小型生活污水處理成套設(shè)備
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一級(jí)A穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的基本工藝流程建議
基本工藝流程的構(gòu)成
一級(jí)A穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的基本工藝流程為：二級(jí)強(qiáng)化處理+化學(xué)混凝(沉淀)+介質(zhì)過(guò)濾+消毒。這一工藝流程選擇基于二級(jí)強(qiáng)化處理出水的TN和NH3-N已經(jīng)能夠穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，COD穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，碳源BOD5一般在12mg/L以下。
其中，化學(xué)混凝(沉淀)過(guò)濾工藝包括以下三種主要組合方式：
①混凝沉淀過(guò)濾：快速混合+絮凝+沉淀+過(guò)濾。在快速混合池或進(jìn)水管道內(nèi)完成快速混合，經(jīng)過(guò)絮凝反應(yīng)過(guò)后，在澄清池中沉淀處理，沉淀出水進(jìn)入濾池過(guò)濾。在二級(jí)處理出水SS不穩(wěn)定或需要化學(xué)除磷的情況下，需要采用該工藝組合，以確保出水的全面穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
②化學(xué)絮凝過(guò)濾：快速混合+絮凝+過(guò)濾;在快速混合池或進(jìn)水管道內(nèi)完成快速混合，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的絮凝反應(yīng)，不經(jīng)沉淀，直接進(jìn)入濾池過(guò)濾。一般采用聚鋁或鋁作為化學(xué)除磷藥劑。
③微絮凝過(guò)濾：管道混合+過(guò)濾;通過(guò)快速混合器或管道內(nèi)部混合器完成化學(xué)藥劑的投加與快速混合，絮凝過(guò)程在深床上向流濾池的底部或深床重力流濾池的頂部完成，不設(shè)置中間沉淀段。采用聚鋁作為除磷藥劑時(shí)，需要一定的化學(xué)沉淀反應(yīng)時(shí)間，否則除化學(xué)磷效果會(huì)受到一定影響。
工藝特點(diǎn)
UNITANK工藝具有傳統(tǒng)SBR工藝的一些優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)在其基礎(chǔ)上又有較大的改進(jìn)，其特點(diǎn)如下：
(1)與傳統(tǒng)活性污泥法相比，UNlTANK系統(tǒng)小省去了污泥回流，節(jié)省了太量的投資，運(yùn)行費(fèi)用較低。
(2)所有的池體均采用矩形，可以共用池壁，而且3個(gè)池之間水力押通，中間池擘水受單向水壓，因而土建省，同時(shí)占地面積小。
(3)系統(tǒng)在恒定水位下運(yùn)行，水力負(fù)荷穩(wěn)定，不僅可以充分利用反應(yīng)池的有效容積，而且可以降低對(duì)管道閥等設(shè)備的要求。同時(shí)，在恒定水位下運(yùn)行，曝氣系統(tǒng)可以采用表面曝氣設(shè)備，使曝氣系統(tǒng)的管理和維護(hù)較為方便；采用構(gòu)造簡(jiǎn)單的固定出水堰代替價(jià)格昂貴的潷水器，節(jié)省了投資。
(4)可以根據(jù)反應(yīng)池內(nèi)的溶解氧、氧化還原電位等在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)改變供氧量，切換進(jìn)出水閥門(mén)，以及改變好氧、缺氧及厭氧反應(yīng)時(shí)間等控制手段，在空間上營(yíng)造合適的反應(yīng)條件，高效地去除污水中的碳源有機(jī)物，以及脫氮除磷。
一級(jí)A穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的主要工藝單元考慮
從技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性角度考慮，有機(jī)物(COD、BOD5)和氮、磷的達(dá)標(biāo)去除應(yīng)盡量在污水二級(jí)生物處理工藝單元中完成，特別是TN和NH3-N的去除。二級(jí)(強(qiáng)化)處理應(yīng)確保有機(jī)物、懸浮固體和氮磷營(yíng)養(yǎng)物有足夠高的去除率，一般采用生物除磷和生物硝化/反硝化方法，必要時(shí)增加化學(xué)協(xié)同除磷。特殊(微量)污染物和有毒有害物質(zhì)應(yīng)盡量在工業(yè)企業(yè)源頭加以控制，必要時(shí)在深度處理工藝流程中設(shè)置針對(duì)特定水質(zhì)指標(biāo)的處理單元。表1匯總了城鎮(zhèn)污水處理廠一級(jí)A穩(wěn)定達(dá)標(biāo)處理中可供選擇采用的代表性工藝操作單元。
二級(jí)(強(qiáng)化)處理之后的深度處理應(yīng)以過(guò)濾工藝為核心單元、混凝沉淀為強(qiáng)化手段，起到高效去除懸浮固體和膠體物質(zhì)的作用，降低處理水的濁度和消除病原體，必要時(shí)通過(guò)調(diào)整混凝劑優(yōu)選和劑量同步完成化學(xué)除磷。高級(jí)處理是達(dá)標(biāo)深度處理的選用單元，通過(guò)物理、化學(xué)或生物方法更充分地去除水中某些特定的成分，例如反硝化濾池去除硝態(tài)氮，活性炭吸附和臭氧化去除難生物降解有機(jī)物及脫色、反滲透法去除溶解性固體。消毒處理是達(dá)標(biāo)的*單元，也是深度處理流程的個(gè)單元，其功能是利用物理、化學(xué)或生物的方法去除和滅活水中的各種病原體。
一級(jí)A穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的工藝單元選擇
針對(duì)太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠的除磷脫氮改造需求，結(jié)合代表性城鎮(zhèn)污水的水質(zhì)特點(diǎn)和水質(zhì)處理要求，以表1所列出的工藝單元為基礎(chǔ)，按圖1所示的工藝選擇過(guò)程組合出適合該區(qū)域城鎮(zhèn)污水處理廠出水一級(jí)A穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的基本工藝流程及變化方式。
在城鎮(zhèn)污水一級(jí)A穩(wěn)定達(dá)標(biāo)處理工藝流程中，粗格柵、細(xì)格柵、提升泵站和沉砂池是*的前處理工藝單元，二級(jí)生物處理采用膜生物反應(yīng)器(MBR)時(shí)，還需要在前端設(shè)置超細(xì)格柵(1mm間距)。除非進(jìn)水懸浮物濃度很低或進(jìn)水SS/BOD5比值較低，否則，常規(guī)初沉池或高負(fù)荷沉淀池應(yīng)該成為必選工藝單元，以盡量去除進(jìn)水中的無(wú)機(jī)懸浮固體。后續(xù)生物處理單元存在碳源不足時(shí)，可考慮初沉污泥的產(chǎn)酸發(fā)酵以補(bǔ)充優(yōu)質(zhì)碳源，或者部分時(shí)段超越初沉池直接進(jìn)入生物處理池。?
