第六章 生物法設備8-25

2023/2/11第六章生物法污水處理設備常規(guī)活性污泥法主體構筑物曝氣與鼓風曝氣設備生物膜法設備SBR系列工藝與專用潷水器厭氧法系列工藝與設備單體設備附屬設備成套設備管線生產(chǎn)線方法：普通活性污泥法完全混合法深井曝氣法生物吸附法A/O、A2/O、UCT工藝曝氣池設計：工藝選擇，結構設計二沉池設計污泥回流設備推流式曝氣池結構設計（1）長條形，淹沒式進水口，流速0.2-0.4m/s，長寬比5-10，長度50-70m（2）寬深比1-2，有效水深3-5m，超高0.5m，表面曝氣機械平臺高出1m（3）曝氣器的布置：布滿池底：池底一側：底層:3-4.5m中層:6-8m，池深中部淺層：3-4m，可采用1.2m以下的風壓（4）中位放水管：距池底1/2或1/3，培養(yǎng)污泥排空管：縱向0.002坡度，80-100mm污泥回流設備常用葉片泵（離心泵，最好螺旋泵或單螺桿泵）鼓風曝氣池：可選擇空氣提升器曝氣性能指標(1)動力效率(Ep)又稱標準曝氣效率。指在標準條件下(20℃、1大氣壓)，每消耗1kW·h電能轉移到混合液中的氧量，(2)氧的利用率或氧的轉移效率(EA)：轉移到混合液中的氧量占總供氧量的百分比。小氣泡擴散器6-12%微孔曝氣器：15-25%(3)充氧能力(EL)：在標準條件下，單位時間內(nèi)機械曝氣裝置轉移到混合液中的氧量，單位為kgO2/h。一般表示一臺機械曝氣設備的充氧能力。如何應用上述三個性能評價指標？對于鼓風曝氣設備，其工作性能常用動力效率(Ep)、氧的利用率或氧的轉移效率(EA)來評定。為比較各種空氣擴散裝置的性能，將其裝于水深1m處，以含氧量1mg/L時的EA值作為互相比較的指標，EA值愈高，空氣擴散裝置的效率愈高。對于機械曝氣設備，其工作性能常用動力效率(Ep)、充氧能力(EL)來評定，而無法用氧的利用率或氧的轉移效率(EA)來評定。在實際應用中，往往還采用推動力或推動容量來評價，是指水平軸式表面機械曝氣設備使溝內(nèi)混合液達到0.3m/s平均流速時，每米有效長度所能推動的水的容積。鼓風曝氣系統(tǒng)組成空氣凈化器鼓風機空氣輸配管系統(tǒng)曝氣器三葉式羅茨鼓風機外型離心鼓風機外型多極離心風機離心鼓風機房擴散器大氣泡空氣擴散裝置：曝氣豎管中氣泡空氣擴散裝置：穿孔管和網(wǎng)狀膜空氣擴散器小氣泡空氣擴散裝置：擴散板和擴散管水力剪切空氣擴散裝置固定螺旋曝氣器動態(tài)曝氣器微氣泡空氣擴散器：微孔曝氣器（100μm）微孔曝氣裝置（1）高密度聚乙烯覆盤形微孔曝氣器(Domediffuser)一般主要由聚乙烯曝氣殼、底盤、橡膠墊圈、壓緊圈、聯(lián)接座、布氣管組成，大多采用鐘罩型。（2）橡膠膜微孔曝氣器帶有若干開閉式孔眼的彈性橡膠膜敷設在支撐基體上，當帶壓氣體進入支撐基體與橡膠膜之間時，彈性孔眼張開而產(chǎn)生切割氣流的作用主要由上蓋、合成橡膠膜、支撐架、底座、密封墊等組成，合成橡膠膜上的孔眼數(shù)目大約有2100～2500個。盤形橡膠膜微孔曝氣器鼓風曝氣系統(tǒng)的設計包括曝氣方法的選擇、充氧量和供氧量的計算、曝氣設備的設計等。充氧量和供氧量的計算鼓風曝氣設備的設計擴散裝置的選擇及其布置、空氣管的布置與管徑計算、鼓風機的選擇鼓風曝氣系統(tǒng)機械曝氣系統(tǒng)曝氣系統(tǒng)的能耗約占活性污泥法處理廠總能耗的50%以上。目前，污水廠的充氧動力效率據(jù)統(tǒng)計：鼓風曝氣為1.1～2.2kgO2/(kW·h)，機械表曝為0.5～1.7kgO2/(kW·h)生物膜法：生物濾池[普通生物濾池或滴濾池、高負荷生物濾池和塔式生物濾池、曝氣生物濾池(BAF)]生物轉盤生物接觸氧化法生物流化床[兩相生物流化床、三相生物流化床]利用濾料高比表面積帶來的高濃度生物膜的氧化降解能力對污水進行快速凈化，此為生物氧化降解過程；同時，利用濾料粒徑較小的特點及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的懸浮物，且保證脫落的生物膜不會隨水漂出，此為截留作用。需另外建造兩個池子，一為反沖洗儲備水池(可與消毒池合并考慮)，二為反沖洗出水緩沖池。濾池每運行一定周期(24～48h)即進行氣、水聯(lián)合沖洗，反沖洗泥水先進入緩沖池，慢慢回流入初沉池。