『壹』 污水污泥常見的處理方法有哪些
城市污水治理的幾種常用方法
活性污泥處理法
目前在城市生活污水中應用最多的就是所謂的活性污泥法,它有處理能力強,處理後水質好等優勢。其大致組成包括由曝氣池,沉澱池,污泥排放以及迴流等系統。待處理的污水和活性污泥迴流共同進入曝氣池然後混合,然後在其中與空氣接觸使得含氧量增加,發生代謝反應。經過充分攪拌的混合液變為懸浮狀態,所以其中的有機污染物和氧氣能夠與微生物接觸發生反應。接下來進入的是沉澱池,原來的懸浮固體會在其中沉降而被隔離,所以從沉澱池流出的已經為凈化水。沉澱池裡的污泥一般都會迴流,從而保證曝氣池中的懸浮固體和微生物有一定的濃度。在曝氣池裡的反應會使微生物增殖,所以過多的微生物要排出沉澱池以維持整個系統的穩定性。除需要能夠氧化和分解有機物外,活性污泥還必須有一定凝聚和沉降能力,以便可以使其從混合液中分離,進而在出口得到純凈的水。活性污泥法的缺點在於其基礎建設的成本過高,不易實施。
生物膜處理法
所謂生物膜法,就是通過在一些固體物表面附著的微生物對污水中的有機污染物加以處理的方法。它和活性污泥處理方法發展時間基本一致。所謂的「生物膜」即是附著在固體表面的微生物形象叫法,一般是由非常密集的好氧菌,厭氧菌,原生動物和藻類等結合一起形成的生態系統。生物膜所附著的固體介質叫做載體或濾料,由此向外生物膜可以分成厭氣層,好氣層,附著以及運動水層。整個方法的基本運作過程為,先由生物膜吸附水層中的有機物,然後由好氧菌進行分解,再由厭氧菌進行厭氣分解,運動水層通過流動不斷更新生物膜,由此反復實現對污水的凈化作用。
一般適用生物膜法的場合為中小規模城市廢水的處理,所用的處理結構是生物濾池或生物轉盤,在我國的南方一般使用生物濾池。由於材料和技術的不斷革新,生物膜法技術近年來進步很大。因為生物膜法中微生物一般固定在填料上,所以構成的生態系統比較穩定,微生物生活和消耗的能量比活性污泥法中要小得多,其剩餘的污泥也更少。生物膜法所擁有的高效率高,高耐沖擊性、產泥量低以及運管便利性等優勢使其在各種處理方法中競爭力極大。生物膜法的劣勢在於成本較高且單位處理效率低。所以進一步降低成本,提高效率是今後生物膜法研究的主要方向。
氧化處理法
氧化處理法是當今被廣泛使用的一種城市污水預處理方法,有較大的潛力。可根據其中氧化劑的種類和反應器類型對其分類為化學氧化法,催化氧化法以及光催化氧化法等。其中,化學氧化法的操作比較簡單,但效果不夠明顯且運行成本較高,所以實際工作中應用不多。為實現處理效果的提高,降低成本的目標,目前找到了一些其他氧化技術。
在這些新方法中的其中一種就是光催化法。它的特點是所需設備簡單,條件溫和,氧化能力高並且處理效果徹底。在污水處理中受到廣泛歡迎。
光催化反應就是通過光的作用發生的化學反應。反應過程中分子由於吸收特定波長的光波而轉變為分子激發態,進而發生化學反應形成新物質,或者變成中間化學產物以促進熱反應的進行。光化學反應所需的活化能來自於光,把太陽能的中的光能進行光電轉化和光化學轉化加以利用是目前非常熱門的研究領域。
光催化氧化技術利用光激發氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結合。所用光主要為紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用於處理污水中CHCl3、CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外,在有紫外光的Feton 體系中,紫外光與鐵離子之間存在著協同效應,使H2O2分解產生羥基自由基的速率大大加快,促進有機物的氧化去除。
