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豆制品污水處理項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案2017年3月目錄一、設(shè)計(jì)概況 61.1項(xiàng)目概況 61.2項(xiàng)目建設(shè)必要性 6二、處理水量、進(jìn)水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn) 7三、設(shè)計(jì)依據(jù) 7四、設(shè)計(jì)原則 8五、設(shè)計(jì)范圍 9六、工藝比選 96.1污水處理工藝比選 96.1.1預(yù)處理工藝 96.1.2生化處理工藝選擇 106.2臭氣處理工藝選擇 406.3工藝流程 416.3.1污水處理工藝流程 416.3.2臭氣處理工藝 44七、工藝設(shè)計(jì) 447.1格柵渠 447.2集水井 457.3氣浮池 467.4調(diào)節(jié)池 467.5BUASB反應(yīng)池 477.6缺氧池 487.7接觸氧化池 487.8沉淀池 497.9污泥池 497.10設(shè)備間 507.11臭氣吸收塔 51八、電控設(shè)計(jì) 518.1系統(tǒng)電氣工程設(shè)計(jì) 518.1.1電氣設(shè)計(jì)規(guī)范 518.1.2電氣設(shè)計(jì)原則 528.1.3電氣設(shè)計(jì)范圍 528.1.4電氣負(fù)荷 528.1.5電氣設(shè)計(jì) 538.2自控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 548.2.1控制方式 558.2.2中央控制室 558.2.3控制柜 558.3監(jiān)測(cè)儀表設(shè)計(jì) 558.3.1監(jiān)控方式 558.3.2檢測(cè)儀表 568.4自控系統(tǒng)說明 568.4.1控制系統(tǒng)組成 568.4.2自控電源 598.4.3控制機(jī)柜和接線 598.4.4環(huán)境 60九、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 609.1設(shè)計(jì)內(nèi)容 609.2設(shè)計(jì)依據(jù)及原則 609.3總平面設(shè)計(jì)構(gòu)思 609.4建筑裝修與構(gòu)造 619.4.1裝修 619.4.2構(gòu)造 619.5建筑設(shè)計(jì) 629.6結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 629.6.1地形、地貌及地層構(gòu)造 639.6.2地震烈度 639.6.3主要建筑材料 639.6.4主要構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)形式 649.6.5技術(shù)要求 64十、給排水及消防設(shè)計(jì) 6510.1給水設(shè)計(jì) 6510.2排水設(shè)計(jì) 6510.3管道鋪設(shè) 6510.4消防設(shè)計(jì) 6610.4.1消防對(duì)象及防火等級(jí) 6710.4.2消防措施 67十一、機(jī)械、通風(fēng)設(shè)計(jì) 6711.1機(jī)械設(shè)計(jì) 6711.2通風(fēng)設(shè)計(jì) 68十二、投資估算 6912.1土建費(fèi)用 6912.2設(shè)備費(fèi)用 6912.3總投資費(fèi)用 71十三、運(yùn)行費(fèi)用估算 71
一、設(shè)計(jì)概況1.1項(xiàng)目概況豆制品企業(yè)的廢水主要來源于原料黃豆的浸豆、泡豆及壓榨廢水和沖洗廢水,該廢水有機(jī)物含量高,可生化性強(qiáng),是污染環(huán)境的高濃度廢水。廢水的污染物大都為可降解有機(jī)物,可生化性達(dá)到0.6—0.7,適合微生物的生長,對(duì)于該類型的廢水的處理關(guān)鍵是選擇合適的處理工藝和相關(guān)參數(shù)的合理設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。豆制品廢水主要來源于洗豆水、泡豆水、漿渣分離水、壓濾水、各生產(chǎn)工藝容器的洗滌水、地面沖洗水等。其中CODCr高達(dá)9000mg/L,根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn),豆制品廢水處理易出現(xiàn)以下問題:①豆制品生產(chǎn)屬于間歇生產(chǎn)方式,排水時(shí)間較集中,水量和水質(zhì)很不均勻;②SS高達(dá)1000~1500mg/L,厭氧條件下易在廢水表面形成浮渣層;③高濃度廢水在厭氧處理過程中易酸化,使厭氧單元的處理效果惡化;④好氧階段,采用活性污泥法處理,易產(chǎn)生污泥膨脹。1.2項(xiàng)目建設(shè)必要性近幾年來,隨著科技的進(jìn)步和工業(yè)的迅速發(fā)展,各種工廠相繼興建起來,大量的污水未經(jīng)處理排入河流湖泊,大大的污染了水質(zhì),破壞了環(huán)境,影響了人們的生活。業(yè)主為了響應(yīng)國家的號(hào)召,適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保工作的需要和建設(shè)項(xiàng)目三同時(shí)規(guī)定,保護(hù)好我們的環(huán)境,使出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),該廠決定建立一污水處理配套設(shè)施,將污水處理達(dá)標(biāo)后再進(jìn)行排放入當(dāng)?shù)毓芫W(wǎng)。二、處理水量、進(jìn)水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)1、最大日處理水量:1000m3/d2、設(shè)計(jì)時(shí)處理水量:50m3/h3、進(jìn)水水質(zhì):pH值4.68-8.26懸浮物SS1200mg/LCODCr9000mg/LBOD55000mg/L氨氮NH3-N180mg/L4、出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)pH值69懸浮物SS≤400mg/LCODCr≤500mg/LBOD5≤300mg/L氨氮NH3-N45mg/L三、設(shè)計(jì)依據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978——1996)《給排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ69——84)《地表水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838——2002)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50015-2010)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50046-2008)《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ1-2010)《建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50009-2012)《給水排水工程構(gòu)筑物設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50069-2002)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2011)《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL191-2008)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014)《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T50087-2013)《10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50053-94)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50052-2009)《低壓配電裝置及線路設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50054-2011)《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50062-2008)《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-2010)《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50055-2011)《電力裝置的電測(cè)量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T50063-2008)業(yè)主提供相關(guān)資料四、設(shè)計(jì)原則貫徹國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的基本國策,執(zhí)行國家的相關(guān)法規(guī)、政策、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。統(tǒng)籌考慮廢水近、遠(yuǎn)期的具體情況,因地制宜,優(yōu)選工藝,合理平面布置,減少工程量。設(shè)計(jì)工藝流程必須適應(yīng)廢水水質(zhì)水量的變化及排放規(guī)律的要求。設(shè)計(jì)的廢水處理工藝流程應(yīng)技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠、處理效率高。設(shè)計(jì)要考慮到投資省,占地面積小,自動(dòng)化程度高,運(yùn)行費(fèi)用低、操作勞動(dòng)強(qiáng)度低的特點(diǎn)。