生活污水处理成套设施两段滤池交替回流方式两段流程中一、二级滤池的负荷不均是主要弊端,前段负荷高,生物易积存,产生堵塞;二段则负荷过低,效率不高。为了解决这一问题,当进水浓度较高(BOD5>200mg/L),出水要求较高(BOD5<30mg/L),可考虑采用交替流系统。
产品时间:2024-09-11
生活污水处理成套设施
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固定化微生物普遍比未固定化的微生物性能好、稳定、降解有机物性能力强、耐毒、抗杂菌、耐冲击负荷。将固定化微生物制备成颗粒状、膜状和包埋制成凝胶,充填到反应器中用于连续流运行,微生物不会流失。
固定化微生物的固定方法
固定化方法有载体结合法、交联法、包埋法、逆胶束酶反应系统和孔网状载体截陷固定技术。
1、 载体结合法。
以共价结合、离子结合和物理吸附等将微生物固定在非水溶性的载体上。载体有葡聚糖、活性炭、胶原、琼脂糖、多孔玻璃珠、高岭土、硅胶、氧化铝、羧甲基纤维素等。在污水处理中,这种固定方式要求生物膜载体表面具某种活性基团,通常可对载体表面进行改性,达到携带活性基的目的。
2、 交联法
将微生物与2个或2个以上的官能团的试剂反应形成共价键的固定方法。交联剂有:戊二醇、双重氮联苯胺和六亚甲基二异氰酸酯。细胞间自交联是自然界普遍存在的一种现象,如活性污泥系统中菌胶团的形成以及厌氧污泥床中颗粒污泥的产生均是通过细胞间自交联实现的。为了进一步强化细胞间或酶间的这种自交联程度,可以认为的加入一些交联剂形成细胞间的稳固结合。交联剂在活性污泥系统中也有应用,有时认为地向曝气池内投加一定量的交联剂能得到更好的菌胶团,它有利于二沉池中泥水分离及有助于控制曝气池内微生物浓度。
3、 包埋法。
将微生物包埋在凝胶微小格子中,或者将微生物包裹在半透性的聚合物膜内的固定方法。格子型的包埋材料:聚丙烯酰胺(PACAM)凝胶、聚乙烯醇(PVA)、琼脂、硅胶等。微胶囊型的包埋材料有尼龙、乙基纤维素和硝酸纤维素。包埋技术是通过某些多聚体化合物包裹微生物,从而达到固定微生物的目的。它有两大特点,一是可快速、简捷地获得固定微生物;二是可以选择性地同时固定不同菌属的微生物。目前,该种技术在文献中已有大量报道,特别是在生物工程领域。由于研究目的的不同,所选用的多聚体包埋剂也不尽相同。在污水生物处理中,人们应用较多的包埋剂为PVA及海藻酸等。经过多聚体包埋处理后的微生物分别于多聚体骨架内,可以将它们制成颗粒或方块状等不同形状的材料。值得强调的是,多聚体在包埋处理了微生物后,一般其机械强度不够理想,加之微生物在包埋体的增长,使的包埋体的破损率较高。这些无疑在一定程度上限制了多聚体包埋技术在污水生物处理中的大规模应用。
BIOSTYR上向流生物滤池是一种运行可靠、出水水质好、节约能耗、抗冲击能力强和自动化程度高的新一代曝气生物滤池工艺,既可用于污水二级处理,也可用于污水深度处理和回用,还可以用于微污染水预处理。大中城市的市区污水厂在升级改造过程中,由于受到占地面积的限制,生物滤池工艺是一种较好的选择。
淹没式曝气生物滤池(包括下向流滤池和上向流滤池)领域拥有近30 年的工程设计、建设和运行经验,并且在世界各地建设了300多座采用曝气生物滤池工艺的污水处理厂,其中一种工艺便是上向流生物滤池(已经拥有140多个成功案例)。该工艺先开发时是用于二级和三级处理氨氮和总氮的去除,目前该工艺已经可与多种预处理工艺配合直接进行二级 生化处理,并且出水水质能够达到一级A排放标准。
1 基本结构和工艺过程
生活污水处理成套设施基本结构
BIOSTYR工艺是一种淹没式上向流生物滤池,球形颗粒滤料漂浮在水中。该滤料由聚苯乙烯颗粒发泡而成,是一种密度较小并且均匀度很高的小球,直径为3~5 mm,具有很大的比表面积、很强的机械性能和物理化学性能,且有一定刚性,在水中既不容易变形,也不容易磨损。
