生活污水处理工艺流程 11页

'生活污水处理工艺流程生活污水处理工艺目前已相当成熟，其核心技术为活性污泥法和生物膜法，对活性污泥法（或生物膜法）的改进及发展形成了各种不同的生活污水处理工艺，传统的活性污泥法处理工艺在中小型生活污水处理已较少使用。根据污水的水量、水质和出水要求及当地的实际情况，选用合理的污水处理工艺，对污水处理的正常运行、处理费用具有决定性的作用。一、典型生活污水水质经使用后的生活用水水质发生了变化，水中增加了有机物、悬浮物和致病菌。比较典型的生活污水水质中生化需氧量(BOD5)-般为l00-400mg／LI化学需氧量(CODcr)-般为250—1000mg／LI悬浮物(Ss)一般为100-350mg／LIPH值为6-9。二、生活污水处理工艺流程典型的生活污水处理完整工艺如下：污水——前处理——生化法——二沉池——消毒——出水         |                    |         -——-——污泥处理系统--前处理也称为预处理技术，常用的有格栅或格网、调节池、沉砂池、初沉池等。由于生活污水处理的核心是生化部分，因此我们称污水处理工艺是特指这部分，如接触氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法（包括厌氧和好氧）处理生活污水在目前是最经济、最适用的污水处理工艺，根据生活污水的水量、水质及现场的条件而选择不同的污水处理工艺对投资及运行成本具有决定性的影响。下面就目前常用的生活污水处理工艺作一简介。1、无能耗地埋式小型生活污水装置即改进型化粪池，工艺流程如下：污水——厌氧水解池——厌氧过滤池——氧化沟——出水厌氧水解池即为国标化粪池，厌氧过滤池即为厌氧接触氧化池，内置填料，氧化沟即利用排水沟及强制通风，空气中的氧气溶入污水中的过程为自然进行。这一污水处理工艺适宜单个住宅楼的生活污水处理，且可与国标化粪池组合使用，其最大的优点是运行费用为零。出水水质可达到国家《污水综合排放标准》中的二级标准。该工艺适宜于污水量小于20m3/d的污水处理工程，可在较为富裕的农村地区使用。 2、A/O法即厌氧—好氧污水处理工艺，流程如下：污水——前处理——厌氧水解池——接触氧化池——沉淀池——过滤池——出水                 |_______污泥回流___|设计要点：A：厌氧水解池采用上升流式厌氧污泥床反应器的形式，设计水力停留时间为2~4小时。厌氧池下部为污泥床区，污泥床厚度通常控制在1~1.2M之间，进水系统可采用脉冲进水中阻力布水系统，底部设布水沟，保留污泥不沉积底部，呈悬浮状态。污泥床平均浓度为30~35g/l,则污泥负荷为0.35~0.30kgCODcr/kg(ss).d。B：生物接触氧化工艺是介于活性污泥法与生物膜法之间的一种污水处理工艺。池内设有填料，微生物一部分以生物膜的形式固着于填料表面，一部分则以絮状悬浮生长于水中，因此它兼有活性污泥法与生物滤池的特点。曝气系统可采用鼓风或射流曝氧增氧系统（设计时必须考虑投资及运行成本）。为培养微生物的不同的优势菌种，将接触氧化池分为两格是行之有效的。第一格有效水力停留时间为2.5小时，有机负荷为1.15kgBOD5/m3.d。第二格有效水力停留时间为1.5小时，有机负荷0.768kgBOD5/m3.d。A/O法的主要特点是：适应能力强；耐冲击负荷；高容积负荷；不存在污泥膨胀；排泥量非常少；具有较好的脱氮效果。由A/O法衍生的A2/O、A3/O污水处理工艺，原理上是相似的。3、SBR法即间歇式活性污泥法，由于它具有一系列优于普通活性污泥法的特征，目前已普遍应用于污水处理工程中。SBR法中曝气池兼具沉淀的作用，厌氧、好氧也在同一池进行。