處理工藝流程要簡潔高效,以便方便管理。采用能耗低效率高的動(dòng)力設(shè)備,保證運(yùn)行成本的盡可能低,做到經(jīng)濟(jì)節(jié)能。設(shè)置必要監(jiān)控儀表,采用先進(jìn)的監(jiān)控設(shè)備,使污水污泥處理過程能在受控條件下進(jìn)行,選用的監(jiān)控儀表能運(yùn)行穩(wěn)定,維修方便。設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減少處理站本身的對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,如氣味、噪音、固體廢棄物等,防止產(chǎn)生二次污染。五、設(shè)計(jì)范圍本方案的廢水處理系統(tǒng)工程范圍為從廢水處理系統(tǒng)格柵渠進(jìn)水開始至本系統(tǒng)處理后排至排放渠的土建構(gòu)筑物、工藝設(shè)備的選型、管道設(shè)計(jì)(包括工藝和電力通訊管道等)、電氣自動(dòng)控制設(shè)計(jì)。不包括車間至廢水站的來水管路系統(tǒng)和排水渠至工廠排口的出水管路系統(tǒng),站外至站內(nèi)的供電、自來水供應(yīng)。六、工藝比選6.1污水處理工藝比選6.1.1預(yù)處理工藝常見的預(yù)處理方法有格柵、氣浮、沉淀等。1.沉淀池沉淀池是應(yīng)用沉淀作用去除水中懸浮物的一種構(gòu)筑物。沉淀池在廢水處理中廣為使用。它的型式很多,按池內(nèi)水流方向可分為平流式、豎流式和輻流式三種??蓪?shí)現(xiàn)污水處理中的固液分離2.氣浮池氣浮法,是在水中形成高度分散的微小氣泡,粘附廢水中疏水基的固體或液體顆粒,形成水-氣-顆粒三相混合體系,顆粒粘附氣泡后,形成表觀密度小于水的絮體而上浮到水面,形成浮渣層被刮除,從而實(shí)現(xiàn)固液或者液液分離的過程。3.格柵去除可能堵塞水泵機(jī)組及管道閥門的較粗大懸浮物,截留較大的懸浮物或漂浮物,如纖維、碎皮、毛發(fā)、木屑、果皮、蔬菜、塑料制品等,并保證后續(xù)處理設(shè)施能正常運(yùn)行。格柵是由一組(或多組)相平行的金屬柵條與框架組成。傾斜安裝在進(jìn)水的渠道,或進(jìn)水泵站集水井的進(jìn)口處,以攔截污水中粗大的懸浮物及雜質(zhì)。柵渣的含水率約為70%~80%,容重約為750kg/m3。經(jīng)過壓榨,可將含水率降至40%以下,便于運(yùn)輸和處置。本項(xiàng)目污水SS高達(dá)1500多,污水氨氮濃度較高,所以預(yù)處理采用“格柵+氣浮”的工藝。6.1.2生化處理工藝選擇1.厭氧工藝比選(1)厭氧生物處理工藝的發(fā)展簡史實(shí)際上,厭氧生物過程廣泛地存在于自然界中,但人類第一次有意識(shí)地利用厭氧生物過程來處理廢棄物,則是在1881年由法國的LouisMouras所發(fā)明的“自動(dòng)凈化器”開始的,隨后人類開始較大規(guī)模地應(yīng)用厭氧消化過程來處理城市污水(如化糞池、雙層沉淀池等)和剩余污泥(如各種厭氧消化池等)。這些厭氧反應(yīng)器現(xiàn)在通稱為“第一代厭氧生物反應(yīng)器”,它們的共同特點(diǎn)是:①水力停留時(shí)間(HRT)很長,有時(shí)在污泥處理時(shí),污泥消化池的HRT會(huì)長達(dá)90天,即使是目前在很多現(xiàn)代化城市污水處理廠內(nèi)所采用的污泥消化池的HRT也還長達(dá)20~30天;②雖然HRT相當(dāng)長,但處理效率仍十分低,處理效果還很不好;③具有濃臭的氣味,因?yàn)樵趨捬跸^程中原污泥中含有的有機(jī)氮或硫酸鹽等會(huì)在厭氧條件下分別轉(zhuǎn)化為氨氮或硫化氫,而它們都具有十分特別的臭味。以上這些特點(diǎn)使得人們對(duì)于進(jìn)一步開發(fā)和利用厭氧生物過程的興趣大大降低,而且此時(shí)利用活性污泥法或生物膜法處理城市污水已經(jīng)十分成功。但是,當(dāng)進(jìn)入上世紀(jì)50、60年代,特別是70年代的中后期,隨著世界范圍的能源危機(jī)的加劇,人們對(duì)利用厭氧消化過程處理有機(jī)廢水的研究得以強(qiáng)化,相繼出現(xiàn)了一批被稱為現(xiàn)代高速厭氧消化反應(yīng)器的處理工藝,從此厭氧消化工藝開始大規(guī)模地應(yīng)用于廢水處理,真正成為一種可以與好氧生物處理工藝相提并論的廢水生物處理工藝。這些被稱為現(xiàn)代高速厭氧消化反應(yīng)器的厭氧生物處理工藝又被統(tǒng)一稱為“第二代厭氧生物反應(yīng)器”,它們的主要特點(diǎn)有:①HRT大大縮短,有機(jī)負(fù)荷大大提高,處理效率大大提高;②主要包括:厭氧接觸法、厭氧濾池(AF)、上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器、厭氧流化床(AFB)、AAFEB、厭氧生物轉(zhuǎn)盤(ARBC)和擋板式厭氧反應(yīng)器等;③HRT與SRT分離,SRT相對(duì)很長,HRT則可以較短,反應(yīng)器內(nèi)生物量很高。以上這些特點(diǎn)徹底改變了原來人們對(duì)厭氧生物過程的認(rèn)識(shí),因此其實(shí)際應(yīng)用也越來越廣泛。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后,隨著以顆粒污泥為主要特點(diǎn)的UASB反應(yīng)器的廣泛應(yīng)用,在其基礎(chǔ)上又發(fā)展起來了同樣以顆粒污泥為根本的顆污泥膨脹床(EGSB)反應(yīng)器和厭氧內(nèi)循環(huán)(IC)反應(yīng)器。其中EGSB反應(yīng)器利用外加的出水循環(huán)可以使反應(yīng)器內(nèi)部形成很高的上升流速,提高反應(yīng)器內(nèi)的基質(zhì)與微生物之間的接觸和反應(yīng),可以在較低溫度下處理較低濃度的有機(jī)廢水,如城市廢水等;而IC反應(yīng)器則主要應(yīng)用于處理高濃度有機(jī)廢水,依靠厭氧生物過程本身所產(chǎn)生的大量沼氣形成內(nèi)部混合液的充分循環(huán)與混合,可以達(dá)到更高的有機(jī)負(fù)荷。這些反應(yīng)器又被統(tǒng)一稱為“第三代厭氧生物反應(yīng)器”。(2)厭氧生物處理的主要特征1)主要優(yōu)點(diǎn)與廢水的好氧生物處理工藝相比,廢水的厭氧生物處理工藝具有以下主要優(yōu)點(diǎn):①能耗大大降低,而且還可以回收生物能(沼氣);因?yàn)閰捬跎锾幚砉に嚐o需為微生物提供氧氣,所以不需要鼓風(fēng)曝氣,減少了能耗,而且厭氧生物處理工藝在大量降低廢水中的有機(jī)物的同時(shí),還會(huì)產(chǎn)生大量的沼氣,其中主要的有效成分是甲烷,是一種可以燃燒的氣體,具有很高的利用價(jià)值,可以直接用于鍋爐燃燒或發(fā)電;②污泥產(chǎn)量很低;這是由于在厭氧生物處理過程中廢水中的大部分有機(jī)污染物都被用來產(chǎn)生沼氣——甲烷和二氧化碳了,用于細(xì)胞合成的有機(jī)物相對(duì)來說要少得多;同時(shí),厭氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多,產(chǎn)酸菌的產(chǎn)率Y為0.15~0.34kgVSS/kgCOD,產(chǎn)甲烷菌的產(chǎn)率Y為0.03kgVSS/kgCOD左右,而好氧微生物的產(chǎn)率約為0.25~0.6kgVSS/kgCOD。③厭氧微生物有可能對(duì)好氧微生物不能降解的一些有機(jī)物進(jìn)行降解或部分降解;因此,對(duì)于某些含有難降解有機(jī)物的廢水,利用厭氧工藝進(jìn)行處理可以獲得更好的處理效果,或者可以利用厭氧工藝作為預(yù)處理工藝,可以提高廢水的可生化性,提高后續(xù)好氧處理工藝的處理效果。2)主要缺點(diǎn)與廢水的好氧生物處理工藝相比,廢水厭氧生物處理工藝也存在著以下的明顯缺點(diǎn):①厭氧生物處理過程中所涉及到的生化反應(yīng)過程較為復(fù)雜,因?yàn)閰捬跸^程是由多種不同性質(zhì)、不同功能的厭氧微生物協(xié)同工作的一個(gè)連續(xù)的生化過程,不同種屬間細(xì)菌的相互配合或平衡較難控制,因此在運(yùn)行厭氧反應(yīng)器的過程中需要很高的技術(shù)要求;②厭氧微生物特別是其中的產(chǎn)甲烷細(xì)菌對(duì)溫度、pH等環(huán)境因素非常敏感,也使得厭氧反應(yīng)器的運(yùn)行和應(yīng)用受到很多限制和困難;③雖然厭氧生物處理工藝在處理高濃度的工業(yè)廢水時(shí)常常可以達(dá)到很高的處理效率,但其出水水質(zhì)仍通常較差,一般需要利用好氧工藝進(jìn)行進(jìn)一步的處理;④厭氧生物處理的氣味較大;⑤對(duì)氨氮的去除效果不好,一般認(rèn)為在厭氧條件下氨氮不會(huì)降低,而且還可能由于原廢水中含有的有機(jī)氮在厭氧條件下的轉(zhuǎn)化導(dǎo)致氨氮濃度的上升。因此,一般厭氧處理工藝作為好氧處理工藝的前置工藝。(3)厭氧處理工藝分析1)早期的厭氧生物反應(yīng)器這是厭氧消化應(yīng)用于廢水處理的初級(jí)階段,是從1881年法國Mouras設(shè)計(jì)的自動(dòng)凈化器開始到本世紀(jì)的20年代;主要代表有:①1881年法國Mouras的自動(dòng)凈化器:②1891年英國Moncriff的裝有填料的升流式反應(yīng)器:③1895年,英國設(shè)計(jì)的化糞池(SepticTank);④1905年,德國的Imhoff池(又稱隱化池、雙層沉淀池);其他。這些早期的厭氧生物反應(yīng)器的共同特點(diǎn)是:①處理廢水的同時(shí),也處理從廢水中沉淀下來的污泥;②前幾種構(gòu)筑物由于廢水與污泥不分隔而影響出水水質(zhì);③雙層沉淀池則有了很大改進(jìn),有上層沉淀池和下層消化池;④停留時(shí)間很長,出水水質(zhì)也較差;⑤后兩種反應(yīng)器曾在英、美、德、法等國得到廣泛推廣,在我國目前仍有應(yīng)用。