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住宅污水處理結構圖

發布時間:2020-12-15 04:00:44

① 化糞池的構造圖及原理

化糞池是一種利用沉澱和厭氧發酵的原理,去除生活污水中懸浮性有機物的處理設施, 屬於初級的過渡性生活處理構築物。

一般來說,現在農村最常用的是三格式化糞池。這種化糞池由三個相連的池子組成,中間由過糞管聯通。主要是利用厭氧發酵、中層過糞和寄生蟲卵比重大於一般混合液比重而易於沉澱的原理。

污水進入化糞池經過12~24h的沉澱,可去除50%~60%的懸浮物。沉澱下來的污泥經過3個月以上的厭氧發酵分解,使污泥中的有機物分解成穩定的無機物,易腐敗的生污泥轉化為穩定的熟污泥,改變了污泥的結構,降低了污泥的含水率。定期將污泥清掏外運,填埋或用作肥料。

② 造紙污水處理系統脈沖布水器結構與工作原理(最好有圖紙)

就是廢水連續小流量流入一個中間儲水器,待液位上升至一定高度後由於虹吸作用儲水器內的水瞬間大流量進行脈沖布水,脈沖過程是周期間斷性完成.具體原理詳見附圖.

③ 1#塑料化糞池的尺寸是多少

尺寸:3070X1430X1900,容量2立方米。

塑料化糞池材質抗腐,使用壽命長,該產品採用高強度玻璃纖維與不飽和聚酯樹脂復合而成,無腐蝕、抗酸鹼、不易老化、不變形。產品本體結構採用環向密集波紋體結構,抗壓、抗沖擊強度高,經久耐用。

化糞池施工主要包括土方挖填,化糞池、進、排水管道等。依據先地下後地上的原則從下往上逐層安排施工,施工時先從化糞池基礎,後開始化糞池結構、地下管線施工。化糞池為埋在地下工程;根據設計圖紙鋼筋砼施工分二次澆搗施工,蓋板為預制蓋板。 

(3)住宅污水處理結構圖擴展閱讀:

化糞池的停留時間是關系污水處理效果和化糞池容積與造價的重要指標。停留時間過短, 則污水處理效果差;停留時間過長,又增加化糞池容積與造價,且布置困難。停留時間的取定,應兼顧污水處理效果與建設造價兩方面因素因考慮到發酵產生氣泡對沉澱要求的層流狀態的影響,化糞池流線轉折多對沉澱的不利影響,生活污水排放的瞬時變化大對進水流量均勻的影響,化糞池的停留時間應留有餘地。

《規范》要求:停留時間取12~24小時。實踐證明:停留時間不宜少於12小時,以保證污水處理效果。上元門水廠宿舍區化糞池的停留時間為24小時。

④ 誰有工業廠房的污水處理池、應急池和循環水池的建築圖啊,就是它的基本構造及尺寸

您還是去網易給排水論壇上去下載吧,那裡挺多的。

⑤ 污水處理工程圖紙都是由哪幾個專業的圖紙組成

工藝(含給排水)、結構、電氣(含自控)、建築

⑥ 污水處理中接觸氧化池的並聯是怎麼一回事從結構圖上和串聯有什麼區別

假如,接觸氧化池分A座和B座。
串聯:污水經過A座處理,再流入B座被B處理,然後進入下一個工藝
並聯:污水在A座、B座前,分成兩道,分別進入A座,B座。A,B同時處理後,匯合,進入下一個工藝

⑦ 污水處理串級儀表控制系統怎麼設計,要有結構圖和原理啊!哪位大神幫幫忙,急急急....................

