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400噸/天一體化污水處理設備方案
閱讀：405 發布時間：2019-11-6400噸/天一體化污水處理設備方案
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什么是混合、反應、混凝和礬花
促使絮凝劑向水中迅速擴散、并與全部水混合均勻的過程稱為混合。絮凝劑的混合過程需要通過混合池或混合器等方式實現。
水中懸浮顆粒與絮凝劑作用，通過壓縮雙電層和電中和等機理，失去穩定性而相互結合生成微小絮粒的過程稱為凝聚。
凝聚生成的微小絮粒在水流的攪動和絮凝劑的架橋作用下，通過吸附架橋和沉淀網捕等機理，逐漸成長為大的絮體的過程稱為絮凝。
混合、凝聚、絮凝三個過程通稱為混凝，而絮凝劑與水混合后生成微小絮體、微小絮體再長大為大絮體的凝聚、絮凝過程又合稱為反應。
絮凝劑與水混合后生成的絮體被稱為礬花。絮凝劑與水中的懸浮雜質反應生成礬花的過程在反應池中進行。
混凝工藝的一般流程是怎樣的
混凝工藝一般有藥劑配制投加、混合、反應三個環節組成，其基本流程如下：
絮凝劑一配制一定量投加
原水—一混合一反應一固液分離
升流式厭氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下簡稱UASB）工藝具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點，作為能夠將污水中的污染物轉化成再生清潔能源——沼氣的一項技術。對于不同含固量污水的適應性也強，且其結構、運行操作維護管理相對簡單，造價也相對較低，技術已經成熟，正日益受到污水處理業界的重視，得到廣泛的歡迎和應用。
UASB工作原理
UASB由污泥反應區、氣液固三相分離器（包括沉淀區）和氣室三部分組成。在底部反應區內存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機物，把它轉化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進入氣室，集中在氣室沼氣，用導管導出，固液混合液經過反射進入三相分離器的沉淀區，污水中的污泥發生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應區內，使反應區內積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
廢水處理系統中濾池的作用是什么?
(1)在廢水處理系統中，一般利用過濾處理二級處理出水，作為三級處理手段保證終出水SS、CODcr等指標達到國家有關排放標準。
(2)作為深度處理手段，成為廢水回用前的終處理或活性炭吸附、離子交換、電滲析、反滲透、超濾等深度處理工藝的預處理。
(3)過濾能作為化學澄清或化學氧化還原等生成沉淀的處理過程的進一步處理，去除未能*沉淀的懸浮顆粒，為這些廢水的達標排放或減輕進入二級生物處理系統的負荷創造條件。
(4)濾池除了對懸浮物有去除作用外，對濁度、CODcrBOD5，、磷、重金屬、細菌、病毒和其它物質也都有一定的去除作用。因此當排水有消毒要求時，使用過濾可以在保證消毒效果的情況下，提高消毒效率、降低消毒劑用量。
廢水處理系統中常用的濾池形式有哪些?其特點如何?
