小型污水處理集成裝置

小型污水處理集成裝置——國(guó)內(nèi)凈水污泥的利用前景

當(dāng)前國(guó)內(nèi)自來(lái)水廠為了避免出水中感染性微生物的影響，過(guò)量投加鋁鹽，確保出水濁度低于0.1NTU，脫水后污泥鋁離子含量高不適用于農(nóng)業(yè)用土，有前景的凈水污泥資源化利用是作為園林綠化、建設(shè)材料及水泥原料，但脫水后污泥含水率必須小于60%，可采用按比例摻混方式進(jìn)行處置。對(duì)已采用離心機(jī)、帶機(jī)污泥脫水工藝的水廠，脫水后的污泥無(wú)法滿足城市生活垃圾填埋場(chǎng)對(duì)泥餅馱椿??梅段Ы?徊嚼┐螅?椅扌璧ザ郎柚鎂凰?勰嗵盥癯　?/div>

對(duì)于國(guó)內(nèi)水廠新建的排泥水項(xiàng)目可根據(jù)泥質(zhì)、污泥粒徑分布及壓縮系數(shù)情況，壓縮系數(shù)大、黏土占比較大的污泥宜采用離心脫水;壓縮系數(shù)小、黏土占比小的污泥應(yīng)采用板框深度脫水，板框脫水后泥餅含固率高，可達(dá)到30%～45%，給泥餅的進(jìn)一步處置帶來(lái)便利，板框脫水后含水率低于60%的泥餅破碎后可直接進(jìn)行相應(yīng)的資源化利用，含水率高于60%的泥餅破碎后只需進(jìn)行太陽(yáng)能干化，無(wú)需采用熱風(fēng)干燥工藝，大幅減少泥餅儲(chǔ)存場(chǎng)地，降低處置費(fèi)用。由于凈水廠排泥水的黏性比較高，宜選用濾布行走式板框機(jī)，同時(shí)根據(jù)季節(jié)性污泥特性板框機(jī)可選用加藥(PAM)及加溫?zé)o加藥兩種模式，避免采用石灰和FeCl3工藝對(duì)泥餅資源化的影響，同時(shí)板框機(jī)需配有在線濾布化學(xué)及高壓清洗裝置(清洗壓力4-7MPa)，確保濾布堵塞后能有效恢復(fù)濾布透氣度，提高板框機(jī)處理效率及自動(dòng)化運(yùn)行水平。

有些地區(qū)自來(lái)水廠脫水后出現(xiàn)污泥重金屬及毒性有機(jī)物超標(biāo)的現(xiàn)象，該污泥無(wú)法資源化利用，需對(duì)污泥進(jìn)行熱干化后通過(guò)1000℃高溫?zé)Y(jié)處理，可將鋁、錳、砷等有害物質(zhì)無(wú)害化、安定化，并對(duì)燒結(jié)后污泥進(jìn)行安全填埋處置。

UASB工藝說(shuō)明

近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展很快，應(yīng)用面很寬，在各個(gè)行業(yè)都有應(yīng)用，生產(chǎn)性規(guī)模不等。實(shí)踐證明，它是污水實(shí)現(xiàn)資源化的一種技術(shù)成熟可行的污水處理工藝，既解決了環(huán)境污染問(wèn)題，又能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，具有廣闊的應(yīng)用前景。

  　　厭氧膨脹顆粒床反應(yīng)器是在上流式厭氧污泥床(UASB) 反應(yīng)器的研究成果的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)的第三代超厭氧反應(yīng)器,該種類型反應(yīng)器除具有UASB反應(yīng)器的全部特性外,還具有以下特征,

  　　即: ①高的液體表面上升流速和COD 去除負(fù)荷; 

  　?、趨捬跷勰囝w粒粒徑較大,反應(yīng)器抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng); 

  　?、鄯磻?yīng)器為塔形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),具有較高的高徑比,占地面積小; 