其运行操作由流入、反应、沉淀、排放、待机五个工序组成。通过调节每个工序的时间，可达到除磷脱氮的效果。前处理——SBR反应器——过滤——出水            |         污泥处置设计要点：理论上SBR反应器的容积负荷有一个较在的范围，为0.1~1.3kgBOD5/m3.d，但为安全计，一般取低值，如0.1kgBOD5/m3.d左右。最高水位和最低水位，最高水位即反应时的水位，最低水位是指排放工序结束时的水位，最低水位必须保证在排水在此水位时，沉淀污泥不随上清液而流失。 SBR工艺的主要特点有：出水水质较好；占地少；不产生污泥膨胀；除磷脱氮效果好。4、氧化沟氧化沟是活性污泥法的一种变形，其池体狭长，故称为氧化沟。氧化沟有多种构造型式，典型的有：A：卡罗塞式；B：奥巴尔型；C：交替工作式氧化沟；D：曝气—沉淀一体化氧化沟氧化沟技术已广泛应用于大中型城市污水处理厂，其规模从每日几百立方米至几万立方米，工艺日趋完善，其构造型式也越来越多。其主要特点是：进出水装置简单；污水的流态可看成是完全混合式，由于池体狭长，又类似于推流式；BOD负荷低，处理水质良好；污泥产率低，排泥量少；污泥龄长，具有脱氮的功能。设计要点：混合液悬浮固体浓度5000mg/l；生物固体平均停留时间，去除BOD5时，取5~8天，当要求硝化反应时取10~30天；水力停留时间为20、24、36、48h，根据对处理水水质要求而定；BOD—SS负荷（Ns）为0.03~0.07kgBOD/（kgMLSS.d）；BOD容积负荷（Nv）为0.1~0.2kgBOD/（m3.d）；污泥回流比为50~150%；混合液在渠内的流速为0.4~0.5m/s；沟底流速为0.3m/s。三、生物接触氧化法处理生活污水工程案例污水主要来源为:生产区、生活区的生活污水、卫生间冲洗水,雨季时部分雨水管网未分流,而造成的雨污混合水。污水水质:BOD5:100-120mg/L;CODCr:120-150mg/L;SS:200-250mg/L;pH:6.5-9。1工艺流程图生物接触氧化法工艺流程见图1。 2生物接触氧化池技术探讨2.1生物接触氧化池的结构图及氧化池简介污水处理站中共5座圆柱体形生物接触氧化池(留有检修时备用池),氧化池由池体、纤维状填料、布水装置、曝气装置、排泥装置、出水装置等组成。其中1#、2#生物接触氧化池底面直径为6.6m,池总高5.6m,填料层高度3m,每池设计污水处理量为30m3/h。3#、4#、5#生物接触氧化池底面直径为7.5m,池总高5.6m,填料层高度3m,每池设计污水处理量为40m3/h。2.2生物膜的培养及驯化 生物氧化池中采用自然培菌法培养生物膜。培菌时,先向氧化池内注入生活污水至填料上表面,再向氧化池内加入10m3过滤后的粪便水,开启罗茨鼓风机对氧化池进行闷曝。经过一个星期的闷曝气后,填料上开始出现黏稠状的生物膜。接下来打开氧化池的进水阀门,连续向氧化池内进水,进水量由2m3、4m3、6m3逐步增大。连续进水时经常观察氧化池内水面的颜色、悬浮物含量、曝气及气泡等情况。水温在20~25#时,经过30~50d左右的培养,可完成氧化池内的生物膜培养,此时氧化池处理水量可达到设计处理量(1#、2#生物氧化池单池设计处理量为30m3/h,3#、4#、5#生物氧化池单池设计处理量为40m3/h)。如果要缩短生物膜的培养时间,可用本站其他生物氧化池底的沉积污泥作为菌种进行接种培菌。培菌时先向氧化池内注入10~20m3其他氧化池内的沉积污泥作为菌种,再向氧化池内注入10~15m3过滤后的粪便水,使氧化池在高BOD5负荷下挂膜。继续向氧化池内添加生活污水至填料以上20cm左右,进行闷曝,闷曝时间为2d。闷曝2d后开始小水量进水,进水量从小逐步加大到设计处理量。