2)厭氧消化池隨著活性污泥法、生物濾池等好氧生物處理工藝的開發(fā)和推廣應(yīng)用,厭氧生物處理被認(rèn)為是效率低、HRT長、受溫度等環(huán)境條件的影響大,因此處于一種被遺棄的狀態(tài);但好氧生物處理工藝的廣泛應(yīng)用,產(chǎn)生的剩余污泥也越來越多,其穩(wěn)定化處理的主要手段是厭氧消化,這是第二階段的主要特征;1927年,首次在消化池中加上了加熱裝置,使產(chǎn)氣速率顯著提高;隨后,又增加了機(jī)械攪拌器,反應(yīng)速率進(jìn)一步提高;50年代初又開發(fā)了利用沼氣循環(huán)的攪拌裝置;帶加熱和攪拌裝置的消化池被稱為高速消化池,至今仍是城市污水處理廠中污泥處理的主要技術(shù)。3)現(xiàn)代高速厭氧生物反應(yīng)器厭氧消化技術(shù)發(fā)展上的第三個(gè)時(shí)期;1955年,Schroepter提出了厭氧接觸法,主要是在參考好氧活性污泥法的基礎(chǔ)上,在高速消化池之后增設(shè)沉淀池和污泥回流系統(tǒng),并將其應(yīng)用于有機(jī)廢水的處理;處理能力提高,應(yīng)用于食品包裝廢水的處理;標(biāo)志著厭氧技術(shù)應(yīng)用于有機(jī)廢水處理的開端。隨后又相繼出現(xiàn)了厭氧生物濾池AF(AnaerobicFilter)、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器UASB(UpflowAnaerobicSludgeBlanket)、厭氧附著膜膨脹床反應(yīng)器AAFEB(AnaerobicAttachedFilmExpandedBed)、厭氧流化床AFB(AnaerobicFluidizedBed)、厭氧折板反應(yīng)器ABR(AnaerobicBaffledReactor)等高效厭氧反應(yīng)器,在這些厭氧反應(yīng)器中,主要具有如下特點(diǎn):微生物不呈懸浮生長狀態(tài),而是呈附著生長;有機(jī)容積負(fù)荷大大提高,水力停留時(shí)間顯著縮短;首先應(yīng)用于高濃度有機(jī)工業(yè)廢水的處理,如食品工業(yè)廢水、酒精工業(yè)廢水、發(fā)酵工業(yè)廢水、造紙廢水、制藥工業(yè)廢水、食品廢水等;也有應(yīng)用于城市廢水的處理;如果與好氧生物處理工藝進(jìn)行串聯(lián)或組合,還可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫氮和除磷;并對(duì)含有難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水具有較好的處理效果。a.接觸厭氧法(AnaerobicContactProcess)工藝流程與特點(diǎn)從上述的工藝流程圖中可看出,厭氧接觸法工藝的最大的特點(diǎn)是污泥回流,由于增加了污泥回流,就使得消化池的HRT與SRT得以分離。與普通厭氧消化池相比,厭氧接觸法的特點(diǎn)有:①污泥濃度高,一般為5~10gVSS/l,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng);②有機(jī)容積負(fù)荷高,中溫時(shí),COD負(fù)荷1~6kgCOD/m3.d,去除率為70~80%;BOD負(fù)荷0.5~2.5kgBOD/m3.d,去除率80~90%;③出水水質(zhì)較好;④增加了沉淀池、污泥回流系統(tǒng)、真空脫氣設(shè)備,流程較復(fù)雜;⑤適合于處理懸浮物和有機(jī)物濃度均很高的廢水。在厭氧接觸法工藝中,最大的問題是污泥的沉淀,因?yàn)閰捬跷勰嗌弦话憧偸歉街行〉臍馀?,且由于污泥在沉淀池中還具有活性,還會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生沼氣,有可能導(dǎo)致已下沉的污泥上浮。因此,必須采用有效的改進(jìn)措施,主要有以下兩種,即:①真空脫氣設(shè)備(真空度為500mmH2O);②增加熱交換器,使污泥驟冷,暫時(shí)抑制厭氧污泥的活性。b.厭氧生物濾池工藝特征與主要型式60年代末,美國的Young和McCarty首先開發(fā)出厭氧生物濾池;1972年以后,一批生產(chǎn)規(guī)模的厭氧生物濾池投入運(yùn)行,它們所處理的廢水的COD濃度范圍較寬,約在300~85000mg/l之間,處理效果良好,運(yùn)行管理方便;與好氧生物濾池相似,厭氧生物濾池是裝填有濾料的厭氧生物反應(yīng)器,在濾料的表面形成了以生物膜形態(tài)生長的微生物群體,在濾料的空隙中則截留了大量懸浮生長的厭氧微生物,廢水通過濾料層向上流動(dòng)或向下流動(dòng)時(shí),廢水中的有機(jī)物被截留、吸附及分解轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳等。根據(jù)廢水在厭氧生物濾池中的流向的不同,可分為升流式厭氧生物濾池、降流式厭氧生物濾池和升流式混合型厭氧生物濾池等三種形式,即分別如下圖所示:從工藝運(yùn)行的角度,厭氧生物濾池具有以下特點(diǎn):①厭氧生物濾池中的厭氧生物膜的厚度約為1~4mm;②與好氧生物濾池一樣,其生物固體濃度沿濾料層高度而有變化;③降流式較升流式厭氧生物濾池中的生物固體濃度的分布更均勻;④厭氧生物濾池適合于處理多種類型、濃度的有機(jī)廢水,其有機(jī)負(fù)荷為0.2~16kgCOD/m3.d;⑤當(dāng)進(jìn)水COD濃度過高(>8000或12000mg/l)時(shí),應(yīng)采用出水回流的措施:減少堿度的要求;降低進(jìn)水COD濃度;增大進(jìn)水流量,改善進(jìn)水分布條件。與傳統(tǒng)的厭氧生物處理工藝相比,厭氧濾池的突出優(yōu)點(diǎn)是:①生物固體濃度高,有機(jī)負(fù)荷高;②SRT長,可縮短HRT,耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng);③啟動(dòng)時(shí)間較短,停止運(yùn)行后的再啟動(dòng)也較容易;④無需回流污泥,運(yùn)行管理方便;⑤運(yùn)行穩(wěn)定性較好。而主要缺點(diǎn)是易堵塞,會(huì)給運(yùn)行造成困難。c.升流式厭氧污泥層(床)(UASB)反應(yīng)器UASB反應(yīng)器的英文全稱為UpflowAnaerobicSludgeBlanket(Bed)Reactor,中文為上(升)流式厭氧污泥床(層)反應(yīng)器,是由荷蘭Wageningen農(nóng)業(yè)大學(xué)的GatzeLettinga教授于上世紀(jì)70年代初開發(fā)出來的。UASB反應(yīng)器的基本原理與特征UASB反應(yīng)器具有如下的主要工藝特征:①在反應(yīng)器的上部設(shè)置了氣、固、液三相分離器;②在反應(yīng)器底部設(shè)置了均勻布水系統(tǒng);③反應(yīng)器內(nèi)的污泥能形成顆粒污泥,所謂的顆粒污泥的特點(diǎn)是:直徑為0.1~0.5cm,濕比重為1.04~1.08;具有良好的沉降性能和很高的產(chǎn)甲烷活性。上述工藝特征使得UASB反應(yīng)器與前面已經(jīng)述及的兩種厭氧工藝——厭氧接觸法以及厭氧生物濾池相比,具有如下的主要特點(diǎn):①污泥的顆?;狗磻?yīng)器內(nèi)的平均濃度50gVSS/l以上,污泥齡一般為30天以上;②反應(yīng)器的水力停留時(shí)間相應(yīng)較短;③反應(yīng)器具有很高的容積負(fù)荷;④不僅適合于處理高、中濃度的有機(jī)工業(yè)廢水,也適合于處理低濃度的城市污水;⑤UASB反應(yīng)器集生物反應(yīng)和沉淀分離于一體,結(jié)構(gòu)緊湊;⑥無需設(shè)置填料,節(jié)省了費(fèi)用,提高了容積利用率;⑦一般也無需設(shè)置攪拌設(shè)備,上升水流和沼氣產(chǎn)生的上升氣流起到攪拌的作用;⑧構(gòu)造簡單,操作運(yùn)行方便。d.厭氧膨脹床和厭氧流化床基本原理在厭氧反應(yīng)器內(nèi)添加固體顆粒載體,常用的有石英砂、無煙煤、活性炭、陶粒和沸石等,粒徑一般為0.2~1mm。一般需要采用出水回流的方法使載體顆粒在反應(yīng)器內(nèi)膨脹或形成流化狀態(tài);一般將床體內(nèi)載體略有松動(dòng),載體間空隙增加但仍保持互相接觸的反應(yīng)器稱為膨脹床反應(yīng)器;將上升流速增大到可以使載體在床體內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)而互不接觸的反應(yīng)器稱為流化床反應(yīng)器。主要特點(diǎn):細(xì)顆粒的載體為微生物的附著生長提供了較大的比表面積,使床內(nèi)的微生物濃度很高(一般可達(dá)30gVSS/l);具有較高的有機(jī)容積負(fù)荷(10~40kgCOD/m3.d),水力停留時(shí)間較短;具有較好的耐沖擊負(fù)荷的能力,運(yùn)行較穩(wěn)定;載體處于膨脹或流化狀態(tài),可防止載體堵塞;床內(nèi)生物固體停留時(shí)間較長,運(yùn)行穩(wěn)定,剩余污泥量較少;既可應(yīng)用于高濃度有機(jī)廢水的處理,也應(yīng)用于低濃度城市廢水的處理。膨脹床或流化床的主要缺點(diǎn)是:載體的流化耗能較大;系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行的要求也較高。影響生物濃度的主要因素厭氧膨脹床或流化床中的微生物濃度與載體粒徑和密度、上升流速、生物膜厚度和孔隙率等有關(guān);在一定的上升流速、生物膜厚度、不同載體粒徑時(shí),微生物濃度也不同;對(duì)于不同生物膜厚度,有一個(gè)污泥量最大的載體粒徑;載體的物理性質(zhì)對(duì)流化床的特性也有影響:如:顆粒粒徑過大時(shí),顆粒自由沉降速度大,為保證一定的接觸時(shí)間必須增加流化床的高度;水流剪切力大,生物膜易于脫落;比表面積較小,容積負(fù)荷低;但過小時(shí),則操作運(yùn)行較困難。e.厭氧生物轉(zhuǎn)盤基本原理厭氧生物轉(zhuǎn)盤的基本原理與好氧生物轉(zhuǎn)盤類似,只是,在厭氧生物轉(zhuǎn)盤中,所有轉(zhuǎn)盤盤片均完全浸沒在廢水之中,處于厭氧狀態(tài)。主要特點(diǎn)微生物濃度高,有機(jī)負(fù)荷高,水力停留時(shí)間短;廢水沿水平方向流動(dòng),反應(yīng)槽高度小,節(jié)省了提升高度;一般不需回流;不會(huì)發(fā)生堵塞,可處理含較高懸浮固體的有機(jī)廢水;多采用多級(jí)串聯(lián),厭氧微生物在各級(jí)中分級(jí),處理效果更好;運(yùn)行管理方便;但盤片的造價(jià)較高。