1. 我国农村生活污水组合处理技术研究进展
农村地区人们的环保意识薄弱,经济相对欠发达,也缺乏生活污水排水收集管网系统及集中处理设施;或是居住比较分散,造成生活污水集中收集困难,造成90%多的生活污水未经处理直接排入河流和湖泊。当前农村生活污水造成的环境污染严重威胁农村水源地的水资源安全,也加剧了淡水资源危机,使耕地灌溉得不到有效保障,最终危害到人畜的生存发展。在国家强调生态文明建设的今天,加强农村生活污水污染控制和治理显得尤为紧迫和重要。
1农村生活污水特征及处理
农村生活用水一般以地表水(例如,河流、沟渠、池塘、堰、湖泊和水库等)、地下水(井、窖)和自来水3者结合使用。我国农村生活污水主要来源于厕所粪便及其冲洗水、洗浴废水和厨房餐饮用水等,可分为灰水和黑水2类。前者由厨房排水、卫生淋浴水、洗衣水构成;后者水由粪便和尿液及其冲洗水构乎滚成[3]。我国农村生活污水具有分散、日变化系数大(通常为3.0~5.0)、间歇性排放,且氨氮含量高、可生化性强、含重金属等有毒有害物质较少等特点[4]。
充分胡咐了解农村生活污水的特点,在结合当地经济水平、自然条件和环境目标的基础上,发展适合我国国情的农村生活污水处理技术,缓解水资源短缺矛盾,改善农村地区生态环境和提高人们生活质量均具有重要意义。根据污水的收集和处理方式的差异,污水处理模式可分为分散式和集中式2大类。
分散处理通常具有投资小、运行费用低、污泥产生量小、受外界影响小、简单耐用以及易于实现水的循环利用等特点。此技术适用于规模较小、人口居住分散、污水不易集中收集农村地区生活污水的处理[5]。目前,我国农村地区应用较多的分散处理技术有人工湿地、高效藻类塘技术、蚯蚓生态滤池等多种方法。然而,随着农村生活污水的组成成分日益越复杂,单一分散处理工艺的出水难以满足受纳水体的环保需求。
同时,不同的生活污水分散处理技术具有各自的优缺点及适用范围,这也都限制了分散处理技术的应用范围与效果。基于此,目前较普遍的处理农村污水的办法是将多种工艺进行组合以达到强化系统的净化能力的目的。当前,根据农村生活污水组合处理技术的作用机理,大致可将它们分为3大类:生物组合技术、生态组合技术、生物-生态组合技术。
2生物组合技术处理农村生活污水
生物处理技术是指通过微生物在好氧、厌氧条件下去除污染物质的技术。该技术占地面积小、污泥产量低,具有良好的耐冲击负荷能力,可处理水量和水质波动性较大的污水。生物处理技术中的厌氧单元(A)使污水中大部分有机物得到降解,降低污水负荷,沉降悬浮物;而好氧单元(O)则进一步去除氮磷等营养物质和有机物。目前广泛应用于农村生活污水的生物组合技术,主要是由A和O组合而成的不同工艺。
2.1A/O工艺
A/O工艺一般是以厌氧处理为前置单元,后接好氧处理的组合工艺。该工艺具有较高的污染物去除率和较好的系统稳定性。李清雪等在厌氧折流板反应器(ABR)后分别增加了跌水曝气和曝气生物滤池处理,发现这2种组合工艺对农村生活污水中COD的去除率比单独采用ABR处理提高了9.5%和24.9%,可见ABR-曝气生物滤池组合工艺对COD的去除效果较好[6]。
针对北方地区多晴少雨,太阳光充足的气候特征,何刚等将厌氧生物滤池+太阳能曝气生物滤池联用,通过太阳能曝气系统提供氧气,进一步降低了系统能耗[7]。
曹大伟等研究开发了地埋式一体化生物滤池,能耗设备仅为1台小型提升水泵,主要是由缺氧池+生物滤池组成,采用拔风管通风和溅水盘强化充氧[8]。
该装置具有良好抗冲击负荷的能力,对污染物的去除效果也较好,对COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为63.1%、92.2%、68.6%和47.5%,具有不占用土地资源、能耗和运行费用低特点,较适合在土地资源紧张的南方环湖农村地区推广使用[9]。
2.2A2/O工艺