污水處理廠自控系統現狀
及發展趨勢

1 某污水處理廠自控系統現狀概述

某市某污水處理廠自控系統是通過使用自動化技術、計算機技術、網路技術、圖形技術等構成的綜合自動化系統,是在確保達到規定的技術要求及污水處理過程優質可靠運行、排放達標的目標前提下,將污水處理廠管理、調度、現場控制等功能集成在網路環境下,通過PLC和網路技術,為實現污水處理過程的管控一體化及綜合信息處理構建的信息平台。根據污水處理廠實際情況及工藝要求,污水廠自控系統採用集散型控制和現場匯流排相結合的系統模式,由管理級和現場控制二級控制系統組成,管理級與控制級通過10/100M乙太網通信,即自控系統是由中央控制室計算機和現場級各PLC控制單元組成的兩個層次的集散式控制系統(DCS)。集散式控制系統是一個融合了自動控制技術、計算機技術、通信技術、CRT顯示技術於一體的高科技控制裝置,是用於生產管理、數據採集和各種過程式控制制的處於新技術前沿的新型控制系統。通過通信網路將中央級監控總站和若干個現場控制總站連接起來,構成集中管理、分散控制的計算機測控管理系統,簡稱集散式控制系統。DCS系統克服了集中控制系統危險度集中、可靠性差、系統不易擴展、控制電纜用量大等缺陷,實現了真正的信息、管理及調度集中,而將功能及危險分散,如中控室計算機故障各現場分站仍能獨立和穩定工作,從根本上提高了系統的可靠性。某污水處理廠自控系統層次結構見圖1,自控系統構成見圖2。
1.1 現場控制層
現場控制層由現場級各PLC控制單元和現場測控儀表及控制設備組成。控制級由一號現場PLC站、二號現場PLC站、三號現場PLC站、四號現場PLC站4個現場主站構成。管理級採用工控機,該功能層通過PIC實現污水處理廠各工藝段所有過程參數預設、設備運行狀態及電氣參數的數據採集、設備的控制。並通過工業乙太網向中央控制層傳送數據和接受其控制指令。系統在該層實現了對粗/細格柵、提升泵站、沉砂池、厭氧池、氧化溝、脫水機房等主要生產環節工藝過程參數及電氣設備的控制和保護,確保生產過程安全、穩定、合理、高效的運行。根據工藝控制的要求,對格柵前後壓差、泵池液位、厭氧池及氧化溝溶解氧濃度、PH值、進、出水流量、儲泥池液位等參數同時進行了監測和控制。各PLC站功能如下:
1) 預處理段控制站PLC1。該PLC工作站設在廠區進水提升泵房控制室,負責監控污水處理廠的預處理工段。其主要控制對象為粗格柵間的粗格柵及進水電動閘門、進水泵房的污水提升泵、沉砂池的排砂裝置和砂水分離等設備,此外,還負責進水水量、水質如COD、pH、SS(濁度測量)等參數的在線檢測。
主要設備控制方式如下:
粗格柵及細格柵:根據時間間隔PLC自動控制柵耙清除柵渣,同時當格柵前後水位超過給定值時PLC也可自動控制柵耙清除柵渣。並且格柵機、螺旋輸送機要聯動運行,各設備的啟動順序為先啟動螺旋機,後啟動格柵機。停機時也要聯動,順序與啟動時相反。當輸送機有故障時,細格柵停止運行。
進水泵房:進水泵房設三台潛水泵二用一備,液位計兩台,並設液位開關。PLC根據泵池水位自動控制水泵運轉台數,並根據每台泵的運行時間,自動輪換運行水泵,使水泵運行時間均等。設有上、下限報警,防止水泵干運轉。編程中水泵的運行調度就遵循下列原則:保證來水量與抽水量一致,即來多少抽多少;保持泵池高水位運行,這樣可降低泵的工作揚程,在保證抽升量的前提下,降低電耗;水泵的開停次數不可過於頻繁;保證每台水泵的投運次數及運行時間基本均等。
旋流沉砂池:包括兩個旋流沉砂系統,鼓風機、沙水分離器及配套設備按操作員設定的周期間歇性聯動運行,任一台設備出現故障時,應報警並關閉其聯動的設備。在自動工作方式下,各設備根據PLC預先編好的程序控制各電動機的啟停和各電磁閥的開關。
2) 生物處理系統/配電中心站PLC2。該工作站一般設在全廠的配電中心控制室,負責監控污水生物處理工段。其主要控制對象為生物池的水下攪拌器、水下推進器和曝氣設備,污泥迴流泵房的污泥迴流泵、剩餘污泥泵,二沉池的刮吸泥機等設備。此外,其還負責生物池DO、ORP、MLSS;污泥泵房pH、MLSS,配電中心的電氣參數如:電流、電壓、有功功率,無功功率、有功電能、無功電能等參數的在線檢測。
主要設備控制方式如下:
迴流污泥泵和剩餘污泥泵的控制: 迴流污泥量調節的任務是為了保證生化處理系統混合液濃度維持在一定的范圍內。被調節量為活性污泥迴流到厭氧池中污泥量。電磁流量計安裝在迴流污泥官道上。迴流泥量調節採用迴流污泥泵運行台數來實現,根據進水流量比例調節,迴流比可在PLC上預設或在中控室計算機上設定。;剩餘污泥泵運行遵循以下原則:A 按時間間隔自動運行。B 污泥緩沖池低液位時剩餘污泥泵運行。C 污泥緩沖池高液位時停泵。D 泵閥實現聯運控制。
氧化溝:二座厭氧池設6台攪拌器、攪拌器連續運行。二座氧化溝分別在外溝安裝8台曝氣機、中溝及內溝安裝4台曝氣機。同時分別在外、中、內溝設有1台溶解氧測定儀,1台ORP測定儀,中溝設1台污濁度測量儀。根據氧化溝中溶氧儀監測的污水中含氧量,控制曝氣機的運行台數用以改變充氧量,這樣可節省能源。
3) 污水消毒系統/出水泵房站PLC3。該PLC工作站設在出水泵房控制室。其主要控制對象為出水提升泵、切換井電動閥門以及加氯消毒等設備,此外其還負責出水水質如:余氯、COD、流量等參數的在線檢測。
4) 污泥處理系統/脫水車間PLC4。該PLC工作站一般設在脫水車間配電間控制室,負責監控污泥處理工段。其主要控制對象為儲泥池的攪拌器、電動閥門,脫水車間的進泥泵、脫水機、濃縮機、加葯系統等設備。
主要設備控制方式如下:
儲泥池:儲泥池攪拌器連續運行,可遠控運行,設有高、低液位報警(0.5米可設定)、可在上位機上設定液位報警限(4.5米可設定)。
污泥脫水機房:加葯系統加以人工手動制動為主,當加葯池的低液位無報警時可隨時開啟加葯計量泵。加葯系統的運行信號送往PLC。脫水機系統內部的糾編、沖洗由現場控制箱完成,PLC只給出脫水機的啟、停命令,並完成與其它相關設備的聯動。脫水機系統的啟動順序如下:先啟皮帶輸送機,再啟脫水機系統,後啟加葯系統,最後打開進泥螺桿泵,停機順序相反,當運行過程中某設備發生故障或緩沖池液位達到設定低液位時,設備將按停機順序停機,監控管理計算機可對上述設備遠控。
另外,在該層還設有通訊模塊,也叫通訊管理單元。通訊管理單元是自動控制系統的中間層,負責整個控制系統的信息收集和轉發;通訊管理機將PLC、儀表、其它自動控制系統的數據收集整理,然後經光纖傳輸到後台系統,同時可以將後台下發的各種控制命令轉發至相應單元。
目前,污水廠DCS系統的通訊管理單元網路系統絕大多數都是光釺作為傳輸介質,即中央控制室和廠區若干個現場控制站之間以一個冗餘的100Mbps光纖工業乙太網組成一個有線數據通訊網路。
1.2 中央控制層
1) 該層又叫後台監控系統層,是系統中信息顯示及控制中心,由掛接在工業乙太網上的作為操作站的兩台監控管理計算機、彩色CRT及兩台列印機等設備構成。監控管理計算機系統通過l0/100M網路收集污水處理廠各工藝參數、電氣參數及主要設備的運行狀態信息,對各種數據進行分析,處理儲存,對各類工藝參數做出趨勢曲線,完成對污水處理廠各工藝段的集中控制、檢測功能,通過簡單的操作,可進行系統功能組態、監視、報警、控制參數在線修改和記錄全廠各工藝流程。
該層通過組態工具和專用監控軟體實現污水處理全過程的測量數據的集中顯示與管理、現場各控制單元的控制組態、數據顯示的圖文組態、實時數據處理、實時控制指令等功能。
2) 後台監控系統主要包括工作站和列印機等設備。比如一個中央控制室最基本的設備配置有:2台監控主機、顯示器、投影機、UPS系統、列印機、報警裝置等。各設備功能如下:
監控主機:監控計算機通過通訊管理單元收集污水處理廠各工藝參數、電氣參數幾主要設備的運行狀態信息,再通過後台監控系統軟體對數據進行分析、處理、儲存,對各類工藝參數做出趨勢曲線,完成對污水處理廠各工藝段的集中控制、檢測功能,通過簡單的操作,可進行系統功能組態、監視、報警、控制參數在線修改和設置。
CRT、投影機:直觀顯示全廠各工藝流程。
UPS系統:不間斷電源系統,自控系統必須24h連續運行,所以UPS系統包括至少一組電池和一個整流器。保障計算機系統在停電之後繼續工作一段時間以使用戶能夠緊急存檔或及時採取措施,使計算機不致因停電而影響工作或丟失數據。
報警裝置:報警音箱等。
2 DCS系統的優點:
1) 克服了集中控制系統危險度集中、可靠性差、系統不易擴展、控制電纜大等缺陷
2) 實現了正真的信息、管理及調度集中,而將功能及控制分散
3 存在問題
1) 網路化水平低,其自控系統只是單一的中央控制監控網路,無法實現單位區域網用戶和遠程網路用戶的訪問和控制。
2) 自控水平低,只是完成了對設備簡單的機械性操作,距智能化自控還有根大差距。
4 污水處理廠自控系統發展趨勢
隨著計算機技術、網路技術、資料庫技術的發展及向自動化領域的滲透,使得自動化系統的體系結構正進行著一場深刻的變革,這種變革直接對污水處理工業的自動化產生了重大影響。自控系統可由原來的單一過程監控升級為二級網路——污水處理運營區域網和過程監控工業乙太網構成二級網路,採用「集中管理、分散控制」的原則,構成「縱向分層,橫向分站」的網路體系結構。在兩級網路架構下,以實時歷史資料庫和關系資料庫為中心,實現控制系統的4個功能層,即現場控制層、過程監控層、運營管理層、遠程訪問控制層。自控系統層次結構見圖3,自控系統構成見圖4。
4.l 現場控制層
與上述相同。
4.2 過程監控層
與上述中央監控層相同,另外,在該層可通過安裝專業的智能化控制軟體,使之能對生產過程中出現的各種數據給予計算、分析,得出目前運行狀態是否正常的結論,作為領導層生產調度、工藝調整等參考的依據。
4.3 管理層
該層建立在由管理計算機和資料庫伺服器組成的區域網上。系統管理員可以通過許可權設置為企業區域網不同用戶分配不同的許可權,領導層可通過建立在該層的關系資料庫,查看和調閱污水廠的各種數據,並可通過安裝專業的智能化控制軟體,使之能對生產過程中出現的各種數據給予計算、分析,得出目前運行狀態是否正常的結論,作為領導層生產調度、工藝調整等提供依據,實現污水廠的綜合管理等功能;對廠內的一般用戶只留有訪問部分數據的許可權。在該層留有具有網路安全防護的遠程資料庫用戶訪問介面,實現授權的用戶遠程訪問資料庫。
4.4 遠程訪問控制層
隨著INTERNET的發展和不斷完善,遠程訪問和遠程式控制制已日益應用到各行各業中,水處理行業的遠程訪問和管理也隨之誕生---遠程訪問控制層。該層使用遠程訪問伺服器、遠程監控軟體等工具為有許可權的遠程用戶提供服務,實現管理者異地訪問、維護和上級主管部門實時監督。按照許可權的劃分可為遠程用戶提供如下服務:遠程服務端關系資料庫訪問,遠程服務端實時資料庫訪問,污水處理過程參數、實時數據、歷史數據、各種圖文客戶端顯示,實時運行工況畫面遠程調閱,水質參數在線記錄遠程監視,資料庫遠程維護等等。
5 結論
未來污水處理廠自控網路系統是集計算機技術、信息技術、自動化技術、網路技術、智能化技術於一體的系統,水處理工業自動化控制的網路化作業、智能化作業將成為未來發展的主導趨勢。