采用接种培菌,一般在14~20d左右就能完成氧化池内生物膜的培养。2.3水力停留时间对运行效果的影响生物接触氧化法处理污水时,氧化分解速度或硝化速度对接触时间的依赖性很大。微生物对有机物的转化过程与微生物机体的化学过程紧密联系。所以,无论是将复杂的有机物分解氧化为简单的无机物,或者是比较简单的分解氧化产物合成复杂的细胞物质,都需要一定的时间。从降低废水有机物质含量这一角度来说,有机物转移到生物膜所需的时间是重要的。这个转移实质上是微生物对废水中的有机物吸着吸附过程。这个转移一般能够在废水同生物膜接触后数分钟内完成。但是,生物处理对废水中有机物的净化作用,不仅是由于生物吸附与吸着作用,更重要的是吸附吸着后的氧化分解和细胞合成作用,使有机物无机化。被吸附在生物膜上的有机物,经氧化分解与合成全部转化为稳定物质所需时间较长(数小时乃至数十天)。因此,处理时间越长,微生物对有机物的吸着、吸附、降解作用越彻底,处理水BOD残留率愈小,处理效果较好;反之亦然。污水处理站1#、2#生物接触氧化池处理量为20~30m3/h时,污水与生物膜的接触时间为3~5h;3#、4#、5#生物接触氧化池处理水量为30~40m3/h时,污水与生物膜的接触时间为3~4h。生物氧化池在运行过程中遇到天气变化,水温较低时,通常采用降低氧化池的处理量,延长污水与生物膜的接触时间来确保氧化池对有机污染物的分解效率。2.4生物氧化池内的曝气设备及曝气的作用生物氧化池内曝气设备有罗茨鼓风机、曝气管和曝气头。其曝气头采用充氧效率高、经久耐用的微孔橡胶模曝气头。氧化池内曝气作用主要有以下3个方面的作用:1)充氧:生物接触氧化法主要是利用好氧性细菌完成生物净化作用的方法。微生物的氧化、合成内源呼吸需要氧。所以除了营养物质外,氧是保证微生物正常生长的一个重要条件。供氧使氧化池内的溶解氧控制在一个相当的水平上。2)充分搅拌,形成紊流:从流体力学的观点来看,供氧使池内水流充分搅动,形成紊流,紊流越甚,被处理水与生物膜的接触效率越高,传质效率越好,从而提高处理效果。 3)防止填料发生堵塞,促进生物膜更新:供气的搅动作用使填料上衰老的生物膜及时剥落,防止填料堵塞。同时还促进生物膜更新,提高处理效果。氧化池在运行过程中池内溶解氧的含量通过调节罗茨鼓风机供风量来实现,池内的溶解氧含量控制在2.5~3.5mg/L，同时也可以查看中国污水处理工程网更多关于生物接触氧化法处理废水的技术文档。2.5进水SS对运行效果的影响生物接触氧化法比其他好氧生物法维护管理方便,其要点就是要防止氧化池内的填料发生堵塞。进入氧化池内悬浮物(SS)多,池内填料就越容易发生堵塞。污水处理站生物氧化池在运行过程中曾出现因进入氧化池内的悬浮物含量高,池内填料发生堵塞,填料发生堵塞后生物膜的面积大大减少,造成氧化池水面的色度较大、悬浮物含量较高、氧化池出水水质较差等情况,这一情况出现后,通过采取了加大填料反冲洗强度和缩短反冲洗周期后得到解决。因此,在氧化池时要加强一级的预处理,尽量去除原污水中的悬浮物质以防止填料发生堵塞和降低氧化池的处理负荷。2.6填料填料是生物膜赖以栖息的场所,是生物膜的载体。因此,载体填料是氧化池的关键,直接影响着生物接触氧化法的效能。对于载体填料通常的要求是:有一定的生物膜附着能力;比表面积大;空隙率大,水流阻力小;强度大,化学和生物稳定性好,经久耐用;截留悬浮物质能力强;不溶出有害物质,不引起二次污染;与水的比重相差不大,以免过分地增大氧化池荷重;形状规则,尺寸均一,使之在填料间形成均一的流速;货源充足,价格便宜,运输和施工安装方便等。污水处理站氧化池内选用生物膜附着能力强、水力学特性好和价格便宜的尼龙纤维填料,填料层高度为3米,填料成立体状上下固定在填料支架上。