在A/O前加1个A单元,组成的厌氧-缺氧-好氧(A2/O)工艺,在国内岁做余外很多生物处理技术中广泛应用[10-11]。这种组合工艺有着较长水力停留时间、较低有机负荷,使得缺氧-好氧单元可以维持较低污泥含量,极大地减少剩余污泥的排放量,为组合工艺实现污泥减量化。
高大文等采用升流式厌氧污泥固定床(UAFB)-缺氧-好氧膜生物反应(MRB)组合工艺处理生活污水,不仅对COD、NH3-N去除率达到93.3%、90.6%,同时能够长期维持反应器内较低的污泥含量,减少剩余污泥处理量和缓解膜污染[12]。
周俊等将缺氧槽置于厌氧槽的前端,并增加了微电解铁屑床和复合生物材料,研发出了改进型的合并净化槽。该净化槽采用的是缺氧-厌氧-好氧(A2/O)处理工艺,该工艺一方面有效解决了污水中有机物含量较少,碳源不足,反硝化脱氮效果不佳的问题,另一方面通过传统活性污泥工艺、生物硝化、反硝化工艺和生物除磷工艺的结合,可以较好的同步脱氮除磷。实验结果表明,在HRT为8h,系统回流体积比为75.0%时,3月份对COD、TN和TP平均去除率分别为93.0%、80.0%和94.0%;而8月份则分别为94.0%、76.0%和91.0%[13]。
白晓龙等也对小型净化槽进行了改进,采用折流式厌氧反应器-厌氧生物滤池-生物接触氧化工艺,生活污水采用上流式进水有效的减少了设备堵塞和维修时间[14]。
2.3其他组合工艺
除了常见的A/O、A2/O工艺外,在实际污水处理中还采用一些其他组合工艺。
詹旭等采用5级跌水充氧生物接触氧化法处理农村污水,原水经水泵提升,通过5级跌水充氧,既满足了所需溶解氧又免除了曝气设备,减少了投资成本和运行电耗,使管理工作趋于简单,该工艺对解决经济相对落后农村地区的水环境污染问题,具有较明显的效益[15]。
沈东升等研发了1种地埋式无动力厌氧达标处理设备(,UUAR),该装置采用厌氧污泥床接触池+厌氧生物滤池工艺,流程简单、能耗低。与好氧生物处理相比,UUAR技术设备的基建投资可能略高于好氧处理,但无日常运行费用,且未出现剩余厌氧污泥的积累问题,适合土地紧张、经济落后、自然气候恶劣的偏远农村地区生活污水的分散处理[16]。
徐功娣等在生物净化槽前进行了好氧预挂膜,形成了O-A-O组合工艺,该复合型生物净化槽对NH3-N和TN的去除量较高,有效地降低了高含尿液农村生活污水的负荷,对COD和磷的去除率为59.6%和33.4%[17]。
针对华北农村地区生活污水碳氮较低,吴迪等采用自流式厌氧-3级好氧-缺氧生物膜工艺,利用投加的生物球提高厌氧段的硝化能力;同时,在3级好氧缺氧生物膜段,通过跌水充氧实现硝化和反硝化除磷在同一反应器内进行,从而有效的解决了碳源供给能力的问题。该工艺对农村生活污水中COD、NH3-N、TN和TP去除率为73.7%、90.7%、59.6%和
69.7%[18]。其后,对3级好氧-缺氧生物膜技术进行改进,新工艺增设了回流泵(回流体积比2:1),且提高了厌氧段悬浮填料装填率,改进后出水TN的去除能力有较大提高,达到63.9%[19]。
3生态组合技术处理农村生活污水
生态处理技术是利用土壤-植物(动物)-微生物复合生态系统,通过物理、化学、生物作用对污水中的资源加以利用,对污水中的污染物进行降解和净化的工艺[20]。相对于生物处理技术,生态处理技术一般建设管理费用低、节能耗,具有一定的景观效果,更加注重生态服务价值。在我国广大农村地区,目前应用实施的生态组合处理技术包括同种生态技术的组合和不同生态技术之间的组合。
3.1同种生态处理技术的组合
吴振斌等设计的复合垂直流人工湿地,将下行流池和上行流池串联,底部连通,使污水进入湿地系统中硝化和反硝化作用更加充分,该系统对污水中TN去除效果较好,去除率为43.6%[21]。