曝氣濾頭：HQ-LT-1濾板、濾頭布置圖第四節(jié)SBR系列工藝與專用潷水器SBR工藝SBR工藝變形：ICEAS、CASS、DAT-IAT、C-TECH潷水器的分類及結構進水期1-4h曝氣反應期6-12h沉降期0.5-1h排水期0.5-1h閑置排泥期0.5-1h出水循環(huán)SBR反應運行周期SBR的優(yōu)點SBR處理工藝不需要調節(jié)池、二沉池等處理構筑物，也不用污泥回流設備，且布局緊湊，因此，基建、運行、管理費用大大減少。SBR法的污泥沉降性好，污泥指數(shù)SVI低，活性污泥菌膠團密實，污泥容易沉淀，可有效控制污泥膨脹，保證出水水質。一般出水水質較好BOD5<=10mg/L,SS<=10mg/L,去除COD較常規(guī)法高?？梢詫崿F(xiàn)硝化、反硝化，具有脫氮、除磷功效（做了深度處理的活）操作靈活，可以進行多種運行方式，通過調節(jié)運行方式（可以改變各階段的運行時間），可使總氮去除率近73%，總磷去除率達96.6%耐沖擊負荷強，由于高濃度污水是逐漸進入反應器，進反應器的原污水只占反應器容積的2/3左右，有稀釋作用?？梢詫崿F(xiàn)自動控制，應用電動閥、液位計、電動計時器及可編程序控制器等自控儀表，可使本工藝過程實現(xiàn)全部自動化，而由中心控制SBR缺點進出水不連續(xù)，運行控制復雜，需頻繁切換水頭損失大峰值需氧量高（1）循環(huán)式活性污泥工藝（CyclicActivatedSludgeSystem,CASS)一般分為微生物選擇區(qū)(第一區(qū))、第二區(qū)和第三區(qū)(主反應區(qū))三部分比例：1:2:17微生物選擇區(qū)在厭氧或兼氧條件下運行，其基本功能是防止產(chǎn)生污泥膨脹，同時還具有促進磷的進一步釋放和強化反硝化的作用。是一種傳統(tǒng)的吸附再生活性污泥工藝與SBR工藝的有機結合連續(xù)回流,回流量(20%)較傳統(tǒng)活性污泥法(50-100%)小,且在同一構筑物內(nèi),回流系統(tǒng)簡單可實現(xiàn)同步硝化反硝化,脫氮效果好(在無硝化液回流條件下,深度脫氮)可用于大型污水處理廠尤其適合含較多工業(yè)廢水的城市污水及要求N,P去除的污水（2）ICEAS工藝間歇式循環(huán)延時曝氣系統(tǒng)(IntermittentCycleExtendedAerationSystem)3-5m/s優(yōu)點：主反應區(qū)處于沉淀或潷水階段、停曝攪拌階段，連續(xù)進水可為反硝化和厭氧放磷提供碳源、提高脫氮除磷效果連續(xù)進水，操作方便，適于較大規(guī)模污水處理缺點：是進水貫穿于整個周期，沉淀期間的進水會造成主反應區(qū)水流紊動，影響沉淀效果。容積利用率低，<60%脫氮除磷效果一般（3）DAT-IAT工藝主體構筑物由一個連續(xù)曝氣池(DAT池)和一個間歇曝氣池(IAT池)串聯(lián)而成DAT池為預反應池，連續(xù)進水、連續(xù)曝氣(也可間歇曝氣)，池中水流呈完全混合流態(tài)，絕大部分有機物在此降解；出水連續(xù)流入IAT池，IAT池運行操作也由進水、反應、沉淀、出水和待機五個階段組成，連續(xù)進水、間歇曝氣；清水和剩余活性污泥由IAT池排出。每組反應池中DAT池和IAT池容積相等，中間設兩道導流墻，兩道導流墻之間為導流區(qū)，其寬度為1.5m左右。不會對干擾IAT池的污泥沉淀完全混合狀態(tài)除了上述SBR變型工藝之外，還有：IDEA(IntermittentDecantedExtendedAeration，間歇排水延時曝氣工藝)IBCASP(IntermittentBidirectionalCyclicActivatedSludgeProcess，間歇式雙向循環(huán)活性污泥法)BioCos(BiologicalCombinedSystem，生物組合工藝)MSBR(ModifiedSBR，改良型SBR)TypicalTwoBasinCASS?SBRLayout三、潷水器的分類與結構（第九分冊專用機械）主要功能：(1)追隨水位連續(xù)排水的性能：為分離澄清后的上清液，潷水器的集水器應靠近水面，在上清液排出的同時，能隨反應池水位的變化而變化，具有連續(xù)排水的性能。(2)定量排水的功能：運作時應不擾動沉淀的污泥，又不將池中的浮渣帶出，按規(guī)定的流量排放。(3)有高可靠性：在排水或停止排水的運行中，有序的動作應正確平穩(wěn)、安全可靠、耗能小、使用壽命長。

