農(nóng)村生活污水處理設(shè)施
污水設(shè)備廠家,生產(chǎn)、研發(fā):地埋式一體化污水處理設(shè)備、氣浮機(jī)、斜管沉淀設(shè)備、消毒設(shè)備、玻璃鋼設(shè)備。
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處理各種生活污水、醫(yī)療污水、洗滌污水、屠宰污水、食品加工污水、工業(yè)生產(chǎn)廢水等。
污水除磷方法
化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法除磷的基本原理是通過(guò)投加化學(xué)藥劑形成不溶性磷酸鹽沉淀,然后通過(guò)固液分離將磷從污水中除去,根據(jù)使用的藥劑可分為石灰沉淀法和金屬鹽沉淀法?;瘜W(xué)沉淀法具有管理方便、占地面積小、投資省、處理效率高等優(yōu)點(diǎn),但化學(xué)沉淀法投加藥劑費(fèi)用太貴,且產(chǎn)生的化學(xué)污泥含水量大,脫水困難,難以處理,容易產(chǎn)生二次污染。
根據(jù)加藥點(diǎn)的不同,化學(xué)沉淀法除磷工藝可分為預(yù)沉淀、同步沉淀、后沉淀及兩點(diǎn)加藥工藝。這幾種工藝可以結(jié)合應(yīng)用,但要注意混合與反應(yīng)條件,通過(guò)紊流擴(kuò)散與混合作用會(huì)出現(xiàn)良好的沉淀效果。
結(jié)晶法
在污水中,特別是城市污水廠剩余污泥處理后的上清液及養(yǎng)殖廢水中,含有濃度較高的磷酸鹽,氨氮、鈣離子、鎂離子及重碳酸鹽堿度,通過(guò)人為改變條件(提高pH 值或同時(shí)加入藥劑增加金屬離子濃度) ,使不溶性晶體物質(zhì)析出,主要是磷酸銨鎂晶體與羥基磷酸鈣。
結(jié)晶法除磷效率高,出水水質(zhì)好,當(dāng)其他水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到規(guī)定值時(shí),出水可滿足中水回用的要求;結(jié)晶法除磷使水中的磷在晶種上以晶體的形式析出,理論上不產(chǎn)生污泥,不會(huì)造成二次污染;結(jié)晶法除磷操作簡(jiǎn)單,使用范圍廣,可用于城市生活污水廠二級(jí)出水的深度處理、去除污泥消化池中具有較高磷濃度的上清液等。
吸附法
吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面積的固體物質(zhì),通過(guò)磷在吸附劑表面的附著吸附、離子交換或表面沉淀來(lái)實(shí)現(xiàn)污水的除磷過(guò)程。吸附除磷的過(guò)程既有物理吸附,又有化學(xué)吸附。對(duì)于天然吸附劑主要依靠巨大的比表面積,以物理吸附為主,而人工吸附劑較之天然吸附劑孔隙率及表面活性明顯提高,以化學(xué)吸附為主。天然的吸附劑有粉煤灰、鋼渣、沸石、膨潤(rùn)土、蒙托石、*、海泡石、活性氧化鋁、海棉鐵等;人工合成吸附劑在低磷濃度下仍有較高的吸附容量,有著巨大的*性。現(xiàn)在已有Al ,Mg ,Fe ,Ca , Ti ,Zr 和La 等多種金屬的氧化物及其鹽類作為選擇材料。
生物除磷法
在厭氧區(qū)(無(wú)分子氧和硝酸鹽) ,兼性厭氧菌將污水中可生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為VFAs(揮發(fā)性脂肪酸類) ,在厭氧條件下,聚磷菌吸收了這些以及來(lái)自原污水的VFAs(VFAs 主要來(lái)自于污水中可生物降解的組分,生活污水中的VFAs 大約為總有機(jī)物的40 %~50 %左右) ,將其運(yùn)送到細(xì)胞內(nèi),同化成細(xì)胞內(nèi)碳能源儲(chǔ)存物(PHB) ,所需能量來(lái)源于聚磷的水解及細(xì)胞內(nèi)糖的酵解,并導(dǎo)致磷酸鹽的釋放。進(jìn)入好氧狀態(tài)后, 這些專性好氧的聚磷菌(PAOs) 活力得到恢復(fù),并以聚磷的形式攝取超過(guò)生長(zhǎng)需要的磷量,通過(guò)PHB 的氧化分解產(chǎn)生能量,用于磷的吸收和聚磷的合成,磷酸鹽從液相中去除,產(chǎn)生的富磷污泥,通過(guò)剩余污泥排放,磷從系統(tǒng)中得以去除。
反硝化聚磷菌(DPB) 能在缺氧(無(wú)分子氧有硝酸鹽) 環(huán)境下攝磷,反硝化除磷細(xì)菌DPB 利用硝酸鹽為電子受體,產(chǎn)生生物攝磷作用。在生物攝磷的同時(shí),硝酸鹽被還原為氮?dú)?這使得攝磷和反硝化脫氮這兩個(gè)不同的生物過(guò)程能夠利用同一類細(xì)菌、在同一個(gè)環(huán)境中完。