所謂光化學反應,就是只有在光的作用下才能進行的化學反應。該反應中分子吸收光能被激發到高能態,然後電子激發態分子進行化學反應。光化學反應的活化能來源於光子的能量。在太陽能利用中,光電轉換以及光化學轉換一直是光化學研究十分活躍的領域。80 年代初,開始研究光化學應用於環境保護,其中光化學降解治理污染尤受重視,包括無催化劑和有催化劑的光化學降解。前者多採用臭氧和過氧化氫等作為氧化劑,在紫外光的照射下使污染物氧化分解;後者又稱光催化降解,一般可分為均相、多相兩種類型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質,通過光助-芬頓(photo-Fenton)反應使污染物得到降解,此類反應能直接利用可見光;多相光催化降解就是在污染體系中投加一定量的光敏半導體材料,同時結合一定能量的光輻射,使光敏半導體在光的照射下激發產生電子空穴對,吸附在半導體上的溶解氧、水分子等與電子-空穴作用,產生·OH 等氧化性極強的自由基,再通過與污染物之間的羥基加合、取代、電子轉移等使污染物全部或接近全部礦質化,最終生成CO2、H2O 及其它離子如NO3-、PO43-、S042-、Cl-等。與無催化劑的光化學降解相比,光催化降解在環境污染治理中的應用研究更為活躍。
氧化處理法目前由於低成本以及高效率的優勢特點處理方式已經得到了廣泛的關注。另外它在對污水進行深度處理和不易進行生物降解的有機廢水處理等場合都有不錯的前景,成為了國內外一項活躍的研究課題,很多人認為氧化法將在21 世紀成為廢水處理的一項重要方法。
『貳』 常規活性污泥法的處理工藝流程是什麼 一般每天20萬噸以上污水量 應該選擇什麼污水處理工藝
格柵
沉砂池
初沉池
反應池
二沉池
消毒池
這是最一般的流程
初沉池在某些情況下可以不內設
反應池容類型的選擇主要是根據處理工藝選擇的
工藝是根據
水質
水量來選擇的
20萬的水量一般氧化溝和AAO的情況可能會多一些
具體還要看水質情況
不詳之處
歡迎補充
『叄』 污水處理廠產生的污泥量如何計算 最好詳細一些。
污水處理中產生的污泥數量,依污水水質與處理工藝而異。城市生活污水按每人每天產生的污泥量計算。例如,當沉澱時間為1.5h,含水率為95%,每人每天產生初沉池污泥量為0.4~0.5L/d·人。
也可通過物料平衡來推算,但實際上一般是通過經驗積累實測數據。城市污水處理廠的污泥量按照南方的多個城市統計;1萬噸污水處理廠年平均值1噸/日絕干污泥,摺合含含水率80%,產污泥5噸。10萬噸污水處理廠含水率80%,產污泥50噸/日。一般夏季多一點,冬季略少一點。
(3)活性污泥處理廢水主要成本擴展閱讀
分類
根據污泥從污水中分離的過程,可將其分為如下幾類:懸浮物濃度一般在1%~10%,低於此濃度常常稱為泥漿。由於污泥的來源及水處理方法不同,產生的污泥性質不一,污泥的種類很多,分類比較復雜。
1、按來源分
污泥主要有生活污水污泥,工業廢水污泥和給水污泥。
2、按處理方法和分離過程分
污泥可分為以下幾類:初沉污泥():指污水一級處理過程中產生的沉澱物。
活性污泥(activitedsludge):指活性污泥法處理工藝二沉池產生的沉澱物;
腐殖污泥:指生物膜法(如生物濾池、生物轉盤、部分生物接觸氧化池等)污水處理工藝中二次沉澱池產生的沉澱物。
化學污泥:指化學強化一級處理(或三級處理)後產生的污泥。
3、按污泥的不同產生階段分
沉澱污泥(primarysettlingsludge):初次沉澱池中截留的污泥,包括物理沉澱污泥,混凝沉澱污泥,化學沉澱污泥。
生物處理污泥(biologicalsludge):在生物處理過程中,由污水中懸浮狀、膠體狀或溶解狀的有機污染物組成的某種活性物質,稱為生物處理污泥。生污泥(freshsludge):指從沉澱池(初沉池和二沉池)分離出來的沉澱物或懸浮物的總稱。
參考資料來源:網路—污泥產生量
『肆』 廢水處理中產生的污泥種類有哪些
通常有三種,
1。有生物污泥,
2。有化學污泥,
3。有生物化學混合污泥
第一種污泥處理法最簡單版成本低,可做權肥料、培養為污水處理廠培養活性污泥。
第二種和第三種污泥處理方法復雜些、費用較高,污泥經過壓濾機壓干後,可交給有資質單位進行焚燒處理,也可以找有資質的生產單位用作原材料,如制磚、制混凝土等。
『伍』 活性污泥處理污水起作用的主體是什麼
活性污泥法處理污水起作用的主體是活性污泥,而組成活性污泥的主體是好氧微生物、厭氧微生物和兼氧微生物,其中好氧微生物與厭氧微生物在廢水處理中發揮了重要的作用。
1.厭氧微生物的作用非常重要。厭氧菌主要包括硫化菌和產甲烷菌。單純靠測量廢水的COD是無法正確認識厭氧微生物起到的關鍵作用的。厭氧微生物可以使大分子有機物斷鏈,分解成短鏈的小分子有機物,同時自身也要消耗部分有機物。微生物去除有機物的四個階段:
水解階段——被細菌胞外酶分解成小分子。例如:纖維素被纖維酶水解為纖維二糖和葡萄糖,澱粉被澱粉酶分解為麥牙糖和葡萄糖,蛋白質被蛋白酶水解為短肽和氨基酸等,這些小分子的水解產物能被溶解於水,並透過細胞為細胞所利用。
發酵階段——小分子的化合物在發酵菌(即酸化菌)的細胞內轉化為更為簡單的化合物,並分泌到細胞外。這一階段主要產物為揮發性脂肪酸(VFA)醇類、乳酸、CO2、氫、氨、硫化氫等。
產酸階段——上一階段產物被進一步轉化為乙酸、氫、碳酸以及新的細胞物質。
產甲烷階段——在這一階段乙酸、氫、碳酸、甲酸和甲醇等被轉化為甲烷、二氧化碳和新細胞物質。
2.好氧微生物的作用是顯而易見的。好氧菌主要包括鍾蟲和藍藻,少量的線蟲。如果線蟲所佔的比例大了,則會引起污泥膨脹。在沒有厭氧微生物的作用下好氧菌也可以發揮其去污能力強的特點。一般對於化工廢水,在沒有厭氧處理的情況下,好氧處理對COD的去除率在55%左右;而在有厭氧處理的情況下,好氧處理對COD的去除率在85%左右。
『陸』 活性污泥法處理凈化廢水的過程一般包括哪三個階段
活性污泥法
是一種污水的好氧生物處理法,由英國的克拉克(Clark)和蓋奇(Gage)於1912年發明。如今,活性污泥法及其衍生改良工藝是處理城市污水最廣泛使用的方法。它能從污水中去除溶解性的和膠體狀態的可生化有機物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質,同時也能去除一部分磷素和氮素。廢水生物處理中微生物(micro-organism)懸浮在水中的各種方法的統稱。兩個階段是1、菌種的新陳代謝,特徵是菌種的活力,COD的去除率大於80%。2、脫氮除磷,特徵是去除率達到99%。
傳統活性污泥法由曝氣池、二沉池和污泥迴流管線組成。原理是液流有迴流的推流式。初次沉澱後的廢水與二沉池迴流的活性污泥混合後進入曝氣池,大約曝氣6小時,進水與迴流污泥通過擴散曝氣或機械曝氣作用進行混合。流動過程中,有機物經過吸附、絮凝和氧化作用等作用被去除。一般地,從曝氣池流出的混合液在二沉池沉澱後,沉澱池內的活性污泥以進水量的25~50%返回曝氣池(即污泥迴流比為25~50%)。這種方法常用於低濃度生活污水處理,對沖擊負荷很敏感。生化需氧量(BOD5)的去除率達85~95%。
優缺點:
1、曝氣池首端有機污染物負荷高,好氧速度也高,為了避免由於缺氧形成厭氧狀態,進水有機物負荷不宜過高。為達到一定的去污能力,需要曝氣池容積大,佔用的土地較多,基建費用高;
2、好氧速度沿池長是變化的,而供氧速度難於與其相吻合、適應,在池前段可能出現好氧速度高於供氧速度的現象,池後段有可能出現溶解氧過剩的現象,對此,採用漸減供氧方式,可一定程度上解決這些問題;
『柒』 污水處理活性污泥法的處理方法
A/O是Anoxic/Oxic的縮寫,它的優來越性是除了使源有機污染物得到降解之外,還具有一定的脫氮除磷功能,是將厭氧水解技術用為活性污泥的前處理,所以A/O法是改進的活性污泥法。 A/O工藝將前段缺氧段和後段好氧段串聯在一起,A段DO不大於0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養菌將污水中的澱粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉化成可溶性有機物,當這些經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,異養菌將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過迴流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態氮(N2)完成C、N、O在生態中的循環,實現污水無害化處理。
『捌』 好氧活性污泥處理生活廢水
活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續通入空氣,經一定時間後因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群,具有很強的吸附與氧化有機物的能力。
你是想問好氧活性污泥處理生活廢水的工藝流程呢?還是想問出水的具體數據呢?