⑧ 誰能說說污水處理廠處理污水的流程,還有平面圖.結構圖.工藝圖什麼的

污水泵房、曝氣沉砂池、初沉池、曝氣池、二沉池、污泥脫水車間、污泥干化車間、回用水車間等。污水經廠外管網收集後進入廠區,先經過格柵及沉砂池去除污水中較大的懸浮物、漂浮物及砂粒,再進入初沉池去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物並使水質得到均化。污水經過初沉池,便進入曝氣池。在曝氣池中絕大部分有機污染物被活性污泥中的微生物群分解為二氧化碳和水去除。從曝氣池流出的泥水混合液經沉降後即得到了澄清水。污水經廠外管網收集後進入廠區,先經過粗格柵過濾,粗格柵柵條間隙為20毫米,可以去除污水中大塊懸浮物和漂浮物,再流經細格柵,細格柵柵條間隙為6毫米,可以濾掉粗格柵未能分離的較大顆粒的固體污染物,從而保護後續處理工段的穩定運行。然後污水進入旋流沉砂池,通過水力旋流作用去除比重較大的無機砂粒污染物後到達初沉池。在初沉池中,以重力分離為基礎,去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物,以減輕曝氣池的處理負荷,並使水質得到均化。
污水經過初沉池,便進入污水處理中最重要的構築物—曝氣池。曝氣池中含有大量的活性污泥,上面棲息著無數絮狀的微生物群。污水與活性污泥在曝氣作用下混合並充氧,當污水與這些微生物群接觸,微生物細胞壁外的黏液層就能將污水中的有機污染物質予以吸附,並在生物酶的作用下,進行代謝、轉化,就這樣,絕大部分有機污染物被分解為二氧化碳和水去除了。污水經過曝氣池處理後,與部分活性污泥混合流入二沉池,經沉降後,澄清水排放,沉澱污泥大部分迴流,少部分為剩餘污泥,與初沉污泥一起進行污泥處理和處置。經過上述一串復雜的處理過程,污水中污染物90%以上可以得到去除,水質得以明顯的改善,達到甚至優於國家二級排放標准。

