60噸/日一體化污水處理設(shè)備
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生物組合處理技術(shù)
生物組合處理技術(shù)是微生物在厭氧或者好氧環(huán)境下利用自身的新陳代謝等生物機(jī)能來(lái)吸收和分解水中的污染物，將這些污染物轉(zhuǎn)變成無(wú)害的物質(zhì)從而實(shí)現(xiàn)去除污染的目標(biāo)。在生物組合處理技術(shù)中，通常由好氧單元和厭氧單元所組成，好氧單元主要負(fù)責(zé)除去水中的氮磷等有機(jī)物質(zhì)，而厭氧單元主要負(fù)責(zé)水中有機(jī)物的分解和降解，通過(guò)兩大單元來(lái)對(duì)生活污水進(jìn)行凈化。實(shí)際處理過(guò)程中，通常是將厭氧單元前置，然后是好氧處理單元，以實(shí)現(xiàn)污染物較高的去除率。在這兩個(gè)單元的基礎(chǔ)上，很多優(yōu)化裝置和技術(shù)也使該組合處理體系不斷完善和強(qiáng)化。
比如在厭氧反應(yīng)器后加設(shè)曝氣池和曝氣生物濾池，可以使污水中的COD去除率進(jìn)一步提高。一些光照時(shí)間長(zhǎng)，陽(yáng)光充足的農(nóng)村地區(qū)，在厭氧生物濾池的基礎(chǔ)上增設(shè)太陽(yáng)能曝氣生物濾池，不僅提高了污染物去除率，同時(shí)提高了能源的利用率。在一些土地資源緊缺的地區(qū)，將一體化生物濾池設(shè)置成地埋式，借助提升水泵來(lái)實(shí)現(xiàn)水循環(huán)，采用拔風(fēng)管實(shí)現(xiàn)通風(fēng)，避免了土地資源的大量占用，且實(shí)現(xiàn)了較好的污水處理效果。在厭氧單元再增設(shè)一個(gè)厭氧環(huán)節(jié)，使生物處理工藝變?yōu)閰捬?缺氧-好氧工藝，降低處理負(fù)荷，減少剩余污泥的排放量，適用于較大污水處理量，污水處理效率更高。
生態(tài)組合處理技術(shù)
生態(tài)組合處理技術(shù)不僅含有微生物處理技術(shù)，同時(shí)還含有土壤處理技術(shù)、植物處理技術(shù)，這些處理技術(shù)共同形成一個(gè)小型的生態(tài)處理體系，通過(guò)物理作用、化學(xué)作用、生物作用終實(shí)現(xiàn)生活污水凈化處理的目標(biāo)。相對(duì)于生物組合處理技術(shù)，生態(tài)組合處理技術(shù)不僅可以滿足較好的處理效果，在運(yùn)維能耗上更低，而且同時(shí)還體現(xiàn)出一定的生態(tài)景觀和服務(wù)價(jià)值。目前的生態(tài)組合處理技術(shù)主要有兩大類(lèi)，一類(lèi)是同類(lèi)型的生態(tài)處理技術(shù)進(jìn)行串聯(lián)，另一類(lèi)不同類(lèi)型的生態(tài)處理技術(shù)進(jìn)行串聯(lián)。同類(lèi)型的生態(tài)處理技術(shù)對(duì)于一些水質(zhì)較穩(wěn)定，組分含量變化波動(dòng)不大的污水較為適宜，處理的針對(duì)性較強(qiáng)。
而不同類(lèi)型的生態(tài)處理技術(shù)對(duì)污水的適應(yīng)性更廣，但處理的針對(duì)性較弱。比如，采用復(fù)合型的垂直流人工濕地，將上下流的濕地串聯(lián)，底部連通，在促進(jìn)濕地系統(tǒng)分解消化作用的同時(shí)，加快濕地自身生態(tài)處理系統(tǒng)的平衡。采用地表流和地下潛流的生態(tài)床組合處理工藝，或者是塔式的復(fù)合型人工濕地，一部分污水進(jìn)入到表面流人工濕地，另一部分污水進(jìn)入到潛流人工濕地，提高人工濕地的含氧量和碳含量，可以有效提高污水中氮的去除率。利用浮床技術(shù)，在穩(wěn)定處理塘中構(gòu)建水生動(dòng)植物的生態(tài)平衡體系，去除生活污水中的多種有害物質(zhì)。針對(duì)人工濕地處理技術(shù)容易發(fā)生堵塞的問(wèn)題，在人工濕地處理單元之間增加預(yù)處理的生態(tài)塘單元，或者增加塔式蚯蚓生態(tài)濾池單元，降低人工濕地單元的處理負(fù)荷，使污水的處理效率大大提高。