f.厭氧折板反應(yīng)器ABR基本原理ABR被稱為第三代厭氧反應(yīng)器,其不僅生物固體截留能力強(qiáng),而且水力混合條件好。隨著厭氧技術(shù)的發(fā)展,其工藝的水力設(shè)計(jì)已由簡單的推流式或完全混合式發(fā)展到了混合型復(fù)雜水力流態(tài)。第三代厭氧反應(yīng)器所具有的特點(diǎn)包括:反應(yīng)器具有良好的水力流態(tài),這些反應(yīng)器通過構(gòu)造上的改進(jìn),使其中的水流大多呈推流與完全混合流相結(jié)合的復(fù)合型流態(tài),因而具有高的反應(yīng)器容積利用率,可獲得較強(qiáng)的處理能力;具有良好的生物固體的截留能力,并使一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)微生物在不同的區(qū)域內(nèi)生長,與不同階段的進(jìn)水相接觸,在一定程度上實(shí)現(xiàn)生物相的分離,從而可穩(wěn)定和提高設(shè)施的處理效果;通過構(gòu)造上改進(jìn),延長水流在反應(yīng)器內(nèi)的流徑,從而促進(jìn)廢水與污水的接觸。厭氧折流反應(yīng)器是在UASB基礎(chǔ)上開發(fā)出的一種新型高效厭氧反應(yīng)器,厭氧折流反應(yīng)器(ABR)的優(yōu)點(diǎn):在反應(yīng)器中設(shè)置多個(gè)垂直擋板,將反應(yīng)器分隔為數(shù)個(gè)上向流和下向流的小室,使廢水循序流過這些小室;有人認(rèn)為,厭氧擋板式反應(yīng)器相當(dāng)于多個(gè)UASB反應(yīng)器的串聯(lián);當(dāng)廢水濃度過高時(shí),可將處理后的出水回流。ABR反應(yīng)器中使用一系列垂直安裝的折流板使被處理的廢水在反應(yīng)器內(nèi)沿折流板作上下流動(dòng),借助于處理過程中反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的沼氣應(yīng)器內(nèi)的微生物固體在折流板所形成的各個(gè)隔室內(nèi)作上下膨脹和沉淀運(yùn)動(dòng),而整個(gè)反應(yīng)器內(nèi)的水流則以較慢的速度作水平流動(dòng)。由于污水在折流板的作用下,水流繞折流板流動(dòng)而使水流在反應(yīng)器內(nèi)的流徑的總長度增加,再加之折流板的阻擋及污泥的沉降作用,生物固體被有效地截留在反應(yīng)器內(nèi)。由此可見,雖然在構(gòu)造上ABR可以看作是多個(gè)UASB的簡單串聯(lián),但在工藝上與單個(gè)UASB有著顯著的不同,UASB可近似看作是一種完全混合式反應(yīng)器,ABR則由于上下折流板的阻擋和分隔作用,使水流在不同隔室中的流態(tài)呈完全混合態(tài)(水流的上升及產(chǎn)氣的攪拌作用),而在反應(yīng)器的整個(gè)流程方向則表現(xiàn)為推流態(tài)。在反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的角度,這種完全混合與推流相結(jié)合的復(fù)合型流態(tài)十分利于保證反應(yīng)器的容積利用率、提高處理效果及促進(jìn)運(yùn)行的穩(wěn)定性,是一種極佳的流態(tài)形式。同時(shí),在一定處理能力下,這個(gè)復(fù)合型流態(tài)所需的反應(yīng)器容積也比單個(gè)完全混合式的反應(yīng)器容積低很多。ABR工藝在反應(yīng)器中設(shè)置了上下折流板而在水流方向形成依次串聯(lián)的隔室,從而使其中的微生物種群沿長度方向的不同隔室實(shí)現(xiàn)產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷相的分離,在單個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行兩相或多相的運(yùn)行。也就是說,ABR工藝可在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)一體化的兩相或多相處理過程。在結(jié)構(gòu)構(gòu)造上,ABR比UASB更為簡單,不需要結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的三相分離器,每個(gè)隔室的產(chǎn)氣可單獨(dú)收集以分析各隔室的降解效果、微生物對(duì)有機(jī)物的分解途徑、機(jī)理及其中的微生物類型,也可將反應(yīng)器內(nèi)的產(chǎn)氣一起集中收集。ABR反應(yīng)器有兩種不同的構(gòu)造型式。圖一為改進(jìn)前的ABR反應(yīng)器構(gòu)造型式。這種反應(yīng)器中的折流板是等間距均勻設(shè)置的,折板上不設(shè)轉(zhuǎn)角。這種構(gòu)造型式的ABR反應(yīng)器所存在的不足是,由于均勻地設(shè)置了上下折流板,加之進(jìn)水一般為下向流形式的,因而容易產(chǎn)生短流、死區(qū)及生物固體的流失等問題。圖二為改進(jìn)后的ABR反應(yīng)器構(gòu)造型式。改進(jìn)后的ABR反應(yīng)器中,其折流板的設(shè)置間距是不均等的,且每一塊折流板的末端都帶有一定角度的轉(zhuǎn)角。主要特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單、無運(yùn)動(dòng)部件、無需機(jī)械混合裝置、造價(jià)低、容積利用率高、不易阻塞、污泥床膨脹程度較低而可降低反應(yīng)器的總高度、投資成本和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低。對(duì)生物體的沉降性能無特殊要求、污泥產(chǎn)率低、剩余污泥量少、泥齡高、污泥無需在載體表面生長、不需后續(xù)沉淀池進(jìn)行泥水分離。水力停留時(shí)間短、可以間歇的方式運(yùn)行、耐水力和有機(jī)沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),對(duì)進(jìn)水中的有毒有害物質(zhì)具有良好的承受力、可長運(yùn)行時(shí)間而無需排泥。g.兩相厭氧消化工藝基本原理:兩相厭氧消化工藝是在上世紀(jì)70年代后期隨著厭氧微生物學(xué)的研究不斷深入應(yīng)運(yùn)而生的;它著重于工藝流程的變革,而不是向上述多種現(xiàn)代高速厭氧反應(yīng)器那樣著重于反應(yīng)器構(gòu)造變革;其基本出發(fā)點(diǎn)是,在單相反應(yīng)器中,存在著脂肪酸的產(chǎn)生與被利用之間的平衡,維持兩類微生物之間的協(xié)調(diào)與平衡十分不易;兩相厭氧消化工藝就是為了克服單相厭氧消化工藝的上述缺點(diǎn)而提出的;兩個(gè)反應(yīng)器中分別培養(yǎng)發(fā)酵細(xì)菌和產(chǎn)甲烷菌,并控制不同的運(yùn)行參數(shù),使其分別滿足兩類不同細(xì)菌的最適生長條件;反應(yīng)器可以采用前述任一種反應(yīng)器,二者可以相同也可以不同。在兩相厭氧工藝中,最本質(zhì)的特征是實(shí)現(xiàn)相的分離,方法主要有:①化學(xué)法:投加抑制劑或調(diào)整氧化還原電位,抑制產(chǎn)甲烷菌在產(chǎn)酸相中的生長;②物理法:采用選擇性的半透明膜使進(jìn)入兩個(gè)反應(yīng)器的基質(zhì)有顯著的差別,以實(shí)現(xiàn)相的分離;③動(dòng)力學(xué)控制法:利用產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌在生長速率上的差異,控制兩個(gè)反應(yīng)器的水力停留時(shí)間,使產(chǎn)甲烷菌無法在產(chǎn)酸相中生長。目前應(yīng)用的最多的相分離的方法,是最后一種,即動(dòng)力學(xué)控制法。但實(shí)際上,很難做到相的完全分離。主要優(yōu)點(diǎn):與常規(guī)單相厭氧生物處理工藝相比,兩相厭氧工藝主要具有如下優(yōu)點(diǎn):①有機(jī)負(fù)荷比單相工藝明顯提高;②產(chǎn)甲烷相中的產(chǎn)甲烷菌活性得到提高,產(chǎn)氣量增加;③運(yùn)行更加穩(wěn)定,承受沖擊負(fù)荷的能力較強(qiáng);④當(dāng)廢水中含有SO42-等抑制物質(zhì)時(shí),其對(duì)產(chǎn)甲烷菌的影響由于相的分離而減弱;⑤對(duì)于復(fù)雜有機(jī)物(如纖維素等),可以提高其水解反應(yīng)速率,因而提高了其厭氧消化的效果。h.厭氧內(nèi)循環(huán)(IC)反應(yīng)器IC(InternalCirculation)反應(yīng)器是新一代高效厭氧反應(yīng)器,即內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器,相似由2層UASB反應(yīng)器串聯(lián)而成。其由上下兩個(gè)反應(yīng)室組成。廢水在反應(yīng)器中自下而上流動(dòng),污染物被細(xì)菌吸附并降解,凈化過的水從反應(yīng)器上部流出。UASB與IC在運(yùn)行上最大的差別表現(xiàn)在抗沖擊負(fù)荷方面,IC可以通過內(nèi)循環(huán)自動(dòng)稀釋進(jìn)水,有效保證了第一反應(yīng)室的進(jìn)水濃度的穩(wěn)定性。其次是它僅需要較短的停留時(shí)間,對(duì)可生化性好的廢水的確是優(yōu)點(diǎn)。IC運(yùn)行溫度的設(shè)計(jì)完全和UASB一樣,在調(diào)試運(yùn)行上和UASB區(qū)別不大,只是在剛進(jìn)水調(diào)試時(shí)盡可能采用水力負(fù)荷高些,然后逐步交互提升水力、有機(jī)負(fù)荷,盡可能在負(fù)荷提升過程中保證第一反應(yīng)室上升流速大于10m/h,但最大水力負(fù)荷最好控制在20m/h以下,這樣即保證第一反應(yīng)室污泥床的傳質(zhì)效果,也避免污泥流失。