5m3/d一體化污水處理設備裝置

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土地處理作為一種革新-替代技術,由于具有運行成本低、易于管理、操作簡單、處理效果好等優點,近年來被廣泛運用于生活污水、低濃度工業廢水、養殖場廢水的三級處理以及一些高濃度廢水的深度處理。對于土地處理中污染物發生的轉化方式以及規律,目前研究較少。本文采用3種填料:粘土、粘土+15%稻殼、粘土+30%稻殼,制作成不同填料高度的土柱,來探討土地處理過程中氮的遷移轉化規律,獲得的主要結論如下。
TP的去除作用包括了吸附與沉淀,其中以沉淀作用為主。氟-碳酸鈣對真實生活污水TP的去除研究。通過靜態試驗方法(批試驗)重點研究試驗中氟投加量、碳酸鈣投加量、攪拌轉速對TP去除效果的影響。試驗結果表明,在氟量2.52g/200mL、攪拌轉速(180r/min-280r/min)、碳酸鈣量(9.00g-18.00g)、進水TP為20mg/L時,反應時間為10min時出水TP降低到1.0mg/L左右,磷的去除率可達97%左右。TP的去除機理包主要包括了沉淀、吸附以及一定的生物作用。氟-碳酸鈣處理生活污水的柱試驗結果表明,該混合物可以很有效的去除生活污水中的磷。在初期出水中磷的非常低,反應初期出水中含磷量遠遠低于國家城鎮污水排放標準,隨著處理水量的增加,出水含磷量升高,zui后直至初始值;處理水量、除磷量、試驗材料的使用壽命、氟磷通比量與氟投加量成一定冪數關系。對于所使用的試驗裝置而言,氟:碳酸鈣:滲慮介質的質量配比為25.20(g):22.50(g):1000(g)。磷的去除是沉淀、截慮、吸附以及一定生物作用共同的結果。靜態試驗中,出水中殘余氟量在6-7mg/L;動態試驗中,出水殘余氟量分成三個階段:(1)前期約3mg/L;(2)中期約2.5mg/L;(3)末期約1mg/L,對于城鎮污水排放的水質來看影響不是很大。

5m3/d一體化污水處理設備裝置

(2)通過本文實驗結果中TN的變化和COD的差分法分析變化計算,推測土地處理裝置的上部可能發生了同步化反化。(3)在粘土柱底部40～50cm這一段,TN的變化若按傳統化反化反應,則所需的COD量遠大于COD在此段的實際變化量,根據此段所處的厭氧和低碳源的環境條件下,推測在這段可能發生了厭氧氨氧化脫氮反應,這也可能是在這段不能很好的用氮的轉化速率來描述TN的轉化速率這一現象的原因,這一推測,需要在下一階段通過生物化學檢驗方法,驗證厭氧氨氧化菌的存在。
廢水中的磷是造成水體富營養化的主要根源之一。如何減少廢水中磷的排放量,已成為保護水體的重要課題。本文研究了分析純度氟-碳酸鈣對模擬含磷污水和實際生活污水中鹽的去除。氟-碳酸鈣對模擬污水中TP的去除研究。通過批試驗方法重點研究氟投加量、反應時間、pH對TP去除效果的影響。試驗結果表明,在氟量0.84g/100mL、進水TP為10mg/L、進水pH在6-9時,反應20min就可以使殘留磷降低到檢出限以下(0.02mg/L),TP去除率達到99%以上。TP的去除作用包括了吸附與沉淀,其中以沉淀作用為主。氟-碳酸鈣對真實生活污水TP的去除研究。通過靜態試驗方法(批試驗)重點研究試驗中氟投加量、碳酸鈣投加量、攪拌轉速對TP去除效果的影響。試驗結果表明,在氟量2.52g/200mL、攪拌轉速(180r/min-280r/min)、碳酸鈣量(9.00g-18.00g)、進水TP為20mg/L時,反應時間為10min時出水TP降低到1.0mg/L左右,磷的去除率可達97%左右。TP的去除機理包主要包括了沉淀、吸附以及一定的生物作用。氟-碳酸鈣處理生活污水的柱試驗結果表明,該混合物可以很有效的去除生活污水中的磷。