生物 + 生態(tài)組合處理技術(shù)
生物+生態(tài)組合處理技術(shù)是一種更加系統(tǒng)化，綜合化的生活污水處理技術(shù)，是將生物組合處理技術(shù)和生態(tài)組合處理技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)綜合性價(jià)比更高，處理效果更好的目標(biāo)。在該組合處理技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，通常需要對(duì)農(nóng)村的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)條件、生活污水的量、污水的特征等因素進(jìn)行調(diào)研，綜合考慮，制定出合理的組合技術(shù)方案。目前，主要的生物+生態(tài)組合處理技術(shù)有兩大類(lèi)，一類(lèi)生物組合處理技術(shù)+人工濕地組合處理技術(shù)，另一類(lèi)是生物組合處理技術(shù)+生態(tài)塘組合處理技術(shù)。比如，厭氧-缺氧-好氧組合處理技術(shù)+人工潛流濕地組合處理技術(shù);太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)生物濾塔+人工濕地組合處理技術(shù);水解池-滴濾+人工濕地組合處理技術(shù);生物凈化槽+生態(tài)浮床組合處理技術(shù);生物浮床技術(shù)+生物接觸氧化技術(shù)+河道生態(tài)系統(tǒng)組合處理技術(shù)等等。這些綜合處理技術(shù)在穩(wěn)定性和處理效果上都更顯現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。
生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機(jī)物，由好氧層的好氧菌將其分解，再進(jìn)入?yún)挌鈱舆M(jìn)行厭氧分解，流動(dòng)水層則將老化的生物膜沖掉以生長(zhǎng)新的生物膜，如此往復(fù)以達(dá)到凈化污水的目的。
廢水中微生物沿固體(可稱(chēng)載體)表面生長(zhǎng)的生物處理方法的統(tǒng)稱(chēng)。因微生物群體沿固體表面生長(zhǎng)成粘膜狀，故名。廢水和生物膜接觸時(shí)，污染物從水中轉(zhuǎn)移到膜上，從而得到處理。其基本機(jī)理見(jiàn)水的生物處理法。
生物膜法的典型流程中的生物器可以是生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、曝氣生物濾池或厭氧生物濾池。前三種用于需氧生物處理過(guò)程，后一種用于厭氧過(guò)程。早出現(xiàn)的生物膜法生物器是間歇砂濾池和接觸濾池(滿盛碎塊的水池)。它們的運(yùn)行都是間歇的，過(guò)濾-休閑或充水-接觸-放水-休閑，構(gòu)成一個(gè)工作周期。它們是污水灌溉的發(fā)展，是以土壤自凈現(xiàn)象為基礎(chǔ)的。接著就出現(xiàn)了連續(xù)運(yùn)行的生物濾池。新型塑料問(wèn)世后，又有了新的發(fā)展。
生物膜法生物濾池
