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以(yi)我公司某牛(niu)屠(tu)宰污水处理项目为例:
预处(chu)理(li)的作(zuo)用是(shi)利用物理(li)化(hua)学的方法降(jiang)低水(shui)中污(wu)染物,使(shi)其(qi)可生化(hua)性更强(qiang),尤(you)其(qi)是(shi)大量去除(chu)水(shui)中SS和胶(jiao)体物(wu)质,充分(fen)满足后续处(chu)理单元的(de)要求。目前作为预(yu)处(chu)理的(de)处(chu)理方法有(you)格栅(zha)、机(ji)械过滤(lv)(由于水中含有(you)经过格栅(zha)后的(de)残留粪便,本设计选取水力筛进(jin)行滤网截留)、初级沉淀。
(1)格栅(zha)分(fen)为人工格栅(zha)和机(ji)械(xie)格栅(zha)。本设(she)计(ji)设(she)计(ji)选择机(ji)械(xie)格栅(zha)。
(2)气浮机
气浮机(ji)可(ke)除去废水中(zhong)的可(ke)沉(chen)物(wu)和漂浮物(wu)。废水经气浮后,约(yue)可(ke)去除可(ke)沉物、油脂和大量漂浮物,按去除单位质(zhi)量(liang)BOD或(huo)固体(ti)物计(ji)算,气浮机是经(jing)济上**为(wei)节省的净(jing)化步骤,对于生活污(wu)水(shui)和悬浮物较高的工业污(wu)水(shui)均易采用初沉池预处理。
(3)水力(li)筛
用于处(chu)理污水(shui)中(zhong)细小悬浮颗粒(li)物。
结论(lun):选择格栅(zha)+集水(shui)池+水(shui)力筛+调节池+气(qi)浮机为预处理手段。
厌氧水解酸(suan)化处理(li)过程(cheng)是将(jiang)厌氧发酵过程(cheng)控制(zhi)在水解酸(suan)化阶段(duan),一般用作有机污染物的预处理(li)工艺(yi)。其阶段划分是有机物分解和(he)产物而(er)定的,其选择依据(ju)主要是污染(ran)物含量和(he)分子能量(即是否(fou)容(rong)易分解)。
有机物在厌氧条件下,发生酸化(hua)和(he)腐(fu)化(hua)反应(ying),使污水中大分子(zi)物质(zhi)降解为(wei)(wei)小分子(zi)物质(zhi),难(nan)降解物质(zhi)转(zhuan)化(hua)为(wei)(wei)易降解物质(zhi),该生产废(fei)水处(chu)理工艺(yi)的(de)(de)(de)选择(ze)直接(jie)关系到出水水质(zhi)指(zhi)标(biao)能否(fou)达(da)到排放标(biao)准(zhun),运(yun)行是否(fou)稳定可(ke)靠,管理维护是否(fou)方便,投资和(he)运(yun)行成本的(de)(de)(de)高低(di)。因(yin)此,选择(ze)适当(dang)的(de)(de)(de)处(chu)理方式(shi)是十分必要的(de)(de)(de)。
1:水解酸化处理工艺(yi)
由(you)于不需要供氧,能耗少(shao),且(qie)产泥率低,因而水解(jie)酸化(hua)处(chu)(chu)理(li)经济优越(yue)性(xing)明显突出(chu)(chu)。水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)(jie)酸(suan)化(hua)能将难降解(jie)(jie)(jie)(jie)有(you)机物(wu)(wu)(wu)分(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)成易降解(jie)(jie)(jie)(jie)有(you)机物(wu)(wu)(wu)、将大(da)分(fen)子有(you)机物(wu)(wu)(wu)降解(jie)(jie)(jie)(jie)成小分(fen)子有(you)机物(wu)(wu)(wu),而微生物(wu)(wu)(wu)对(dui)(dui)有(you)机物(wu)(wu)(wu)的(de)摄取(qu)只有(you)溶(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)的(de)小分(fen)子物(wu)(wu)(wu)质才可(ke)(ke)直接进入细胞(bao)内(nei)(nei),而不溶(rong)性(xing)大(da)分(fen)子物(wu)(wu)(wu)质**先要通过胞(bao)外酶的(de)分(fen)解(jie)(jie)(jie)(jie)才得以进入微生物(wu)(wu)(wu)体内(nei)(nei)代谢。