冬季進(jìn)水管道及反應(yīng)器最好保保溫,因?yàn)閰捬蹙鷮?duì)溫度波動(dòng)特敏感,對(duì)負(fù)荷波動(dòng)適應(yīng)要相對(duì)好的多。它相似由2層UASB反應(yīng)器串聯(lián)而成。按功能劃分,反應(yīng)器由下而上共分為5個(gè)區(qū):混合區(qū)、第1厭氧區(qū)、第2厭氧區(qū)、沉淀區(qū)和氣液分離區(qū)。混合區(qū):反應(yīng)器底部進(jìn)水、顆粒污泥和氣液分離區(qū)回流的泥水混合物有效地在此區(qū)混合。第1厭氧區(qū):混合區(qū)形成的泥水混合物進(jìn)入該區(qū),在高濃度污泥作用下,大部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣?;旌弦荷仙骱驼託獾膭×覕_動(dòng)使該反應(yīng)區(qū)內(nèi)污泥呈膨脹和流化狀態(tài),加強(qiáng)了泥水表面接觸,污泥由此而保持著高的活性。隨著沼氣產(chǎn)量的增多,一部分泥水混合物被沼氣提升至頂部的氣液分離區(qū)。氣液分離區(qū):被提升的混合物中的沼氣在此與泥水分離并導(dǎo)出處理系統(tǒng),泥水混合物則沿著回流管返回到最下端的混合區(qū),與反應(yīng)器底部的污泥和進(jìn)水充分混合,實(shí)現(xiàn)了混合液的內(nèi)部循環(huán)。第2厭氧區(qū):經(jīng)第1厭氧區(qū)處理后的廢水,除一部分被沼氣提升外,其余的都通過三相分離器進(jìn)入第2厭氧區(qū)。該區(qū)污泥濃度較低,且廢水中大部分有機(jī)物已在第1厭氧區(qū)被降解,因此沼氣產(chǎn)生量較少。沼氣通過沼氣管導(dǎo)入氣液分離區(qū),對(duì)第2厭氧區(qū)的擾動(dòng)很小,這為污泥的停留提供了有利條件。沉淀區(qū):第2厭氧區(qū)的泥水混合物在沉淀區(qū)進(jìn)行固液分離,上清液由出水管排走,沉淀的顆粒污泥返回第2厭氧區(qū)污泥床。從IC反應(yīng)器工作原理中可見,反應(yīng)器通過2層三相分離器來實(shí)現(xiàn)SRT和HRT,獲得高污泥濃度;通過大量沼氣和內(nèi)循環(huán)的劇烈擾動(dòng),使泥水充分接觸,獲得良好的傳質(zhì)效果。主要特點(diǎn):容積負(fù)荷高:IC反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高,微生物量大,且存在內(nèi)循環(huán),傳質(zhì)效果好,進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷可超過普通厭氧反應(yīng)器的3倍以上。節(jié)省投資和占地面積:IC反應(yīng)器容積負(fù)荷率高出普通UASB反應(yīng)器3倍左右,其體積相當(dāng)于普通反應(yīng)器的1/4-1/3左右,大大降低了反應(yīng)器的基建投資;而且IC反應(yīng)器高徑比很大(一般為4—8),所以占地面積少。抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng):處理低濃度廢水(COD=2000-3000mg/L)時(shí),反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的2-3倍;處理高濃度廢水(COD=10000-15000mg/L)時(shí),內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的10-20倍。大量的循環(huán)水和進(jìn)水充分混合,使原水中的有害物質(zhì)得到充分稀釋,大大降低了毒物對(duì)厭氧消化過程的影響??沟蜏啬芰?qiáng):溫度對(duì)厭氧消化的影響主要是對(duì)消化速率的影響。IC反應(yīng)器由于含有大量的微生物,溫度對(duì)厭氧消化的影響變得不再顯著和嚴(yán)重。通常IC反應(yīng)器厭氧消化可在常溫條件(20-25℃)下進(jìn)行,這樣減少了消化保溫的困難,節(jié)省了能量。具有緩沖pH值的能力:內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于第1厭氧區(qū)的出水回流,可利用COD轉(zhuǎn)化的堿度,對(duì)pH值起緩沖作用,使反應(yīng)器內(nèi)pH值保持最佳狀態(tài),同時(shí)還可減少進(jìn)水的投堿量。內(nèi)部自動(dòng)循環(huán),不必外加動(dòng)力:普通厭氧反應(yīng)器的回流是通過外部加壓實(shí)現(xiàn)的,而IC反應(yīng)器以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán),不必設(shè)泵強(qiáng)制循環(huán),節(jié)省了動(dòng)力消耗。出水穩(wěn)定性好:利用二級(jí)UASB串聯(lián)分級(jí)厭氧處理,可以補(bǔ)償厭氧過程中Ks高產(chǎn)生的不利影響。VanLier在1994年證明,反應(yīng)器分級(jí)會(huì)降低出水VFA濃度,延長生物停留時(shí)間,使反應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定。啟動(dòng)周期短:IC反應(yīng)器內(nèi)污泥活性高,生物增殖快,為反應(yīng)器快速啟動(dòng)提供有利條件。IC反應(yīng)器啟動(dòng)周期一般為1~2個(gè)月,而普通UASB啟動(dòng)周期長達(dá)4~6個(gè)月。沼氣利用價(jià)值高:反應(yīng)器產(chǎn)生的生物氣純度高,CH4為70%~80%,CO2為20%~30%,其它有機(jī)物為1%~5%,可作為燃料加以利用。IC缺點(diǎn)尤其在污水可生化性不是太好的情況下,由于水力停留時(shí)間比較短去除率遠(yuǎn)沒有UASB高,增加了好氧的負(fù)擔(dān)。另外,IC由于氣體內(nèi)循環(huán),特別是對(duì)進(jìn)水水質(zhì)不太穩(wěn)定的廠,導(dǎo)致IC出水水量極不穩(wěn)定,出水水質(zhì)也相對(duì)不穩(wěn)定,有時(shí)可能還會(huì)出現(xiàn)短暫不出水現(xiàn)象,對(duì)后序處理工藝是有影響的。從構(gòu)造上看,IC反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)比普通厭氧反應(yīng)器復(fù)雜,設(shè)計(jì)施工要求高。反應(yīng)器高徑比大,一方面增加了進(jìn)水泵的動(dòng)力消耗,提高了運(yùn)行費(fèi)用;另一方面加快了水流上升速度,如果三相分離器處理不當(dāng)將使出水中細(xì)微顆粒物比UASB多,加重了后續(xù)處理的負(fù)擔(dān)。另外內(nèi)循環(huán)中泥水混合液的提升管和回流管易產(chǎn)生堵塞,使內(nèi)循環(huán)癱瘓,處理效果變差。IC厭氧反應(yīng)器發(fā)酵細(xì)菌通過胞外酶作用將不溶性有機(jī)物水解成可溶性有機(jī)物,再將可溶性的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化成脂肪酸和醇類等,該類細(xì)菌水解過程相當(dāng)緩慢。由于IC厭氧反應(yīng)器相對(duì)較短的水力停留時(shí)間將會(huì)影響不溶性有機(jī)物的去除效果。缺乏在IC反應(yīng)器水力條件下培養(yǎng)活性和沉降性能良好的顆粒污泥關(guān)鍵技術(shù)。i.厭氧膨脹顆粒污泥床(EGSB)反應(yīng)器EGSB反應(yīng)器實(shí)質(zhì)上是固體流化技術(shù)在有機(jī)廢水生物處理領(lǐng)域的具體應(yīng)用。如圖為EGSB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)原理圖,EGSB反應(yīng)器中裝有一定量的顆粒污泥載體,當(dāng)有機(jī)廢水及其產(chǎn)生的沼氣自上而下地流過顆粒污泥床層時(shí),載體與液體間會(huì)出現(xiàn)不同的相對(duì)運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致床層成不同的工作狀態(tài)。EGSB反應(yīng)器在運(yùn)行過程中,待處理廢水與被回流的出水混合經(jīng)反應(yīng)器底部的布水系統(tǒng)均勻進(jìn)入反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)。反應(yīng)區(qū)內(nèi)的泥水混合液及厭氧消化產(chǎn)生的沼氣向上流動(dòng),部分沉降性能較好的污泥經(jīng)過膨脹區(qū)后自然回落到污泥床上,沼氣及其余的泥水混合液繼續(xù)向上流動(dòng),經(jīng)三相分離器后,沼氣進(jìn)入集氣室,部分污泥經(jīng)沉淀后返回反應(yīng)區(qū),液相夾帶部分沉降性極差的污泥排出反應(yīng)器EGSB反應(yīng)器主要有以下四部分成:進(jìn)水系統(tǒng)進(jìn)水口設(shè)在反應(yīng)器底部側(cè)面,目的是使廢水能夠均勻地分配到整個(gè)EGSB反應(yīng)器,使有機(jī)物能夠完全均勻分布在反應(yīng)區(qū),有利于廢水與微生物充分接觸,提高反應(yīng)器容積利用率。反應(yīng)區(qū)反應(yīng)區(qū)是EGSB反應(yīng)器的核心區(qū)域,該區(qū)域集中了大部分的厭氧污泥顆粒,是培養(yǎng)和富集厭氧微生物的地方,有機(jī)物主要在該區(qū)域內(nèi)被厭氧菌分解??紤]到微生物對(duì)溫度要求,因此在反應(yīng)區(qū)外側(cè)制做了保溫夾套,從而保證了反應(yīng)區(qū)內(nèi)水溫在所需溫度內(nèi)恒定。三相分離器三相分離器,即氣、液、固分離器,由集氣室、沉淀區(qū)組成。首先,氣體進(jìn)入集氣室,氣液分離并經(jīng)由水封后排出。而固體被氣體帶進(jìn)集氣室,在液面與氣體分離后開始下沉至反應(yīng)區(qū)。固液體則在沉淀區(qū)進(jìn)行液固分離后,固體靠重力返回反應(yīng)區(qū),液體則經(jīng)過出水口排出。