活性污泥工藝是城市污水處理的主要工藝,它的設計計算有三種方法:污泥負荷法、泥齡法和數學模型法。三種方法在操作上難易程度不同,計算結果的精確度不同,直接關繫到設計水平、基建投資和處理可靠性。正因為如此,國內外專家都在進行大量細致的研究,力求找出一種精確度更高而又便於操作的計算方法。
1 污泥負荷法
這是目前國內外最流行的設計方法,幾十年來,運用該法設計了成千上萬座污水處理廠,充分說明它的正確性和適用性。但另一方面,這種方法也存在一些問題,甚至是比較嚴重的缺陷,影響了設計的精確性和可操作性。
污泥負荷法的計算式為〔1〕:
V=24LjQ/1000FwNw=24LjQ/1000Fr (1)
污泥負荷法是一種經驗計演算法,它的最基本參數Fw(曝氣池污泥負荷)和Fr(曝氣池容積負荷)是根據曝氣的類別按照以往的經驗設定,由於水質千差萬別和處理要求不同,這兩個基本參數的設定只能給出一個較大的范圍,例如我國的規范對普通曝氣推薦的數值為:
Fw=0.2~0.4 kgBOD/(kgMLSS·d)
Fr=0.4~0.9 kgBOD/(m3池容·d)
可以看出,最大值比最小值大一倍以上,幅度很寬,如果其他條件不變,選用最小值算出的曝氣池容積比選用最大值時的容積大一倍或一倍以上,基建投資也就相差很多,在這個范圍內取值完全憑經驗,對於經驗較少的設計人來說很難操作,這是污泥負荷法的一個主要缺陷。
污泥負荷法的另一個問題是單位容易混淆,譬如我國設計規范中Fw的單位是kgBOD/(kgMLSS·d),但設計手冊中則是kgBOD/(kgMLVSS·d),這兩種單位相差很大。MLSS是包括無機懸浮物在內的污泥濃度,MLVSS則只是有機懸浮固體的濃度,對於生活污水,一般MLVSS=0.7MLSS,如果單位用錯,算出的曝氣池容積將差30%。這種混淆並非不可能,例如我國設計手冊中推薦的普通曝氣的Fw為0.2~0.4kgBOD/(kgMLVSS·d)〔2〕,其數值和設計規范完全一樣,但單位卻不同了。設計中經常遇到不知究竟用哪個單位好的問題,特別是設計經驗不足時更是無所適從,加上近年來污水脫氮提上了日程,當污水要求硝化、反硝化時,Fw、Fr取多少合適呢?