因此,水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)(jie)酸(suan)化(hua)的(de)产物(wu)(wu)(wu)为(wei)微生物(wu)(wu)(wu)摄取(qu)有(you)机物(wu)(wu)(wu)提供了有(you)利条件,水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)(jie)酸(suan)化(hua)可(ke)(ke)大(da)大(da)提高(gao)废水(shui)(shui)的(de)可(ke)(ke)生化(hua)性(xing),改善后续生化(hua)处(chu)(chu)理(li)的(de)条件。经研究发现,将厌(yan)氧(yang)过程控(kong)制在水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)(jie)和(he)(he)酸(suan)化(hua)阶段,可(ke)(ke)以在短(duan)时间内(nei)(nei)和(he)(he)相对(dui)(dui)高(gao)的(de)负荷下获得较高(gao)的(de)悬浮物(wu)(wu)(wu)去除率,并大(da)大(da)改善和(he)(he)提高(gao)废水(shui)(shui)的(de)可(ke)(ke)生化(hua)性(xing)和(he)(he)溶(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)。且水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)(jie)酸(suan)化(hua)不需要密闭的(de)池体,也(ye)不需要复杂的(de)三(san)相分(fen)离器,出(chu)(chu)水(shui)(shui)一般(ban)没(mei)有(you)厌(yan)氧(yang)发酵(jiao)的(de)不良气味(wei),也(ye)不会(hui)影响污水(shui)(shui)处(chu)(chu)理(li)厂的(de)环境。
在厌氧反(fan)(fan)应中的水解阶段、酸化阶段、产甲(jia)烷阶段三个阶段中,我们(men)将(jiang)厌氧反(fan)(fan)应控制在前(qian)两个阶段。
有关专家学(xue)者理论(lun)实验研究分析得出(chu)以下结论(lun):
⑴. 水解(jie)(jie)阶(jie)段。可降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)的(de)大分子(zi)有(you)机物在细(xi)胞(bao)外酶(mei)的(de)作用下,分解(jie)(jie)成小分子(zi)。同时(shi)受多种因素的(de)影响,是厌氧降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)的(de)限速阶(jie)段。
⑵. 酸(suan)化(hua)(hua)阶段(duan)。在(zai)这一(yi)阶段(duan),上(shang)述**阶段(duan)形成的小分子化(hua)(hua)合物在(zai)发酵细(xi)菌即酸(suan)化(hua)(hua)菌的细(xi)胞(bao)内转(zhuan)化(hua)(hua)为(wei)更简单的化(hua)(hua)合物并分泌到(dao)细(xi)菌体外,主要包括(kuo)挥(hui)发有机酸(suan)(VFA)、乳醇(chun)、醇(chun)类等(deng),接着进一(yi)步(bu)转化(hua)为(wei)乙(yi)酸(suan)(suan)(suan)、氢气、碳酸(suan)(suan)(suan)等(deng)。酸(suan)(suan)(suan)化(hua)过程(cheng)是由大量发(fa)酵细(xi)菌(jun)(jun)和产乙(yi)酸(suan)(suan)(suan)菌(jun)(jun)完(wan)成的,他们绝大多数(shu)是严格厌氧(yang)菌(jun)(jun),可分解糖、氨基酸(suan)(suan)(suan)和有机酸(suan)(suan)(suan)。
根据(ju)国(guo)内外对该生(sheng)产废水的(de)治理(li)(li)主要采用(yong)生(sheng)化进行处理(li)(li)。废水的(de)生(sheng)化处理(li)(li)就是在适宜(yi)的(de)环境下,利(li)用(yong)微生(sheng)物,吸(xi)附降解废水中污染物的(de)一(yi)种生(sheng)物处理(li)(li)方法。
表3.不同生物处理工艺(yi)的综合比较
工艺类型 | 优点 | 缺点 | 适用范围(wei) | 基建投资 |