在初期出水中磷的非常低,反應初期出水中含磷量遠遠低于國家城鎮污水排放標準,隨著處理水量的增加,出水含磷量升高,zui后直至初始值;處理水量、除磷量、試驗材料的使用壽命、氟磷通比量與氟投加量成一定冪數關系。對于所使用的試驗裝置而言,氟:碳酸鈣:滲慮介質的質量配比為25.20(g):22.50(g):1000(g)。磷的去除是沉淀、截慮、吸附以及一定生物作用共同的結果。靜態試驗中,出水中殘余氟量在6-7mg/L;動態試驗中,出水殘余氟量分成三個階段:(1)前期約3mg/L;(2)中期約2.5mg/L;(3)末期約1mg/L,對于城鎮污水排放的水質來看影響不是很大。
土地處理作為一種革新-替代技術,由于具有運行成本低、易于管理、操作簡單、處理效果好等優點,近年來被廣泛運用于生活污水、低濃度工業廢水、養殖場廢水的三級處理以及一些高濃度廢水的深度處理。對于土地處理中污染物發生的轉化方式以及規律,目前研究較少。本文采用3種填料:粘土、粘土+15%稻殼、粘土+30%稻殼,制作成不同填料高度的土柱,來探討土地處理過程中氮的遷移轉化規律,獲得的主要結論如下。(1)通過生物濾池中氮的轉化速率模型來建立了土地處理中TN的轉化模型,所獲得的計算結果,與實驗數據符合性較好,該模型適合于表達土地處理中TN的轉化速率。實驗結果顯示大部分NH4+-N在填料表層20～30cm被化,NH4+-N的轉化符合一級動力學模型;NO3--N在填料30cm處達到zui高濃度,與常規污水處理裝置中,NH4+-N的轉化符合零級反應規律明顯不同,提示:其氧化機理和條件有著自己的特殊規律。(2)通過本文實驗結果中TN的變化和COD的差分法分析變化計算,推測土地處理裝置的上部可能發生了同步化反化。(3)在粘土柱底部40～50cm這一段,TN的變化若按傳統化反化反應,則所需的COD量遠大于COD在此段的實際變化量,根據此段所處的厭氧和低碳源的環境條件下,推測在這段可能發生了厭氧氨氧化脫氮反應,這也可能是在這段不能很好的用氮的轉化速率來描述TN的轉化速率這一現象的原因,這一推測,需要在下一階段通過生物化學檢驗方法,驗證厭氧氨氧化菌的存在。

現有難生物降解廢水的深度處理技術
現有難生物降解廢水的深度處理技術目前主要有活性炭或硅藻土吸附技術、反滲透膜技術、微電解技術、光化學/臭氧氧化技術、類芬頓氧化技術、濕法氧化技術以及超臨界氧化技術等，這些技術或多或少都在難生物降解廢水出水的深度處理中得到不同程度的應用，尤其是活性炭吸附技術、反滲透膜技術應用較為普遍。
難生物降解有機廢水的來源及其水質特征
難生物降解有機廢水主要是指可生化性小于0.2但還需繼續處理的水，其來源非常廣泛，大體可以分為以下四類：類是生活污水生化處理出水或尾水;第二類是高濃度生化性好的廢水處理出水;第三類是園區綜合廢水處理出水;第四類是生物毒性大的工業廢水排水。
類生活污水生化處理出水，其來源是城市、城鎮以及人員集中生活居住地的生活污水。這類水總體特征是水量大、營養較為豐富、COD在100~300 mg/L，可生化性良好(B/C大于0.3)，經以生化為主體的工藝處理后，原污水中的大部分有機物均得到非常充分的降解，出水中的有機物主要有兩類，一是污水中本身就存在的微生物處理過程中剩下難啃的“硬骨頭”，二是微生物在分解污廢水中的有機物時新產生的代謝產物，二者都屬于難生物降解部分，因此出水雖然達到了原有排放標準，但其可生化性已然從大于0.3降到0.2以下。國家實行新的排放標準后，對于出水的深度處理，尤其是對難生物降解有機物的去除就顯得尤為重要。
第二類高濃度生化性好的廢水生化處理出水，其來源有畜禽養殖廢水、垃圾滲濾液、食品行業加工廢水等，這類水一般地點較為偏遠、周邊缺少二忌污處理設施，單個企業排水規模一般為每天100~300 m3。這類水營養雖豐富，可生化性好，但因COD非常高，可達5000~20000 mg/L，經生化工藝處理后，其COD仍在1500~2 000 mg/L或以上，可生化性已然從0.3~0.6降至0.1以下，既不能滿足排放需要，也滿足不了回用需求，因此需要繼續進一步深化處理。