2.7填料的反冲洗及氧化池的排泥污水处理站氧化池在日常的运行管理中,一方面,加强氧化池内填料的反冲洗:氧化池每运行8h就对池内填料进行一次反冲洗。反冲洗时开大罗茨鼓风机的供风量反冲洗填料,使填料上沉积的悬浮颗粒物质和衰老的生物膜脱离填料。反冲洗曝气量为正常曝气量的两倍,即水汽比为1:20,反冲洗时间为10~15min。通过填料的反冲洗不但有效地防止了填料发生堵塞,还促进了生物膜的更新,确保了氧化池的正常运行。另一方面,每天早班对氧化池进行排泥,防止污泥在斗底长时间沉积会发生厌氧分解产生硫化氢等有毒害气体影响生物膜的活性和悬浮颗粒堵塞填料。2.8氧化池的日常维护1)调节好原污水的水质与水量,尽量去除原水中的各种悬浮物质,特别是纤维状悬浮物,以防止填料堵塞。2)要仔细地观察氧化池内的颜色、气泡、臭气、悬浮物污泥和曝气状况。一旦发现不正常,应立即采取相应措施。3)填料反冲洗时,曝气量要缓慢增大,以防止曝气量瞬时增大使生物膜大量脱离填料。 4)仔细观察斜管沉淀池工况,如发现沉淀池水面的色度大、悬浮物含量多、浊度大等情况,因立即采取措施调整。3处理后的水质该公司的生活污水经生物接触氧化法处理,水质良好,能稳定达到相关标准要求,完全可以回收利用,做到污水零排放。四、沉淀—SBR组合工艺处理生活污水1　工程设计科技园生活污水水质特点如下：CODCr：200～250mg/L，BOD5：100～130mg/L，NH3-N：4～30mg/L，T-P：2～4mg/L，SS：150～200mg/L，根据实际情况要求选择一种占地面积小，造价和运行费用低，运行稳定，管理简便的废水处理工艺，且出水水质基本达到(GB8978-1996)一级排放标准。2　工艺流程及预测效果根据业主要求，考虑到科技园废水的水质特点，结合科技园的实际情况和出水水质，需采用设备紧凑、占地面积小、抗冲击负荷、出水水质好的工艺，决定采用沉淀-SBR组合工艺对污水进行处理，其污水处理工艺流程如图1所示。 生活污水经化粪池溢流通过格栅，经集水井通过提升泵进入沉淀调剂池，经沉淀调节后的出水，由泵提升进入SBR池，出水排放(或部分经过接触消毒后回用)，污泥由污泥泵从沉淀池和SBR池一起打入污泥池，浓缩、脱水后外运处理。此工艺设计具有占地面积小、投资少、管理简单等优势被业主选用，其进、出水主要指标见表1。3　主要构筑物及设备1)格栅格栅主要去除污水中的SS物，格栅宽度B=600mm，间距为10mm，过栅速度V=0.3m/s，格栅前水深为1m，电机功率为0.37kW(1台)，自动清渣(格栅井尺寸：8m×2m×8.5m，进水深度7.25m计)。2)沉淀调节池沉淀调节池为钢筋混凝土结构2座，尺寸：15m×10m×4m，有效水深为3.5m，HRT为6h，沉淀池兼调节功能，池底设锥形斗。斗内污泥由CP51。5-65T型污泥提升泵将污泥提升至污泥浓缩池内，沉淀后污水由C-37-100(台湾产)型提升至SBR反应池内。3)SBR反应池SBR反应池通过SBR厌氧、兼氧，好氧生化过程降解COD、BOD，完成废水序批处理过程。采用钢筋混凝土结构池4座，SBR运行周期进水1。5h、曝气3.5h(进水1h后曝气)、沉淀1h、排水1h；有机物污泥负荷率为0.18kgBOD/(kgMLSS·d)，污泥浓度4000mg/L，每座SBR池的有效容积为670m3，尺寸为11.5m×11.5m×5.5m，有效水深4.7m。内设水下曝气器作为充氧设备，需氧量以去除1kgBOD需氧1.16kg计算，需氧量为603.2kg/d，折算成20℃清水状态下的需氧量为956.2kg/L，供氧速率为19.92kgO2/h。污泥由CP51。5-65T型污泥泵提升至污泥浓缩池，主要设备配置：污泥排泥泵 CP51。