際污泥性狀和除磷要求選擇回流裝置的開啟。
CCAS工藝的獨特結構和運行模式使其在工藝上具有獨特的優(yōu)勢:
(1)建設費用低,CASS工藝較普通活性污泥法省去了初沉池、二沉池,工藝流程簡潔,布局緊湊,一次建設費用低。
(2)運行費用省,CASS工藝由于曝氣地周期性,池內溶解氧濃度是變化的,在每一周期開始時,氧濃度梯度大,傳遞效率高,節(jié)省運行費用。
(3)運行管理簡單可靠,CASS工藝控制系統(tǒng)簡單,不易發(fā)生污泥膨脹,運行安全可靠,并且污泥產量少。
(4)曝氣時,污水和污泥處于完全理想混合狀態(tài),保證了BOD、COD的去除率,去除率高達95%?!昂醚?缺氧”及“好氧-厭氧”的反復運行模式強化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率達80%以上,保證了出水指標合格。沉淀時,整個CCAS反應池處于完全理想沉淀狀態(tài),使出水懸浮物(SS)低,低的SS值也保證了磷的去除效果
由于SBR在運行過程中,各階段的運行時間、反應器內混合液體積的變化以及運行狀態(tài)等都可以根據具體污水的性質、出水水質、出水質量與運行功能要求等靈活變化。對于SBR反應器來說,只是時序控制,無空間控制障礙,所以可以靈活控制。因此,SBR工藝發(fā)展速度快,并衍生出許多種新型SBR處理工藝。
間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法(ICEAS—Intermittent Cyclic Extended System)是在1968年由澳大利亞新威爾士大學與美國ABJ公司合作開發(fā)的。1976年世界上第一座ICEAS工藝污水廠投產運行。ICEAS與傳統(tǒng)SBR相比,最大特點是:在反應器進水端設一個預反應區(qū),整個處理過程連續(xù)進水,間歇排水,無明顯的反應階段和閑置階段,因此處理費用比傳統(tǒng)SBR低。由于全過程連續(xù)進水,沉淀階段泥水分離差,限制了進水量。
好氧間歇曝氣系統(tǒng)(DAT-IAT—Demand Aeration Tank-Intermittent Tank)是由天津工程設計研究院提出的一種SBR新工藝。主體構筑物是由需氧池DAT池和間歇曝氣池IAT池組成,DAT池連續(xù)進水連續(xù)曝氣,其出水從中間墻進入IAT池,IAT池連續(xù)進水間歇排水。同時,IAT池污泥回流DAT池。它具有抗沖擊能力強的特點,并有除磷脫氮功能。
循環(huán)式活性污泥法(CASS—Cyclic Activated Sludge System)是Gotonszy教授在ICEAS工藝的基礎上開發(fā)出來的,是SBR工藝的一種新形式。將ICEAS的預反應區(qū)用容積小,設計加合理優(yōu)化的生物選擇器代替。通常CASS池分三個反應區(qū):生物選擇器、缺氧區(qū)和好氧區(qū),容積比一般為1:5:30。整個過程間歇運行,進水同時曝氣并污泥回流。該處理系統(tǒng)具有除氮脫磷功能。
UNITANK單元水池活性污泥處理系統(tǒng)是比利時SEGHERS公司提出的,它是SBR工藝的又一種變形。它集合了SBR工藝和氧化溝工藝的特點,一體化設計使整個系統(tǒng)連續(xù)進水連續(xù)出水,而單個池子相對為間歇進水間歇排水。此系統(tǒng)可以靈活的進行時間和空間控制,適當的增大水力停留時間,可以實現污水的脫氮除磷。
改良式序列間歇反應器(MSBR—Modified Sequencing Batch Reactor)是C,Y.Yang等人根據SBR技術特點結合A2-O工藝,研究開發(fā)的一種為理想的污水處理系統(tǒng)。采用單池多方格方式,在恒定水位下連續(xù)運行。通常MSBR池分為主曝氣池、序批池1、序批池2、厭氧池A、厭氧池B、缺氧池、泥水分離池。
每個周期分為6個時段,每3個時段為一個半周期。一個半周期的運行狀況:污水首入厭氧池A脫氮,再進入厭氧池B除磷,進入主曝氣池好氧處理,然后進入序批池,兩個序批池交替運行(缺氧—好氧/沉淀—出水)。脫氮除磷能力強。
SBR工藝優(yōu)點
1、理想的推流過程使生化反應推動力增大,效率提高,池內厭氧、好氧處于交替狀態(tài),凈化效果好。
2、運行效果穩(wěn)定,污水在理想的靜止狀態(tài)下沉淀,需要時間短、效率高,出水水質好。
3、耐沖擊負荷,池內有滯留的處理水,對污水有稀釋、緩沖作用,有效抵抗水量和污物的沖擊。
4、工藝過程中的各工序可根據水質、水量進行調整,運行靈活。
5、處理設備少,構造簡單,便于操作和維護管理。
6、反應池內存在DO、BOD5濃度梯度,有效控制活性污泥膨脹。
7、SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構造方法,利于廢水處理廠的擴建和改造。