人工濕地法
濕地對(duì)磷有很好的去除效果,理論上人工濕地對(duì)磷的去除是植物吸收、基質(zhì)的吸附過(guò)濾和微生物轉(zhuǎn)化三者的共同作用,各種附著生長(zhǎng)和懸浮在水中的微生物,在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中可以吸收和利用污水中的無(wú)機(jī)磷酸鹽。部分研究發(fā)現(xiàn):人工濕地植物根區(qū)磷酸酶活性與總磷的去除率相關(guān)性不是十分顯著。也有研究表明,濕地生態(tài)系統(tǒng)中的磷主要被截留在土壤中,而在植物體內(nèi)和落葉中很少,而且僅有少數(shù)的水生植物可以吸收磷 ,大多數(shù)種類植物的根部對(duì)磷的吸收能力較弱,所以植物和微生物對(duì)磷的去除起得作用不大,不是除磷的主要過(guò)程。所以主要的是基質(zhì)對(duì)磷的吸附和沉淀作用。
一般濕地的除磷效率不是很高,在40 %~60 %之間。為了提高除磷效果,基質(zhì)的選取有著重要的作用。目前常有的基質(zhì)主要有:浮石、砂、活性多孔介質(zhì)(L ECA) 、硅灰石和工業(yè)廢棄物的高爐渣和石灰等。
磷回收
從磷的可持續(xù)發(fā)展、回收磷潛在的市場(chǎng)價(jià)值的角度來(lái)看,磷的回收勢(shì)在必行。在目前對(duì)污水回收磷的研究與應(yīng)用中,以鳥糞石形式回收磷的實(shí)例居多,其次是磷酸鈣和*。鳥糞石(磷酸銨鎂) 含有氮、磷元素,所以其回收必然會(huì)降低剩余污泥中的氮、磷含量,特別是對(duì)于磷元素的影響將非常明顯。污水中氮磷比通常為8∶1 ,而鳥糞石中二者比例為1∶1 ,所以理論上回收鳥糞石可以使污水中的氮降低12. 5 %。
農(nóng)村生活污水處理設(shè)施濃度較低,且都以離子狀態(tài)存在,不產(chǎn)生沉淀;不穩(wěn)定區(qū)內(nèi)Mg2 + ,NH+4 以及PO43 - 濃度較高,其離子積大于溶度積,極易生成顆粒微小的晶體(即化學(xué)沉淀) ,沉淀法形成的化學(xué)污泥含水率高,磷酸鹽也難以達(dá)到太高的純度,回收困難;兩曲線之間的這個(gè)區(qū)稱為亞穩(wěn)區(qū),這時(shí)Mg2 + ,NH+4以及PO4
離子積小于濃度積,通常不會(huì)產(chǎn)生沉淀。若在反應(yīng)器中投加晶種,則可以加快晶體成核速度,使其結(jié)晶于晶體表面,同時(shí)有利于晶體與水的分離,減少因晶粒微細(xì)所造成的隨出水流失,以提高除磷效率與回收率。所要做的就是將反應(yīng)控制在亞穩(wěn)定區(qū),這時(shí)磷酸銨鎂反應(yīng)處在結(jié)晶過(guò)程,晶體可以自發(fā)的析出到晶種上,以此實(shí)現(xiàn)磷的回收。
一級(jí)處理和一級(jí)強(qiáng)化處理,主要作為消減污染物總量的措施,一般應(yīng)用于下列場(chǎng)合:
通過(guò)一級(jí)處理或一級(jí)強(qiáng)化處理,較大幅度地消減污染物總量后排入大江、大河或海洋,以合理利用環(huán)境容量;
作為城市污水處理廠分期分段建設(shè)的手段,以便根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力,經(jīng)濟(jì)有效地逐步實(shí)現(xiàn)環(huán)境治理目標(biāo)。
處理工藝的選擇應(yīng)依據(jù)城市污水處理設(shè)施建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)要求、建設(shè)規(guī)模和可利用的水環(huán)境容量??蛇x用常規(guī)一級(jí)處理、化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理、AB法前段工藝、水解好氧法前段工藝。高負(fù)荷活性污泥法等技術(shù)。污泥一般采用濃縮后厭氧消化處理,或直接濃縮脫水處理。
二級(jí)及二級(jí)強(qiáng)化處理工藝
城市污水處理廠工藝流程包括一級(jí)處理部分、二級(jí)處理部分和污泥處理部分。這三部分的工藝選擇是相互關(guān)聯(lián)的。
在一級(jí)處理中,一般情況下,粗格柵、進(jìn)水泵房、細(xì)格柵、沉砂池是所有污水處理廠的*單元。在污水生物除磷系統(tǒng)中一般不采用曝氣沉砂沉。初沉池的設(shè)置與否取決于:
(1)進(jìn)水SS濃度及其構(gòu)成;
(2)后續(xù)二級(jí)處理工藝;
(3)污泥處理工藝。