⑨ 我想知道污水處理系統中隔油罐的內部結構圖,謝謝。

不同原理、不同品牌結構不同。

⑩ 有關於污水處理的知識,詳細點,

環境保護是我國的基本國策。世界經濟發展的實踐證明,為實現經濟的持續穩定的發展,必須解決好發展與環境保護的矛盾。隨著我國社會和經濟的高速發展,城市環境污染特別是水污染的問題日趨嚴重。城鎮生活污水的排放量逐年增加,2002年全國工業和城鎮生活廢水排放總量為439.5億噸,比上年增加1.5%。其中工業廢水排放量207.2億噸,比上年增加2.3%;城鎮生活污水排放量232.3億噸,比上年增加0.9%,其中僅有10%得到處理。[1]生活污水中含有較高的氮、磷等營養物質,未經處理直接排入江河湖海,是導致水域富營養化污染的主要原因。2002年監測數據顯示,遼河、海河水系污染嚴重,劣V類水體佔60%以上;淮河幹流水質以III-V類水體為主,支流及省界河段水質仍然較差;黃河水系總體水質較差,幹流水質以III-IV類水體為主,支流污染普通嚴重;松花江水系以III-IV類水體為主;珠江水系水質總體良好,以II類水體為主;長江幹流及主要一級支流水質良好,以II類水體為主。由於「污染性」造成的水資源短缺,已成為嚴重製約我國社會經濟持續發展的突出問題,丞待解決。目前我國水污染控制的重點已從以工業點源為主,逐步轉變為以城市污水污染為主的控制。根據預測 [2],到2010年我國城市污水排放總量為1050億m3,城市污水處理率要達到50%,預計需新建污水處理廠1000餘座,而決定城市污水處理廠投資和運行成本的主要因素是污水處理工藝和技術的選擇,因此開發適合我國國情的、高效、低耗、能滿足排放要求、基建和運行費用低的污水處理新技術和新工藝,具有十分重要的現實意義。
二、生活污水處理工藝研究和應用領域共同關注的問題
長期以來,城市生活污水的二級生物處理多採用活性污泥法,它是當前世界各國應用最廣的一種二級生物處理流程,具有處理能力高,出水水質好等優點。但卻普遍存在著基建費、運行費高,能耗大,管理較復雜,易出現污泥膨脹、污泥上浮等問題,且不能去除氮、磷等無機營養物質。對於我國這樣一個資源不足、人口眾多的發展中國家,從可持續發展的角度來看,並不適合中國國情。由於污水處理是一項側重於環境效益和社會效益的工程,因此在建設和實際運行過程中常受到資金的限制,使得治理技術與資金問題成為我國水污染治理的「瓶頸」。歸納起來,目前在城市生活污水處理研究和應用領域,普遍存在的問題有:
(1)採用傳統的活性污泥法,往往基建費、運行費高,能耗大,管理較復雜,易出現污泥膨脹現象;工藝設備不能滿足高效低耗的要求。
(2)隨著污水排放標準的不斷嚴格,對污水中氮、磷等營養物質的排放要求較高,傳統的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主,往往需要將多個厭氧和好氧反應池串聯,形成多級反應池,通過增加內循環來達到脫氮除磷的目的,這勢必要增加基建投資的費用及能耗,並且使運行管理較為復雜。
(3)目前城市污水的處理多以集中處理為主,龐大的污水收集系統的投資遠遠超過污水處理廠本身的投資,因此建設大型的污水處理廠,集中處理生活污水,從污水再生回用的角度來說不一定是唯一可取的方案。
因此,如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩餘污泥量、最方便的操作管理,以及實現磷回收和處理水回用等可持續的方向發展。已成為目前水處理技術研究和應用領域共同關注的問題,就要求污水處理不應僅僅滿足單一的水質改善,同時也需要一並考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題,且所採用的技術必須以低能耗和少資源損耗為前提。
三、生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究發展
在污水生物處理的發展和應用中,活性污泥和生物膜法一直占據主導地位。隨著新型填料的開發和配套技術的不斷完善,與活性污泥法平行發展起來的生物膜法處理工藝在近年來得以快速發展。由於生物膜法具有處理效率高,耐沖擊負荷性能好,產泥量低,佔地面積少,便於運行管理等優點,在處理中極具競爭力。
1.生物膜法凈化污水機理
污水中有機污染物質種類繁多,成分復雜。但對於生活污水來說,其有機成分歸納起來主要包括:蛋白質(40%-60%),碳水化合物(25%-50%)和油脂(10%),此外還含有一定量的尿素[3]。生物膜法依靠固定於載體表面上的微生物膜來降解有機物,由於微生物細胞幾乎能在水環境中的任何適宜的載體表面牢固地附著、生長和繁殖,由細胞內向外伸展的胞外多聚物使微生物細胞形成纖維狀的纏結結構,因此生物膜通常具有孔狀結構,並具有很強的吸附性能。
生物膜附著在載體的表面,是高度親水的物質,在污水不斷流動的條件下,其外側總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高度密集的物質,在膜的表面上和一這深度的內部生長繁殖著大量的微生物及微型動物,形成由有機污染物 →細菌→原生動物(後生動物)組成的食物鏈。生物膜是由細菌、真菌、藻類、原生動物、後生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成。其中細菌一般有:假單苞菌屬、芽苞菌屬、產鹼桿菌屬和動膠菌屬以及球衣菌屬,原生動物多為鍾蟲、獨縮蟲、等枝蟲、蓋纖蟲等。後生動物只有在溶解氧非常充足的條件下才出現,且主要為線蟲。污水在流過載體表面時,污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附,並通過氧向生物膜內部擴散,在膜中發生生物氧化等作用,從而完成對有機物的降解。生物膜表層生長的是好氧和兼氧微生物,而在生物膜的內層微生物則往往處於厭氧狀態,當生物膜逐漸增厚,厭氧層的厚度超過好氧層時,會導致生物膜的脫落,而新的生物膜又會在載體表面重新生成,通過生物膜的周期更新,以維持生物膜反應器的正常運行。