污泥負荷法最根本的問題是沒有考慮到污水水質的差異。對於生活污水來說,SS和BOD濃度大致有數,MLSS與MLVSS的比值也大致差不多,但結合各地的實際情況來看,城市污水一般包含50%甚至更多的工業廢水,因而污水水質差別很大,有的SS、BOD值高達300~400 mg/L,有的則低到不足100 mg/L,有的污水SS/BOD值高達2以上,有的SS值比BOD值還低。污泥負荷是以MLSS為基礎的,其中有多大比例的有機物反映不出來,對於相同規模、相同工藝、相同進水BOD濃度的兩個廠,按污泥負荷法計算曝氣池容積是相同的,但當SS/BOD值差異很大時,MLVSS也相差很大,實際的生物環境就大不相同,處理效果也就明顯不同了。
綜上所述,污泥負荷法有待改進。因此,國際水質污染與控制協會(IAWQ)組織各國專家,於1986年首次推出活性污泥一號模型(簡稱ASM1)〔3〕,1995年又推出了活性污泥二號模型(簡稱ASM2)〔4、5〕。
2 數學模型法
數學模型法在理論上是比較完美的,但在具體應用上則存在不少問題,這主要是由於污水和污水處理的復雜性和多樣性,即使是簡化了的數學模式,應用起來也相當困難,從而阻礙了它的推廣和應用。到目前為止,數學模型法在國外尚未成為普遍採用的設計方法,而在我國還沒有實際應用於工程,仍停留在研究階段。
數學模型法的主要問題是模型中有很多系數和常數,ASM1中有13個,ASM2中有19個,它們都需要設計人員根據實際污水水質和處理工藝的要求確定具體數值,其中多數要經過大量監測分析後才能得出,而且不同的污水有不同的數值。由於污水水質多變,確定這些參數很困難,如果這些參數有誤,就直接影響到計算結果的精確性和可靠性。國外已經提出了這些參數的數值,但我國的污水成分與國外有很大差別,特別是污水中的有機物成分差別很大,盲目套用國外的參數值肯定是不行的。因此,要將數學模型法應用於我國的污水處理設計,必須組織力量監測分析各種污水水質,確定有關參數,才有可能把數學模型實用化。然而,從我國目前情況看,數據分析和積累恰恰是最大的薄弱環節之一,我國已運轉的城市污水處理廠有上百座,至今連一些最基本的數據都難以確定,更不用說數學模型法所需的各種數據了,顯然,要在我國應用數學模型法還需做大量的工作,還需要相當長的時間。
3 泥齡法
3.1泥齡法的計算式
設計規范中提出了按泥齡計算曝氣池容積的計算公式〔1〕:
V=〔24QθcY(Lj-Lch)/1 000Nwv(1+Kdθc) (2)
設計規范對式中幾個關鍵參數提出了推薦值:
Y=0.4~0.8(20℃,有初沉池)
Kd=0.04~0.075(20℃)
當水溫變化時,按下式修正:
Kdt=Kd20(θt)t-20 (3)
式中 θt——溫度系數,θt=1.02~1.06
θc——高負荷取0.2~2.5,中負荷取5~15,低負荷取20~30
可以看出,它們的取值范圍都很寬,Y值的變化幅度達100%,Kd值的變化幅度達87.5%,θc值的變化幅度從50%到幾倍,實際計算時很難取值,這也是泥齡法在我國難以推廣的原因之一。
為了使泥齡計演算法實用化,筆者根據自己的設計體會,建議採用德國目前使用的ATV標准中的計算公式,並對式中的關鍵參數取值結合我國具體情況適當修改。實踐證明,按該公式計算概念清晰,特別便於操作,計算結果都能滿足我國規范的要求,不失為一種簡單、可信而又十分有效的設計計算方法。其基本計算公式為:
V=24QθcY(Lj-Lch)/1000Nw (4)
式中 Y——污泥產率系數(kgSS/kgBOD)
Q、Lj、Lch值是設計初始條件,是反映原水水量、水質和處理要求的,在設計計算前已經確定。
泥齡θc是指污泥在曝氣池中的平均停留時間,其數值為:
θc=VNw/W (5)
式中 W——剩餘污泥量,kgSS/d
W=24QY(Lj-Lch)/1000 (6)