活性(xing)污泥(ni)法 | 对不同性质的污水适(shi)应(ying)性强,可以有(you)效去除SS。 | 运行稳定性差,易发生污泥(ni)膨胀(zhang)和污泥(ni)流失(shi),分离效果不够理想; 占地面积较大(da) | 规模大(da)小均(jun)可采(cai)用,氧化(hua)沟除外 | 较低 |
生物接触(chu)氧(yang)化(hua)工艺(yi) | 抗冲击负荷(he)能力高(gao),运行(xing)(xing)稳定;容(rong)积负荷(he)高(gao),占地面积小;污(wu)泥(ni)产量较低;无需污(wu)泥(ni)回流,运行(xing)(xing)管理简(jian)单。 | 部分脱落(luo)生物膜造成出水中的悬浮(fu)固体浓度稍(shao)高。 | 水量在1000m³以下(xia) | 中 |
膜-生物反(fan)应器 | 抗冲(chong)击负荷能力强,出水(shui)(shui)水(shui)(shui)质优质稳定,有(you)效去除S;占地面(mian)积小(xiao);剩(sheng)余污(wu)泥产量低甚(shen)至无。 | 气(qi)水比高(gao),膜需进行反洗,能耗(hao)及运行费用高(gao)。 运(yun)行操作要求(qiu)较高 | 规模大小均可采用 | 高 |
本设计采用传统的活性污(wu)泥法工艺。同时,由于(yu)项目(mu)对氨氮的排放(fang)要求(qiu)较高,需要采用缺(que)氧/好氧工(gong)艺(yi),通(tong)过硝化和反(fan)硝化过程降解氨氮(dan)。
脱氮的原(yuan)理:
生(sheng)物脱氮的(de)途经一(yi)般包括两步(bu)。**步(bu)是硝(xiao)化(hua)(hua),将(jiang)氨氮氧化(hua)(hua)为(wei)亚硝(xiao)酸盐(yan)氮和(he)硝(xiao)酸盐(yan)氮。这一(yi)步(bu)由于(yu)硝(xiao)化(hua)(hua)菌(jun)生(sheng)长缓慢(man)而(er)需(xu)要(yao)很(hen)大(da)的(de)生(sheng)物池容积。硝(xiao)化(hua)(hua)只有(you)在有(you)机物氧化(hua)(hua)基本完成后(hou)才(cai)易于(yu)进行(xing),是因为(wei)氧化(hua)(hua)有(you)机物的(de)异养菌(jun)生(sheng)长迅(xun)速(su)。硝(xiao)化(hua)(hua)可以单(dan)独进行(xing)。第二步(bu)是反硝(xiao)化(hua)(hua),在厌氧条件下将(jiang)硝(xiao)酸盐(yan)氮还原为(wei)分子氮而(er)逸出(chu)。这一(yi)步(bu)很(hen)快,不是脱氮的(de)控制因素(su)。硝(xiao)化(hua)(hua)是否前置或后(hou)置,取决于(yu)污水(shui)中碳源的(de)质和(he)量。
硝化过程:有机(ji)氮 氨化菌 NH3+CO2+小分子有机物(wu)
NH4++O2 亚(ya)硝酸(suan)菌 NO2-+H20+H+
NO2-+O2 硝酸菌 NO3-
NH4++O2 硝化菌 NO3-+H20+H+
反硝(xiao)化过程NO3- 同化反硝(xiao)化NO2-→NO→N2O→N2(占90%以上(shang))
NO3- 异化(hua)反硝化(hua)NO2-→X→NH2OH→有机氮
在(zai)生物法(fa)脱氮中,硝(xiao)化(hua)菌、反硝(xiao)化(hua)菌发挥(hui)了重要作用,这些(xie)细菌对于生物降解过程有一定的(de)环境条件要求:
1)DO:在缺氧(yang)构筑(zhu)物中,反(fan)硝化(hua)脱氮的**佳(jia)DO为0.5mg/L以(yi)下,在好氧构(gou)筑物中,有机物好氧代(dai)谢,硝化菌将(jiang)NH4+-N氧(yang)化(hua)成NHx—-N,都需要(yao)氧,DO应控制(zhi)在(zai)2mg/L以上。DO的变(bian)化(hua),可以(yi)明显地影(ying)响(xiang)系统中硝(xiao)化(hua)细菌总量及指示(shi)性微生物数量的变(bian)化(hua)。当(dang)混合液中的DO浓度低(di)时,氮硝(xiao)化过程(cheng)的(de)(de)指(zhi)(zhi)示性微(wei)生物数量少,氮的(de)(de)硝(xiao)化效果差;反之,则(ze)指(zhi)(zhi)示性微(wei)生物数量多,氮的(de)(de)硝(xiao)化率也随之提高。但(dan)由于高浓度溶解(jie)氧(yang)对硝(xiao)化菌(jun)有一定的(de)(de)抑(yi)制作(zuo)用,故DO一般(ban)控制在大于2mg/L的条件下偏低为宜。