针对滇池地区低含量农村污水,刘超翔等采用表面流和潜流式2种人工复合生态床处理工艺,在高水力负荷(30cm/d)条件下,潜流式床体对COD、TN、NH3-N和TP的去除率分别为70.6%、60.6%、80.9%和66.0%,表面流床体则分别为63.1%、61.2%、90.2%和60.2%[22]。相较于单独的人工湿地处理技术,人工湿地的组合技术,提高了湿地的含氧量和有机物,从而改善了硝化作用,提高了湿地对污染物的去除能力,脱氮效果尤其明显。
叶芬霞等人设计的塔式复合人工湿地(TICW)的进水分为2段,一部分污水通过下部进水形成潜流式人工湿地,而另一部分污水则从塔顶流下形成表面流人工湿地,可为湿地后段的脱氮作用提供充足碳源[23]。
张洪玲等采用多级土壤渗滤系统处理太湖流域农村生活污水,COD、NH3-N、TN、TP和SS的平均去除率分别为70.0%、83.0%、59.0%、76.0%和94.0%[24]。郑彦强等将2套地下渗滤系统并行,填充介质选用土壤、陶粒、炉渣和两种自然有机质,也对农村生活污水的处理取得较好的效果[25]。
吉祝美等通过浮床技术在稳定塘水面种植生态植物建立了生态塘,该系统对高含量生活污水中COD、NH3-N、TN和TP均具有较高的去除率,可分别达到55.0%、70.0%、80.0%和75.0%以上[26]。李军状等设计的塔式蚯蚓生态滤池处理系统,每一层塔为一个处理单元,梯度塔层、串联叠层布置。该系统对COD、氨氮、TN和TP处理效果好,且基建及运行费用低,总运行成本为0.671元/m3。该技术在经济不发达农村地区具有良好的应用前景。
3.2不同生态处理技术的组合
王学华等以生态塘为预处理,人工湿地作为后续处理,对太湖三山岛农村生活污水中NH3-N、TN、TP去除率高达95.0%~99.0%、95.0%~98.0%、92.0%~98.0%,且减少进水中SS含量,有效地缓解湿地系统的堵塞。生活污水经过塔式蚯蚓生态滤池的作用,出水负荷和污染物浓度降低,后进入水平潜流式人工湿地,进一步降低了有机物和营养物质的含量,使得出水水质基本达标。这种塔式蚯蚓生态滤池+人工湿地的组合工艺,自动化程度高且管理运行方便,比较适合在经济发达、人口密集的农村地区推广使用。
时建伟等在高效藻类塘的水面上以生物浮床的形式种植植物的组合系统,一方面显著提高了系统运行的稳定性和出水的水质,并且节约了土地,另一方面生物浮床上移栽植物根系通过化感作用有效抑制藻类的生长,同时植物本身也具有一定的景观效果和美化环境的作用[30]。高胜兵等采用植物与土壤渗滤系统联用处理农村生活污水,去除效果较好。该复合体系对生活污水中BOD5、COD、TN、NH3-N、TP的平均去除率分别为73.5%、76.0%、85.0%、89.0%、85.0%[31]。
4生物+生态组合技术处理农村生活污水
生物+生态组合技术是生物和生态处理工艺的结合,前段生物处理主要去除有机物和部分营养物质,后续生态处理进一步脱氮除磷,充分发挥各自的优势,提高出水水质和系统运行的稳定性[32]。相较于生物组合技术和生态组合技术,生物+生态组合技术需综合考虑农村地区的经济条件,南北方地域气候差异,以及用地条件、运行管理、污泥产量和实际工程案例等因素。由于人工湿地是应用最普遍的一种后续生态处理技术,我国农村常见的生物+生态组合技术主要包括生物+人工湿地组合技术和其他生物+生态组合。
4.1生物+人工湿地
生物+人工湿地组合系统中的生物单元可以有效完成对有机物的降解和硝化作用;同时,人工湿地系统能进一步去除氮、磷等污染物。将2者结合应用能够提高污水中的各类污染物的去除率。唐晶等采用接触氧化-人工湿地组合工艺处理农村生活污水,对COD、NH3-N、TN和TP的去除率分别为68.2%、68.2%、69.5%、86.3%,且效果稳定。其中跌水充氧接触氧化池对COD的去除贡献较大,而人工湿地对TN、TP的去除贡献较大[33]。