濾池形式主要有單層濾料、雙層濾料濾池和纖維束濾池等納污能力較大的濾池。
單層濾料濾池有兩種形式，一種是類似給水處理中使用的濾池，但粒徑稍大、濾速也適當降低；另一種采用均質濾料的深床過濾，濾料粒徑為1～3mm，濾層厚度為l～5m，濾速為3．7～37m／h。單層濾料的材質為無煙煤、石英砂、陶粒、果殼、活性炭、纖維球、樹脂球等。
雙層濾料濾池的濾料組成形式很多，有無煙煤和石英砂、活性炭和石英砂、樹脂球和石英砂、樹脂球和無煙煤、纖維球和石英砂等，以無煙煤和石英砂組成的雙層濾料濾池使用為廣泛。雙層濾料截留雜質能力強，雜質穿透深，產水能力大。
纖維束濾池使用的濾料絲經過加彈和彎曲處理，單絲直徑在幾微米到幾十微米之間，打破了粒狀濾料濾池的過濾精度由于濾料粒徑不能進一步縮小的限制，而且過濾阻力很小。微小的濾料直徑，極大地增大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，提高了過濾效率和截污容量，而且通過控制技巧可以實現理想的深層過濾(反粒度過濾)。
厭氧塘的工作原理
厭氧塘的原理與其他厭氧生物處理過程一樣，依靠厭氧菌的代謝功能，使有機底物得到降解。反應分為兩個階段：首先由產酸菌將復雜的大分子有機物進行水解，轉化成簡單的有機物（有機酸、醇、醛等）；然后產甲烷菌將這些有機物作為營養物質，進行厭氧發酵反應，產生甲烷和二氧化碳等。如圖：
厭氧塘的特點及適用條件
優點：
（1）有機負荷高，耐沖擊負荷較強。
（2）由于池深較大，所以占地省。
（3）所需動力少，運轉維護費用低。
（4）貯存污泥的容積較大。
（5）一般置于塘系統的首端，作為預處理設施，在其后再設兼性塘、好氧塘甚至深度處理塘，做進一步處理，這樣可以大大減少后續兼性塘和好氧塘的容積。
缺點：
（1）溫度無法控制，工作條件難以保證。
（2）臭味大。
（3）凈化速率低，污水停留時間長。城市污水的水力停留時間為30~50天。
什么是纖維過濾技術?使用哪些過濾設備?
纖維過濾技術使用纖維束軟填料作為過濾元，濾料絲經過加彈和彎曲處理，單絲直徑在幾微米到幾十微米之間，每立方米濾料的表面積可達80000m2，而且過濾阻力很小，打破了粒狀濾料濾池的過濾精度由于濾料粒徑不能進一步縮小的限制。微小的濾料直徑，極大地增大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，從而提高了過濾效率和截污容量。反洗時纖維束可以*放松清洗，性能恢復較好，纖維束由高強度的丙綸纖維長絲制成，不會出現掉毛現象，使用壽命可長達10年以上。
纖維束過濾設備可以分壓力式纖維束過濾器和重力式纖維束濾池兩大類，壓力式纖維束過濾器多用于小水量的工業領域，而重力式纖維束濾池多用于大水量的市政領域。纖維束過濾設備按濾層密度調節方式可分為加壓室式和無加壓室式兩大類，加壓室式、無加壓室式包括機械擠壓和水力自助調節兩種，其中應用較多的是水力自助式。
加壓室式纖維束過濾器通過設在濾層內的加壓室對纖維束濾料的擠壓，使濾層沿水流方向的截面積逐漸縮小，而密度逐漸加大，相應濾層孔隙直徑逐漸減小，實現了理想的深層過濾(反粒度過濾)。當濾層需要清洗時，將加壓室內的水排出，使纖維束處于放松狀態，通過采用氣一水混合擦洗，有效地恢復濾層的過濾性能。
水力自助式纖維束過濾設備內部設置自助式密度調節裝置，該裝置不需要額外動力和附加操作，在正常過濾操作發洗操作過程中通過力即可實現對纖維束濾層的壓緊和放松。在過濾操作時，能在1 min內將濾層壓緊至所需狀態，而且有避免靠近活動支撐裝置的纖維密度大于濾層主體密度的措施。在反洗操作時，無論濾層積泥量有多大、濾層被壓得多密實，均能在1min內將濾層*放松，而且能避免靠近纖維束向活動支撐裝置上的堆積而有利于泥渣的*排出。
（1）氧化還原電位（Eh）不同
在混合厭氧消化系統中，由于完成水解、酸化的微生物和產甲烷微生物共處于同一個反應器中，整個反應器的氧化還原電位（Eh）的控制必須首先滿足對Eh要求嚴格的甲烷菌，一般為300mV以下，因此，系統中的水解（酸化）微生物也是在這一電位值下工作的。而兩相厭氧消化系統中，產酸相的氧化還原電位一般控制在-300—-100mV之間。水解（酸化）-好氧處理工藝中的水解（酸化）段為一典型的兼性過程，只要Eh控制在0mV左右，該過程即可孫里進行。
膜過濾在廢水處理系統中的作用有哪些?
