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小型光伏電站生活污水處理設備
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活性砂濾池
1.1工藝概況
活性砂過濾器是一種集絮凝、澄清、過濾為一體的連續過濾設備,廣泛應用于飲用水、工業用水、污水深度處理及中水回用處理領域。系統采用升流式流動床過濾原理和單一均質濾料,過濾與洗砂同時進行,能夠24小時連續自動運行,巧妙的提砂和洗砂結構代替了傳統大功率反沖洗系統,能耗極低。
污水廠尾水通過進水管進入過濾器底部,經布水器均勻布水后自上而下通過濾料層。在此過程中,尾水被過濾,去除了水中的污染物。同時活性砂濾料中污染物的含量增加,并且下層濾料層的污染物程度比上層濾料要高。此時打開位于過濾器中央的空氣提升泵,將下層的石英砂濾料提至過濾器頂部的洗沙器中進行清洗。濾砂清洗后返回濾床,同時將清洗所產生的污染物外排。
活性砂濾料在提升泵的作用下呈自上而下的運動,對尾水起攪拌作用。過濾器內濾料能夠及時得到清潔,抗污染物負荷沖擊能力強。活性砂過濾器特殊的內部結構及其自身運行特點,使得混凝、澄清、過濾在同一個池體內可全部完成。
1.2活性砂過濾器的技術特點
(1)石英砂濾料層較厚,濾池較深,土建費用較高;
(2)過濾效率較高,過濾效果較好,無需停機反沖洗,運行費用低;
(3)水頭損失較高,一般需要設置二次提升泵房,增加了運行費用;
(4)活性砂過濾器可根據水量變化靈活增加或減少過濾器數量,主要適應于小規模的污水處理廠。
2 高效纖維濾池
2.1工藝概況
高效纖維濾池是一種全新的重力式濾池,它采用了一種新型的纖維束軟填料作為濾元,其濾料直徑可達幾十微米甚至幾微米,具有比表面積大,過濾阻力小等優點。微小的濾料直徑,極大地增加了濾料的比表面積和表面自由能,增加了水中雜質顆粒與濾料的接觸機會和濾料的吸附能力,從而提高了過濾效率和截污容量。
為充分發揮纖維濾料的特長,在濾池內從上至下依次設有反洗排水槽、纖維密度調節裝置、纖維束濾料、濾板、布氣裝置、布水裝置。設備運行時水流經纖維濾料層,軟性纖維濾料在水流阻力作用下被壓實,濾層孔隙度沿水流動方向逐漸縮小,纖維密度逐漸增大,實現了深層過濾。當濾層截污到一定程度需清洗再生時,在反洗水作用下纖維濾層被放松,使濾料恢復自由狀態,對濾料進行氣水混合反洗,可有效地恢復濾元的過濾性能。
廢水中的氮以有機氮、氨氮、亞硝氮和硝酸鹽4種形態存在…。如生活污水有機氮占含氮量的4O%~60%,氨氮占5O%~60%,硝態氮僅占0%一5%。傳統生物脫氮技術遵循已發現的自然界氮循環機理,廢水中的有機氮依次在氨化菌、亞硝化菌、硝化菌和反硝化菌的作用下進行氨化反應、亞硝化反應、硝化反應和反硝化反應后最終轉變為氮氣而溢出水體,達到了脫氮目的。
傳統生物脫氮技術是目前應用*的廢水脫氮技術。硝化工藝雖然能把氨氮轉化為硝酸鹽,消除氨氮的污染,但不能*消除氮污染。而反硝化工藝雖然能*氮素的污染,但不能直接去除氨氮。因此,傳統生物脫氮工藝通常由硝化工藝和反硝化工藝組成。由于參與的菌群不同和工藝運行參數不同,硝化和反硝化兩個過程需要在兩個隔離的反應器中進行,或者在時間或空間上造成交替缺氧和好氧環境的同一個反應器中進行…傳統生物脫氮途徑就是人為創造出硝化菌、反硝化菌的生長環境,使硝化菌和反硝化菌成為反應池中的優勢菌種。由于對環境條件的要求不同,硝化反硝化這兩個過程不能同時發生,而只能序列式進行,即化反應發生在好氧條件下,反硝化反應發生在缺氧或厭氧條件下。