生物膜法通過將微生物細胞固定於反應器內的載體上,實現了微生物停留時間和水力停留時間的分離,載體填料的存在,對水流起到強制紊動的作用,同時可促進水中污染物質與微生物細胞的充分接觸,從實質上強化了傳質過程。生物膜法克服了活性污泥法中易出現的污泥膨脹和污泥上浮等問題,在許多情況下不僅能代替活性污泥法用於城市污水的二級生物處理,而且還具有運行穩定、抗沖擊負荷強、更為經濟節能、具有一定的硝化反硝化功能、可實現封閉運轉防止臭味等優點。
通過人工強化作用將生物膜引入到污水處理反應器中,便形成了生物膜反應器。近年來,物物膜反應器發展迅速,由單一到復合,有好氧也有厭氧,逐步形成了一套較完整的生物處理系統。
填料是生物膜技術的核心之一,它的性能對廢水處理工藝過程的效率、能耗、穩定性以及可靠性均有直接關系。
2、厭氧生物膜法處理工藝在生活污水處理中的應用研究進展
(1)、復雜物料的厭氧降解階段
在廢水的厭氧處理過程中,廢水中的有機物經大量微生物的共同作用,被最終轉化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨。在此過程中,不同的微生物的代謝過程相互影響,相互制約,形成復雜的生態系統。對復雜物料的厭氧過程的敘述,有助於我們了解這一過程的基本內容。所謂復雜物料,即指那些高分子的有機物,這些有機物在廢水中以懸浮物或膠體形式存在。
復雜物料的厭氧降解過程可以被分為四個階段。
水解階段:高分子有機物因相對分子質量巨大,不能透過細胞膜,因此不可能為細菌直接利用。因此它們在第一階段被細菌胞外酶分解為小分子。例如纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖,澱粉被澱粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖,蛋白質被蛋白酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解於水並透過細胞膜為細菌所利用。
發酵(或酸化)階段:在這一階段,上述小分子的化合物在發酵細菌(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。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸(簡寫作VFA)、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。與此同時,酸化菌也利用部分物質合成新的細胞物質,因此未酸化廢水厭氧處理時產生更多的剩餘污泥。
產乙酸階段:在此階段,上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。
產甲烷階段:這一階段里,乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。
在以上階段里,還包含著以下這些過程:a、水解階段里有蛋白質水解、碳水化合物的水解和脂類水解;b、發酵酸化階段包含氨基酸和糖類的厭氧氧化與較高級的脂肪酸與醇類的厭氧氧化;c、產乙酸階段里有從中間產物中形成乙酸和氫氣和由氫氣和 氧化碳形成乙酸;d、甲烷化階段包括由乙酸形成甲烷和從氫氣和二氧化碳形成甲烷。除以上這些過程之外,當廢水含有硫酸鹽時還會有硫酸鹽還原過程。復雜化合物的厭氧降解可以利用圖來表述(見圖1)
(2)厭氧生物膜法處理工藝的應用研究進展
a、厭氧濾器(AF)
厭氧濾器是60年代末由美國McCarty 等在Coulter等研究基礎上發展並確立的第一個高速厭氧反應器。傳統的好氧生物系統一般容積負荷在2KgCOD/(m3?d)以下。而在AF發明之前的厭氧反應器一般容積負荷也在4-5kgCOD/(m3?d)以下。但AF在處理溶解性廢水時負荷可高達10-15 kgCOD/(m3?d)。[4]因此AF的發展大大提高了厭氧反應器的處理速率,使反應器容積大大減少。
AF作為高速厭氧反應器地位的確立,還在於它採用了生物固定化的技術,使污泥在反應器內的停留時間(SRT)極大地延長。McCarty發現在保持同樣處理效果時,SRT的提高可以大大縮短廢水的水力停留時間(HRT),從而減少反應器容積,或在相同反應器容積時增加處理的水量。這種採用生物固定化延長SRT,並把SRT和HRT分別對待的思想推動了新一代高速厭氧反應器的發展。
SRT的延長實質是維持了反應器內污泥的高濃度,在AF內,厭氧污泥的濃度可以達到10-20gVSS/L。AF內厭氧污泥的保留由兩種方式完成:其一是細菌在AF內固定的填料表面(也包括反應器內壁)形成生物膜;其二是在填料之間細菌形成聚集體。高濃度厭氧污泥在反應器內的積累是AF具有高速反應性能的生物學基礎,在一定的污泥比產甲烷活性下,厭氧反應器的負荷與污泥濃度成正比。同時,AF內形成的厭氧污泥較之厭氧接觸工藝的污泥密度大、沉澱性能好,因而其出水中的剩餘污泥不存在分離困難的問題。由於AF內可自行保留高濃度的污泥,也不需要污泥的迴流。
在AF內,由於填料是固定的,廢水進入反應器內,逐漸被細菌水解酸化、轉化為乙酸和甲烷,廢水組成在不同反應器高度逐漸變化。因此微生物種群的分布也呈現規律性。在底部(進水處),發酵菌和產酸菌佔有最大的比重,隨反應器高度上升,產乙酸菌和產甲烷菌逐漸增多並佔主導地位。細菌的種類與廢水的成分有關,在已酸化的廢水中,發酵與產酸菌不會有太大的濃度。
細菌在反應器內分布的另一特徵是反應器進水處(例如上流式AF的內部)細菌由於得到營養最多因而污泥濃度最高,污泥的濃度隨高度迅速減少。