(1)造紙廢水：膜過濾可用于亞硫酸鹽紙漿廢液的處理，把大分子木質素磺酸鹽與糖類和小分子無機物分離出來，得到純度為90％～95％的木質素磺酸鹽。還可用于處理硫酸鹽紙漿漂洗水，截留高分子量木質素著色殘留物，使透過水回用。
(2)洗毛廢水：用單一離心法無法回收洗毛廢水中低于10g／L的羊毛脂，采用膜過濾可以將洗毛廢水中低濃度羊毛脂濃縮至30～45g／L，再進入離心提油機，循環提油。這種方法對羊毛脂的去除率為95％～99％，對COI)心的去除率為90％～95％，對SS的去除率>99％，水回收率>70％，其中羊毛脂的回收率比單一離心法提高1～2倍。
(3)電泳廢水：用膜濾法直接處理電泳槽廢水，透過液可以作為漂洗水使用，濃縮液可以返回電泳槽繼續使用。這種工藝既可以回收涂料，又可以節約大量漂洗水。
(4)染料廢水：對還原性染料和分散性染料廢水采用膜濾法進行處理，可以回收其中的染料。用聚砜外壓干式超濾器處理還原性染料廢水，脫色率為95％～98％，cODc，去除率為60％一90％，染料回收率>95％。
(5)含油廢水：在石油煉制、金屬加工、化纖處理過程中產生的乳化油廢水，可以不破乳直接進行分離，實現出水達標和回收油劑的雙重目的。使用超濾可以將乳化油含量0．8％～1．O％廢水濃縮到含油量10％，必要時可以濃縮到50％～60％，而出水中油劑的含量幾乎為零。
(6)污水回用：采用生物處理和膜過濾工藝相結合，適用于大飯店、賓館和生活小區等局部生活污水的再生利用。用此法產生的中水水質比普通混凝過濾工藝要好，而且節省消毒費用。在工業廢水或城市污水深度處理過程中，也可以使用膜過濾工藝代替普通過濾工藝，實現二級出水的回用。
AnMBR中的微生物
系統內微生物種群數量是決定厭氧工藝處理能 力的主要因素之一。除了廢水組成、操作條件外， 反應器類型也影響產甲烷菌種群數量。在厭氧反應 器中主要存在兩類產甲烷菌：甲烷八疊球菌和甲烷絲狀菌屬。
1．1 AnMBR中的微生物種群
膜在厭氧反應器中的應用不但可以增加微生物 的數量，還可以改變優勢種群。Ince O等［1］研究 AnMBR中微生物種群的變化時發現，從城市污水 的消化池中接種污泥，其具優勢的群落為甲烷球 菌屬，其次分別為甲烷八疊球菌、短桿菌、中桿 菌、絲狀菌以及長桿菌。而在AnMBR中發現優勢 種群出現了變化，相應的順序為：中桿菌、短桿 菌、甲烷八疊球菌、長桿菌以及絲狀菌。運行14 周后，產甲烷菌和非產甲烷菌都相應增加了50% 和20%，同時具有活性產甲烷菌急劇增加。自體熒 光產甲烷菌與細菌總量的比值在6．7%到8．3%之 間變化，具有生物活性的產甲烷菌增加了近20倍。
1．2 AnMBR中微生物濃度
由于膜的截留作用，可以維持反應器中高濃度 的微生物量，從而提高反應器的容積負荷。在 AnMBR運行的前期，由于微生物的積累，污泥增 長速率很快，MLVSS的質量濃度可達到數十g／L。 同時膜對微生物濃度分布也有影響，發現，在0．5 m／s的流速、0．1 MPa的壓力下，經 過20 d的運行，反應器內MLVSS的質量濃度從 2 410 mg／L降低到920 mg／L，而膜表面附著的微 生物的質量濃度增加到20 700 mg／L，系統中約有 16%的微生物轉移到了膜表面。
纖維濾料過濾的特點是什么?