8、脫氮除磷,適當控制運行方式,實現好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替,具有良好的脫氮除磷效果。
9、工藝流程簡單、造價低。主體設備只有一個序批式間歇反應器,沉池、污泥回流系統(tǒng),調節(jié)池、初沉池也可省略,布置緊湊、占地面積省。
SBR系統(tǒng)的適用范圍
由于上述技術特點,SBR系統(tǒng)進一步拓寬了活性污泥法的使用范圍。就近期的技術條件,SBR系統(tǒng)適合以下情況:
1) 中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)廢水,尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。
2) 需要較高出水水質的地方,如風景游覽區(qū)、湖泊和港灣等,不但要去除物,還要求出水中除磷脫氮,防止河湖富營養(yǎng)化。
3) 水資源緊缺的地方。SBR系統(tǒng)可在生物處理后進行物化處理,不需要增加設施,便于水的回收利用。
4) 用地緊張的地方。
5) 對已建連續(xù)流污水處理廠的改造等。
6) 非常適合處理小水量,間歇排放的工業(yè)廢水與分散點源污染的治理。
SBR設計要點、主要參數
SBR設計要點
1、運行周期(T)的確定
SBR的運行周期由充水時間、反應時間、沉淀時間、排水排泥時間和閑置時間來確定。充水時間(tv)應有一個最優(yōu)值。如上所述,充水時間應根據具體的水質及運行過程中所采用的曝氣方式來確定。當采用限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較高時,充水時間應適當取長一些;當采用非限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較低時,充水時間可適當取短一些。充水時間一般取1~4h。反應時間(tR)是確定SBR 反應器容積的一個非常主要的工藝設計參數,其數值的確定同樣取決于運行過程中污水的性質、反應器中污泥的濃度及曝氣方式等因素。對于生活污水類易處理廢水,反應時間可以取短一些,反之對含有難降解物質或有毒物質的廢水,反應時間可適當取長一些。一般在2~8h。沉淀排水時間(tS+D)一般按2~4h設計。閑置時間(tE)一般按2h設計。一個周期所需時間tC≥tR﹢tS﹢tD ,周期數 n﹦24/tC
2、反應池容積的計算
假設每個系列的污水量為q,則在每個周期進入各反應池的污水量為q/n·N。各反應池的容積為:
V:各反應池的容量
1/m:排出比
n:周期數(周期/d)
N:每一系列的反應池數量
q:每一系列的污水進水量(設計最大日污水量)(m3/d)
3、曝氣系統(tǒng)
序批式活性污泥法中,曝氣裝置的能力應是在規(guī)定的曝氣時間內能供給的需氧量,在設計中,高負荷運行時每單位進水BOD為0.5~1.5kgO2/kgBOD,低負荷運行時為1.5~2.5kgO2/kgBOD。
在序批式活性污泥法中,由于在同一反應池內進行活性污泥的曝氣和沉淀,曝氣裝置必須是不易堵塞的,同時考慮反應池的攪拌性能。常用的曝氣系統(tǒng)有氣液混合噴射式、機械攪拌式、穿孔曝氣管、微孔曝氣器,一般選射流曝氣,因其在不曝氣時尚有混合作用,同時避免堵塞。
4、排水系統(tǒng)
⑴上清液排除出裝置應能在設定的排水時間內,活性污泥不發(fā)生上浮的情況下排出上清液,排出方式有重力排出和水泵排出。
⑵為預防上清液排出裝置的故障,應設置事故用排水裝置。
⑶在上清液排出裝置中,應設有防浮渣流出的機構。
序批式活性污泥的排出裝置在沉淀排水期,應排出與活性污泥分離的上清液,并且具備以下的特征:
1) 應能既不擾動沉淀的污泥,又不會使污泥上浮,按規(guī)定的流量排出上清液。(定量排水)
2) 為獲得分離后清澄的處理水,集水機構應盡量靠近水面,并可隨上清液排出后的水位變化而進行排水。(追隨水位的性能)
3) 排水及停止排水的動作應平穩(wěn)進行,動作準確,持久可靠。(可靠性)
排水裝置的結構形式,根據升降的方式的不同,有浮子式、機械式和不作升降的固定式。
5、排泥設備
設計污泥干固體量=設計污水量×設計進水SS濃度×污泥產率/1000 ,在高負荷運行(0.1~0.4 kg-BOD/kg-ss·d)時污泥產量以每流入1 kgSS產生1 kg計算,在低負荷運行(0.03~0.1 kg-BOD/kg-ss·d)時以每流入1 kgSS產生0.75 kg計算。
在反應池中設置簡易的污泥濃縮槽,能夠獲得2~3%的濃縮污泥。由于序批式活性污泥法不設初沉池,易流入較多的雜物,污泥泵應采用不易堵塞的泵型。
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