在太湖流域农村地区,白永刚等采用滴滤池-人工湿地组合工艺处理生活污水,结果表明滴滤池对COD、NH3-N、TN和TP去除率分别为74.5%、79.2%、33.8%、47.5%,人工湿地的则分别为25.0%、20.8%、66.2%、52.5%[34]。
任珊珊等选择化粪池-人工潜流型湿地工艺和蒋岚岚等采用MBR-人工湿地组合技术在太湖周边农村地区也得到了应用,取得较好的去除效果[35-36]。
针对云南地区气候温和,冬季气温较高,全年适宜植物生长的特点,李文卿采用改良A2/O一人工潜流湿地组合处理系统,同时在人工湿地加入了高吸附磷的基质。该系统对污水中COD、BOD5、TN、NH3-N、SS的平均去除率分别达到80.5%、84.3%、91.8%、93.2%、86.4%,TP去除率始终保持在75.7%以上。
江西省吉安市新干县河头村采用太阳能驱动生物滤塔-人工湿地组合工艺处理生活污水,该系统通过太阳能提供动力,射流喷射器充氧,处理效果好,且运行费用低,操作简单,可以实现无人看守,适宜在经济落后,偏远农村地区推广应用[38]。
余浩等采用“水解池-滴滤-人工湿地”3种工艺组合处理农村生活污水,同时将珍珠岩矿渣、陶粒和石膏等分层放置滴滤池中,水力负荷可达4.0~8.0m3/(m2˙d),该组合工艺对COD、TN和TP的去除率均超过90.0%[39]。钟秋爽等选择厌氧-接触氧化渠-垂直潜流型人工湿地组合工艺处理农村生活污水,其中接触氧化渠的作用是为后续人工湿地充氧;而厌氧池、接触氧化渠和人工湿地对COD、NH3-N和TP均有较高的去除率,但厌氧池去除率较稳定,最高可达72.0%、49.5%和66.4%[40]。
4.2其他生物+生态
吴召富等设计的淹没式生物膜-稳定塘组合技术取消了二沉池和污泥回流,该系统对COD、NH3-N、TN和TP的平均去除率分别为84.3%、97.0%、80.2%和77.3%,且生物膜系统出水污泥含量基本为0,后续经稳定塘处理后的出水水质良好,满足回用标准[41]。张增胜等对崇明岛的农村生活污水采用生物净化槽-强化生态浮床(BPT-EEFR)组合处理工艺,结果表明该组合技术不仅对COD、NH3-N、TN、TP及SS的去除效果较好,同时占地面积小、造价费用低、便于维护管理。
由生物浮床、生物接触氧化以及河道生态系统构成的生态组合系统,也对农村生活污水中NH3-N、TN、TP、COD具有良好的去除效果。但该组合系统对污染物的去除率受季节影响,与秋季相比,夏季对污染物去除率较高,且污染物的去除率随HRT的增加而提高,而4d后变化则趋于稳定[43]。
5结论与展望
我国幅员辽阔,在农村选择生活污水处理技术时应该因地制宜,综合考虑当地的地形地貌、水文和气候条件以及经济发展水平,以及各种污水处理技术的特点和适用范围。实际应用中通过科学设计、优化组合,达到技术上的互补,发展具有较高水力负荷和小规模设备化特征,易于操作管理的多种处理单元的复合创新技术。农村污水处理方兴未艾,任重道远,将科学、社会因素有机结合,可大大提高农村水环境治理成效,因此,除技术研发外,应加强以下方面工作:
(1)发挥院落式单元处理作用。建议每家每户建设化粪池,对厕所污水、洗浴污水和餐饮污水进行初步处理。
(2)加强污水处理工艺或设施的运管技术研究,进一步开发适合于农村的易操作、少维护、低成本的运行模式、工艺。
(3)农村污水处理后可进行资源回用。由于农村生活污水主要为N、P等营养元素,经处理后可就近用于农业灌溉。
(4)提高农民生态环保意识。积极开展推广使用生物菌肥、有机肥宣传教育活动,引导农民减少化学肥料使用。
(5)逐步建立相应的法律法规。根据我国农村实际,参考相关环保标准,制定适合于我国的相关技术标准和规程,同时,制定相关政策法规,完善奖惩政策,将农村水污染的治理纳入法制化的轨道。
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2. 污水处理的工艺流程