二級(jí)生物處理工藝的選擇是一級(jí)A穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的重要環(huán)節(jié)，特別是TN和NH3-N的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)去除，對(duì)于氮磷去除，建議采用回流污泥反硝化生物除磷脫氮(改良A2/O)及其變型工藝作為基本工藝流程，目前已經(jīng)得到較為廣泛的工程應(yīng)用。可采取的主要工藝控制及改進(jìn)措施為：
(1)污水生物處理系統(tǒng)采用15d以上的設(shè)計(jì)泥齡，考慮進(jìn)水水質(zhì)水量的變動(dòng)和運(yùn)行操作的調(diào)節(jié)能力限制，實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)盡量控制在12～20d的范圍內(nèi)，以保障冬季低水溫(例如10℃)條件下生物處理池有足夠數(shù)量的硝化菌與硝化能力。
(2)可采用環(huán)形溝道生物反應(yīng)池(氧化溝)池型構(gòu)造，較高倍率的循環(huán)流量形成快速混合作用，加上多個(gè)溝道的串聯(lián)，可以明顯減小進(jìn)水水質(zhì)水量的時(shí)變化峰值系數(shù)(由3～10倍降低到1.5倍左右)，相應(yīng)降低出水NH3-N濃度的波動(dòng)，有效發(fā)揮硝化菌的作用，有利于NH3-N穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
(3)進(jìn)水水質(zhì)水量的波動(dòng)和碳氮比偏低是影響TN穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的主要因素，進(jìn)水水質(zhì)水量的波動(dòng)通過(guò)溝道串聯(lián)布置來(lái)緩解，碳源不足可通過(guò)初沉污泥發(fā)酵進(jìn)行一定程度的補(bǔ)充;必要時(shí)，補(bǔ)充外部碳源(例如甲醇、醋酸鈉、醋酸等)強(qiáng)化生物反硝化效果。
(4)強(qiáng)化前端預(yù)處理以去除盡量多的進(jìn)水無(wú)機(jī)懸浮固體，降低活性污泥的惰性組分含量，以提高生物池的反硝化速率，縮短反硝化所需時(shí)間或提高反硝化總量;部分溝(渠)道可按虧氧方式運(yùn)行，促進(jìn)同時(shí)硝化反硝化及部分短程硝化反硝化的實(shí)現(xiàn)，提高碳源利用效率和TN去除總量。
(5)冬季低溫到來(lái)之前，在秋季提前逐步提高整個(gè)污水生物處理系統(tǒng)的活性污泥總量，增加實(shí)際運(yùn)行泥齡，系統(tǒng)中累積硝化菌和反硝化菌的總量，以改進(jìn)和保障冬季的硝化和反硝化效果。
在二級(jí)處理出水TN和NH3-N穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下，可采用直接過(guò)濾或者混凝過(guò)濾的工藝單元進(jìn)一步降低出水的COD、BOD5、SS和TP濃度，使其穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。化學(xué)混凝有助于強(qiáng)化COD、BOD5、SS和TP的去除以及后續(xù)過(guò)濾單元的穩(wěn)定運(yùn)行。
小型生活污水處理成套設(shè)備過(guò)濾方式可以有多種選擇，包括砂濾池、機(jī)械過(guò)濾器和膜過(guò)濾系統(tǒng)，主要取決于出水水質(zhì)的具體要求和達(dá)標(biāo)考核方式、處理出水的出路與用途、工程造價(jià)和運(yùn)行成本、操作管理與運(yùn)行調(diào)整難易等方面。
在二級(jí)處理出水TN和NH3-N不能穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的情況下，需要采用反硝化濾池和曝氣生物濾池系統(tǒng)，將TN和NH3-N的進(jìn)一步穩(wěn)定去除與過(guò)濾處理相結(jié)合，但這種方式的出水濁度和SS含量要高于砂濾、機(jī)械過(guò)濾和膜濾，另外，反硝化濾池需要投加外部碳源(甲醇)，去除1mg/L硝態(tài)氮一般需要投加3mg/L甲醇。
采用膜生物反應(yīng)器(MBR)時(shí)，生物處理與膜濾結(jié)合為一體，占地面積較小，出水感官指標(biāo)好，適合處理出水的直接再利用，但運(yùn)行成本和工程投資高，曝氣能耗會(huì)有明顯的升高。
