[工学]3 生化法污水预处理知识讲解.ppt

工学工学3 3 生化法污水预处生化法污水预处理理3.2.1 氧化沟工艺氧化沟工艺氧化沟连续循环曝气池3.2.1 氧化沟工艺氧化沟工艺Carrousel 氧化沟平行多沟渠氧化沟Carrousel 2000Carrousel A2/OCarrousel 30003.2.1 氧化沟工艺氧化沟工艺Orbal 氧化沟3.2.1 氧化沟工艺氧化沟工艺(3)PI(Phase Isolation)型氧化沟3.2.1 氧化沟工艺氧化沟工艺一体化氧化沟集曝气、沉淀、泥水分离和污泥回流功能为一体，无需建造单独的二沉池。设有专门的泥水分离装置，可省掉污泥回流泵房。该工艺即使连续进水，又是合建式，且不用倒换功能，理论上是最经济合理的。侧沟曝气-沉淀一体化氧化沟 BMTS 曝气-沉淀一体化氧化沟3.2.2 表面曝气机表面曝气机曝气设备是影响氧化沟处理效率、能耗及稳定性的关键之一，不仅具有充氧、推流、混合等功能，还决定氧化沟的占地面积和建设投资。新型高效曝气设备的研究已经成为推动氧化沟处理技术发展和节能降耗的重要因素。除了Carrousel氧化沟工艺可以采用倒伞形(辛姆卡型)表面曝气机以外，其余氧化沟工艺大多采用水平轴式表面曝气机，其型式有多种，机械传动结构大致相同，主要区别在于水平轴上的工作载体转刷、转盘(碟)。3.2.2 表面曝气机表面曝气机(1)转刷式表面曝气机构成：电机、传动装置、转刷特点：推流能力强，充氧负荷调节灵活，效率高，管理维修方便分类：固定式、浮箱式；敞开式、罩式；卧式、立式；轴承座过渡连接、悬臂连接3.2.2 表面曝气机表面曝气机转刷类别：Kessener转刷、TNO转刷、Mammoth转刷安装方式：螺旋式、错列式刷片结构：多条冲压成形的叶片用螺栓连接组合而成，多采用不锈钢。叶片形状：矩形、三角形、T形、W形、齿形、穿孔叶片3.2.2 表面曝气机表面曝气机工作原理：向水中充氧污水沿转刷运动的切线方向呈水滴飞溅状抛出水面，与空气强烈混合，使空气中的氧转移到污水中；推动污水以一定的速度在氧化沟中循环流动。曝气机推动力：混合液达到0.3m/s的平均流速时单位长度转刷能推动的混合液体积提升高度 h 与转刷浸没深度 I 和旋转线速度Vr 的关系：k,m,n试验常数国外部分转刷曝气机的技术性能参数国外部分转刷曝气机的技术性能参数Siemens3.2.2 表面曝气机表面曝气机转刷曝气机的特性曲线：反映了在转速和浸没深度一定的条件下，转刷曝气机充氧能力、动力效率及动力消耗的特点。3.2.2 表面曝气机表面曝气机(2)转碟式表面曝气机主要用于主要用于Orbal型氧化沟型氧化沟，具有工作水深大，充氧能力强、充氧效率高、结构简单、组装灵活等特点，尤其节能控制和减少占地方面具有明显优势。在保证满足混合液推流流速和充氧效率的条件下，使用有效水深可达4.35.0m。3.2.2 表面曝气机表面曝气机构成：电动机、减速传动装置、传动轴、曝气盘分类：立式、卧式；单轴式、多轴式；轴承过渡连接、旋臂连接3.2.2 表面曝气机表面曝气机多轴式转碟曝气机：能够适应Orbal氧化沟的外沟、中够、内沟工艺配置的需要，由于简化了传动机构，实现了一机共用，使得运行、维护、管理更加方便。3.2.2 表面曝气机表面曝气机转碟结构：转碟是曝气机的主要工作部件，由抗腐蚀玻璃钢或高强度工程塑料(聚丙烯)压铸成形。转碟自中心向圆周有若干呈放射线状规则排列的四棱锥凸块，形成许多条螺旋线，期间密布着大量的圆形凹穴(曝气孔)。3.2.2 表面曝气机表面曝气机 四棱锥凸块与圆形凹穴之间呈直线排列 碟面四棱锥凸块为非对称垂面棱锥体，也可将每个四棱锥凸块的迎水面设计为曲面，在转碟转动时带水量和进气量都大大增加。3.2.2 表面曝气机表面曝气机转碟设计成中线对开剖分式，以半法兰形式用螺栓对夹紧固于轴上，构成转碟整体。转碟直径系列在1400mm以下，厚度在1012.5mm之间，圆形凹穴直径12.5mm。转动轴采用厚壁热轧无缝钢管或不锈钢管加工。