5-65T(1.5kW)4台，每池1台；XFP-IV(Q=500m3/h)滗水器4台，每池1台；水下曝气器190TR2(进口19kw)4台，每池一台，开停由DO仪控制。4)污泥浓缩池污泥浓缩池用于贮存、浓缩剩余污泥，污泥产量为去除1kgBOD产生干污泥0.3kg，每日产泥量为156kg，经沉淀后污泥含水率按99.5%计，污泥体积为31.2m3，设置4m×4m×6m污泥浓缩池2座。5)污泥脱水间、配电值班室及化验室化验室内设污泥带式脱水机PK-2-1000型1套，配置空压机Z-0。2-7(2。2kW)型及纲带清洗泵(2。2kW)混合装置各1台。另设PAM投加装置以调剂污泥；脱水间面积70m2，尺寸：10m×7m，层高4.5m；配电值班室及化验室面积78m2，尺寸：10m×7.8m，层高4.5m。6)接触消毒池接触消毒池兼作回用清水池1座，尺寸：11.7m×8m×4m。7)SBR工艺自动控制系统自动控制系统实现对整个工艺过程中泵、电磁法、气控阀、加药阀、搅拌机等的自动控制和保护，自动完成pH值监控和SBR工艺过程的控制。设备配置：中文智能型pH值在线监控仪2台，1用1备。4～20mA信号输出DO仪4台，每池1台，与水下曝气器连锁，根据SBR池溶解氧设定要求控制水下曝气器开停。SBR由PLC及液位计控制，各水位控制机械格栅及水泵开停。4　工程调试运行4.1　调试运行主要调试工作为好氧活性污泥的接种、驯化，鉴于该生活污水可生化性良好，活性污泥的培养和驯化可同步进行。接种污泥采用深圳某污水处理厂的生化污泥(含水率99.8%)，采用间歇培养法，按BOD5∶N∶P=100∶5∶1适当投加粪便水以补充氮、磷调节水质，同时调节SBR反应池曝气时间以控制污泥膨胀，抑制丝状菌的大量繁殖和过度生长。通过近半个月的培养与驯化，活性污泥浓度达到3000～4000mg/L时，处理效果良好，说明这时污泥已成熟。4.2　工程运行工程运行期抽查了部分运行参数，见表2。通过多次监测，其出水水质达到了(GB8978-1996)一级排放标准。 5　分析讨论1)SBR的工艺流程设计SBR采用间歇运行方式，具有工艺简单、效率较高的特点，工艺设计时实际上还可以把SBR池作为调节池来使用，从而提高工艺过程耐冲击负荷能力。本工程每处理1m3废水占地面积(含污泥处理与管理用房)仅0。4m2，工程运行费用0.79元/吨(废水)，如考虑折旧维修成本运行费用则为1.037元/吨(废水)。如按二级标准运行可省去予处理段，则占地和投资可进一步降低。2)运行方式和处理效率本工程废水提升泵自动调节，采用非限制曝气方式。对改变曝气方式、增加活性污泥浓度(减少排泥量)，改变进水/排水时间等所有SBR工艺参数，只要改变PLC程序即可实现。SBR的理想推流过程使得生化反应有机物去除率较高，整个过程去除率达80%～90%。3)SBR过程监控系统工程采用以PLC为核心的工艺过程自动监控系统，对所有泵阀实现自动监控，设计中pH值控制范围设在6～9，采用pH值在线监控仪。水下曝气器与溶解氧仪连锁，根据SBR池溶解氧设定要求控制水下曝气器关停。4)SBR池排水装置SBR池周期排水，排水过程中水位随时间变化，它的排水装置被认为是SBR工艺关键设备；目前大多采用滗水器，但型式较多，我们采用软管式浮动出水口带气动阀门排水，每池1组，出水口保证在液位以下250mm，可防止漂浮物排出。6　结论 1)采用沉淀-SBR组合工艺能有效地处理生活污水，出水水质达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准。2)该组合工艺具有较好的抗冲击负荷能力，能够达到高效降解有机物和去除NH3-N、P的目的。3)系统运行以来，未发生过污泥膨胀现象。工艺在保证处理效果的同时，占地少，运行成本低，运行操作管理简便可靠。'