  ④可用于SS 含量高的和對(duì)微生物有毒性的廢水處理。

  經(jīng)膨脹床處理后的廢水除一部分參與內(nèi)循環(huán)外，其余污水通過(guò)一級(jí)三相分離器后，進(jìn)入精處理區(qū)的顆粒污泥床區(qū)進(jìn)行剩余COD降解與產(chǎn)沼氣過(guò)程，提高和保證了出水水質(zhì)。

由于大部分COD已經(jīng)被降解，所以精處理區(qū)的COD負(fù)荷較低，產(chǎn)氣量也較小。該處產(chǎn)生的沼氣由二級(jí)三相分離器收集，通過(guò)集氣管進(jìn)入氣液分離器并被導(dǎo)出處理系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)精處理區(qū)處理后的廢水經(jīng)二級(jí)三相分離器作用后，上清液經(jīng)出水區(qū)排走，顆粒污泥則返回精處理區(qū)污泥床。

   8.CASB厭氧生物反應(yīng)器

  CASB循環(huán)流厭氧污泥床是一種利用厭氧微生物處理污水中有機(jī)污染物的主要設(shè)備之一。其特點(diǎn)是處理費(fèi)用低（無(wú)需鼓風(fēng)曝氣）、可處理高濃度有機(jī)污染物污水、可回收利用沼氣、設(shè)備占地面積小（容積負(fù)荷高、設(shè)備高度高）等。隨著研究的深入，厭氧生物反應(yīng)器在處理高難度有機(jī)廢水方面的特殊效果也引起了高度觀注。

應(yīng)用多的厭氧生物反應(yīng)器是UASB厭氧生物反應(yīng)器。這種反應(yīng)器被稱為第二代厭氧生物反應(yīng)器。其特點(diǎn)是技術(shù)成熟、制造簡(jiǎn)便。隨著流化反應(yīng)理論的運(yùn)用，以相對(duì)穩(wěn)定的厭氧生物床為特點(diǎn)的UASB反應(yīng)器顯示出反應(yīng)效率低的劣勢(shì)。而主流第三代反應(yīng)器如EGSB、IC等厭氧生物反應(yīng)器運(yùn)用流化反應(yīng)理論，將厭氧生物反應(yīng)器的應(yīng)用領(lǐng)域和反應(yīng)效率都大大推進(jìn)一步，*也逐年提升。

CASB也是一種在UASB基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型厭氧生物反應(yīng)器，且同時(shí)也是對(duì)EGSB、IC等第三代厭氧生物反應(yīng)器的改進(jìn)。從外形上看，CASB、EGSB、IC等都較UASB高大，因此在相同的容積下，CASB、EGSB、IC等都較UASB占地面積小；但EGSB一般擁有一個(gè)巨大的“腦殼”，這個(gè)“腦殼”的作用是用來(lái)進(jìn)行氣、固、液三相分離，如果這個(gè)“腦殼”不夠大則氣、固、液三相分離的效果就達(dá)不到，這種情況給EGSB的建造帶來(lái)很大的負(fù)擔(dān)；EGSB還擁有一個(gè)外回流系統(tǒng)，依靠此系統(tǒng)，反應(yīng)器內(nèi)的厭氧生物得以流化，但也增加了大量的動(dòng)力消耗；IC不需要巨大的“腦殼”，也不需要外回流系統(tǒng)，但需要更高的“個(gè)頭”，這個(gè)高出的“個(gè)頭”的作用除提供氣、固、液三相分離外，更主要的作用是實(shí)現(xiàn)依靠反應(yīng)器自身產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行反應(yīng)器內(nèi)回流，但這個(gè)高出的“個(gè)頭”卻不參與厭氧生物流化反應(yīng)，因此消耗了部分反應(yīng)器有效容積。CASB采用了特殊的內(nèi)部構(gòu)造，使其不需要巨大的“腦殼”，不需要外回流系統(tǒng)，也不需要額外高出的“個(gè)頭”，卻能獲得更好的流化效果，適用領(lǐng)域更為廣闊。