2)营(ying)养物质的(de)量是影(ying)响(xiang)生物脱(tuo)氮的(de)重要(yao)因(yin)素,在(zai)(zai)氮的(de)硝化(hua)过程中,由于硝化(hua)细(xi)菌在(zai)(zai)生活中不需要(yao)有(you)机(ji)养料,较高的(de)有(you)机(ji)负荷会影(ying)响(xiang)硝化(hua)细(xi)菌的(de)生长,从而使硝化(hua)率降低,所以一(yi)般认为BOD5值应小于20mg/L时硝化(hua)反(fan)应才能(neng)完成。而对于反(fan)硝化(hua)反(fan)应,由于其(qi)以有机(ji)碳(tan)为(wei)电子供体,所以废(fei)水(shui)中必须有足够的碳(tan)源,一般认为(wei)当废(fei)水(shui)中的BOD5/TKN大于(yu)3~5,即认(ren)为碳源(yuan)充足,勿(wu)需外加(jia)碳源(yuan)。否则,需补(bu)充一(yi)定量碳源(yuan)。
3)碱度(du):硝化菌正(zheng)常(chang)生(sheng)长繁殖(zhi)的pH值应控制在6.5~8.0之间,生(sheng)物反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)产(chan)生(sheng)大(da)量的碱,而(er)硝(xiao)(xiao)化(hua)过(guo)程正需要碱,故常将反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)过(guo)程放在硝(xiao)(xiao)化(hua)反(fan)应之前。
4)pH值:由于(yu)细菌的代(dai)谢作用离不开酶(mei)的活动,一(yi)般认(ren)为好氧反应阶段中的pH值应控制在6.5~8.0之间,厌氧反(fan)应阶段(duan)适宜的pH值范围为7.5~9.2之间。
为保(bao)证污水处理站(zhan)长期(包含冬季)及水质波动(dong)较大时(shi)仍能排(pai)放达标,又同时(shi)考(kao)虑投资(zi)相对较少,选用加(jia)(jia)(jia)药沉(chen)淀作(zuo)为达标保(bao)证,一般运行中无需加(jia)(jia)(jia)药,极少特殊情况时(shi)加(jia)(jia)(jia)少量(liang)药剂(ji),投加(jia)(jia)(jia)药剂(ji)为PAC、PAM,加药费可忽略不(bu)计。
结(jie)合本(ben)项目出水(shui)要求、生化处理后的(de)水(shui)质(zhi)情况,采(cai)用(yong)三沉池(chi)作为深(shen)度处理。
常见的污泥(ni)(ni)(ni)(ni)脱(tuo)水(shui)(shui)方(fang)式为(wei)机(ji)(ji)械脱(tuo)水(shui)(shui)和自然(ran)干(gan)化(hua)脱(tuo)水(shui)(shui)两种,其中(zhong)自然(ran)脱(tuo)水(shui)(shui)适用于污水(shui)(shui)量少(shao),污泥(ni)(ni)(ni)(ni)量小(xiao)的小(xiao)型污水(shui)(shui)处(chu)理(li)厂。机(ji)(ji)械浓缩(suo)(suo)脱(tuo)水(shui)(shui)有带式、离心式污泥(ni)(ni)(ni)(ni)浓缩(suo)(suo)脱(tuo)水(shui)(shui)一(yi)体化(hua)机(ji)(ji)械和压力式板(ban)框压滤机(ji)(ji)等(deng)(deng),离心式污泥(ni)(ni)(ni)(ni)脱(tuo)水(shui)(shui)机(ji)(ji)有操(cao)作环境较好,冲(chong)洗水(shui)(shui)用量少(shao),不需(xu)加压等(deng)(deng)优点,带式压滤机(ji)(ji)虽然(ran)操(cao)作环境较差,滤布容易(yi)堵塞,但是设备价格较低,装机(ji)(ji)容量小(xiao),维护(hu)管理(li)运行费用低。板(ban)框压滤机(ji)(ji)具(ju)有占地面积小(xiao),出泥(ni)(ni)(ni)(ni)含水(shui)(shui)率低,设备价格低,装机(ji)(ji)容量小(xiao),维护(hu)管理(li)运行费用低,且无需(xu)加药。
从降低能耗,减少(shao)成本及运行费用、污泥量及控制投资等方(fang)面综合考(kao)虑。
采用带式(shi)污泥脱水(shui)机。
本设(she)计选用(yong)次氯(lv)酸钠为本项目的消毒方(fang)式。
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