污泥的這種分布特徵賦予AF一些工藝上的特點。首先,AF內廢水中有機物的去除主要在AF底部進行(指上流式AF),據Young和Dahab報道[4], AF反應器在1m以上COD的去除率幾乎不再增加,而大部分COD是在0.3m以內去除的。因此研究者認為在一定的容積負荷下,淺的AF反應器比深的反應器能有更好的處理效率。其次,由於反應器底部污泥濃度特別大,因此容易引起反應器的堵塞。堵塞問題是影響AF應用的最主要問題之一。據報道,上流式AF底部污泥濃度可高達60g/L。厭氧污泥在AF內的有規律分布還使得反應器對有毒物質的適應能力較強,可以生物降解的毒性物質在反應器內的濃度也呈現出規律性的變化,加之厭氧生物膜形成各種菌群的良好共生體系,因此在AF內易於培養出適應有毒物質的厭氧污泥。例如在處理三氯甲烷和甲醛廢水中,發現AF反應器內的污泥產生了良好的適應性,這些有毒物質的去除效果和允許的進液濃度逐漸上升。AF同時也具有較大的抗沖擊負荷能力。一般認為在相同的溫度條件下,AF的負荷可高出厭氧接觸工藝2~3倍,同時會有較高的COD去除率。
AF在應用上的問題除了堵塞和由局部堵塞引起的溝流以外,另一個問題是它需要大量的填料,填料的使用使其成本上升。由於以上問題,國外生產規模的AF系統應用也不是很多。據Le-ttinga在1993年估計,國外生產規模的AF系統大約僅有30~40個。[4]
作為升流式厭氧濾池的革新技術——厭氧膜床(S?pecial Anaerobic Film Bed, SAFB),採用較大顆粒及孔隙率的填料代替傳統的小粒徑填料,有效地解決了反應器的堵塞問題。厭氧膜床具有如下特點:
有效克服了厭氧濾池易堵塞和出水水質差的缺點;
生物固體濃度高,因此可獲得較高的有機負荷;
在厭氧膜床內微生物通過附著在填料表面形成生物膜,以及懸浮於填料孔隙間形成細菌聚集體,因此在厭氧膜床內可以保持較高的生物量。因此可縮短水力停留時間,耐沖擊負荷能力較強;
啟動時間短,停止運行後再啟動也較容易;
不需要迴流污泥,運行管理方便;
在水量和負荷有較大變化的情況下,耐沖擊性較好。
b、厭氧流化床反應器(AFBR)
在流化床系統中依靠在惰性的填料微粒表面形成的生物膜來保留厭氧污泥,液體與污泥的混合、物質的傳遞依靠使這些帶有生物膜的微粒形成流態化來實現。
流化床反應器的主要特點可歸納如下:
流態化能最大程度使厭氧污泥與被處理的廢水接觸;
由於顆粒與流體相對運動速度高,液膜擴散阻力小,且由於形成的生物膜較薄,傳質作用強,因此生物化學過程進行較快,允許廢水在反應器內有較短的水力停留時間;
克服了厭氧濾器堵塞和溝流問題;
高的反應器容積負荷可減少反應器體積,同時由於其高度與直徑的比例大於其它厭氧反應器,因此可以減少佔地面積。
但是,厭氧流化床反應器存在著幾個尚未解決的問題。其一,為了實現良好的流態化並使污泥和填料不致從反應器流失,必須使生物膜顆粒保持均勻的形狀、大小和密度,但這幾乎是難以做到的,因此穩定的流態化也難以保證。[5]其次,一些較新的研究認為流化床反應器需要有單獨的預酸化反應器。同時,為取得高的上流速度以保證流態化,流化床反應器需要大量的迴流水,這樣導致能耗加大,成本上升。由於以上原因,流化床反應器至今沒有生產規模的設施運行。有人認為它在今後應用的前景也不大。[5]
c、厭氧附著膜膨脹床反應器(AAFEB)
厭氧附著膜膨脹床(Anaerobic Attached Film Expanded Bed)是Jewell等人在1974年研究和開發出來的一種污水處理工藝。與生物流化床相比,區別在於載體的膨脹程度。以填料層高度計,膨脹床的膨脹率約為10%~20%,此時顆粒間仍保持互相接觸,而流化床則為20%~70%。Bruce J.Alderman等[6]通過對比厭氧膨脹床、滴濾池和活性污泥法等工藝的經濟性,發現對於小型污水處理廠而言,厭氧膨脹床後續滴濾池的設計是最為經濟的選擇,能耗量少,污泥產率量低。但目前此工藝仍主要停留在小試和中試研究階段。
綜上所述,採用厭氧生物膜反應器為主體的厭氧處理技術,作為生活污水處理的核心方法,在技術上已經成熟,並且較之其它方法有獨到的一些優勢。但是,厭氧方法在濃縮營養物(氮和磷)方面效果不大,同時它僅能除去部分病源微生物。此外,殘存的BOD、懸浮物或還原性物質可能影響到出水的質量。所以厭氧生物膜反應器要成為完整的環境治理技術,合適的後處理手段必不可少。
3、好氧生物膜法處理技術——生物接觸氧化
生物接觸氧化法是由生物濾池和接觸曝氣氧化池演變而來的。早在20世紀30年代,已在美國出現生產型裝置。當時的生物接觸氧化池,填料的材質是砂石、竹木製品和金屬製品,主要用於處理低濃度、低有機負荷的污水,它克服了活性污泥法在處理此類污水時,因污泥流失而不能維持正常運行的缺點,並取得了較好的效果。進入70年代,隨著大孔徑、高比表面積的蜂窩直管填料和立體波紋塑料填料的出現,使生物接觸氧化法的應用范圍得到拓寬,它不僅可用於處理生活污水,而且可用於處理高濃度有機廢水和有毒有害工業廢水,與其他生物處理方法相比,展現出了優越性,我國在70年代開始對生物接觸氧化法進行了研究,第一座生產性試驗裝置用於處理城市污水,在處理效果、動力消耗、經濟效益和管理維護等方面都明顯優於活性污泥法。與活性污泥法比較,生物接觸氧化具有以下主要優點:①生物接觸化法以填料作為載體,供生物群棲息生長,形成穩定的生態體系,有較高的微生物濃度,一般可達10~20g/l;氧的利用率高,可達10%。具有較高的耐沖擊負荷能力和對環境變化的適應能力,剩餘污泥量少。②生物接觸氧化法可以充分利用絲狀菌的強氧化能力且不產生污泥膨脹。並且不需要象活性污泥法那樣採用污泥迴流以調整污泥量和溶解氧濃度,易於管理和操作。隨著十餘年的大量實踐,對氧化池結構形式、填料的品種和安裝方式、供氣裝置的種類和布置形式等方面進行了不斷創新、不斷優化。目前,生物接觸氧化技術已經廣泛應用處理生活污水、生活雜用水和不同有機物濃度的工業廢水。
填料是微生物棲息的場所、生物膜的載體。填料的表面生長生物膜,生物膜的新陳代謝過程使污水得利凈化。填料的性能直接影響著生物接觸氧化技術的效果和經濟上的合理性,因而填料的選擇是生物接觸氧化技術的關鍵。
填料的特性取決於填料的材質和結構形式。填料的材質應具有分子結構穩定、抗老化、耐腐蝕和生物穩定性好等特性。填料的結構形式應具有比表面積大、空隙率高、硬度高、有布水布氣和切割氣泡的功能。填料之間的空隙在外力作用下可發生變化,有利於剝落的生物膜及時排出填料區,以及填料的體積應具有可壓縮性,並在復原後不發生變形,便於運輸和安裝。
固定化載體的發展