集氣室集氣室內(nèi)氣液兩相界面的高度是很重要的。在集氣室內(nèi)氣液表面可能形成浮渣或浮沫,妨礙氣泡的釋放。并且在液面太高或波動(dòng)時(shí),這些浮渣或浮沫會(huì)堵塞排氣管,在反應(yīng)器產(chǎn)氣量很小時(shí)這些現(xiàn)象尤其嚴(yán)重,因此通過調(diào)節(jié)水封水面高度,來保持集氣室內(nèi)液面在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定且較低水平位置顯得分外的重要。EGSB反應(yīng)器作為第三代高效厭氧處理工藝的典型,其市場(chǎng)占有率由1997年的6%發(fā)展到1999年的11%,雖然這些工程項(xiàng)目主要集中在歐美發(fā)達(dá)國家和地區(qū),但是EGSB反應(yīng)器負(fù)荷高、占地面積小及其自身產(chǎn)生沼氣創(chuàng)造價(jià)值的優(yōu)點(diǎn)非常適合發(fā)展中國家的需要。因此,EGSB反應(yīng)器未來在發(fā)展中國家的市場(chǎng)將有很大的提升。我國對(duì)EGSB工藝的研究還主要停留在實(shí)驗(yàn)室和理論上,雖然實(shí)際工程的應(yīng)用也有報(bào)道,但是由于布水系統(tǒng)和三相分離器設(shè)計(jì)的落后,其效果難以令人滿意。因此,我國未來對(duì)EGSB反應(yīng)器的研究將主要集中在三相分離器和布水系統(tǒng)的改進(jìn)。在引進(jìn)發(fā)達(dá)國家先進(jìn)技術(shù)及國家節(jié)能減排的大趨勢(shì)下,EGSB反應(yīng)器在我國高濃度有機(jī)廢水處理方面有著巨大的發(fā)展前景。.厭氧工藝選擇項(xiàng)目工藝穩(wěn)定性、可靠性應(yīng)用范圍基礎(chǔ)投資運(yùn)行費(fèi)用處理效率占地面積厭氧消化池較差逐步淘汰低低低高接觸厭氧一般一般較低較低一般較高兩相厭氧好一般較低較低較好較高UASB好廣一般低好較低ABR好一般一般較低好一般IC一般較多較高低好低EGSB較好一般一般低好低綜上所述,通過從工藝成熟角度、應(yīng)用推廣、運(yùn)行費(fèi)用、基礎(chǔ)投資、占地面積、處理效率等方面進(jìn)行對(duì)比,最終確定本工程厭氧工藝選擇UASB。.好氧工藝比選當(dāng)前廢水好氧處理可采用的方法有活性污泥法及生物膜法?;钚晕勰喾ㄔ谔幚韽U水方面具有處理效果好、出水水質(zhì)穩(wěn)定、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富等優(yōu)點(diǎn),生物膜法,一般占地面積小,生物密集,單位處理效果好?,F(xiàn)在國內(nèi)外污水處理中常用的有如下工藝。Orbal氧化溝工藝、MBR、生物轉(zhuǎn)盤、SBR工藝、接觸氧化池BAF生物曝氣濾池等工藝。(1)Orbal氧化溝目前氧化溝有很多形式種類,如Carrousel氧化溝、Orbal氧化溝及交替式氧化溝等,不管是什么形式的氧化溝,它們均具有氧化溝特性。氧化溝是活性污泥法的一種變形,污水和活性污泥的混合液在環(huán)狀的曝氣渠道中不斷循環(huán)流動(dòng),具有特殊的循環(huán)流態(tài),既是完全混合式又具有推流式的特征。氧化溝一般在延時(shí)曝氣條件下運(yùn)轉(zhuǎn),水和固體停留時(shí)間長,固體總量較多,因而能對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的沖擊有一定的緩沖作用。又因?yàn)檠趸瘻蠝蟽?nèi)循環(huán)量高于進(jìn)水流量的幾十倍甚至于上百倍,使其產(chǎn)生較大稀釋能力。氧化溝的曝氣裝置不是全池分布,因而很容易在溝內(nèi)形成好氧和缺氧交替出現(xiàn)的狀態(tài)。奧貝爾氧化溝由三個(gè)同心溝道組成,通過對(duì)三個(gè)溝道不同溶解氧呈梯度變化的控制,不僅能很好的降解有機(jī)物和懸浮物,還能有效地除磷脫氮,污水經(jīng)過氧化溝完成生物降解后再進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離。Orbal氧化溝系統(tǒng)工藝需另設(shè)污泥回流系統(tǒng),將沉淀后的污泥回流到氧化溝中,使微生物處于平衡狀態(tài),剩余污泥由剩余污泥泵排出。(2)膜生物反應(yīng)器(MBR)膜生物反應(yīng)器是一種結(jié)合了活性污泥曝氣和微濾技術(shù)的一種小規(guī)模生活污水處理技術(shù),由于其出水水質(zhì)較好,尤其是SS較低,因此,是近年來在生活污水處理回用領(lǐng)域應(yīng)用較多的一種工藝。膜生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)有:1)結(jié)合了膜處理技術(shù)和生物處理技術(shù)帶來的優(yōu)點(diǎn),超(微)濾膜組件作為泥水分離單元完全可以取代二次沉淀池,微孔超濾膜截留活性污泥混合液中微生物絮體和較大分子有機(jī)物,使生物反應(yīng)器內(nèi)微生物濃度較高,提高了生物對(duì)有機(jī)物的氧化率。2)膜濾后出水質(zhì)量高,感官上已經(jīng)接近自來水的情況,且出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠。3)系統(tǒng)剩余污泥排放較小。4)系統(tǒng)流程簡單,易于集成,占地面積較少,是傳統(tǒng)中水系統(tǒng)的1/2左右。5)整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度高,運(yùn)行管理簡單方便。膜生物反應(yīng)器存在以下缺點(diǎn):1)運(yùn)行費(fèi)用高。膜的更換費(fèi)用是影響一體式MBR系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的關(guān)鍵因素,而動(dòng)力費(fèi)用是影響分離式MBR系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的關(guān)鍵因素,常規(guī)分離式MBR運(yùn)行能耗為3~4kW·h/m3,同時(shí)淹沒式MBR運(yùn)行能耗為0.6~2kW·h/m3,也高于活性污泥法的0.3~0.4kW·h/m3。MBR工藝平均運(yùn)行費(fèi)用在2元/m3以上。2)阻力損失較大,以及膜壽命單機(jī)處理能力較小。3)不適合應(yīng)用于處理較大水量的場(chǎng)合。(3)生物轉(zhuǎn)盤生物轉(zhuǎn)盤又稱浸沒式生物濾池,一系列串連的旋轉(zhuǎn)圓盤約有一半的盤片浸沒在接觸反應(yīng)槽內(nèi)的廢水中。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)達(dá)離開污水于空氣接觸,生物膜上的固著水層從空氣中吸收氧,固著水層中的氧是過飽和的,并將其傳遞到生物膜和污水中,使槽內(nèi)污水的溶解氧含量達(dá)到一定的濃度,甚至可以達(dá)到飽和,從而有效去除有機(jī)物。該工藝的優(yōu)點(diǎn)有:1)工藝可靠,微生物濃度高,生物相豐富,出水水質(zhì)穩(wěn)定。2)維護(hù)管理簡便,不需要經(jīng)常調(diào)節(jié)生物污泥量,不會(huì)發(fā)生污泥膨脹,復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備也比較少。因此,便于維護(hù)管理。3)運(yùn)行成本低,接觸反應(yīng)槽不需要曝氣,污泥也無需回流。因此,動(dòng)力消耗較低,節(jié)省運(yùn)行成本。但是該工藝仍存在一些致命的缺點(diǎn):昂貴的轉(zhuǎn)盤使投資較活性污泥法大,轉(zhuǎn)盤支撐填料的鋼結(jié)構(gòu)骨架長期在污水中浸泡,腐蝕嚴(yán)重,2-3年需進(jìn)行一次油漆,采用用防水防腐漆,油漆一次要拆填料、空氣罩等,工作量很大。如采用不銹鋼骨架,每臺(tái)轉(zhuǎn)盤的成本增至10多萬元,一次投資太大。轉(zhuǎn)盤填料塑料,以及環(huán)氧玻璃鋼制成的空氣罩使用壽命不會(huì)超過10年,需要研制替代材料。本廠區(qū)污水量時(shí)變化系數(shù)較大,在泵房停止供水時(shí),為了維持氣動(dòng)生物轉(zhuǎn)盤微生物的活性,羅茨鼓風(fēng)機(jī)仍需照常運(yùn)轉(zhuǎn)供氣,造成電能的嚴(yán)重浪費(fèi)。處理效果一般,部分盤面暴露在空氣中會(huì)給周圍的環(huán)境帶來很大的氣味。(4)CASS法CASS工藝循環(huán)階段和循環(huán)過程循環(huán)式活性污泥法是間歇式活性污泥法的一種改進(jìn)。在一個(gè)或多個(gè)平行運(yùn)行、且反應(yīng)容積可變的池子中,完成生物降解和泥水分離過程。因此在該工藝中無需設(shè)置單獨(dú)的沉淀池。在這一系統(tǒng)中,活性污泥法按照“曝氣-非曝氣”階段不斷重復(fù)進(jìn)行。在曝氣階段主要完成生物降解過程,在非曝氣階段雖然也有部分生物作用,但主要是完成泥水分離過程。由于循環(huán)式活性污泥法工藝按照“注水-排水”以及“曝氣-非曝氣”順序完成處理過程,因此屬于序批式活性污泥法。CASS工藝每一操作循環(huán)由下列四個(gè)階段組成:1)進(jìn)水/曝氣階段2)進(jìn)水/沉淀階段3)進(jìn)水/撇水階段4)進(jìn)水/閑置循環(huán)開始時(shí),由于污水的進(jìn)入,使得池子內(nèi)部的水位由某一最低水位開始上漲;經(jīng)過一定時(shí)間的曝氣和混合后,系統(tǒng)停止曝氣以便使反應(yīng)器內(nèi)的活性污泥進(jìn)行絮凝沉淀,活性污泥將在靜止的環(huán)境中沉淀。當(dāng)沉淀階段完成后,撇水器將把池子上部的上清液排出系統(tǒng),同時(shí)水位將降低到最初的深度。之后,系統(tǒng)將重復(fù)以上過程。上述各個(gè)階段組成一個(gè)循環(huán),并不斷重復(fù)。工藝特點(diǎn)工藝流程簡單,布置緊湊,占地面積少,投資省,維護(hù)管理方便。本工藝好氧曝氣設(shè)備選用高效的曝氣裝置,具有充氣量大,氧利用率高,運(yùn)行穩(wěn)定,曝氣均勻的特點(diǎn)。