第三類園區綜合廢水處理出水，其來源主要為工業園區的少量生活污水與園區工業企業排放的經過處理符合相關要求出水的混合水，這類水的總體特征為工業排放水量大，COD在100~500 mg/L，缺營養，可生化性差，B/C小于0.2，甚至0.1，與園區生活污水混合后，營養雖有改善，但因生活污水相對少，形成的綜合廢水仍難采取單一的生化工藝進行達標處理，必須經深度處理才能滿足回用或排放要求。
第四類生物毒性大的工業廢水排水，這類水來源于工業企業的生產，其排水規模因企業生產對象不同有很大不同，有的排放量少，污染物濃度不僅非常高，而且變化幅度大，如家具生產排放水，日排放量3~5 m3，水質變化卻非常大，COD在3 000~200000 mg/L;再如某些選礦企業排放水，日排放量1~2 m3，COD卻高達130000 mg/L以上。
活性炭吸附技術是通過活性炭材質的多空結構吸附性能將水中難生物降解的大分子物質吸附到活性炭的多孔介質結構中，從而降低出水中有機物的濃度，由于污染物只是轉移，并沒有進行*的分解處理。因此，當活性炭吸附達到吸附平衡或吸附飽和時，就需要對活性炭進行再生處理。在活性炭吸附性能一定的情況下，水中污染物濃度越低，達到吸附飽和或吸附平衡的時間就越長，處理水量就越多，因此通常利用活性炭來進行接近滿足排放要求的尾水處理。
反滲透膜分離技術是利用水中溶質粒徑不同、濃度不同，其滲透壓有明顯差異的原理，通過加壓方式將水從含溶質分子種類多、濃度高的一側通過膜逆向進入到溶質分子種類少、濃度低的一側的物理分離方法。反滲透膜分離技術的分離效率或產水效率在50%~75%，經過反滲透膜分離后，出水水質相對較好，可鐘回用或排放。分離后有機物就被截留在余下25%~50%的水中，形成濃溶液。濃溶液一方面還有待繼續處理，另一方面會對膜造成污染和腐蝕破壞，處理不好會嚴重影響膜的使用壽命。
分散式污水處理系統不僅適用于洽達的發展中國家，在某些情況下，它同樣適用于發達國家。近年來，發達國家的城市中心人口密度正在逐漸下降，人們逐步開始向城市邊緣分散定居，而此時如果建造集中式污水處理廠將不再合適。根據環境署2002年統計數據，美國有25%的人口已在使用分散式污水處理系統。
本文將探討對比幾種典型的分散式污水處理技術的優缺點與適用性，以及如何進行技術選擇與如何打破工程應用瓶頸。
傳統與新型分散式污水處理工藝
根據帕維亞大學的實驗結果，采用BCR反應器，COD去除率為93—97%，脫氮率為75—79%。需要注意的是，實驗流量只有22L/m?d，遠低于zui大操作流量(10—50 L/m?d)，因此，實驗期間系統過濾能力本穩定，無需反沖洗的前提下，可以穩定運行1年左右。而實際運行條件下，常用膜材質的孔徑約為0.1μm，3個月后系統過濾能力降低77%，需要更換膜或者進行再生。帕維亞大學也指出，實際運行結果有可能會與實驗結果相差較大，具體處理效果取決于膜的種類、污水組分與操作工況。
分散式污水處理的可持續性分析
所謂“zui合適的技術”包括經濟*、環境友好、技術穩定、公眾認可等特性。設計“可持續性技術”需要從以下維度綜合考慮：
(1)健康與衛生：將可能影響公共衛生的病原體和有害物質的風險降至zui低；
(2)能源與資源：考慮建設和運行所消耗的能源和資源，以及能回收利用的資源(例如將水、營養物返還農業)，同售合考慮再生資源(例如沼氣)；
(3)技屎zui大程度地發揮技術功能，確保整個系統的構建、運行和監控。同時，要考慮技術應對電力供應、水資源短缺、洪澇等緊急事件時的穩健性和盲點，以及技術對于現有礎設施或社會經濟發展的靈活性與適應性；