如果污泥采用厭氧消化方式處理,一般考慮設(shè)置初沉池,但后續(xù)生物處理工藝對(duì)進(jìn)水濃度及水質(zhì)構(gòu)成比例關(guān)系要求時(shí)(例如除磷脫氮工作),應(yīng)考慮設(shè)置初沉池的不利影響。如果污泥采用延時(shí)曝氣法穩(wěn)定處理,一般不設(shè)置初沉池,但進(jìn)水SS濃度較高且含高比例無(wú)機(jī)物時(shí),宜設(shè)置初沉池,以消除無(wú)機(jī)懸浮物對(duì)后續(xù)工藝的不利影響,初沉污泥可直接濃縮脫水或經(jīng)過(guò)好氧消化后濃縮脫水。
對(duì)于大型污水處理廠,污泥一般采用厭氧消化穩(wěn)定處理;對(duì)于中小型污水處理廠污泥可采用好氧消化處理,一般形延時(shí)曝氣好氧穩(wěn)定。污水生物處理工藝的選擇主要取決于出水水質(zhì)要求,沒(méi)有除磷脫氮要求時(shí)(即二級(jí)處理),大中型污水處理廠一般可采用中等犯齡的常規(guī)活性污泥法或AB法等兩段法處理工藝,污泥采用厭氧消化;對(duì)部分中型污水處理廠和大多數(shù)小型污水處理廠,污泥通常采用延時(shí)曝氣好氧消化方式,由于泥齡較長(zhǎng),有必要考慮一定程序的氮磷去除,以提高環(huán)境效益,并降低能耗。部分小型污水處理廠還可以采用生物膜法處理。
有較高的除磷脫氮要求時(shí)(二級(jí)強(qiáng)化處理),除大型污水處理廠外,可以不考慮污泥厭氧消化,而是結(jié)合生物脫氮所需的較和泥齡進(jìn)行好氧穩(wěn)定;脫氮一般采用硝化/反硝化原理,除磷一般采用生物除磷,必要時(shí)增加化除磷。處理工藝及其實(shí)施方式主要取決于進(jìn)出水水質(zhì)和處理規(guī)模。
對(duì)于中等以上濃度污水,達(dá)到一級(jí)排放所需的處理功能為:生物除磷+化學(xué)除磷+硝化/反硝化,達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)所需的處理功能為:生物(或化學(xué))除磷+硝化/反硝化。對(duì)于低濃度污水,單獨(dú)生物除磷效果較差,所需的處理功能為:生物除磷+化學(xué)除磷,一般不需要硝化處理。對(duì)于除磷功能需求不大的水質(zhì)情況,也建議按生物除磷方式設(shè)計(jì),厭氧池可以起到選擇器的作用,有效控制污泥膨脹,改進(jìn)污泥沉降性能。
生物除磷效果的好壞主要取決于厭氧池進(jìn)水的快速生物降解有機(jī)物/TP有效比值,該有效比值取決于厭氧池進(jìn)流(進(jìn)水及回流污泥)的快速生物降解有機(jī)物濃度、磷濃度、硝酸鹽濃度和溶解氧濃度。因此,水質(zhì)特性的分析確定對(duì)工藝設(shè)計(jì)有很大的影響,硝酸鹽的控制是工藝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
對(duì)于大部分城市污水,就滿足排放標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō),所需要的處理程度為具有除磷和部分硝化功能的城市污水二級(jí)處理。由于硝化作用主要受硝化菌比增長(zhǎng)速率、泥齡和溫度控制?;钚晕勰嘀械南趸殖刹幌趸⒉糠窒趸?硝化三種情況,其中部分硝化屬于不可控制的高度不穩(wěn)定過(guò)程,因此活性污泥系統(tǒng)中硝化作用只能按*硝化或不硝化這兩種方式設(shè)計(jì),不能按部分硝化的方式設(shè)計(jì)。
當(dāng)處理系統(tǒng)按硝化設(shè)計(jì)時(shí),從生物除磷角度及降低能耗角度考慮,處理系統(tǒng)都必須具備反硝化能力,但反硝化程度應(yīng)根據(jù)具體情況確定。出水總氮和總磷有要求時(shí),根據(jù)總額及除磷要求綜合考慮反硝化程度。出水總氮無(wú)要求但出水總磷控制較嚴(yán)時(shí),可根據(jù)除磷要求考慮反硝化程度,主要目的是消除回流污泥硝酸鹽對(duì)生物除磷的不利影響。
污水除磷包括生物除磷和化學(xué)除磷,生物除磷出水濃度可以達(dá)到1mg/L,化學(xué)除磷出水濃度可以達(dá)到0.5mg/L。對(duì)于二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),可以采用生物除磷為主,必要時(shí)增加化學(xué)除磷;對(duì)于一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),可以采用生物除磷與化學(xué)除磷相結(jié)合的方式,以降低化學(xué)藥劑的消耗量。