小型污水處理集成裝置

小型污水處理集成裝置——國內(nèi)凈水污泥的利用前景

當前國內(nèi)自來水廠為了避免出水中感染性微生物的影響，過量投加鋁鹽，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行處置。對已采用離心機、帶機污泥脫水工藝的水廠，脫水后的污泥無法滿足城市生活垃圾填埋場對泥餅馱椿??梅段Ы?徊嚼┐螅?椅扌璧ザ郎柚鎂凰?勰嗵盥癯　?/div>

對于國內(nèi)水廠新建的排泥水項目可根據(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，可達到30%～45%，給泥餅的進一步處置帶來便利，板框脫水后含水率低于60%的泥餅破碎后可直接進行相應(yīng)的資源化利用，含水率高于60%的泥餅破碎后只需進行太陽能干化，無需采用熱風(fēng)干燥工藝，大幅減少泥餅儲存場地，降低處置費用。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，同時根據(jù)季節(jié)性污泥特性板框機可選用加藥(PAM)及加溫?zé)o加藥兩種模式，避免采用石灰和FeCl3工藝對泥餅資源化的影響，同時板框機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，提高板框機處理效率及自動化運行水平。

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

UASB工藝說明

近年來在國內(nèi)外發(fā)展很快，應(yīng)用面很寬，在各個行業(yè)都有應(yīng)用，生產(chǎn)性規(guī)模不等。實踐證明，它是污水實現(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)境污染問題，又能取得較好的經(jīng)濟效益，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 去除負荷; 

  　　②厭氧污泥顆粒粒徑較大,反應(yīng)器抗沖擊負荷能力強; 

  　　③反應(yīng)器為塔形結(jié)構(gòu)設(shè)計,具有較高的高徑比,占地面積小; 

  ④可用于SS 含量高的和對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，其余污水通過一級三相分離器后，進入精處理區(qū)的顆粒污泥床區(qū)進行剩余COD降解與產(chǎn)沼氣過程，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負荷較低，產(chǎn)氣量也較小。該處產(chǎn)生的沼氣由二級三相分離器收集，通過集氣管進入氣液分離器并被導(dǎo)出處理系統(tǒng)。經(jīng)過精處理區(qū)處理后的廢水經(jīng)二級三相分離器作用后，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污染物的主要設(shè)備之一。其特點是處理費用低（無需鼓風(fēng)曝氣）、可處理高濃度有機污染物污水、可回收利用沼氣、設(shè)備占地面積小（容積負荷高、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。其特點是技術(shù)成熟、制造簡便。隨著流化反應(yīng)理論的運用，以相對穩(wěn)定的厭氧生物床為特點的UASB反應(yīng)器顯示出反應(yīng)效率低的劣勢。而主流第三代反應(yīng)器如EGSB、IC等厭氧生物反應(yīng)器運用流化反應(yīng)理論，將厭氧生物反應(yīng)器的應(yīng)用領(lǐng)域和反應(yīng)效率都大大推進一步，*也逐年提升。

CASB也是一種在UASB基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型厭氧生物反應(yīng)器，且同時也是對EGSB、IC等第三代厭氧生物反應(yīng)器的改進。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一般擁有一個巨大的“腦殼”，這個“腦殼”的作用是用來進行氣、固、液三相分離，如果這個“腦殼”不夠大則氣、固、液三相分離的效果就達不到，這種情況給EGSB的建造帶來很大的負擔(dān)；EGSB還擁有一個外回流系統(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“個頭”，這個高出的“個頭”的作用除提供氣、固、液三相分離外，更主要的作用是實現(xiàn)依靠反應(yīng)器自身產(chǎn)生的沼氣進行反應(yīng)器內(nèi)回流，但這個高出的“個頭”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)，厭氧生物菌和進水混合物隨沼氣向上移動，水質(zhì)逐漸被凈化，到達B區(qū)時，進水中有機物已經(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)沼氣被分離出來由沼氣管排出，厭氧生物菌和水流夾帶著少量的沼氣進入C區(qū)。C區(qū)是副反應(yīng)區(qū)，在C區(qū)，水中有機物進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三相分離器。在經(jīng)過三相分離器時，沼氣被分離出來通過沼氣管排出，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D區(qū)。在D區(qū)，比重較大的厭氧生物菌會形成一個不穩(wěn)定的厭氧床繼續(xù)降解有機物，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：以下簡稱UASB）工藝由于具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點，作為能夠?qū)⑽鬯械奈廴疚镛D(zhuǎn)化成再生清潔能源——沼氣的一項技術(shù)。對于不同含固量污水的適應(yīng)性也強，且其結(jié)構(gòu)、運行操作維護管理相對簡單，造價也相對較低，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）教授通過物理結(jié)構(gòu)設(shè)計，利用重力場對不同密度物質(zhì)作用的差異，發(fā)明了三相分離器。

運行管理
厭氧生物膜反應(yīng)池的運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，滲漏水會對周邊水體環(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行適當?shù)奶幚硖幹谩?/span>
生物過濾除臭原理
Ottengraf等提出了生物膜理論，并建立了模型來描述低濃度有機廢氣的凈化過程。孫石等較早地在國內(nèi)介紹了Ottengraf模型，并認為惡臭氣體在生物濾池中的吸附凈化一般要經(jīng)歷以下幾個步驟：
①廢氣中的有機污染物首先同水接觸并溶解(或混合)于水中，即由氣膜擴散進入液膜；
②溶解(或混合)于液膜中的有機污染物在濃度差的推動下進一步擴散到生物膜內(nèi)，進而被其中的微生物捕獲并吸收；
③進入微生物體內(nèi)的有機污染物在其自身的代謝過程中作為能源和營養(yǎng)物質(zhì)被分解，終轉(zhuǎn)化為無害的化合物。
在凈化過程中，總吸收速率主要取決于氣、液兩相中的有機污染物擴散速率(氣膜擴散、液膜擴散)和生化反應(yīng)速