纖維過濾技術成功地解決了一般濾料在過濾和清洗過程中容易出現的問題，實現了理想的深層過濾效應。
纖維過濾技術可有效地去除水中的懸浮物，并對水中的膠體、大分子有機物等雜質有顯著的去除作用，可廣泛應用于石油、化工、造紙、冶金、紡織、游泳池等各種工業用水及其廢水和生活用水的過濾處理。
纖維束過濾器和纖維束過濾池可用于各種污水深度處理回用場合，經濟有效地去除污水中的懸浮物、油等有害物質，在具有一定預處理措施的條件下，使過濾出水達到國家雜用水和景觀用水、循環冷卻水水質要求。
纖維束過濾器過濾效率高，過濾初期ss去除率接近100％，使用水質范圍廣，進水SS在20~1000mg／L范圍內都可保證出水合格。纖維束濾料的截污容量可以高達20～120kg／m3，使用壽命長，短時間內不用更換。纖維束過濾設備的濾速為20～120／h，遠高于普通顆粒濾料濾池。加壓室式過濾器可以通過調節加壓室的充水量，調整纖維束濾料的密實程度，適應進水水質的變化，保證出水水質優良。
厭氧塘的適用條件
對于高溫、高濃度的有機廢水有很好的去除效果，如食品、生物制藥、石油化工、屠宰場、畜牧場、養殖場、制漿造紙、釀酒、等工業廢水。對于醇、醛、酚、酮等化學物質和重金屬也有一定的去除作用。對重金屬也有一定的去除效果。
一般規定
（1）必須嚴格作好防滲措施。
（2）厭氧塘前要進行預處理。
（3）進水水質： 進水中有機負荷不能過高。有機酸在系統中的濃度應小于3000mg/L；進水硫酸鹽濃度不宜大于500mg/L；進水BOD：N：P=100：2.5：1；C：N一般為20：1左右；pH值要介于6.5~7.5；進水中不得含有有毒物質，重金屬和有害物質的濃度也不能過高，應符合《室外排水設計規范》的規定。
什么是微絮凝過濾?其原理和特點如何?
原水經過混凝后即進入濾池的過濾方式稱為微絮凝過濾。與有沉淀設備的普通濾池相比，雖然濾池的沖洗水量由約2％增加到6％，但整個水廠的基本建設費可節約30％，生產和維護費用也相對較低，混凝劑用量和產生的污泥量也都較少。微絮凝過濾的基本原理是充分利用了過濾過程中的接觸絮凝作用，在原水中投加比有沉淀池的絮凝作用所需要少的藥劑量，水中的污染物形成尺寸較小的絮體，在進入濾料的孔隙間后產生接觸絮凝作用被截留去除。微絮凝過濾不利之處在于，由于原水經混凝后迅速進入濾池，沒有常規流程中的沉淀時間所提供的緩沖作用，因而必須仔細控制絮凝過程，否則很容易出現出水不合格的現象。
采用微絮凝過濾的特點有兩個，一是通常使用雙層濾料或三層濾料濾池，二是必須使用高分子混凝劑或高分子助凝劑。這是因為進入微絮凝過濾濾池的進水濁度比有沉淀池的常規濾池進水要高，因此要求懸浮固體在濾層中盡量穿透的深一些，以便既能在濾層中截留較多的懸浮固體，而又不致使水頭損失增長過快。選用雙層濾料或三層濾料是為了使懸浮固體在濾層中更易于進入濾層深處，而為了防止進入濾層深處的懸浮顆粒的泄漏，必須選用高分子混凝劑或高分子助凝劑來加強絮體的強度和與濾料顆粒之間的吸附力。
UASB工藝的優缺點
UASB的主要優點是：
1、UASB內污泥濃度高，平均污泥濃度為20－40gVSS/1；
2、有機負荷高，水力停留時間短，采用中溫發酵時，容積負荷一般為10kgCOD/m3.d左右；
3、無混合攪拌設備，靠發酵過程中產生的沼氣的上升運動，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態，對下部的污泥層也有一定程度的攪動；
4、污泥床不填載體，節省造價及避免因填料發生堵賽問題；
5、UASB內設三相分離器，通常不設沉淀池，被沉淀區分離出來的污泥重新回到污泥床反應區內，通常可以不設污泥回流設備。
主要缺點是：
1、進水中懸浮物需要適當控制，不宜過高，一般控制在100mg/l以下；
2、污泥床內有短流現象，影響處理能力；
3、對水質和負荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差。