根據以上計算式,採用泥齡法設計計算活性污泥工藝時,只需確定泥齡θc、剩餘污泥量W(或污泥產率系數Y)和曝氣池混合液懸浮固體平均濃度Nw(MLSS)即可求出曝氣池容積V。與污泥負荷法相比,它用泥齡θc取代Fw或Fr作為設計計算的最基本參數,與數學模型法相比,它只需測定一個污泥產率系數Y,而不需測定13或19個參數數據。
3.2泥齡的確定
泥齡是根據理論同時又參照經驗的累積確定的,按照處理要求和處理廠規模的不同而採用不同的泥齡,德國ATV標准中單級活性污泥工藝污水處理廠的最小泥齡數值見表1。
表1 德國標准中活性污泥工藝的最小泥齡
d處理目標處理廠規模
≤5 000 m3/d≥25 000 m3/d
無硝化54
有硝化(設計溫度:10 ℃)108
有硝化、反硝化(10 ℃)
VD/V=0.2
VD/V=0.3
VD/V=0.4
VD/V=0.512
13
15
1810
11
13
16
有硝化、反硝化、污泥穩定25不推薦
注 VD/V為反硝化池容與總池容之比。
表中對規模小的污水廠取大值,是考慮到小廠的進水水質變化幅度大,運行工況變化幅度大,因而選用較大的安全系數。
泥齡反映了微生物在曝氣池中的平均停留時間,泥齡的長短與污水處理效果有兩方面的關系:一方面是泥齡越長,微生物在曝氣池中停留時間越長,微生物降解有機污染物的時間越長,對有機污染物降解越徹底,處理效果越好;另一方面是泥齡長短對微生物種群有選擇性,因為不同種群的微生物有不同的世代周期,如果泥齡小於某種微生物的世代周期,這種微生物還來不及繁殖就排出池外,不可能在池中生存,為了培養繁殖所需要的某種微生物,選定的泥齡必須大於該種微生物的世代周期。最明顯的例子是硝化菌,它是產生硝化作用的微生物,它的世代周期較長,並要求好氧環境,所以在污水進行硝化時須有較長的好氧泥齡。當污水反硝化時,是反硝化菌在工作,反硝化菌需要缺氧環境,為了進行反硝化,就必須有缺氧段(區段或時段),隨著反硝化氮量的增大,需要的反硝化菌越多,也就是缺氧段和缺氧泥齡要加長。上述關系的量化已體現在表1中。
無硝化污水處理廠的最小泥齡選擇4~5 d,是針對生活污水的水質並使處理出水達到BOD=30 mg/L和SS=30 mg/L確定的,這是多年實踐經驗的積累,就像污泥負荷的取值一樣。
有硝化的污水處理廠,泥齡必須大於硝化菌的世代周期,設計通常採用一個安全系數,以確保硝化作用的進行,其計算式為:
θc=F(1/μo) (7)
式中θ c——滿足硝化要求的設計泥齡,d
F——安全系數,取值范圍2.0~3.0,通常取2.3
1/μo——硝化菌世代周期,d
μo——硝化菌比生長速率,d-1
μo=0.47×1.103(T-15) (8)
式中 T——設計污水溫度,北方地區通常取10 ℃,南方地區可取11~12 ℃
代入式(8)得:
μo=0.47×1.103(10-15)=0.288/d
再代入式(7)得:
θc=2.3×1/0.288=7.99 d
計算所得數值與表1中的數值相符。
表1是德國標准,但它的理論依據和經驗積累具有普遍意義,並不隨水質變化而改變,因此筆者認為可以在我國設計中應用。
在污泥負荷法中,污泥負荷是最基本的設計參數,泥齡是導出參數。而在泥齡法中,泥齡是最基本的設計參數,污泥負荷是導出參數,兩者呈近似反比關系:
θcFw=Lj/Y(Lj-Lch) (9)
式中污泥產率系數Y是泥齡θc的函數。
3.3污泥產率系數的確定
採用泥齡法進行活性污泥工藝設計計算時,准確確定污泥產率系數Y是十分重要的,從式(4)中看出,曝氣池容積與Y值成正比,Y值直接影響曝氣池容積的大小。
式(6)給出了Y值和剩餘污泥量W的關系,剩餘污泥量是每天從生物處理系統中排出的污泥量,它包括兩部分:一部分隨出水排除,一部分排至污泥處理系統,其計算式為:
W=24QNch/1000+QsNs (10)
式中 Nch——出水懸浮固體濃度,mg/L
Qs——排至污泥處理系統的剩餘污泥量,m3/d