固定式潷水器(1)固定短管式；(2)雙層固定管式；(3)虹吸式潷水器柔性管潷水器(1)注氣式柔性管潷水器；(2)鋼索式柔性管潷水器(3)門控式柔性管潷水器；(4)可調節(jié)柔性管式潷水器套筒式潷水器

旋轉式潷水器(1)壓筒旋轉式潷水器；(2)注氣旋轉式潷水器；(3)繩索牽引旋轉式潷水器;(4)螺桿傳動旋轉式潷水器；(5)電動推桿旋轉式潷水器2.1固定式潷水器由固定不變的排水管組成，不隨水位的變化而運動，因此僅適用于不追隨水位變化的場合。(1)單層固定管式也稱為固定深度潷水器，沒有集水管，直接由池壁伸出排水管，靠手動閥的啟閉進行操作，一般作為事故時的備用。(2)雙層固定管式

利用手動閥或電磁閥完成潷水工作，由于曝氣時管內(nèi)會流入污水，所以排水時必須先排污水，在集水口需考慮防止浮渣進入。(3)虹吸式潷水器常用氣鎖式虹吸潷水器，潷水深度0.5～1.0m。主要由潷水短管、排水支管、排水總管、U形管、進/排氣電磁閥等。潷水短管吸口向下，上端用排水支管、排水總管連接，排水總管與U形管相通。運行時通過控制進/排氣閥的開閉，采用U形管水封封氣，來形成潷水器中循環(huán)間斷的真空和充氣狀態(tài)。潷水的最低水面限制在短管吸入口以上，以防止浮渣或泡沫進入。2.2柔性管潷水器屬升降式潷水器，由浮箱、堰槽、柔性排水管和導軌等組成，柔性排水管可以是橡膠軟管或波紋管，考慮到管子越粗柔性越差，故采用柔性管作排水管時，潷水量一般不宜過大。(3)門控式柔性管潷水器

主要由浮箱、閥式堰口、排水管、導向輪組和氣動元件組成。該類潷水器追隨水位變化的力是浮力，工作時先由配重塊局部調節(jié)好堰口初始狀態(tài)下的浸沒深度，然后開通氣源，氣缸內(nèi)活塞移動，開啟堰口拍門進行溢流出水。排水工作完成后，關閉氣源，使氣缸處于靜止狀態(tài)，拍門靠自重復位，同時拖動氣缸內(nèi)的活塞恢復原位，等待下一個循環(huán)動作。亦可與液位配合，進行自動控制。(4)可調節(jié)柔性管式潷水器潷水器主體為不銹鋼材料，通過高強度橡膠管或柔性波紋管將T型排水系統(tǒng)與收水系統(tǒng)相連，收水系統(tǒng)由浮筒及進水頭組成，后者由由氣缸、閘門、曲軸等組成。開始排水時，通入壓縮空氣至氣缸，氣動活塞帶動曲軸打開閘門，開始排水；停止排水時，將輸氣軟管中的空氣排出，通過曲軸將閘門關閉；潷水器不工作時，閘門處在常閉狀態(tài)。2.3套筒式潷水器屬升降式潷水器中的剛性管潷水器，由可升降的集水堰槽和套筒組成，按照傳動方式有絲杠式和鋼繩式