现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。
一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅或者砂滤器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。 工艺流程
原水→格栅→调节池→提升泵→生物反应器→循环泵→膜组件→消毒装置→中水贮池→中水用水系统
MBR污水处理工艺说明
污水经格栅进入调节池后经提升泵进入生物反应器,通过PLC控制器开启曝气机充氧,生物反应器出水经循环泵进入膜分离处理单元,浓水返回调节池,膜分离的水经过快速混合法氯化消毒(次氯酸钠、漂白粉、氯片)后,进入中水贮水池。反冲洗泵利用清洗池中处理水对膜处理设备进行反冲洗,反冲污水返回调节池。通过生物反应器内的水位控制提升泵的启闭。膜单元的过滤操作与反冲洗操作可自动或手动控制。当膜单元需要化学清洗操作时,关闭进水阀和污水循环阀,打开药洗阀和药剂循环阀,启动药液循环泵,进行化学清洗操作。 膜生物处理技术应用于废水再生利用方面,具有以下几个特点:
(1)能高效地进行固液分离,将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开。分离工艺简单,占地面积小,出水水质好,一般不须经三级处理即可回用。
(2)可使生物处理单元内生物量维持在高浓度,使容积负荷大大提高,同时膜分离的高效性,使处理单元水力停留时间大大的缩短,生物反应器的占地面积相应减少。
(3)由于可防止各种微生物菌群的流失,有利于生长速度缓慢的细菌(硝化细菌等)的生长,从而使系统中各种代谢过程顺利进行。
(4)使一些大分子难降解有机物的停留时间变长,有利于它们的分解。
〔5〕膜处理技术与其它的过滤分离技术一样,在长期的运转过程中,膜作为一种过滤介质堵塞,膜的通过水量运转时间而逐渐下降有效的反冲洗和化学清洗可减缓膜通量的下降,维持MBR系统的有效使用寿命。
(6)MBR技术应用在城市污水处理中,由于其工艺简单,操作方便,可以实现全自动运行管理。 概要
SBR污水处理工艺即序批式活性污泥法,全称为:序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)。
简称(SBR-Sequencing Batch Reactor)间歇式活性污泥法污水处理工艺 ,SBR工艺。
它是基于以悬浮生长的微生物在好氧条件下对污水中的有机物、氨氮等污染物进行降解的废水生物处理活性污泥法的工艺。按时序来以间歇曝气方式运行,改变活性污泥生长环境的,被全球广泛认同和采用的污水处理技术。
工艺流程
一种具有代表性的SBR工艺流程是: 通过格栅预处理的废水,进入集水井,由潜污泵提升进入SBR反应池,采用水流曝气机充氧,处理后的水由排水管排出,剩余污泥静压后,由SBR 池排入污泥井,污泥作为肥料。
分批式操作: 时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,如SBR运行周期由进水时间、反应时间、沉淀时间、滗水时间、排泥时间和闲置时间,可以适当灵活调节。
计算方法:
沉淀排水时间( Ts+D) 一般按2~4h 设计。闲置时间( Tx) 一般按0.5~1h 设计。 设定反应时间为( Tf) 。一个周期所需时间T≥Tf+Ts+D+Tx。[1]
时间分配例子,如:运行周期12h,其中进水2h,曝气4~8h,沉淀2h,排水1h。 SBR工艺作为一种活性污泥工艺,也有活性污泥工艺的优缺点,如活性污泥工艺优点:污水适应性强,建设费用较低。
活性污泥工艺的缺点:运行稳定性差,容易发生污泥膨胀和污泥流失,分离效果不够理想。