生物膜法中常用的一種生物器。使用的生物載體是小塊料(如碎石塊、塑料填料)或塑料型塊，堆放或疊放成濾床，故常稱(chēng)濾料。與水處理中的一般濾池不同，生物濾池的濾床暴露在空氣中,廢水灑到濾床上。布水器有多種形式，有固定式的,有移動(dòng)式的。回轉(zhuǎn)式布水器使用廣。它以兩根或多根對(duì)稱(chēng)布置的水平穿孔管為主體，能繞池心旋轉(zhuǎn)。穿孔管貼近濾床表面,水從孔中流出。布水器的工作是連續(xù)的，但對(duì)局部床面的施水是間歇的，這承繼了污水灌溉間歇灌水的概念。濾床的下面有用磚或特制陶塊、混凝土塊鋪成的集水層。再下面是池底。集水層和池外相通，既排水又通風(fēng)。工作時(shí),廢水沿載體表面從上向下流過(guò)濾床，和生長(zhǎng)在載體表面上的大量微生物和附著水密切接觸進(jìn)行物質(zhì)交換。污染物進(jìn)入生物膜，代謝產(chǎn)物進(jìn)入水流。出水并帶有剝落的生物膜碎屑，需用沉淀池分離。生物膜所需要的溶解氧直接或通過(guò)水流從空氣中取得。在普通生物濾池中，生物粘膜層較厚，貼近載體的部分常處在無(wú)氧狀態(tài)。
濾床的深度和濾率、濾料有關(guān)。碎石濾床的深度在一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)大多采用1.8～2米左右。深度如果提高,濾床表層容易堵塞積水。濾率在1～4左右，如果提高床面也容易積水。首先突破的是濾率的提高。水力負(fù)荷率(即濾率)提高到8～10以上時(shí)，水流的沖刷作用使生物膜不致堵塞濾床，而且有機(jī)物負(fù)荷率，可從0.2左右提高到1以上。為了滿足水力負(fù)荷率的要求,來(lái)水常用回流稀釋。為了穩(wěn)定處理效率，可采用兩級(jí)串聯(lián)。這種流程革新、負(fù)荷率提高、構(gòu)造不變的生物濾池稱(chēng)高負(fù)荷率生物濾池。繼而發(fā)現(xiàn)，濾床深度從2米左右提高到8米以上時(shí)，通風(fēng)改善，即使水力負(fù)荷率提高，濾床也不再堵塞，濾池工作良好，同時(shí)有機(jī)物負(fù)荷率也可以提高到1左右。因?yàn)檫@種濾池的平面直徑一般為池高的1/6～1/8左右，外形像塔，故稱(chēng)塔式濾池。自塑料型塊問(wèn)世后，通風(fēng)、堵塞等不再成為問(wèn)題，濾床深度和濾率可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。
60噸/日一體化污水處理設(shè)備曝氣器在污水處理中的應(yīng)用
生物處理法根據(jù)參與作用的微生物的需氧情況，可分為好氧法和厭氧法兩大類(lèi)。一般情況，好氧法比較適用于較低濃度污水，如乙烯廠污水;而厭氧法較適用于處理污泥和較高濃度的污水。好氧生物處理法可分為活性污泥法和生物膜法兩大類(lèi)。活性污泥法是水體自凈的人工強(qiáng)化方法，是一種依靠活性污泥工作主體的去除污水中有機(jī)物的方法。存在于活性污泥中的好氧微生物必須在有氧氣存在的條件下才能起作用。在污水處理生化系統(tǒng)的曝氣池中，充氧效率與好氧微生物生長(zhǎng)量成正相關(guān)性。溶解氧的供給量要根據(jù)好氧微生物的數(shù)量、生理特性、基質(zhì)性質(zhì)及濃度來(lái)綜合考慮。這樣，活性污泥才能處在*的降解有機(jī)物的狀態(tài)。根據(jù)試驗(yàn)表明，曝氣池中溶解氧維持在3～4mg/L為宜，若供氧不足，活性污泥性能差，導(dǎo)致廢水處理效果下降。為保證有充足的供氧，必須依靠一種設(shè)備來(lái)完成，例如曝氣器。
曝氣原理
曝氣是使空氣與水強(qiáng)烈接觸的一種手段，其目的在于將空氣中的氧溶解于水中，或者將水中不需要的氣體和揮發(fā)性物質(zhì)放逐到空氣中。換言之，它是促進(jìn)氣體與液體之間物質(zhì)交換的一種手段。它還有其他一些重要作用，如混合和攪拌?？諝庵械难跬ㄟ^(guò)曝氣傳遞到水中，氧由氣相向液相進(jìn)行傳質(zhì)轉(zhuǎn)移，這種傳質(zhì)擴(kuò)散的理論，目前應(yīng)用較多的是劉易斯和惠特曼提出的雙膜理論。