海斯顿环保设备有限公司所配用的氧化沟曝气转碟3.2.2 表面曝气机表面曝气机曝气原理：充氧+推流江苏溢洋集团YBP1500-T与YBP1400-A转碟曝气机不同碟片的曝气效果对比国内外转碟曝气机主要性能参数国内外转碟曝气机主要性能参数3.2.3 表面曝气设备的新发展表面曝气设备的新发展常规水平推流式表面曝气机，只适用于水深33.5m，使得氧化沟占地面积大，由于设备充氧能力和推流能力较低，沟底积泥较多，不能完全满足氧化沟，特别是大型氧化沟的需要。另一方面，实际操作中很难分别独立地控制充氧量和流速。尤其是对脱氮除磷要求高时，效果不好。3.2.3 表面曝气设备的新发展表面曝气设备的新发展(1)曝气转刷(碟)+导流板 Orbal氧化沟中曝气转刷浸没深度占水深的1/101/12，曝气转碟浸没深度占水深的1/61/7，在水深的2/33/4以下混合液流速几乎为0。前导流板整流、均布上下游流速，加大氧化沟底部流速；后导流板压水花和压气，将经过曝气的混合液引向沟底。3.2.3 表面曝气设备的新发展表面曝气设备的新发展(2)曝气转刷(碟)+低速潜水推流器在水深3.5m的氧化沟中附加低速潜水推流器，使氧化沟中污水保持一定流速，避免污泥沉积，可以使有效水深达到8m。3.2.3 表面曝气设备的新发展表面曝气设备的新发展(3)VLR(Vertical Loop Reactor)立环氧化沟工艺被处理污水绕着水平隔板作竖向循环流动。反应器上层采用转碟曝气机；下部设有气泡扩散器辅助曝气；另设固定的穿孔空气释放板，以提高氧的利用率。VLR的最大水深可达8.5m，由于其外形规整，便于与其他系统组合。3.3 SBR工艺及设备工艺及设备SBR(Sequencing Batch Reactor)序批式活性污泥法是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。1980年，美国建立第一个SBR工艺污水处理厂1985年，上海设计院设计投产了我国第一座SBR污水处理站3.3.1 SBR工艺工艺SBR的反应机制以及污染物的去除原理与传统活性污泥法基本相同，仅仅是运行操作方式不同。反应过程由进水、反应(曝气)、沉淀、排放(滗水)、待机(排泥)5个阶段循环进行。曝气方式：根据开始曝气的时间与进水过程时序的不同非限制曝气一边进水一边曝气；限 制 曝 气 进水完毕后曝气；半限制曝气进水阶段的后期开始曝气。3.3.1 SBR工艺工艺优点：无初沉池、二沉池、污泥回流，且曝气和静沉时间短，成本较常规活性污泥法节约2020%，占地面积少40%；在时间上不可逆，不存在返混，属于理想平推流反应器；沉淀过程中没有进水扰动，属于理想沉淀状态；好氧、缺氧、厌氧交替出现，能同时脱氮(8090%)除磷(80%)，BOD去除率95%，且污泥量少；曝气阶段溶解氧浓度02mg/L，在完成脱氮除磷情况下，能耗仅相当于传统活性污泥法；污水处理机械和工艺设备少，自控运行，管理方便。3.3.1 SBR工艺工艺缺点：连续进水时，对于单一SBR需在前面设置一大调节池；对于多个SBR，进水、出水阀门自动切换频繁，易坏；无法达到大型污水处理项目要求的连续进水、出水要求设备闲置率高；污水提升水头损失大；若需后处理，则要在后面设置一大的调节池。3.3.2 SBR 变型工艺变型工艺(1)ICEAS(Intermittent Cycle Extended Aeration System)间歇循环延时曝气系统预反应区连续进水，并根据污水性质选择曝气或缺氧搅拌；主反应区依次进行曝气、沉淀、滗水、排泥，脱氮除磷。两区间隔墙底部有孔洞，污水低速流入主反应区。3.3.2 SBR 变型工艺变型工艺(2)CASS(Cyclic Activated Sludge System)循环式活性污泥法3.3.2 SBR 变型工艺变型工艺CASS：第一区：生物选择区，厌氧，磷分解+反硝化+大分子物质水解第二区：辅助厌氧生物选择，水质、水量变化的缓冲第三区：主反应区。混合液处于好氧状态，完成降解有机物的过程；污泥内部处于缺氧状态，并由潜水泵抽送至第一区处理污泥负荷比ICEAS工艺高，投资比ICEAS工艺省25%。