CASB厭氧生物反應(yīng)器中，進(jìn)水與反應(yīng)器中的厭氧生物菌在主反應(yīng)區(qū)（A區(qū)）充分混合并反應(yīng)，是反應(yīng)器的主要產(chǎn)沼氣區(qū)。在主反應(yīng)區(qū)，厭氧生物菌和進(jìn)水混合物隨沼氣向上移動(dòng)，水質(zhì)逐漸被凈化，到達(dá)B區(qū)時(shí)，進(jìn)水中有機(jī)物已經(jīng)大部分得到降解，產(chǎn)氣量明顯降低。在B區(qū)，A區(qū)所產(chǎn)沼氣被分離出來(lái)由沼氣管排出，厭氧生物菌和水流夾帶著少量的沼氣進(jìn)入C區(qū)。C區(qū)是副反應(yīng)區(qū)，在C區(qū)，水中有機(jī)物進(jìn)一步被厭氧生物菌降解，有少量產(chǎn)氣，比重較大的厭氧生物菌直接落入A區(qū)，比重較小的厭氧生物菌附著著少量沼氣隨出水到達(dá)三相分離器。在經(jīng)過(guò)三相分離器時(shí)，沼氣被分離出來(lái)通過(guò)沼氣管排出，比重較大的厭氧生物菌重新回到C區(qū)，比重較小的厭氧生物菌則隨出水到達(dá)D區(qū)。在D區(qū)，比重較大的厭氧生物菌會(huì)形成一個(gè)不穩(wěn)定的厭氧床繼續(xù)降解有機(jī)物，比重較小的厭氧生物菌則隨出水排出反應(yīng)器。

升流式厭氧污泥床

  UASB ( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下簡(jiǎn)稱UASB）工藝由于具有厭氧過(guò)濾及厭氧活性污泥法的雙重特點(diǎn)，作為能夠?qū)⑽鬯械奈廴疚镛D(zhuǎn)化成再生清潔能源——沼氣的一項(xiàng)技術(shù)。對(duì)于不同含固量污水的適應(yīng)性也強(qiáng)，且其結(jié)構(gòu)、運(yùn)行操作維護(hù)管理相對(duì)簡(jiǎn)單，造價(jià)也相對(duì)較低，技術(shù)已經(jīng)成熟，正日益受到污水處理業(yè)界的重視，得到廣泛的歡迎和應(yīng)用。 1971年荷蘭瓦格寧根（Wageningen）農(nóng)業(yè)大學(xué)拉丁格（Lettinga）教授通過(guò)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用重力場(chǎng)對(duì)不同密度物質(zhì)作用的差異，發(fā)明了三相分離器。

運(yùn)行管理
厭氧生物膜反應(yīng)池的運(yùn)行管理主要為污泥的定期排放與處置，污泥排放后不能隨意堆置，否則易生蚊蠅，滲漏水會(huì)對(duì)周邊水體環(huán)境造成二次污染。污泥排放量少且污泥濃度低，則建議返回化糞池，進(jìn)行循環(huán)處理;若污泥排放量大或污泥濃度高，則建議跟后續(xù)好氧處理設(shè)施如氧化溝等排放的污泥一起進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚硖幹谩?/span>
生物過(guò)濾除臭原理
Ottengraf等提出了生物膜理論，并建立了模型來(lái)描述低濃度有機(jī)廢氣的凈化過(guò)程。孫石等較早地在國(guó)內(nèi)介紹了Ottengraf模型，并認(rèn)為惡臭氣體在生物濾池中的吸附凈化一般要經(jīng)歷以下幾個(gè)步驟：
①?gòu)U氣中的有機(jī)污染物首先同水接觸并溶解(或混合)于水中，即由氣膜擴(kuò)散進(jìn)入液膜；
②溶解(或混合)于液膜中的有機(jī)污染物在濃度差的推動(dòng)下進(jìn)一步擴(kuò)散到生物膜內(nèi)，進(jìn)而被其中的微生物捕獲并吸收；
③進(jìn)入微生物體內(nèi)的有機(jī)污染物在其自身的代謝過(guò)程中作為能源和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被分解，終轉(zhuǎn)化為無(wú)害的化合物。
在凈化過(guò)程中，總吸收速率主要取決于氣、液兩相中的有機(jī)污染物擴(kuò)散速率(氣膜擴(kuò)散、液膜擴(kuò)散)和生化反應(yīng)速