SBR工艺还有独有的特点。其总的优缺点参见以下:
优点
处理工艺流程简单:
工艺过程五个阶段:进水、曝气、沉淀、排水、待机。
间歇式曝气、非稳定生化反应替代稳态生化反应,
静置理想沉淀 静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。
构筑物数量少、造价低:
不需要设初沉地,也不需要二沉地,污泥回流设施,调节池、初沉池也可省略。
便于操作和维护管理。 避免了传统厌氧反应器处理效率低、占地大的缺点。
结构简单
组合式构造方法,利于废水处理厂的扩建和改造。
处理后出水水质好。
良好的自控系统,良好的脱氮除磷效果,废水达标排放,有数据称CODCr平均去除率能达到 94 %以上,强于单级好氧处理工艺。
运行上的有序和间歇操作。
特别适用在难生化降解的废水处理。
解决了UASB等高效厌氧反应器,容易在出现水解酸化阶段酸性积累从而抑制产甲烷段处理效率的问题。
占地少,能耗低,投资省,运行管理方便
缺点
严重依靠现代自动化控制技术。
自动化程度要求较高,操作、管理、维护,对操作管理人员素质要求较高。
如采用人工操作,会出现因进出水工序操作繁锁,曝气板容易堵塞。
适用范围
中小城镇生活污水和厂矿企业的工业污水,尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。需要较高出水水质的地方,如风景游览区、湖泊和港湾等,不但要去除有机物,还要求出水中除磷脱氮,防止河湖富营养化。水资源紧缺的地方。SBR系统可在生物处理后进行物化处理,不需要增加设施,便于水的回收利用。用地紧张的地方。对已建连续流污水处理厂的改造等。非常适合处理小水量,间歇排放的工业污水与分散点源污染的治理。
SBR设计要点
1、运行周期(T)的确定SBR的运行周期由充水时间、反应时间、沉淀时间、排水排泥时间和闲置时间来确定。充水时间(tv)应有一个最优值。如上所述,充水时间应根据具体的水质及运行过程中所采用的曝气方式来确定。当采用限量曝气方式及进水中污染物的浓度较高时,充水时间应适当取长一些;当采用非限量曝气方式及进水中污染物的浓度较低时,充水时间可适当取短一些。充水时间一般取1~4h。反应时间(tR)是确定SBR 反应器容积的一个非常主要的工艺设计参数,其数值的确定同样取决于运行过程中污水的性质、反应器中污泥的浓度及曝气方式等因素。对于生活污水类易处理污水,反应时间可以取短一些,反之对含有难降解物质或有毒物质的污水,反应时间可适当取长一些。一般在2~8h。沉淀排水时间(tS+D)一般按2~4h设计。闲置时间(tE)一般按2h设计。一个周期所需时间tC≥tR﹢tS﹢tD周期数 n﹦24/tC2、反应池容积的计算假设每个系列的污水量为q,则在每个周期进入各反应池的污水量为q/n·N。各反应池的容积为:V:各反应池的容量1/m:排出比n:周期数(周期/d)N:每一系列的反应池数量q:每一系列的污水进水量(设计最大日污水量)(m3/d)3、曝气系统序批式活性污泥法中,曝气装置的能力应是在规定的曝气时间内能供给的需氧量,在设计中,高负荷运行时每单位进水BOD为0.5~1.5kgO2/kgBOD,低负荷运行时为1.5~2.5kgO2/kgBOD。
在序批式活性污泥法中,由于在同一反应池内进行活性污泥的曝气和沉淀,曝气装置必须是不易堵塞的,同时考虑反应池的搅拌性能。常用的曝气系统有气液混合喷射式、机械搅拌式、穿孔曝气管、微孔曝气器,一般选射流曝气,因其在不曝气时尚有混合作用,同时避免堵塞。4、排水系统