每个生物滤池单元包括:
① 进水渠(水量较小时也可使用管道进水),在滤池的侧面,经过预处理的出水(一般经过6mm 细格栅、曝气沉砂池和初沉池处理,不需要2mnl超细格栅;有时也包括回流的反冲洗废水或内回流的滤池出水)由上而下进入底部的配水渠。
② 配水渠,位于滤池底部,每格滤池2~4条不等,每条配水渠上有一排折形布置的配水孔,直径约为50~60 mm,不易堵塞,还可用于排除反冲洗废水。
③ 空气管,初需要布置两条空气管(304L 不锈钢穿孔管,孔径为3~5 mm),中部一条用于工艺曝气,底部一条用于气反冲洗;新的设计已将工艺曝气和反冲洗空气合并为同一条管道,并采用气动调节蝶阀进行气量调节。
④ 滤料层,厚度为2.0—3.5 m,滤料表面有 一层生物膜附着大量的微生物。
⑤ 滤板,滤池顶部有混凝土预制滤板,防止滤料的流失。
⑥ 滤头,滤板上安装有滤头,滤头缝隙≤1.5 mm,用于滤池出水和空气的排除。
氧化沟工艺由于其特殊的运行方式,在空间上形成了缺氧、好氧的交替变化,达到硝化、反硝化和生物除菌的目的。其可在低负荷和较长的泥龄条件下运行,由于无需回流,比一般工艺节能10%~20%。若水量大或负荷高,则工艺节能占地面积会很大。我国邯郸污水处理厂采用了三段式氧化沟工艺,是目前国内投入运行的大氧化沟系统。
所有的生物除磷系统都有以下几个特点:保证厌氧区真正处于厌氧状态,既不存在游离态的溶解氧,也不存在硝酸根等结合态氧,如果通过改变污泥回流方式和路径以避免硝酸根进入厌氧区,而防止厌氧区的反硝化作用,对聚磷菌厌氧释放磷的竞争抑制作用:保证厌氧区进水中易生物降解有机物的含量,以使聚磷菌能在与其它细菌对食的争夺中占优势,如何在进水中加入初沉污泥酸性发酵液等。
生物除磷技术因工艺简单、运行简便,处理效果好,运行灵活等,得到广泛应用。随着生物学及其技术的发展,新的除磷理论不断出现,生物除磷工艺也将得到更大发展,可持续污水生物除磷工艺的开发也将成为研究重点。
生物除磷新技术—反硝化聚磷菌除磷工艺
反硝化除磷机理
反硝化除磷就是在厌氧/缺氧环境交替运行的条件下,易富集一类兼有反硝化作用的兼性厌氧微生物,该聚磷菌能利用NO3作为电子受体,通过他们的代谢作用同时完成过量吸磷和反硝化过程。大限度地减少碳源需求量,实现了能源和资源的双重节约。反硝化除磷能节能COD约50%,节省氧约30%,剩余污泥量减少50%左右。
大量实验室和生产性规模的生物除磷脱氮研究也表明,当微生物依次经过厌氧、缺氧和好氧3个阶段后,约占50%的聚磷菌既能利用氧气又能利用NO3作为电子受体来聚磷,即反硝化聚磷菌(DPB的除磷效果相当于总聚磷菌的50%左右)。这些发现一方面说明了硝酸盐亦可作为某些微生物氧化PHB的电子受体,另外一方面也证实了在污水的生物除磷系统中的确存在着DPB属微生物,而且通过驯化可得到富集DPB的活性污泥。
反硝化除磷
该技术对城市污水特别是C/N比较低的污水有很好的处理效果。目前满足DPB所需环境和基质的工艺有单双两级。在单极工艺中,DPB细菌、硝化细菌及非聚磷菌异样菌同时存在于悬浮增长的混合液中,顺序经历厌氧/缺氧/好氧3种环境,具代表性的是BCFS工艺。在双极工艺中,硝化细菌独立于DPB而单独存在于某一反应器中,Dephanox工艺和A2N工艺是具代表性的双极工艺。
BCFS工艺
BCFS工艺是在UCT工艺及原理的基础上开发的。改进在于增加了2个反应池,接触池与混合池;增加了2个混合循环Q1和Q3。接触池的功能为:回流污泥和来自厌氧池的混合液在池中充分混合,吸附剩余COD;有效防止污泥膨胀。混合池的功能为:大程度保证污泥再生而不影响反硝化或除磷;容易控制SVI;大程度利用DPB以获得少污泥产量。混合液循环 Q1的功能是为了增加硝化或同时反硝化的机会,从而获得良好的出水氮浓度。Q3则是起辅助回流污泥向缺氧池补充硝化酸盐氮的作用。