3.3.2 SBR 变型工艺变型工艺(3)DAT-IAT(Demand Aeration Tank-Intermittent Aeration Tank)需氧池-间歇曝气池工艺DAT池：预反应池，连续进水连续曝气，降解绝大部分有机物；IAT池：连续进水，相当于一传统SBR池。3.3.2 SBR 变型工艺变型工艺(4)UNITANK工艺与PI型T系列氧化沟类似，为三格池结构，外侧两池交替作为好氧池和沉淀池，之间池一直为好氧池。特点：高效、经济、自动化程度高上海建有我国最大的UNITANK池。LUCAS工艺：4个反应池的作用完全相同，采用轮换方式作为曝气池和沉淀池。3.4 生物膜法污水处理设备生物膜法污水处理设备生物膜法生物膜法是指废水流过生长在固定或悬浮支撑物(也称载体或填料)表面上的生物膜，利用生物氧化作用和各相间的物质交换，降解废水中有机污染物的方法，属于好氧生物处理方法。分类：填充式：污水和空气沿载体表面流过，并使它们充分接触生物滤池、生物转盘浸渍式：生物膜载体完全浸没在污水中，通过鼓风曝气供氧生物接触氧化装置(载体固定)、流化床生物膜反应器(载体流化)3.4 生物膜法污水处理设备生物膜法污水处理设备优点：对水质、水量有较强的适应性，不会发生污泥膨胀；生物更为丰富、稳定，产生的剩余污泥少；能处理低浓度的污水。缺点：生物膜载体增加了投资；载体材料的比表面积小，反应器空间利用率低；处理效率比活性污泥法低，主要适用于中小水量的处理3.4.1 生物膜法原理生物膜法原理生物膜的形成：载体截留悬浮物、吸附有机物 微生物繁殖 微生物吸附悬浮物、有机物 微生物形成生物膜净化原理：由细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物组成的膜状生物群落，构成的食物链可有效地去除水中的有机污染物。同活性污泥相比，生物膜的食物链长而复杂，因此产生的污泥少而抗冲击负荷的能力强。3.4.2 生物滤池生物滤池以土壤自净原理为依据发展起来的。池内滤料固定，污水自上而下流过滤料。由于和不同层面微生物接触的污水水质不同，因而微生物组成也不同，使得微生物食物链长，产生污泥量少。运行简单，依靠自然通风曝气，费用低。分类：普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池(超速滤池)。(1)普通生物滤池第一代生物滤池，滤料采用碎石、炉渣、焦炭等，操作简单，处理高度硝化的污水，BOD去除率85 95%，但是处理负荷低，易堵塞。3.4.2 生物滤池生物滤池(2)高负荷生物滤池限制进水BOD值200mg/L+处理水回流滤料广泛采用聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等材料制成的波形板、管状和蜂窝状人工材料。BOD去除率7580%。3.4.2 生物滤池生物滤池(3)塔式生物滤池第二代生物滤池加大滤层厚度提高处理能力；提高有机负荷促使生物膜快速生长；提高水力负荷冲刷生物膜，加速其更新，保持良好活性。填料采用轻质的环氧树脂固化的玻璃布蜂窝滤料，BOD去除率6580%。3.4.2 生物滤池生物滤池(4)曝气生物滤池第三代生物滤池人工强制曝气代替自然通风；采用粒径小的滤料；生物处理+过滤，省去二沉池；反冲洗抑制堵塞；生物膜+生物絮体，同时发挥生物膜法和活性污泥法的优点。3.4.3 生物转盘反应装置生物转盘反应装置生物转盘浸没式生物滤池转盘上浸入污水中的生物膜对有机物进行吸附，暴露在空气中生物膜从空气中吸收氧气对有机物进行降解。结构简单、电耗低、不发生堵塞。3.4.3 生物转盘反应装置生物转盘反应装置盘片是生物转盘的主要部件，盘材应满足质轻、价廉、耐腐蚀、易加工、有一定的强度。盘片多为圆形或正多边形。进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅长的时间隧道，袅结束