⑴上清液排除出装置应能在设定的排水时间内,活性污泥不发生上浮的情况下排出上清液,排出方式有重力排出和水泵排出。⑵为预防上清液排出装置的故障,应设置事故用排水装置。⑶在上清液排出装置中,应设有防浮渣流出的机构。序批式活性污泥的排出装置在沉淀排水期,应排出与活性污泥分离的上清液,并且具备以下的特征:1) 应能既不扰动沉淀的污泥,又不会使污泥上浮,按规定的流量排出上清液。(定量排水)2) 为获得分离后清澄的处理水,集水机构应尽量靠近水面,并可随上清液排出后的水位变化而进行排水。(追随水位的性能)3) 排水及停止排水的动作应平稳进行,动作准确,持久可靠。(可靠性)排水装置的结构形式,根据升降的方式的不同,有浮子式、机械式和不作升降的固定式。5、排泥设备设计污泥干固体量=设计污水量×设计进水SS浓度×污泥产率/1000在高负荷运行(0.1~0.4 kg-BOD/kg-ss·d)时污泥产量以每流入1 kgSS产生1 kg计算,在低负荷运行(0.03~0.1 kg-BOD/kg-ss·d)时以每流入1 kgSS产生0.75 kg计算。在反应池中设置简易的污泥浓缩槽,能够获得2~3%的浓缩污泥。由于序批式活性污泥法不设初沉池,易流入较多的杂物,污泥泵应采用不易堵塞的泵型。
SBR设计主要参数
序批式活性污泥法的设计参数,必须考虑处理厂的地域特性和设计条件(用地面积、维护管理、处理水质指标等)适当的确定。用于设施设计的设计参数应以下值为准:项 目 参 数BOD-SS负荷(kg-BOD/kg-ss·d) 0.03~0.4MLSS(mg/l) 1500~5000排出比(1/m) 1/2~1/6安全高度ε(cm)(活性污泥界面以上的最小水深) 50以上序批式活性污泥法是一种根据有机负荷的不同而从低负荷(相当于氧化沟法)到高负荷(相当于标准活性污泥法)的范围内都可以运行的方法。序批式活性污泥法的BOD-SS负荷,由于将曝气时间作为反应时间来考虑,定义公式如下:QS:污水进水量(m3/d)CS:进水的平均BOD5(mg/l)CA:曝气池内混合液平均MLSS浓度(mg/l)V:曝气池容积e:曝气时间比 e=n·TA/24n:周期数 TA:一个周期的曝气时间序批式活性污泥法的负荷条件是根据每个周期内,反应池容积对污水进水量之比和每日的周期数来决定,此外,在序批式活性污泥法中,因池内容易保持较好的MLSS浓度,所以通过MLSS浓度的变化,也可调节有机物负荷。进一步说,由于曝气时间容易调节,故通过改变曝气时间,也可调节有机物负荷。在脱氮和脱硫为对象时,除了有机物负荷之外,还必须对排出比、周期数、每日曝气时间等进行研究。在用地面积受限制的设施中,适宜于高负荷运行,进水流量小负荷变化大的小规模设施中,最好是低负荷运行。因此,有效的方式是在投产初期按低负荷运行,而随着水量的增加,也可按高负荷运行。不同负荷条件下的特征有机物负荷条件(进水条件) 高负荷运行 低负荷运行间歇进水 间歇进水、连续运行条件 BOD-SS负荷(kg-BOD/kg-ss·d) 0.1~0.4 0.03~0.1周期数 大(3~4) 小(2~3)排出比 大 小处理特性 有机物去除 处理水BOD<20mg/l 去除率比较高脱氮 较低 高脱磷 高 较低污泥产量 多 少维护管理 抗负荷变化性能比低负荷差 对负荷变化的适应性强,运行的灵活性强用地面积 反应池容积小,省地 反应池容积较大适用范围 能有效地处理中等规模以上的污水,适用于处理规模约为2000m3/d以上的设施 适用于小型污水处理厂,处理规模约为2000m3/d以下,适用于不需要脱氮的设施。
3. 家用净水机用增压泵好还是用自吸泵好哪个更耐用
家用反渗透净水器是市场上的主流净水产品,水泵作为家用反渗透净水器的的核心零部件,为净水器提供恰当的水压和水流量,被视为反渗透净水器的心脏,其重要性可见一斑。但是,反渗透净水器里的水泵分为增压泵和自吸泵,净水器代理加盟商知道如何根据消费者的实际情况介绍不同水泵装置吗?选择增压泵还是自吸泵。
一、何时选用自吸泵。
