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5t/d地埋式生活污水處理設(shè)備
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典型的生物接觸氧化處理工藝由接觸氧化池接觸氧化床或生物反應(yīng)器,、生物填料載體、布水系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)四部分組成,。目前,,接觸氧化池在池體形式上,按曝氣裝置的位置,,分為分流式與直流式按水流循環(huán)方式,,分為填料內(nèi)循環(huán)與外循環(huán)式,。分流式接觸氧化池根據(jù)曝氣裝置的位置又分為中心曝氣型與單側(cè)曝氣型兩種。
生物接觸氧化法中填料的應(yīng)用
生物接觸氧化對(duì)填料的要求
生物接觸氧化處理技術(shù)的核心部分為生物填料,,它是生物膜的載體,,污水凈化過(guò)程就是附著于填料之上以及懸浮于填料之間的微生物的新陳代謝過(guò)程。填料的特性對(duì)生物膜的性狀,、氧的利用率和水力分布條件等起重要作用,,是直接影響生物接觸氧化工藝處理效果的關(guān)鍵因素。
生物填料的種類及特點(diǎn)
填料可按其放置方式的不同,,分為固定式,、懸掛式和分散式。
(1)固定式填料,。
固定式填料以蜂窩狀及波紋板狀填料為代表,,多用玻璃鋼、各種薄形塑料片構(gòu)成,。這種填料具有一系列的特征,,其中主要是比表面積大,從133 m2/m3 到360 m2/m3(根據(jù)內(nèi)切圓直徑而定),;空隙率高,,達(dá)97 %~98 %;質(zhì)輕但強(qiáng)度高,,堆積高度可達(dá)4~5 m,;管壁光滑*,衰老生物膜易于脫落等
(2)懸掛式填料,。
這種填料一般是用尼龍,、維綸、滌綸,、晴綸等化纖編結(jié)成束并用中心繩連結(jié)而成,,理論比表面積較大、空隙率大于90%,,掛膜快,、空隙可變,而且出水穩(wěn)定,,處理效果較好,和COD 和BOD5 去除率達(dá)80 %以上,。
20 世紀(jì)80 年代由北京紡織科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)的半軟性填料由填料單片,、塑料套管和中心繩三部分組成,所有組成部分均采用耐酸,、耐堿,、耐老化性能較好的低密度聚乙烯為原料。
(3)分散式填料。
分散式填料包括懸浮式,、堆積式填料,,種類繁多,特點(diǎn)是無(wú)需固定和懸掛,,只需將之放置于處理裝置之中,,使用方便,更換簡(jiǎn)單,。其中以懸浮式填料應(yīng)用較為廣泛,。懸浮式填料掛膜后密度接近于水,在曝氣池中以懸浮形式存在,,其用量以體積計(jì)約為曝氣池體積的20 %~70 %,。工程中應(yīng)用較多的懸浮式填料主要有多面空心球填料、內(nèi)置式懸浮球填料,、Kaldnes 懸浮填料和Natrix 懸浮填料等,。
曹斌采用Kaldnes 懸浮填料處理城市污水,當(dāng)HRT=5.5 h,,有機(jī)負(fù)荷為0.21~0.51 kgCO/(kg 總生物量.d)時(shí),,COD、TOC和氨氮的去除率分別大于89 %,、81 %和72 %,。夏四清采用Natrix 懸浮填料處理石化廢水時(shí)不僅得到了較好的COD 去除效果,而且提高了氨氮的去除率,。
生物接觸氧化處理技術(shù)在污水處理中的研究進(jìn)展
生物接觸氧化法是在接觸濾池和生物濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,。早應(yīng)用于實(shí)際工程是在德國(guó)巴哈和美國(guó)布斯維爾。日本學(xué)者小島貞男從河流自凈現(xiàn)象中得到啟發(fā),,他發(fā)現(xiàn)河床的礫石表面生長(zhǎng)的一層生物膜,,對(duì)水體中的污染物有明顯的凈化作用,經(jīng)試驗(yàn)研究,,首先提出了“管式接觸氧化”構(gòu)想,。
1988 年,Selensel 等學(xué)者對(duì)生物曝氣濾池進(jìn)行了分析研究和評(píng)價(jià),;1990 年,,Condren 等學(xué)者對(duì)生物曝氣濾池進(jìn)行技術(shù)評(píng)價(jià)。1994 年,,Puiol 等學(xué)者提出生物濾池是一種靈活而可靠的生物反應(yīng)器,;1998 年,Aesly 等學(xué)者用固定生物膜反應(yīng)器,,對(duì)不同碳源有機(jī)物進(jìn)行了反硝化試驗(yàn)研究,;2000 年,,Wijeykoon 業(yè)學(xué)者采用固定床生物曝氣填料研究了生物硝化活性對(duì)二級(jí)出水的影響。
生物轉(zhuǎn)盤工藝
生物轉(zhuǎn)盤工藝是生物膜法污水生物處理技術(shù)的一種,,是污水灌溉和土地處理的人工強(qiáng)化,,這種處理法使細(xì)菌等微生物、原生動(dòng)物一類的微型動(dòng)物在生物轉(zhuǎn)盤填料載體上生長(zhǎng)繁育,,形成膜狀生物性污泥---生物膜,。