本工藝流程剩余污泥量極少,產(chǎn)生臭氣量少,無二次污染。(5)接觸氧化法:Ⅰ、工藝方面的特征:1)生物接觸氧化法多采用比表面積大、空隙率高、水流通暢的生物填料,又加上充足的有機(jī)物和溶解氧,適用于微生物棲息增殖,因此生物膜上的生物是豐富的,除細(xì)菌和多種種屬的原生動(dòng)物和后生動(dòng)物外,還能夠生長氧化能力較強(qiáng)的球衣菌屬的絲狀菌,而無污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生。在生物膜上能夠形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈。2)填料表面全部為生物膜所密布,形成了生物膜的主體結(jié)構(gòu),由于絲狀菌的大量滋生,有可能形成一個(gè)呈立體結(jié)構(gòu)的密集的生物網(wǎng),廢水在其中通過能夠有效地提高凈化效果。3)由于進(jìn)行曝氣,生物膜表面不斷的接受曝氣吹脫,這樣有利于保持生物膜的活性,一直厭氧膜的增殖,也宜于提高氧的利用率,因此能夠保持較高濃度的活性生物量。正因?yàn)槿绱耍锝佑|氧化法能夠接受較高的有機(jī)負(fù)荷,處理效率較高,有利于減小反應(yīng)池容積和占地面積。Ⅱ、運(yùn)行方面的特征:對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,在間歇運(yùn)行條件下,仍能夠保持良好的處理效果,對(duì)排水不均勻的企業(yè),更具有實(shí)際意義;操作簡單,運(yùn)行方便、易于維護(hù)管理,勿需污泥回流,不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象;污泥生成量少,污泥顆粒較大,易于沉淀。Ⅲ、功能方面的特征:具有多種凈化功能,除有效地去除有機(jī)污染物外,如運(yùn)行得當(dāng)還能夠用以脫氮和除磷,因此可以作為三級(jí)處理技術(shù)。(6)生物曝氣濾池工藝曝氣生物濾池技術(shù)最早由法國CGE公司所屬的OTV公司開發(fā)特別是在最近幾年,曝氣生物濾池技術(shù)又有了長足的進(jìn)步,在我國.該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也得到了發(fā)展.同時(shí),在我國的中水、生活污水和工業(yè)廢水的處理中,該工藝技術(shù)也得到了不斷的應(yīng)用。曝氣生物濾池的原理和特點(diǎn)如下1)原理曝氣生物濾池的基本原理是在一級(jí)強(qiáng)化的基礎(chǔ)上,以顆粒狀填料及其附著生長的生物膜為主要處理介質(zhì),充分發(fā)揮生物代謝作用、物理過濾作用、生物膜和填料的物理吸附作用以及反應(yīng)器內(nèi)食物鏈的分級(jí)捕食作用。實(shí)現(xiàn)污染物在同一單元反應(yīng)器內(nèi)的去除。曝氣生物濾池借鑒了生物接觸氧化反應(yīng)器和深床過濾的設(shè)計(jì)原理,反應(yīng)器內(nèi)存在著不同的好氧、缺氧區(qū)域??赏綄?shí)現(xiàn)硝化和反硝化,在去除有機(jī)物的同時(shí)達(dá)到脫氮的目的。2)特點(diǎn)與普通的活性污泥法相比.曝氣生物濾池有如下的特點(diǎn):a、具有更高的生物濃度和有機(jī)負(fù)荷。曝氣生物濾池中采用的粗糙多孔的粒狀填料為微生物提供了更佳的生長環(huán)境。易于掛膜及穩(wěn)定運(yùn)行??稍谔盍媳砻姹3州^多的生物量,單位體積內(nèi)微生物量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于活性污泥中的微生物量(可達(dá)10~15g/L),高濃度的微生物量使得曝氣生物濾池的容積負(fù)荷增大。b、工藝簡單。基建費(fèi)用低。由于填料的機(jī)械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產(chǎn)生的粘性物質(zhì)形成的吸附架橋作用,因此,可省去沉淀池,進(jìn)而降低基建費(fèi)用;在穩(wěn)定運(yùn)行情況下,去除SS的機(jī)理類似于普通快濾池,只要沒有發(fā)生穿透,出水SS均較為理想。c、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),耐低溫。國外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,曝氣生物濾池可在正常負(fù)荷2~3倍的短期沖擊負(fù)荷下運(yùn)行,而其出水水質(zhì)變化很小。這主要依賴于濾料的高比表面積,當(dāng)外加有機(jī)負(fù)荷增加時(shí)。濾料表面的生物量可以快速增值;另一方面依賴于整體曝氣生物濾池的緩沖能力。并具有良好的運(yùn)行效果。d、粒狀填料可使充氧效率大大增加。一般氧利用率可增加10%~15%,降低了運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。這主要是由于污染物、生物膜和填料之間的接觸更理想,在氧氣的上升過程中,與這三者發(fā)生無數(shù)次碰撞,增加了傳質(zhì)效果。e、管理簡單。曝氣生物濾池抗沖擊負(fù)荷能力很強(qiáng),沒有污泥膨脹問題,能保持池內(nèi)較高的微生物濃度,因此日常運(yùn)行管理簡單,處理效果穩(wěn)定。易掛膜,啟動(dòng)快,曝氣生物濾池在水溫10~15cI二時(shí),2~3周即可完成掛膜過程。各好氧處理工藝的綜合比較對(duì)上述幾種污水生物處理方案,其優(yōu)缺點(diǎn)比較如下表表所示:工藝類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用范圍Orbal氧化溝處理流程簡單;控制要求低,管理簡單、方便、易于維護(hù);設(shè)備利用率高,一次性投資較省;抗沖擊負(fù)荷,運(yùn)行穩(wěn)定。能耗較高,有效水深淺,占地面積較大。適合中小型廢水處理廠。生物轉(zhuǎn)盤法工藝可靠,微生物濃度高,出水水質(zhì)穩(wěn)定。維護(hù)管理簡便,便于維護(hù)管理。運(yùn)行成本低,動(dòng)力消耗較低一次投資太大。轉(zhuǎn)盤填料塑料,使用壽命較短,運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活。適合中小型廢水處理廠CASS處理流程簡單,污泥回流量少,單獨(dú)沉淀池;針對(duì)廢水排放相對(duì)集中于白天,CASS周期運(yùn)行,可避開白天用電高峰,夜間運(yùn)行,降低運(yùn)行成本;能耗低,運(yùn)行方式靈活,抗沖擊負(fù)荷。設(shè)備利用率較低,控制系統(tǒng)較復(fù)雜,除磷效果相對(duì)較差。適合中小型廢水處理廠。MBR法不設(shè)沉淀池,生物濃度高出水效果好,剩余污泥少,占地面積小,自動(dòng)化程度高。工藝平均運(yùn)行費(fèi)用高。阻力損失較大,以及膜壽命單機(jī)處理能力較小。需定期清洗,更換。不適合應(yīng)用于處理較大水量的場(chǎng)合。接觸氧化池處理流程較簡單;操作簡單、運(yùn)行方便、易于管理;節(jié)省占地;抗沖擊負(fù)荷??赡茉诰植坎课怀霈F(xiàn)死角。適合大中小型廢水處理廠。BAF曝氣生物濾池總體投資省,占地面積小,通常為常規(guī)處理工藝占地面積的1/5~110,廠區(qū)布置緊湊、美觀;處理出水質(zhì)量好,工藝流程短,氧的傳輸效率高,處理負(fù)荷高,抗沖擊負(fù)荷性能好,受氣候、水量和水質(zhì)變化影響??;運(yùn)行管理方便,便于維護(hù);水中SS較高,可能造成系統(tǒng)堵塞,局部部位出現(xiàn)死角,需定期反沖洗。適合大中小型廢水處理廠。.好氧工藝選擇經(jīng)綜合對(duì)比,本工程選擇接觸氧化法作為好氧段工藝,具有處理流程較簡單;操作簡單、運(yùn)行方便、易于管理;節(jié)省占地;抗沖擊負(fù)荷等優(yōu)點(diǎn)。.污水處理整體工藝選擇綜上所述,本工程設(shè)計(jì)工藝采用“格柵+氣浮+UASB+生物接觸氧化+沉淀池”。其中格柵采用回轉(zhuǎn)式粗格柵和轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵,厭氧采用UASB,好氧采用接觸好氧池,沉淀池采用斜管沉淀池。6.2臭氣處理工藝選擇在污水站運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的臭氣,會(huì)對(duì)大氣造成嚴(yán)重污染。不僅影響了周圍居民的生活質(zhì)量,也給廠區(qū)工作人員的健康帶來了威脅。同時(shí),臭氣中的硫化氫等腐蝕氣體會(huì)腐蝕廠內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備,縮短其使用壽命,解決好污水處理產(chǎn)生的臭氣,對(duì)保護(hù)環(huán)境、保障健康都有至關(guān)重要的作用。臭氣主要產(chǎn)生于預(yù)處理區(qū)、水處理區(qū)、污泥處理區(qū)。脫臭的主要方法有吸附法、吸收法、氧化法、燃燒法等。1.吸附法吸附法主要分為物理吸附法、化學(xué)吸附法兩種,物理吸附主要以活性炭的高吸附能力,用引風(fēng)機(jī)將臭氣抽到活性炭吸附器進(jìn)行吸附。1g活性炭的有效吸附面積是100m2,活性炭的吸附重量可達(dá)到它本身重量的15%-20%,有良好的吸附效果,但是到一定的吸附飽和度,需要跟換活性炭,運(yùn)行成本較高?;瘜W(xué)吸附法主要是用化學(xué)藥劑和臭氣中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),但處理效果只能達(dá)到低毒,不能達(dá)到無毒的效果。2.吸收法吸收法主要是生物吸收法,將臭氣引到微生物存在的場(chǎng)所,臭氣被微生物分解從而產(chǎn)生除臭的效果3.氧化法熱氧化法主要是利用高溫下的氧化作用將臭氣分解成CO2和H2O或是部分氧化的化合物的方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)臭氣和揮發(fā)性有機(jī)化合物非常有效,缺點(diǎn)是投資高、運(yùn)營成本高,適合重度污染的大型設(shè)施的高流量、難處理的臭氣。本項(xiàng)目臭氣處理采用“活性炭吸附”的工藝。