雙膜理論認(rèn)為，在“氣水”界面上存在著氣膜和液膜，氣膜外和液膜外有空氣和液體流動(dòng)，屬紊流狀態(tài);氣膜和液膜間屬層流狀態(tài)，不存在對(duì)流，在一定條件下會(huì)出現(xiàn)氣壓梯度和濃度梯度。如果液膜中氧的濃度低于水中氧的飽和濃度，空氣中的氧繼續(xù)向內(nèi)擴(kuò)散透過(guò)液膜進(jìn)入水體，因而液膜和氣膜將成為氧傳遞的障°，這就是雙膜理論。顯然，克服液膜障°有效的方法是快速變換“氣液”界面。曝氣攪拌正是如此，具體的做法就是：減少氣泡的大小，增加氣泡的數(shù)量，提高液體的紊流程度，加大曝氣器的安裝深度，延長(zhǎng)氣泡與液體的接觸時(shí)間。曝氣設(shè)備正是基于這種做法而在污水處理中被廣泛采用的。
曝氣類(lèi)型與曝氣器的功能
曝氣類(lèi)型大體分為兩類(lèi)：一類(lèi)是鼓風(fēng)曝氣，一類(lèi)是機(jī)械曝氣。鼓風(fēng)曝氣是采用曝氣器￡擴(kuò)散板或擴(kuò)散管在水中引入氣泡的曝氣方式。一般乙烯廠的污水處理多采用這種方式。機(jī)械曝氣是指利用葉輪等器械引入氣泡的曝氣方式。
所有的曝氣設(shè)備，都應(yīng)該滿足下列3種功能：
①產(chǎn)生并維持有效的氣水接觸，并且在生物氧化作用不斷消耗氧氣的情況下保持水中一定的溶解氧濃度;
②在曝氣區(qū)內(nèi)產(chǎn)生足夠的混合作用和水的?環(huán)流動(dòng);
③維持液體的足夠速度，以使水中的生物固體處于懸浮狀態(tài)。
鼓風(fēng)曝氣設(shè)備
鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)、曝氣器和一系列連通的管線組成。鼓風(fēng)機(jī)將空氣通過(guò)一系列管道輸送到安裝在池底部的曝氣器，通過(guò)曝氣器，使空氣形成不同尺寸的氣泡。氣泡在曝氣器出口形成，尺寸則取決于空氣擴(kuò)散裝置的形式，氣泡經(jīng)過(guò)上升和隨水?環(huán)流動(dòng)，后在液面處破，這一過(guò)程產(chǎn)生氧向污水中轉(zhuǎn)移的作用。鼓風(fēng)系統(tǒng)的曝氣器主要分為微氣泡、中氣泡、大氣泡、水力剪切、水力沖擊及空氣升液等類(lèi)型。
鼓風(fēng)曝氣設(shè)備的主要技術(shù)性能指標(biāo)有：動(dòng)力效率(Ep)，即每消耗1kW電能轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量;氧的利用效率(EA)，即通過(guò)鼓風(fēng)曝氣轉(zhuǎn)移到混合液的氧量，占總供氧量的百分比(%)。
微氣泡曝氣器
微氣泡曝氣器也稱(chēng)微孔曝氣器，采用多孔性材料如陶粒、粗瓷等摻以適當(dāng)?shù)娜绶尤?shù)脂一類(lèi)的粘劑，在高溫下燒結(jié)成為擴(kuò)散板、擴(kuò)散管和擴(kuò)散罩的形式。按照安裝的型式，可分為提升式微孔曝氣器及固定式微孔曝氣器。
提升式微孔曝氣器主要由微孔曝氣管、活動(dòng)搖臂、提升機(jī)等3部分組成：①微孔曝氣管即由微孔管、前蓋、后蓋及連接螺栓組成;②活動(dòng)搖臂是可提升的配管，微孔曝氣管安裝于支氣管上，成柵條狀，底座固定在池壁上，活動(dòng)立管伸入池中，支管落在池底部，并支架支撐在池底部;③曝氣器提升機(jī)，為活動(dòng)式電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，起吊小車(chē)可隨意移動(dòng)，將搖臂提起。