生物轉(zhuǎn)盤由轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)盤,、廢水處理槽和驅(qū)動(dòng)裝置等組成,。其核心處理裝置是垂直固定在水平軸上附著一層生物膜的圓形盤片,盤片上半部露在大氣中,,下部約40%~50%的盤面浸沒(méi)在污水中,。工作時(shí),污水流過(guò)水槽,,驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng),,當(dāng)盤面某部分浸沒(méi)在污水中時(shí),盤上的生物膜便對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行吸附;當(dāng)盤片離開(kāi)液面暴露在空氣中時(shí),,盤上的生物膜從空氣中吸收氧氣對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化,。
這樣轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤以一定的速度不停地轉(zhuǎn)動(dòng),生物膜交替的與廢水和空氣接觸,,形成一個(gè)連續(xù)的吸氧,、吸附、氧化分解過(guò)程,,使氧化槽內(nèi)污水中的有機(jī)物減少,,使污水得到凈化。與此同時(shí)轉(zhuǎn)盤上的生物膜也同樣經(jīng)歷掛膜,、生長(zhǎng),、增厚和老化脫落的過(guò)程,脫落的生物膜可在后續(xù)泥水分離裝置中去除,。生物轉(zhuǎn)盤除能有效地去除有機(jī)污染物外,,隨著膜的增厚,內(nèi)層的微生物呈厭氧狀態(tài),,還具有硝化,、脫氮與除磷的功能。
以生物轉(zhuǎn)盤為為主體的SMART工藝,,生物轉(zhuǎn)盤出水端增加濾布濾池過(guò)濾系統(tǒng),,很好的彌補(bǔ)了生物轉(zhuǎn)盤出水SS高的缺點(diǎn),從而進(jìn)一步保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo),。
但在實(shí)際工程應(yīng)用中,,由于生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備加工制造復(fù)雜,特別是對(duì)轉(zhuǎn)軸的加工水平要求較高,,整體設(shè)備的加工對(duì)設(shè)備廠家機(jī)加工水平要求嚴(yán)格,。
人工濕地
人工濕地主要由人工基質(zhì)(填料)和水生植物組成,目前對(duì)人工濕地的處理機(jī)理已經(jīng)取得了基本*的認(rèn)識(shí):利用系統(tǒng)中基質(zhì)+水生植物+微生物的物理,、化學(xué),、生物的三重協(xié)同作用,通過(guò)基質(zhì)過(guò)濾,、吸附,、沉淀、離子交換,、植物吸收和微生物分解來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的高效凈化,。
人工濕地常用于農(nóng)村分散地區(qū)、規(guī)模不大,、對(duì)出水水質(zhì)要求不高的地區(qū),。由于其建設(shè)費(fèi)用低、運(yùn)行成本低,、維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)在農(nóng)村地區(qū)有較大的推廣,。但目前隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展,居民對(duì)周圍的居住環(huán)境要求越來(lái)越嚴(yán)格,,由于人工濕地具有占地面積大,、出水水質(zhì)差、運(yùn)行穩(wěn)定性不好,、周圍環(huán)境惡劣等因素,,一般不適合城鎮(zhèn)污水處理。?
人工快滲
人工快滲工藝屬于污水土地處理的一種,,主要采用人工填充的天然河砂(天然河砂選用一定的顆粒級(jí)配),,并摻入一定量的功能性特殊填料,以保證既有較高的水力負(fù)荷,,又能滿足出水的處理目標(biāo),。系統(tǒng)運(yùn)行采用干濕交替的運(yùn)轉(zhuǎn)方式,在各滲池里淹水和落干相互交替,。在正常運(yùn)行過(guò)程中,,濾料表面生長(zhǎng)著生物膜,當(dāng)污水流經(jīng)(為淹水階段)時(shí),,因?yàn)V料呈壓實(shí)狀態(tài),,利用濾料顆粒徑較小的特點(diǎn),濾料中粘土礦物和有機(jī)質(zhì)的吸附作用及生物膜的生物絮凝作用,,截留和吸附污水中的懸浮性物質(zhì)和溶解性物質(zhì),,且保證脫落的生物膜不會(huì)大量隨水漂出,,從而保證系統(tǒng)出水水質(zhì)。
運(yùn)行一定時(shí)間后,,由于系統(tǒng)中的有機(jī)物的積累和生物膜的快速生長(zhǎng),,系統(tǒng)的滲透速率會(huì)有所下降,需進(jìn)行落干(為落干階段),,以分解積累的有機(jī)物質(zhì),,恢復(fù)介質(zhì)的吸附性能和滲透速率。這兩個(gè)階段的交替運(yùn)行,,截留吸附和生物降解的交替進(jìn)行就是人工快滲的主要凈化機(jī)制,。由于人工快滲*的結(jié)構(gòu)及進(jìn)水方式,使得滲慮介質(zhì)表面的微生物菌相十分豐富,,通過(guò)進(jìn)水周期的變化,,滲透介質(zhì)表面具有好氧、兼氧,、厭氧的作用,,從而進(jìn)一步提高廢水的處理效果,其中好氧生物降解是人工快滲系統(tǒng)去除有機(jī)污染物的主要機(jī)制,。