任何净水器都需要一定压力的驱动,如果水的位置低,进水压力相当于零,这时候就需要净水器能够自己增压,也就是我们所说的自吸泵,把水吸上来。因此,如果从低位置抽水,应该用自吸泵,比如农村无自来水用户使用井水的时候,使用自吸泵,可以直接将水从水桶或缸中或井中把水吸入净水器内,使净水器的膜前压力直接达到额定压力0.65MPa。另外,自吸泵没有恒压装置,如果是在本来就有水压的自来水管道上直接装自吸泵,有可能会把水表的玻璃吸碎。
二、何时选用增压泵。
市政自来水进入用户家中通常都有一定压力,但是压力达不到净水器所需额定压力,增压泵就是在原有压力上,再加大压力,让水进入净水器内。因此,如果是从高位进水或者是使用市政自来水的用户,应该用增压泵。增压泵净水机要求进水压力在0.1-0.4MPa,经增压泵增压后,RO膜膜前压力达到0.65MPa左右。
总结来说,不管是增压泵,还是自吸泵,两种水泵都是增压作用,都会杜绝区域水压不同造成漏水现象,只是增压泵适用于管道中的水位较高的地方,自吸泵适用于管道中的水位较低的地方。另外,在相同功率条件下,水泵流量更大,家用反渗透净水器产水量及稳定性更佳。
4. 净化水设备制备工艺流程
净化水设备的制备工艺流程主要包括四大类:超滤深度净化水系统、苦咸水/海水淡化系统、直饮水(分质供水)系统、以及软化水系统。
在超滤深度净化水系统中,首先,原水通过原水池汇集,随后由原水增压泵提升压力。接着,经过石英砂过滤器去除悬浮物,活性炭过滤器进一步吸附有机物、异味等,软水器则去除硬水中的钙镁离子。随后,加药装置加入化学药剂,精密过滤器进行微细过滤,超滤膜组件去除细菌、病毒等微生物,之后,通过杀菌装置进行最终消毒。产水箱收集净化后的水,通过变频恒压供水系统输送到用水点。
苦咸水淡化系统则利用原水(苦咸水)作为原料,先储存在原水箱中,预处理系统对水进行初级净化,加药装置加入化学药剂,高压泵提升水压,通过反渗透膜组件进行淡化,紫外线和臭氧对水进行消毒,最后储存在储水塔中,供净化水使用。
直饮水系统工艺流程中,原水通过原水箱汇集,原水增压泵提升压力,多介质过滤器去除杂质,软水器软化水质,RO反渗透机组进行深度净化,储水箱收集净化水,变频控制器调整供水压力,增压泵确保供水稳定,消毒系统确保水质安全,最后通过供水管网输送到各个用水点。
软化水系统则直接利用原水,通过原水箱汇集,原水增压泵提升压力,石英砂过滤器和活性炭过滤器去除悬浮物、有机物等杂质,软水器去除硬水中的钙镁离子,储水箱收集软化后的水,增压泵确保供水稳定,最后通过用水点直接使用。
5. 自来水厂净化水的过程中会产生污染吗
还是我们农村好
6. 实验室纯水系统系统工艺
实验室纯水系统的工艺流程多种多样,旨在通过一系列高效过滤和去离子过程,确保水的纯净度。以下是几种主要的系统工艺流程简介:
1. 离子交换法:原水首先经过加压泵提升,然后经过多介质过滤器去除大颗粒杂质,接着活性炭过滤器吸附有机物和余氯。随后,软水器软化硬水,再通过精密过滤器和阴阳树脂混床进一步去除离子。最后,微孔过滤器确保水质稳定,达到用水点。
2. 二级反渗透法:与离子交换法类似,原水经过加压泵、多介质过滤器和活性炭过滤器。在软化水之后,精密过滤器后先进行一级反渗透,然后调节pH值,通过中间水箱再进行二级反渗透,产出的纯化水进入纯水泵,最后通过微孔过滤器到达用水点。
3. EDI(电除盐)法:实验室超纯水系统采用高级技术,水经过加压泵、多介质过滤器和活性炭过滤器,软化水后通过反渗透机和中间水箱。接着,中间水通过EDI系统,利用电场将水中的离子分离,再经微孔过滤器净化后供使用。
4. 另一种工艺中,原水首先通过多介质过滤器和活性炭过滤器,然后软化,进入中间水箱并通过低压泵、pH值调节、高效混合器、精密过滤和高效反渗透。经过一系列处理后,水通过EDI系统和微孔过滤器,最终提供纯净的用水。
无论是哪种工艺,其核心都是利用物理和化学手段,通过逐步去除水中的杂质和离子,确保实验室用水的高纯度。理解渗透原理有助于我们深入理解反渗透法在去盐过程中的作用。