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东兴市一体化生活污水处理设备
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生物自然净化技术是通过人工措施来强化自然界中水体、土壤和生物的物理(过滤、吸附、沉淀等) 、化学(氧化分解、转化等) 与生物(吸收、消化降解等) 功能, 用以净化污水和保护水体。这一技术体系包括水体生物处理系统和土地处理系统。水体生物处理系统有生物塘(厌氧塘、氧化塘),土地处理系统主要是人工湿地。总体上, 生物自然净化技术具有投资少、运行费用低的优点, 缺点主要是占地面积大, 出水水质难以控制。
1、生物塘
生物塘是在水体中培植速生富集的水生植物, 利用植物的吸收和收获带走污质来净化水体。氧化塘除了选育合适的水生植物外, 还在水体(塘)中增加曝气系统,促进水体中生物的好氧降解。传统的生物塘占地面积大, 污水停留时间长, 处理效率较差, 出水仍带有一定量的藻类和污质。后期, 学术界的研究从两个方面入手:筛选、培育高效水生净化植物(营建诸如水葫芦塘、芦苇塘、水莴苣塘等水生植物塘);组合曝气、水生植物、水产养殖多个生物处理单元的综合功能, 营建生化—水生动植物复合生态体系。这些措施增强了生物塘的处理功能, 促进了这一水体生物处理技术的发展。生物塘技术在解决和缓解我国严峻的湖泊富营养化问题中发挥了积极的作用。
2、人工湿地
人工湿地则是基于湿地的特点人工建造的模拟湿地功能的系统。当前世界各地建造人工湿地的主要目的是保护水资源和改善水生态环境。人工湿地大致有三种类型: 表面流型, 潜流型和垂直流型。应用较广的是垂直流型。现代人工湿地的特点是综合和强化了物理、化学和生物三种作用。湿地不仅是一个吸附过滤系统, 也是各类无机与有机物质进行多种化学反应的场所; 土壤孔隙间、湿地填料表面和植物根际提供了微生物的生长空间, 微生物可在填料表面形成生物膜, 也可与有机污染物、根系分泌物、土壤微粒形成不同形状(类似于活性污泥颗粒) 的聚合体; 污水的间歇渗透使湿地处于干湿交替状态, 加上根系传递输氧的功能, 湿地各层将呈现好氧、缺氧和厌氧的交错分布, 形成相当于多个组合的好氧和厌氧微处理单元; 湿地填料清洗再生和更换, 植物的收获可从湿地系统中带走大量污质, 维持系统的物流平衡和污水净化功能。湿地技术在江河、湖泊的合适地段和风光带、城镇公园与风景区、自然保护区、生态旅游区等具有广阔的应用前景。当前在人工湿地方面,人们研究的重点主要是开发新型填料,选育合适的植物品种(例如超积累植物)和解决湿地系统堵塞及填料再生问题。
人工湿地(ConsLructed wet lands)是20世纪70年代末在污灌基础上发展起来的污水净化技术,具有投资小,能耗低,节水、供肥、运行管理方便等特点。污水经一、二级处理后,用来灌溉土壤-植物系统,在美国被称之为“污水代三级处理”。20世纪后期,北美、澳大利亚及西欧等相继兴建了许多人工湿地污水处理系统。20世纪90年代我国起始了这项技术的研究与应用。
生化处理是基于微生物消化和分解有机污染物,从中获取碳与能源的原理建立起来的技术体系。由于生化反应的过程、条件和参与反应的微生物种类不同,生化处理可简单地分为好氧与厌氧降解两大类,两类生化反应的基本过程如下。
好氧降解:有机物+氧气+好氧微牛物/酶→水+二氧化碳+无机养分+能量:
厌氧降解:有机物+厌氧与兼氧微牛物/酶→降解的有机产物+无机养分+能量。
上述两类反应在不同种类微牛物的参与下进行。微牛物分泌酶作为牛物催化剂来降低反应所需的活化能,提高反应速率,在分解大分子与难降解有机化合物时,酶的作用尤为重要。好氧降解中,机物质被*氧化分解为水和一氧化碳。在厌氧反应中,原有机物质被改变化学结构,降解为小分子中间产物。好氧与厌氧分解均释放能量和无机养分,为微牛物生长所利用。好氧降解不仅*,反应速率也较高,因此成为生化处理技术的主体。厌氧反应较缓慢,有机物质转化所需的时间较长,但厌氧过程有两个重要作用:一是可以降低废水中有机物质的浓度:二是可以转化些好氧微生物难以直接分解利用的难降解有机物质。因此,厌氧技术在高浓度和难降解有机废水处理中具有十分重要的地位。生化处理中常用BOD(生化需氧量)与COD(化学需氧量)的比值作为判别废水是否可以采用好氧处理方法的指标,称为废水的可生化性指标。厌氧处理可以提高BOD/COD比值,即提高废水的可生化性。因此,对于可生化性低的有机废水,厌氧通常作为好氧降解的预处理。