(1)固定式填料
固定式填料以蜂窩狀及波紋狀填料為代表,多用玻璃鋼、各種薄形塑料片構成。新近有陶土直接燒結生產的陶瓷蜂窩填料,孔形為六角形,孔徑在20~100mm之間。由於比表面積小,生物膜量小,表面光滑,生物膜易脫落,填料橫向不流通,造成布氣不均勻,易堵塞以至無法正常運轉,且造價較高,近年來,此類填料已逐漸淘汰。
(2)懸掛式填料
懸掛式填料包括軟性、半軟性及組合填料、軟性填料,理論比表面積大,空隙率>90%,掛膜快,空隙的可變性使之不易堵塞,而且造價低,組裝方便,出水穩定,處理效果較好,COD和BOD5去除率達80%以上。但廢水濃度高或水中懸浮物較大時,填料絲會結團,大大減少了實際利用的比表面積,且易發生斷絲、中心繩斷裂等情況,影響使用壽命,其壽命一般為1~2年。半軟性填料,具有較強的氣泡切割性能和再行布水布氣的能力、掛膜脫膜效果較好、不堵塞;COD和BOD去除率在70-80%。使用壽命較軟性填料長。但其理論比表面積較小(87-93m2/m3)生物膜總量不足影響污水處理效果,且造價偏高。
組合式填料,是鑒於軟性、半軟性存在的上述缺點並吸取軟性填料比表面積大、易掛膜和半軟性填料不結團,氣泡切割性能好而設計的新型填料,在填料中央設計半軟性部件支撐著外圍的軟性纖維束,其平面有如盾形,故又稱盾式填料。其比表面積1000~2500 m2/m3,空隙率98%-99%,具有掛膜快,生物總量大,不結團等優點。污水處理能力優於軟性、半軟性填料,在正常水力負荷條件下COD去除率70%-85%,BOD5去除率達80%~90%,與之類似的還有燈籠式(或龍式)和YDT彈性立體填料。
(3)分散式填料
分散式填料包括堆積式、懸浮式填料,種類繁多。特點是無需固定和懸掛,只需將之放置於處理裝置之中,使用方便,更換簡單。北京曉清環保公司的多孔球形懸浮填料和北京桑德公司的SNP無剩餘污泥懸浮填料等,具有充氧性能好,掛膜快,使用壽命長等優點。江西萍鄉佳能環保工程公司新近開發的堆積式填料—球形輕質陶料,填料粒徑2~4 mm,有巨大的比表面積,使反應器中單位體積內可保持較高的生物量,而且填料上的生物膜較薄,其活性相對較高,具有完全符合曝氣生物濾池填料的國際性能標准,在法國承建的我國大連馬欄河污水處理廠使用,這是我國新型填料開發的一項重大突破。
四、水解酸化—好氧活性污泥工藝在生活污水處理中的應用
城市污水經厭氧處理後,在現有的技術條件下,要達到二級出水標准,需要相當長的停留時間,結果使厭氧處理雖然在運行管理費用上佔有優勢,但在基建投資上卻失去了競爭力。因此從微生物和化學角度講,厭氧處理僅僅提供了一種預處理,它一般需要後處理方能滿足新的污水排放標准。印度和南美國家在積極推廣應用厭氧生活污水處理技術的同時,普遍意識到由於厭氧處理後氮和磷基本上沒有去除,因此對厭氧出水進一步處理很有必要。缺乏合適的後處理技術,是導致厭氧生物處理技術在生活污水處理領域應用緩慢的主要原因之一。雖然已有的小試實驗結果表明,兩級厭氧系統組合可以獲得良好的處理效果。但目前,在實際生產中,應用最為廣泛的仍然是厭氧與好氧組合系統。在印度,氧化塘是最常用的後處理方法。經厭氧、氧化塘兩級處理後的出水BOD5、CODcr和TSS去除率分別為87%、81%和90%。在巴西NovaVista市的7000人生活污水處理工程中,以及哥倫比亞Bucarmanga鎮的160000人生活污水處理工程中,後處理均採用的是兼性氧化塘。在墨西哥的厭氧生活污水處理工程中,後處理方法比較多樣化,二沉池+氯消毒、淹沒濾池+二沉池+氯消毒、氧化溝等,最後直接排入城市污水管網或用於農灌。在日本,城鎮生活污水一般採用厭氧消化+好氧活性污泥法聯合處理、厭氧濾池+好氧濾池以及厭氧濾池+接觸氧化法組合處理。並且最新研製的具有脫氮除磷功能的高級型JOHKASO小型家用生活污水凈化器系統,廣泛應用於分散處理生活污水方面。[7]厭氧和好氧生物處理技術的組合能夠有效的去除大部分有機和無機污染物。厭氧生物專家G·Lettinga教授斷言厭氧處理生物技術如果有合適的後處理方法相配合,可以成為分散型生活污水處理模式的核心手段,這一模式較之於傳統的集中處理方法更具有可持續性和生命力,尤其適合發展中國家的情況。[8]
厭氧-好氧組合處理工藝,充分發揮了厭氧技術節能、好氧技術高效的優勢,成為目前污水處理工藝發展的主要趨勢。在國外,由上流式厭氧污泥床反應器(UASB)和好氧生物膜反應器組成的厭氧—好氧組合處理工藝一直是研究的重點,[9,10,11]並針對組合工藝的硝化/反硝化性能和動力學機理展開了較為深入的研究。[12,13]近年來,Ricardo Franci Goncalves等[14,15]進行的小試和中試的研究結果表明,採用UASB和淹沒式曝氣生物濾池(BF)組合工藝處理生活污水,兩段HRT分別為6h和0.17h時系統對CODcr 、BOD5 和SS去除率均在90%以上,並且該組合系統相對單一的UASB污水處理系統而言,有更好的穩定出水水質的作用。當BF段的污泥迴流至UASB段時,厭氧反應器內有機物甲烷化的能力提高,使產氣量增加、剩餘污泥量減少,可以減少甚至省去污泥濃縮池和消化池。
由於以UASB為主體的厭氧-好氧組合處理工藝,受溫度的影響較大,特別是在低溫條件下,系統的性能不能得到充分的發揮。Igor Bodik等[16]通過中試試驗研究了厭氧折流板生物濾池反應器和淹沒式曝氣生物濾池組合工藝低溫下處理生活污水時的脫氮性能。系統經過一年的運行,在厭氧段和好氧段的水力停留時間分別為15 h和4h的條件下,即使環境溫度低於10℃(平均氣溫5.9℃),對CODcr、BOD5和SS的去除率仍達80%左右。低溫使硝化的活性受到一定的影響,溫度在4.5-23℃范圍內,TKN的去除率在46.4-87.3%間變化,並且該系統也具有一定的反硝化功能,為低溫環境下生活污水的脫氮處理提供了參考。
參考資料:http://..com/question/23545633.html?si=4

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