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生活污水处理达标一级A主要工艺对比
浏览: 发布日期:2021-03-06 09:01:06 咨询电话:13176738963

生活污水处理达标一级A主要工艺对比


生活污水是日常人们生活中产生的污水,生活污水来源于厨房污水(做饭、洗菜、刷锅洗碗等)、洗浴污水、洗涤污水、卫生间污水(粪便污水、洗漱、冲洗地面等),生活污水所含的污染物主要是有机物(如蛋白质、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等) 和大量病原微生物(如寄生虫卵和肠道传染病毒等)。存在于生活污水中的有机物极不稳定,容易腐化而产生恶臭。细菌和病原体以生活污水中有机物为营养而大量繁殖,可导致传染病蔓延流行。因此,生活污水排放前必须进行处理。国内环保要求越来越高,目前大部分地区生活污水都要求达标《城镇污水处理厂水污染物标准》(GB18918-2002)之后排放,达到一级A的处理工艺目前主要有四种。


一、MBR工艺

MBR工艺是是对污水进行生化处理之后在进行膜过滤的一种工艺,目前该工艺比较成熟,是目前市场上常见的一种工艺。主要有如下优点:

1、该工艺集成新型膜技术及生物模拟技术,脱氮除磷效果好、剩余污泥量少,处理流程短,无需沉淀环节。

2、出水水质稳定优质,由于膜的高效分离作用,分离效果远好于传统沉淀池,处理出水极其清澈, 悬浮物和浊度接近于零,细菌和病毒被大幅去除 ,出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准( CJ25.1-89 ),可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。

3、剩余污泥产量少,该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行,剩余污泥产量低(理论上可以实现零污泥排放),降低了污泥处理费用。

4、占地面积小,不受设置场合限制,生物反应器内能维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,占地面积大大节省; 该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省,不受设置场所限制,适合于任何场合,可做成地面式、半地下式和地下式。

同时MBR工艺也存在着几项明显的缺点:

1、MBR膜造价高,使膜 - 生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺。

2、现在市场上流通的主要是中空纤维膜,膜丝细,过滤孔径小,比较容易堵。维护麻烦。

3、膜通量衰减快,3—5年久需要更换一次膜组件。膜组件更换费用高。

4、 能耗高:首先 MBR 泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力,其次是 MBR 池中 MLSS 浓度非常高,要保持足够的传氧速率,必须加大曝气强度,还有为了加大膜通量、减轻膜污染,必须增大流速,冲刷膜表面,且MBR膜需要药洗,造成 MBR 的能耗要比传统的生物处理工艺高。

生活污水处理达标一级A主要工艺对比(图1)

二、A3O+MBBR工艺

A3O+MBBR工艺是近几年兴起的一种污水处理工艺,该工艺通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体,提高反应器中的生物量及生物种类,从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水,所以在曝气的时候,与水呈完全混合状态,微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用,使空气气泡更加细小,增加了氧气的利用率。另外,每个载体内外均具有不同的生物种类,内部生长一些厌氧菌或兼氧菌,外部为好氧菌,这样每个载体都为一个微型反应器,使硝化反应和反硝化反应同时存在,从而提高了处理效果。

MBBR工艺兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点,是一种新型高效的污水处理方法,依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态,进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜,这就使得移动床生物膜使用了整个反应器空间,充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性,使之扬长避短,相互补充。与以往的填料不同的是,悬浮填料能与污水频繁多次接触因而被称为“移动的生物膜”。

移动床生物膜反应器工艺(MBBR)技术的关键在于研究开发了比重接近于水,轻微搅拌下易于随水自由运动的生物填料,它具有有效比表面积大,适合微生物吸附生长的特点,适用性强,应用范围广,既可用于有机物去除,也可用于脱氮除磷;既可用于新建的污水处理厂,更可用于现有污水处理厂的工艺改造和升级换代。

MBBR工艺优势

1、容积负荷高,紧凑省地特别对现有污水处理厂(设施)升级改造效果显著,不增加用地面积仅需对现有设施简单改造,污水处理能力可增加2-3倍,并提高出水水质。移动床生物膜工艺占地20-30%。

2、耐冲击性强,性能稳定,运行可靠 。冲击负荷以及温度变化对流动床工艺的影响要远远小于对活性污泥法的影响。当污水成分发生变化或污水毒性增加时,生物膜对此受力很强。

3、搅拌和曝气系统操作方便,维护简单 。曝气系统采用穿孔曝气管系统,不易堵塞。搅拌器采用香蕉型的搅拌叶片,外形轮廓线条柔和,不损坏填料。整个搅拌和曝气系统很容易维护管理。

4、生物池无堵塞,生物池容积得到充分利用,没有死角。。由于填料和水流在生物池的整个容积内都能得到混合,从根本上杜绝了生物池的堵塞可能,因此,池容得到完全利用。

5、灵活方便。工艺的灵活性体现在两个方面。一方面,可以采用各种池型(深浅方圆都可),而不影响工艺的处理效果。另一方面,可以很灵活的选择不同的填料填充率,达到兼顾高效和远期扩大处理规模而无需增大池容的要求。对于原有活性污泥法处理厂的改造和升级,流化床生物膜工艺可以很方便的与原有的工艺有机结合起来,形成活性污泥-生物膜集成工艺或流化床活性污泥组合工艺。