Ns——排至污泥處理系統的剩餘污泥濃度,kg/m3
剩餘污泥量最好是實測求得。從式(10)可以看出,對於正常運行的污水處理廠,Q、Nch、Qs及Ns值都不難測定,這樣就能求出W和Y值。問題在於設計時還沒有污水處理廠,只有參照其他類似污水處理廠的數值。由於污水水質不同,處理程度及環境條件不同,各地得出的Y值不可能一樣,特別是很多城市污水處理廠由於資金短缺等原因,運行往往不正常,剩餘污泥量W的數值也測不準確,這勢必影響設計的精確性和可靠性。
從理論上分析,污泥產率系數與原水水質、處理程度和污水溫度等因素有關。首先,污泥產率系數本來的含義是一定量BOD降解後產生的SS。由於是有機物降解產物,這里的SS應該是VSS,即揮發性懸浮固體,但污水中還有相當數量的無機懸浮固體和難降解有機懸浮固體,它們並未被微生物降解,而是原封不動地沉積到污泥中,結果產生的SS將大於真正由BOD降解產生的VSS,因此在確定污泥產率系數時,必須考慮原水中
無機懸浮固體和難降解有機懸浮固體的含量。其次,隨著處理程度的提高,污泥泥齡的增長,有機物降解越徹底,微生物的衰減也越多,這導致剩餘污泥量的減少。至於水溫,是影響生化過程的重要因素,水溫增高,生化過程加快,將使剩餘污泥量減少。對於各種因素的影響,可根據理論分析通過實驗建立數學方程式,其計算結果如經受住實踐的檢驗,就可用於實際工程。德國已經提出了這樣的方程式,按這個方程式計算出的Y值已正式寫進ATV標准中。
Y=0.6(Nj/Lj+1)-0.072×0.6θc×FT/1+0.08θc×FT (11)
F=1.072(T-15) (12)
式中 Nj ——進水懸浮固體濃度,mg/L
FT——溫度修正系數
T——設計水溫,與前面的計算取相同數值
可以看出,Nj/Lj值反映了污水中無機懸浮固體和難降解懸浮固體所佔比重的大小,如果它們占的比重增大,剩餘污泥量自然要增加,Y值也就增大了。θc值影響污泥的衰減,θc值增長,污泥衰減得多,Y值相應減少。溫度的影響體現在FT值上,水溫增高,FT值增大,Y值減小,也就是剩餘污泥量減少。
這個方程式對我國具有參考價值。由於我國的生活習慣與西方國家差異很大,污水中有機物比重低,有機物中脂肪比例低,碳水化合物比例高,因而產泥量也不會完全相同。根據國內已公布的數據和筆者的經驗,我國活性污泥工藝污水處理廠的剩餘污泥產量比西方國家要少,因此,式(11)中須乘上一個修正系數K:
Y=K×0.6(NjLj+1)-〔(0.072×0.6θc×FT)/(1+0.08θc×FT) (13)
一般取K=0.8~0.9。
在目前缺乏我國自己的Y值計算式的情況下,筆者認為採用式(13)計算Y值是可行的。
3.4 MLSS的確定
不管採用哪種設計計算方法,都需要合理確定MLSS。在其他條件不變的情況下,MLSS增大一倍,曝氣池容就減小一倍;MLSS減小一倍,曝氣池容就增大一倍。它直接影響基建投資,因此需要慎重確定。
在設計規范和手冊中,對MLSS值推薦了一個選用范圍,如普通曝氣是1.5~2.5 kg/m3,延時曝氣是2.5~5.0 kg/m3,變化幅度都比較大,設計時不好操作。為了選定合適的MLSS值,有必要弄清影響它的因素。
MLSS不能選得過低,主要有三個原因:
①MLSS過低,曝氣池容積V就要相應增大,在經濟上不利。
②MLSS過低,曝氣池中容易產生泡沫,為了防止泡沫,一般需保持2 kg/m3以上的污泥濃度。
③當污泥濃度很低時,所需氧量較少,如MLSS過低,池容增大,單位池容的供氣量就很小,有可能滿足不了池內混合的要求,勢必額外增加攪拌設備。MLSS也不能選得過高,主要是因為:
①要提高MLSS,必須相應增加污泥迴流比,降低二沉池表面負荷,加長二沉池停留時間,這就要求增大二沉池體積和迴流污泥能耗。把曝氣池、二沉池和迴流污泥泵房作為一個整體來考慮,為使造價和運行費用總價最低,污泥迴流比通常限制在150%以內。對於一般城市污水,二沉池的迴流污泥濃度通常為4~8 kg/m3,若按最高值約8 kg/m3計,迴流比為150%時的曝氣池內MLSS為4.8kg/m3,實際設計中MLSS最高一般不超過4.5kg/m3。
②污水的性質和曝氣池運行工況對MLSS有巨大影響,如果污水中的成分或曝氣池的工況有利於污泥膨脹,污泥指數SVI值居高不下(如SVI>180 mL/g),迴流污泥濃度就會大大降低,MLSS就必須選擇低值。
根據以上分析,在選定MLSS時要照顧到各個方面:
①泥齡長、污泥負荷低,選較高值;泥齡短、污泥負荷高,選較低值;同步污泥好氧穩定時,選高值。
②有初沉池時選較低值,無初沉池時選較高值。
③SVI值低時選較高值,高時選較低值。
④污水濃度高時選較高值,低時選較低值。
⑤合建反應池(如SBR)不存在污泥迴流問題,選較高值或高值。
⑥核算攪拌功率是否滿足要求,如不滿足時要進行適當調整。
德國ATV標准對MLSS值規定了選用范圍,有硝化和無硝化時其MLSS值是一樣的,這不完全符合我國具體情況。我國城市污水污染物濃度通常較低,在無硝化(泥齡短)時如果MLSS值過高,有可能停留時間過短,不利於生化處理,故將無硝化時的MLSS值降低0.5kg/m3,推薦的MLSS值列於表2。
表2 推薦曝氣池MLSS取值范圍
kg/m3處理目標MLSS
有初沉池無初沉池
無硝化2.0~3.03.0~4.0
有硝化(和反硝化)2.5~3.53.5~4.5
污泥穩定 4.5
3.5泥齡法的優缺點
①泥齡法是經驗和理論相結合的設計計算方法,泥齡θc和污泥產率系數Y值的確定都有充分的理論依據,又有經驗的積累,因而更加准確可靠。
②泥齡法很直觀,根據泥齡大小對所選工藝能否實現硝化、反硝化和污泥穩定一目瞭然。
③泥齡法的計算中只使用MLSS值,不使用MLVSS值,污泥中無機物所佔比重的不同在參數Y值中體現,因而不會引起兩者的混淆。
④泥齡法中最基本的參數——泥齡θc和污泥產率系數Y都有變化幅度很小的推薦值和計算值,操作起來比選定污泥負荷值更方便容易。
⑤泥齡法不像數學模型法那樣需要確定很多參數,使操作大大簡化。
⑥計算污泥產率系數Y值的方程式是根據德國的污水水質和實驗得出的,結合我國情況在應用時需乘以一個修正系數。
4 結論
①活性污泥工藝的設計計算方法有必要從污泥負荷法逐步向泥齡法過渡,最終過渡到數學模型法。在數學模型法實用化之前,泥齡法將發揮重要作用。
②按泥齡法計算用式(4),該式與設計規范中的計算式相比,Nw與Nwv的轉換和污泥衰減的影響在Y值的計算中考慮,這樣理論意義更加清晰,使用起來更加方便。
③德國ATV標准中推薦的泥齡選用數據(見表1)是根據有機物降解和微生物生長規律結合實
際經驗產生的,不涉及污水的具體水質變化,在我國有實用價值。
④污泥產率系數Y值的計算式(11)有充分的理論依據,但它是用德國污水實驗得出的,為了適用於我國,須乘以修正系數,修正後的計算式(13)可用於實際設計計算。
⑤MLSS的取值在設計規范中有規定,但范圍較大,不太好操作,建議參照表2中的數據選用,相互對比檢驗。
⑥建議對我國有一定代表性的城市污水進行實驗研究,推出自己的Y值計算方程式,使泥齡法的實用基礎更加扎實可靠。
活性污泥法處理城市生活污水主要運行方式:
1、推流式活性污泥法
2、完全混合活性污泥法
3、分段曝氣活性污泥法
4、吸附-再生活性污泥法
5、延時曝氣活性污泥法
6、高負荷活性污泥法
7、淺層、深水、深井曝氣活性污泥法
8、純氧曝氣活性污泥法
9、氧化溝工藝
10、序批式活性污泥法
『玖』 活性污泥處理污水試題
您想問什麼問題?是要數據還是要工藝?
『拾』 採用活性污泥法每天處理100噸的污水,COD由2000降低到60。這個成本大約得多少錢
要看什麼水的。一般3.5塊/噸吧。當然如果託管給環保公司的話,他肯定給你降低處理費用的。