常見的工藝有三級生物脫氮工藝、二級生物脫氮工藝和合建式缺氧一好氧活性污泥法脫氮系統等。傳統生物脫氮工藝存在不少問題:(1)工藝流程較長,占地面積大,基建投資高。(2)由于硝化菌群增殖速度慢且難以維持較高的生物濃度,特別是在低溫冬季,造成系統的HRT較長,需要較大的曝氣池,增加了投資和運行費用。(3)系統為維持較高的生物濃度及獲得良好的脫氮效果,必須同時進行污泥和硝化液回流,增加了動力消耗和運行費用。(4)系統抗沖擊能力較弱,高濃度NH,一和NO:一廢水會抑制硝化菌生長。(5)硝化過程中產生的酸度需要投加堿中和,不僅增加了處理費用,而且還有可能造成二次污染。因此,人們積極探討開發高效低耗的新型生物脫氮新工藝。
新型生物脫氮技術
隨著科學的發展,近年來發現了好氧反硝化菌和異養硝化菌,硝化反應不僅由自養菌完成,某些異養菌也可以進行硝化作用,反硝化不只在厭氧條件下進行,某些細菌也可在好氧條件下進行反硝化;許多好氧反硝化菌同時也是異養硝化菌(如Thiosphaerapantotropha菌),并能把NH3一氧化成NO:一后直接進行反硝化反應;氨的氧化不僅可以在好氧條件下進行,也可以在厭氧條件下進行。這些新發現突破了傳統生物脫氮理論的認識,為研發生物脫氮新工藝奠定了基礎。
短程硝化反硝化
傳統的生物脫氮工藝經過一系列反應,是全程硝化反硝化。中間浪費了一個將亞硝氮轉化硝氮,硝氮又轉化為亞硝氮的過程。1975年,Voets等進行經NO:一途徑處理高濃度氨氮廢水研究時發現了硝化過程中NO一積累的現象,并首次提出了短程硝化反硝化生物脫氮的概念。短程硝化反硝化生物脫氮是將硝化過程控制在亞硝酸鹽階段,阻止NO:一的進一步硝化,然后直接進行反硝化。然而,硝化菌能夠迅速地將NO:一轉化為NO,一,將NH的氧化成功地控制在亞硝酸鹽階段并非易事。目前,經NO一途徑實現生物脫氮成功應用的報道還不多見。影響NO一積累的控制因素比較復雜,主要有溫度、pH、游離氨(FA)、溶解氧(DO)、游離羥胺(FH)以及水力負荷、有害物質和污泥泥齡等。
利用升流式厭氧污泥床反應器(UASB)能有效的去除蛋氨酸合成時甲硫基丙醇的惡臭,經兩級串聯的UASB處理后,其去除率達100%,而且使廢水的惡臭消失。
利用改進型生物脫臭滴濾塔對硫化氫和氨氣進行處理,考察了污水處理廠小試規模的改進型生物滴濾塔對NH3和H2S的脫臭效能及兩者的相互影響,試驗結果表明,該裝置對H2S和NH3去除效果較好,在循環液噴淋量為10L/s,氣體流量為400L/s的情況下,H2S容積負荷為68.2g/(m˙h)時,去除率為99.2%;NH3容積負荷為10.53g/(m˙h)時,去除率達到99.5%。而H2S和NH3之間的相互作用對兩者的去除效果沒有明顯的影響。同樣,高質量濃度NH3對H2S去除無影響,甚至高質量濃度H2S對NH3去除也無影響。
利用生物膜法處理惡臭氣體H2S,他們采用PVC彈性立體填料進行了好氧生物法脫硫的研究,結果表明:生物掛膜速度快,馴化時問短,抗沖擊自荷能力較強,在空速為100~200h-1,噴淋水量為1000~1500L/(m˙h),H2S質量濃度<1200mg/m時,脫硫率達90%以上。