6、使用寿命长。优质耐用的生物填料,曝气系统和出水装置可以保证整个系统长期使用而不需要更换,折旧率低。

7、 MBBR工艺中不需要填料支架,直接投加,节省了安装时间和费用。

MBBR工艺劣势:

1、反应器中的填料依靠曝气和水流的提升作用处于流化状态,在实际工程中,容易出现局部填料堆积的现象。为了避免填料堆积现象,需改进曝气管路的布置以及反应器的结构。反应器的结构在很大程度上决定了它的水力特性。实际工程中,当单个反应器的长深比为0.5左右且长度不大于3m时有利于填料完全移动。在实际工程设计时应通过大量试验来优化反应器的构造和水力特性,降低能耗,进一步提高MBBR的经济效益。

2、反应器出水往往设置栅板或格网以避免填料流失,但容易造成堵塞。在实际工程中,可以设置活动栅板,定期进行人工清理,也可设置空气反吹装置以防止堵塞。

生活污水处理达标一级A主要工艺对比(图2)

三、A2O+转盘滤池工艺

A2O+转盘滤池工艺是在前段生化处理的基础上引入了转盘滤池工艺段,纤维盘式微滤机主要用于污水深度处理去除总悬浮物,结合加药可去除部分磷、浊度、COD等污染物。该设备平均进水ss≤30mg的情况下,通过转盘滤池使出水稳定并连续达到国家一级A排放标准即ss≤10mg。

1、过滤过程:

纤维转盘滤池所使用的滤布采用新型纳米纤维材料制成,具有通量大,杂质不易黏附的特点。过滤介质平均网孔直径小于10um,有效过滤深度大于3mm。过滤时滤布绒毛倒伏平铺,增加过滤深度,孔径达到微米级,可截留粒径为几微米的微小悬浮物,因此出水水质稳定。该设备过滤组件由若干片平行立于池体中的滤盘组成,滤布包裹在滤盘的外部,由于进水口位置高于出水口,因此过滤过程无需额外动力,污水通过进水堰板进入滤池,在重力作用下通过滤布。污水通过滤布的过滤,滤后水进入中心转鼓,然后从出水口流出(称为外进内出)。

2反洗过程:

随着过滤的进行,滤布上截留的物质增多,过滤速度逐渐减小,滤池中水位上升。当水位上升到设定的反洗水位时,控制系统启动反洗过程,开始对滤布进行清洗。反洗时,驱动电机带动中央转鼓旋转,安装在池壁上的吸盘紧贴在滤布的表面,以两个滤盘为一组对滤布进行逐盘负压抽吸。

       

由于负压的作用,过滤时原本倒伏平铺的绒毛纤维竖起张开,截留在绒毛纤维间的固体被释放,同时滤盘中的水由内向外吸出,将滤盘上沉积的颗粒一同带出,达到清洗的目的。

除了清洗滤盘表面截留的固体颗粒,污水中的较大颗粒会自然沉降到斗型池底,这部分沉淀物通过池底吸污管定期清洗出池体。

转盘滤池工艺优势:

1、出水水质好并且稳定,达到国家一级A标准。反抽洗强度为333L/m.s,反洗频率高,每两个小时反洗一次,防止绿藻的生长,使滤布不堵塞、不板结。

2、纤维转盘滤池的运行成本非常低,处理一吨水的运行成本只有0.004元(4厘),而传统工艺(V型滤池、D型滤池、纤维束/球滤池)运行成本是0.2-0.3元,以一万吨水为例,一年就可以节省50万-70万元。

3、纤维转盘滤池与传统工艺相比省去了鼓风机房、提升泵房、加氯间、清水池、沉淀池等土建,占地面积非常小,一万吨水的占地面积只有15m,是传统工艺的1/6-1/7。

4、纤维转盘滤池省去了诸多构筑物、阀门、管线等,使得设备的保养、维修简单方便,运行自动化程度相当高,因此无需专人看管,工人的劳动强度大大减低。

5、纤维转盘滤池与以往传统滤池相比省去了前加氯,这样既降低了运行成本,又避免了工人操作的不安全隐患(CLO2浓度高可能出现闪爆,危及工人的生命安全)。

生活污水处理达标一级A主要工艺对比(图3)

四、A2O+砂滤炭滤工艺

A2O+砂滤炭滤工艺是在A2O生化段基础上加上了砂滤炭滤深化处理工艺。砂滤炭滤是利用石英砂和活性炭作为过滤介质,在一定压力下将浊度较高的污水通过石英砂和活性炭过滤层,有效的截留去除水中的杂质,降低SS的过程。

A2O+砂滤炭滤工艺优势:

1、设备成本较低,投资小。

2、工艺简单,操作维护简单

3、更换滤料成本低。

A2O+砂滤炭滤工艺劣势:

1、出水不稳定,由于砂滤炭滤过滤孔径大,过滤精度相较于MBR膜和转盘滤池低,导致出水不是很稳定。

2、滤料更换周期短,相较于MBR膜和转盘滤池工艺砂滤炭滤工艺砂滤炭滤更换周期更短,尤其是炭滤吸附饱和之后作用几乎不大。


根据以上对比,如果对水质要求高,出水优质的话建议选择MBR工艺,如果考虑运营成本低、操作维护简单的话建议选择转盘滤池工艺和MBBR工艺,不太建议选择A2O+砂滤炭滤工艺。

生活污水处理达标一级A主要工艺对比(图4)

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