高效低耗城市污水處理技術(shù)或工藝的關(guān)鍵操作方法
1. 用于二級處理的一級處理強(qiáng)化技術(shù)
作為城市污水廠二級生物處理的前置處理----一級處理,其功能為去除污水中的漂浮物和懸浮物。由于一級處理投資少,動力消耗低,可去除一部分有機(jī)物,減小后續(xù)二級生物處理負(fù)荷。采用強(qiáng)化一級處理技術(shù),可以降低城市二級污水處理廠的投資。
二級處理的一級處理強(qiáng)化技術(shù)分為兩類:一類側(cè)重于物化機(jī)理,另一類側(cè)重于微生物的絮凝吸附原理。
化學(xué)強(qiáng)化一級處理工藝對TP、SS、BOD5和重金屬等的處理效果較好,耐沖擊負(fù)荷的能力也較強(qiáng)。系統(tǒng)的基建投資和占地面積小于活性污泥法(包括A/0、A2/0等工藝),而且運(yùn)行管理靈活簡便、處理過程穩(wěn)定可靠、近期投資環(huán)境效益好。同時(shí)采用高效絮凝劑技術(shù),具有投資低廉(為生化法的1/5----1/10),運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。
微生物絮凝劑強(qiáng)化一級處理,由于微生物絮凝劑絮凝效果好、投加量少、適用面廣、無二次污染、絮體易于分離等優(yōu)點(diǎn),因而在廢水脫色、油水分離、污泥脫水、畜牧場廢水處理等方面已有廣泛應(yīng)用,效果顯著。
生物絮凝吸附法強(qiáng)化一級處理工藝,是利用微生物的絮凝吸附作用強(qiáng)化一級處理,與二級生物處理的本質(zhì)區(qū)別在于二級生物處理主要利用生物氧化作用,將有機(jī)物礦化;而生物法強(qiáng)化一級處理則主要利用微生物的絮凝吸附作用快速去除污染物質(zhì),同時(shí)伴有少量的生物氧化。這就決定了它必然要比二級生物處理產(chǎn)生更多的污泥,但由于不投加任何藥劑,其產(chǎn)泥量比物化處理為少。
用于二級處理的一級處理強(qiáng)化技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)如下:
(1)無機(jī)絮凝劑與其它種類的絮凝劑使用的最佳協(xié)同作用效果。
(2)高效、廉價(jià)絮凝劑的優(yōu)選。
(3)微生物絮凝劑在城市污水處理中的應(yīng)用研究。
(4)生物絮凝吸附的工藝條件控制。
(5)冬季低溫條件下的運(yùn)行參數(shù)選擇。
(6)一級處理工藝設(shè)備的優(yōu)化選型。
2. 曝氣生物濾池工藝
曝氣生物濾池工藝的主要特點(diǎn)如下:
占地面積小,基建投資省。曝氣生物濾池之后不設(shè)二次沉淀池,可省去二次沉淀他的占地和投資。
出水水質(zhì)高。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用,使得出水SS很低,一般不超過10mg/L。
氧的傳輸效率很高,曝氣量小,供氧動力消耗低。
曝氣生物濾池中,氧的利用效率可達(dá)20%—30%,曝氣量明顯低于一般生物處理法。
抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。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。
易掛膜,啟動快,曝氣生物濾池在水溫10-15℃時(shí),2-3周即可完成掛膜過程。
此外,曝氣生物濾池采用模塊化結(jié)構(gòu),便于后期改、擴(kuò)建。
曝氣生物濾池在應(yīng)用中尚需解決的關(guān)鍵技術(shù)如下:
(1)濾池填料的比選。
(2)曝氣生物濾池和曝氣系統(tǒng)的規(guī)范設(shè)計(jì)。
(3)曝氣生物濾池處理我國典型城市污水的水力負(fù)荷、容積負(fù)荷。
(4)生物膜活性的研究。
(5)生物氧化、脫氮和截留SS的特性。
(6)曝氣生物濾池反沖洗的基本要求和控制參數(shù)。
3.革新的交替式氧化溝工藝
交替式氧化溝工藝在現(xiàn)有氧化溝工藝中,具有明顯的優(yōu)勢,如運(yùn)行靈活、脫氮效果好等。交替式氧化溝工藝通過將2-3條既聯(lián)系又相對獨(dú)立的單溝組合起來,通過改變氧化溝和操作方式,設(shè)置了相對獨(dú)立的缺氧區(qū)與好氧區(qū),形成A/0和A2/0的工藝環(huán)境,不僅可達(dá)到去除BOD5、S5的目的,而且可達(dá)到生物脫氮除磷的目的。該工藝的突出優(yōu)點(diǎn)是基建費(fèi)用低,操作簡單,運(yùn)行穩(wěn)定,易于維護(hù)管理,剩余污泥量少而且穩(wěn)定,處理效果穩(wěn)定可靠,出水水質(zhì)好。