东兴市一体化生活污水处理设备人工湿地大致有三种类型:表面流型(Surface flow weLlands),潜流型i(Subsurface Wetlands)和垂直流型(Vertical tiow wetlands),如图2所示,在垂直流型人工湿地中,污水由水分配箱间歇地撤施于湿地表面,垂直渗透过改良土壤表层、组合介质(填料)层和砂砾基质层,在表层土壤通常培植经过选育的植物。 应用较广的是垂直流型。在垂直流型人工湿地中,污水由水分配箱间歇地撒施于湿地表面,垂直渗透过改良土壤表层、组合介质(填料)层和砂烁基质层,在表层土壤通常培植经过选育的植物。聚丙烯酰胺PAM是一种目前应用zui广泛的人工合成有机高分子絮凝剂,有时也被用作助凝剂。聚丙烯酰胺的生产原料是聚丙烯腈CH2=CHCN,在一定条件下,丙烯腈水解生成丙烯酰胺,丙烯酰胺再通过悬浮聚合得到聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺属于水溶性树脂,产品有粒状固体和一定浓度的粘稠水溶液两种。
聚丙烯酰胺在水的实际存在形态是无规线团,由于无规线团具有一定的粒径尺寸,其表面又有一些酰胺基团,因此能够起到相应的架桥和吸附能力,即具有一定的絮凝能力。但由于聚丙烯酰胺长链卷曲成线团,使其架桥范围较小,两个酰胺基缔结后,相当于作用相互抵消而丧失两个吸附位,再加上部分酰胺基卷藏在线团结构的内部,不能与水中的杂质颗粒相接触和吸附,所以其拥有的吸附能力不能充分发挥。
为了使缔结在一起的酰胺基再次分开、内藏的酰胺基也能暴露在外表,人们设法将无规线团适当延伸展开,甚至设法在长分子链上增加一些带有阳离子或阴离子的基团,同时提高吸附架桥能力和电中和压缩双电层的作用。这样一来,在PAM的基础上又衍生出一系列性质各异的聚丙烯酰胺类絮凝剂或助凝剂。
比如说在聚丙烯酰胺溶液中加碱,使部分链节上的酰胺基转化为羧酸钠,而羧酸钠在水中容易离解出钠离子,使COO-基保留在支链上,因此生成部分水解的阴离子型聚丙烯酰胺。阴离子型聚丙烯酰胺分子结构上的COO-基使分子链带有负电荷,彼此相斥将原来缔结在一起的酰胺基拉开,促使分子链由线团状逐渐伸展成长链状,从而使架桥范围扩大、提高絮凝能力,作为助凝剂其优势表现得更为出色。
阴离子型聚丙烯酰胺的使用效果与其“水解度”有关,“水解度”过小会导致混凝或助凝效果较差,“水解度”过大会增加制作成本。
废水处理工艺流程:
废水经格栅后进入曝气调节池,经低氧处理后由泵提升进入初沉池中,出水进入生物接触氧化池,其出水与低污染废水混合经二沉池泥水分离后排放。初沉池、二沉池剩余污泥经浓缩后由板框压滤成泥饼焚烧。污水由泵一次提升后,其余为重力出流。
工艺设计特点:
① 利用曝气调节池作为段低氧活性污泥池,这是本设计的创新。曝气调节池兼有贮存、调节、匀化和低氧生物处理多种功能,大大降低了基建投资及运转费用。
② 第二段生物好氧处理池为生物接触氧化池,该生物膜法具有操作管理方便、可靠、污泥产量少、处理效果稳定等优点。
③ 曝气调节池回流污泥由初沉池重力回流,不需另设动力设备。
调试运行期间,当庆大霉素废水的进水CODCr在16800~25600mg/L,SS在7.112~11.987g/L变化范围内,经段低氧处理后,出水CODCr为14122mg/L,去除率为30.1%,SS值为8.762mg/L,去除率为4.1%;经二段好氧处理后的zui终出水CODCr为1514mg/L,总去除率为92.5%;SS为276mg/L,总去除率为96.8%。
实验表明:低氧—好氧工艺应用于庆大霉素抗生素制药废水处理是成功的,对有机物的处理效果好,容积负荷高;同时,工艺操作简单,运行可靠,基建投资省;处理成本低,污水处理成本占庆大霉素产品成本的0.81%。
应用于有机废水处理领域的技术种类很多,各类技术都有其优点、适用范围与局限性。环境生物处理技术是利用生物本身及其产物的作用功能来治理污染和保护环境的技术,技术体系中生物的主体是微生物和植物,利用微生物的降解作用来处理有机污染物,通常称为生化处理方法或生物降解法,以植物吸收为主来净化土壤与水体的方法有土地生物修复、生物塘和人工湿地投术等。锅炉在长期运行中,会形成锅炉水渣。锅炉水渣如果不定期排出炉外,会堵塞炉管造成爆管事故,同时也降低了传热效果。锅炉排污的目的是避免锅炉出故障,减少锅炉消耗,达到节能及延长锅炉寿命。
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