6.3工藝流程6.3.1污水處理工藝流程工藝流程簡述①格柵渠:格柵去除進(jìn)站污水中的大塊雜物和部分懸浮物,主要為后續(xù)單元?jiǎng)恿υO(shè)備的正常運(yùn)行提供保障。②集水井:由于廢水排放的不連續(xù)性,為了方便操作,減少施工工程量,所以在調(diào)節(jié)池之前和格柵之后設(shè)一集水井,其大小主要取決于提升泵的能力,目的是防止水泵頻繁啟動(dòng),以延長污水泵的使用壽命。并通過堿液投加調(diào)節(jié)至所需要的pH值。③調(diào)節(jié)池:本單元主要是均和水質(zhì)、平衡水量,削減高峰水量對(duì)后續(xù)處理單元的沖擊負(fù)荷,大大降低水量變化對(duì)處理效果的影響,減少處理構(gòu)筑物的容積節(jié)省工程投資費(fèi)用,便于系統(tǒng)自動(dòng)化控制。④氣浮池:本處理單元是將適當(dāng)數(shù)量的混凝劑投入水體,經(jīng)過充分混合、反應(yīng),使廢水中微小懸浮顆粒和膠體顆粒相互產(chǎn)生凝聚作用,成為顆粒較大,易于沉降的絮凝體(顆粒直徑>20μm),經(jīng)過沉淀加以去除。在一定條件下,將大量空氣溶于水中,形成溶氣水,作為工作介質(zhì),通過釋放器驟然減壓,快速釋放,產(chǎn)生大量微細(xì)氣泡黏附于經(jīng)過混凝反應(yīng)后廢水中的“礬化”上,使絮體上浮,從而迅速地除去水中的污染物質(zhì),達(dá)到凈化的目的。⑤UASB:UASB反應(yīng)器廢水被盡可能均勻的引入反應(yīng)器的底部,污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過程。在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生的沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起了內(nèi)部的循環(huán),這對(duì)于顆粒污泥的形成和維持有利。在污泥層形成的一些氣體附著在污泥顆粒上,附著和沒有附著的氣體向反應(yīng)器頂部上升。上升到表面的污泥撞擊三相反應(yīng)器氣體發(fā)射器的底部,引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面,附著和沒有附著的氣體被收集到反應(yīng)器頂部的三相分離器的集氣室。置于極其使單元縫隙之下的擋板的作用為氣體發(fā)射器和防止沼氣氣泡進(jìn)入沉淀區(qū),否則將引起沉淀區(qū)的絮動(dòng),會(huì)阻礙顆粒沉淀。包含一些剩余固體和污泥顆粒的液體經(jīng)過分離器縫隙進(jìn)入沉淀區(qū)。由于分離器的斜壁沉淀區(qū)的過流面積在接近水面時(shí)增加,因此上升流速在接近排放點(diǎn)降低。由于流速降低污泥絮體在沉淀區(qū)可以絮凝和沉淀。累積在三相分離器上的污泥絮體在一定程度上將超過其保持在斜壁上的摩擦力,其將滑回反應(yīng)區(qū),這部分污泥又將與進(jìn)水有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)。⑥缺氧池:有水解反應(yīng),在脫氮工藝中,其pH值升高。在脫氮工藝中,主要起反硝化去除硝態(tài)氮的作用,同時(shí)去除部分BOD。也有水解反應(yīng)提高可生化性的作用。⑦接觸氧化池:廢水的好氧生物處理是一種有氧的情況下,以好氧微生物為主對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解的一種處理方法。廢水中存在的各種有機(jī)物,以膠體狀、溶解態(tài)的有機(jī)物為主,作為微生物的營養(yǎng)源。這些有機(jī)物經(jīng)過一系列的生物反應(yīng),逐級(jí)釋放能量,最終以無機(jī)物質(zhì)穩(wěn)定下來,達(dá)到無害化。有機(jī)物被微生物攝取之后,通過新程代謝活動(dòng),有機(jī)物一方面被分解、穩(wěn)定,并提供微生物生命活動(dòng)所需的能量;一方面被轉(zhuǎn)化,合成為新的原生質(zhì)(或稱細(xì)胞質(zhì))的組成部分,使微生物自身生長繁殖,廢水生物處理中的活性污泥或生物膜的增長部分稱為剩余活性污泥,剩余污泥需進(jìn)一步處置。⑧沉淀池:本單元主要是利用重力的作用使廢水中的懸浮物、生物處理后產(chǎn)生的污泥或生物膜與水分離,形成泥水界面。⑨污泥池:本單元主要是將各個(gè)處理單元產(chǎn)生的剩余污泥匯集,通過靜置使污泥進(jìn)一步濃縮。處理效率分析:項(xiàng)目值PHSS/(mg/L)CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N進(jìn)水水質(zhì)4.5-8.5~1200~9000~5000~180排放標(biāo)準(zhǔn)6~9≤400≤500≤300≤45格柵去除率-30%20%--氣浮去除率-70%20%-20%UASB去除率--80%80%-接觸好氧池去除率--80%85%80%總?cè)コ蔬_(dá)標(biāo)79%97.4%97%84%6.3.2臭氣處理工藝(1)臭氣處理工藝流程(2)工藝流程簡述從格柵間、污泥脫水間用引風(fēng)機(jī)抽至活性炭吸附塔內(nèi),控制15min換一次氣。七、工藝設(shè)計(jì)7.1格柵渠尺寸:2.5×0.6×2.0m數(shù)量:2座,地下鋼混附屬設(shè)備1.機(jī)械格柵:數(shù)量:1臺(tái)性能參數(shù):B=0.6m,b=20mm,安裝角度75°,N=0.75KW2.轉(zhuǎn)鼓細(xì)格柵數(shù)量:1臺(tái)性能參數(shù):B=0.6m,b=0.5mm,安裝角度35°,N=0.75KW3.人工格柵數(shù)量:1個(gè)性能參數(shù):B=0.6m,b=5mm7.2集水井尺寸:5.0×4.0×5.0m數(shù)量:1座,地下鋼混附屬設(shè)備:1.污水提升泵數(shù)量:2臺(tái)(一用一備)性能參數(shù):潛污泵,Q=50m3/h,H=12m,N=4kw2.液位自控系統(tǒng)數(shù)量:1套性能參數(shù):0-6m超聲波3.流量計(jì)數(shù)量:1套性能參數(shù):6-60m3/h,電磁流量計(jì),襯氟7.3氣浮池尺寸:7.5m×2.5m×2.3m數(shù)量:1座材質(zhì):碳鋼防腐附屬設(shè)備1.加藥系統(tǒng):數(shù)量:3套(PAC、PAM、堿液加藥系統(tǒng))型號(hào)規(guī)格:含0.37KW加藥泵3臺(tái)、0.75KW攪拌機(jī)3臺(tái)、2m3加藥桶3座、配套液位控制系統(tǒng)3套等2.溶氣系統(tǒng):數(shù)量:1套型號(hào)規(guī)格:含5.5KW溶氣泵2臺(tái)、750×1800溶氣罐1座、TJ-3釋放器4套、配套液位及壓力控制系統(tǒng)1套。3.刮渣機(jī)數(shù)量:1套型號(hào):行車式刮渣機(jī),B=2.5m,0.55KW4.空壓機(jī)數(shù)量:1臺(tái)型號(hào)參數(shù):1.5KW,0.17m3/min,0.6MPa7.4調(diào)節(jié)池尺寸:15m×7.0m×6.0m,地下鋼混數(shù)量:1座停留時(shí)間:12h附屬設(shè)備1.液位自控系統(tǒng)數(shù)量:1套型號(hào)規(guī)格:0-10m超聲波2.污水提升泵數(shù)量:2臺(tái)(一用一備)型號(hào):Q=50m3/h,H=12m,N=4kw,潛污泵3.流量計(jì)數(shù)量:1套性能參數(shù):6-60m3/h,電磁流量計(jì)7.5BUASB反應(yīng)池尺寸:10m×20m×8.0m數(shù)量:2座設(shè)計(jì)參數(shù):有效容積1500m3,半地下鋼混結(jié)構(gòu),COD容積負(fù)荷1.5-2kg/(m3·d),停留時(shí)間2-3d附屬設(shè)備1.三相分離器數(shù)量:2套性能參數(shù):t4不銹鋼材質(zhì),非標(biāo)制作2.布水系統(tǒng)數(shù)量:2套性能參數(shù):UPVC穿孔管,非標(biāo)制作3.污泥回流及排放系統(tǒng)(回流泵及管道)數(shù)量:2臺(tái)性能參數(shù):管道泵,Q=25m3/h,H=14m,N=2.2KW5.沼氣處理系統(tǒng)數(shù)量:1套性能參數(shù):包括收集管道、儲(chǔ)氣柜、點(diǎn)火器,日沼氣產(chǎn)量1300m37.6缺氧池尺寸:10m×4.5m×6.0m,地下鋼混數(shù)量:1座附屬設(shè)備:1.混合液回流泵數(shù)量:4臺(tái)性能參數(shù):潛水回流泵,D400,1.5KW7.7接觸氧化池尺寸:18m×10m×6.0m,地下鋼混數(shù)量:2座設(shè)計(jì)參數(shù):有效容積:1188m3;水力停留時(shí)間:1-2d。附屬設(shè)備1.羅茨風(fēng)機(jī)數(shù)量:6臺(tái)(4用2備)性能參數(shù):Q=4.15m3/min,0.6kgf/cm2,N=7.5KW型號(hào):羅茨風(fēng)機(jī)2.組合填料數(shù)量:1080m3性能參數(shù):L=3m,φ150,PP3.填料支架數(shù)量:2套,非標(biāo)制作,碳鋼4.曝氣系統(tǒng)(曝氣頭+曝氣管)數(shù)量:1440套性能參數(shù):服務(wù)面積0.25m2/個(gè),φ215,PP7.8沉淀池尺寸:5.0m×5.0m×4.5m,鋼混結(jié)構(gòu)數(shù)量:2座附屬設(shè)備1.斜管填料數(shù)量:50m32.污泥泵數(shù)量:3臺(tái)(2用1備)性能參數(shù):Q=25m3/h,H=10m,N=1.5kw7.9污泥池尺寸:4.0m×4.0m×4.5m數(shù)量:1座,鋼混結(jié)構(gòu)7.10設(shè)備間尺寸:20.0m×8.0m×3.3m數(shù)量:1座,磚混結(jié)構(gòu)(包含電控室、污水脫水間、風(fēng)機(jī)房、泵房、氣浮間、臭氣處理房)格柵間:4.0m×4.0m×3.3m電控室:4.0m×4.0m×3.3m風(fēng)機(jī)房:6.0m×4.0m×
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