交替式氧化溝工藝的關(guān)鍵技術(shù)如下:
(1)革新的交替式氧化溝工藝脫氮、脫磷特性。
(2)大型氧化溝水力流態(tài)特征。
(3)革新的曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
(4)影響脫碳、脫氮、脫磷的關(guān)鍵工藝參數(shù)。
(5)革新的交替式氧化溝配套系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)。
4. 革新的SBR工藝
SBR法已經(jīng)發(fā)展為城市污水處理的實(shí)用技術(shù)之一。其變種也有十幾種之多,如UNITANK工藝、TCBS工藝、MSBR工藝等。革新的SBR工藝在城市污水應(yīng)用中的重點(diǎn)是盡可能降低基建和運(yùn)行費(fèi)用,簡化操作過程,提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性。
革新的SBR工藝在城市污水處理中的關(guān)鍵技術(shù)如下:
(1)為達(dá)到同時(shí)硝化反硝化的目的,準(zhǔn)確控制溶解氧的設(shè)計(jì)。
(2)合理的潷水體積確定。
(3)典型污水水質(zhì)脫碳、脫氮、脫磷的關(guān)鍵工藝參數(shù)。
(4)高效連續(xù)流SBR工藝的設(shè)計(jì)。
(5)配套系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)。
5. 城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)
這類技術(shù)的最大特點(diǎn)是,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低廉、運(yùn)行可靠簡易且節(jié)省能源。
城市污水生態(tài)工程處理技術(shù),包括氧化塘系統(tǒng)和土地處理系統(tǒng),近年來我國一些中小城鎮(zhèn)修建的污水氧化塘運(yùn)行結(jié)果表明,設(shè)計(jì)施工和運(yùn)行維護(hù)良好的氧化塘系統(tǒng),其出水水質(zhì)(SS、DOD5、CODcr等)接近或達(dá)到常規(guī)二級處理出水水質(zhì),如輔之以必要的強(qiáng)化措施,完全可以達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)》的規(guī)定。對于水生植物塘、養(yǎng)魚塘等生物或生態(tài)凈化塘,其脫氮除磷和去除細(xì)菌能力等都高于二級處理,達(dá)到部分三級處理的效果,而塘系統(tǒng)的基建單
價(jià)僅為常規(guī)二級處理廠的1/5~1/3,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)為常規(guī)二級處理的1/2。
當(dāng)前城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)的重點(diǎn)技術(shù)包括:采用多種人工強(qiáng)化措施提高氧化塘的去污效率,如利用風(fēng)能向塘內(nèi)充氧,人工養(yǎng)殖水生動、植物,在塘內(nèi)掛膜增大微生物棲息場所,布設(shè)人工軟性、硬性填料等,對系統(tǒng)進(jìn)行改善、組合,使之具備高效、快速和多功能的特點(diǎn)。采用光催化降解法,提高處理效率。在水中加入一定的光敏半導(dǎo)體材料,利用太陽能凈化污水。
城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)如下:
(1)城市污水生態(tài)工程處理技術(shù)的設(shè)計(jì)路線。
(2)城市污水生態(tài)工程數(shù)學(xué)模型、工藝參數(shù)的優(yōu)化。各處理單元的優(yōu)化和組合,最優(yōu)處理單元的設(shè)計(jì)。如何選取最佳的工藝組合形式,充分發(fā)揮單元構(gòu)筑物的容積效率,在最小占地面積、最低工程造價(jià)情況下,達(dá)到城市污水出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(3)城市污水生態(tài)工程處理工藝的關(guān)鍵結(jié)合點(diǎn)的聯(lián)接。
(4)城市污水生態(tài)工程處理工藝生態(tài)調(diào)控點(diǎn)的特征和不同工況下的控制