关于城市污水处理设计的若干问题-第2部分

若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化,以除磷、除BOD5和除COD为主,则可用A—O工艺。
有的城市污水处理的出水不排入湖泊,有大水体深水排放或灌溉农田,可将脱氮除磷放在下一步改扩建时考虑,以节省近期投资。
4.普通曝气法及其变法
本工艺出现最早,至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好,经验多,可适应大的污水量。对于大厂可集中建污泥消化池,所产生沼气可作能源利用。传统意义上的普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理,不具备脱氮除磷功能。
近几年内,在工程实践中,通过降低普通曝气池容积负荷,可以达到脱氮的目的,在普曝池前设置厌氧区,可以除磷,亦可用化学法除磷,而采用普通曝气法去除BOD5。在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟),工程上称为普通曝气法的变法,亦可统称为普通曝气法。
5.氧化沟法
本工艺是50年代初期发展形成的一种污水处理工艺形式,因其构造简单,易于管理,很快得到推广,且不断创新,有发展前景和竞争力,当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式,比较有代表性的有:
帕式(Passveer),简称单沟式,表面曝气采用转刷曝气,水深一般在215～315m,转刷动力效率116～118kgO2/kW·h。
奥式(Orbal)简称同心圆式,应用上多为椭圆形的三环道组成,三个环道用不同的Do(如外环Do为0,中环Do为1,内环Do为2),有利于脱氮除磷。采用转碟曝气,水深一般在410～415m,动力效率与转刷接近。近期已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。若能将氧化沟进水设计成多种方式,能有效地抵抗暴雨流量的冲击,对一些合流制排水系统的城市污水处理,尤为适用。
卡式(Carrousel)循环折流式,采用倒伞形叶轮曝气,从运行效果看,水深一般在310m左右,易于沉积,其原因是供氧与流速有矛盾。
三沟式氧化沟(T型氧化沟),此种型式系由三池组成,中间作曝气池,左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟的构造简单,处理效果不错,但是其采用转刷曝气,水深浅,占地面积大,复杂的控制仪表,增加了运行管理的难度。不设厌氧池,则不具备脱磷功能。
氧化沟一般不设初沉池,负荷低,耐冲击,污泥少,建设费用及电耗视采用的沟型而变,水深浅造成占地偏大,如在转碟和转刷曝气形式中,再引进微孔曝气,加大水深,能有效地提高氧的利用率(提高20%)和动力效率(达215～310kgO2/kW·h)。
三、关于曝气生物滤池
曝气生物滤池,实质上是常说的生物接触氧化池,相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填(滤)料,在填料下鼓气,是具有活性污泥特点的生物膜法。北京市环科院早在1975年于北京右安门污水泵站,就地进行每天处理400多m3污水的中型试验(填料采用塑料蜂窝),通过鉴定证明,这种方法具有:处理负荷高,能提高氧的利用率,对负荷变动适应性强,且不需污泥回流等特点。此后,生物接触氧化法,在我国工业废水处理中得到广泛的应用,一是占地少;二是能固着膨胀的丝状菌;三是工业废水水量相对少。由此在国内产生了一大批生产多种填料的工厂。此法在城市污水处理中未得到应用,除了投资因素外,城市污水规模大,需作进一步的试验,以考核投配负荷与反冲洗之间的优化;大型滤池的均匀布水布气问题以及考察填料的堵塞、填料的寿命和填料到使用期后如何更换等问题,要通过大量的试验数据作切实的技术经济比较
曝气生物滤池(BAF)70年代末起源于欧洲大陆,已发展为法国、英国等国设备制造公司的技术和设备产品,国内外已有一些公司正在推广此项技术。由于选用的填料的不同,以及是否有脱氮要求,设计的工艺参数是不同的。如要求处理出水BOD和SS小于20mg/L,以去除BOD5(90%以上)工艺,其容积负荷为017～310kgBOD5m3·d,水力停留时间1～2小时;以硝化(90%以上)工艺,其容积负荷为015～210kgBOD/m3·d,水力停留时间2～3小时。
一般认为,生物膜法处理城市污水,在国内尚需积累经验,处理规模不宜过大,国内的技术以不大于5万m3/d规模为宜。国外(主要在欧洲)处理水量有达到36万m3/d的,这与其填料材质、自控手段和先进的反冲洗装置有关,也与其有长期积累运行管理的经验有关。
四、关于UNITANK工艺
UNITANK工艺与以上所述的曝气生物滤池,是近年来有一些人推崇的工艺。UNITANK工艺和类似TCBS工艺以及MSBR工艺一样,都是SBR法的新的变型和发展。它集“序批法”、“普通曝气池法”及“三沟式氧化沟法”的优点,克服了“序批法”歇进水“,三沟式氧化沟法”占地面积大,和“普通曝气池法”设备多等的缺点。
典型的UNITANK工艺是三个水池,三池之间水力连通,每池都设有曝气系统,外侧的两池设有出水堰及污泥排放口,它们交替作为曝气池和沉淀池。污水可以进入三池中的任意一个,采用连续进水、周期交替运行。在自动控制下使各池处在好氧、缺氧及厌氧交替状态,以完成有机物和氮磷的去除
UNITANK工艺,由比利时Seghers公司首先建在我国的澳门特区,处理水量14万m3/d(不下雨时平均处理水量为7万m3/d)。池型封闭,设计采用的容积负荷为0158kgBOD/m3·d,总的反应池体积为46800m3,曝气池水力停留时间为8小时,出水的BOD5和SS小于20mg/L。
这类一体化工艺是传统活性污泥工艺的变形,可以采用活性污泥的设计方法,对不同的污染物去除,如去除以BOD5为主碳污染,去除氮和磷以及考虑污泥稳定,设计方法和设计参数是不同的。如考虑硝化,其负荷一般在0105～0110kgBOD5/kgMLSS·d,硝化率视污水温度而异。而要求污泥稳定化,其污泥负荷和污泥龄要远远超过硝化的数值。
容积利用率低是此类一体化供氧的主要问题,就是说在一个较长停留时间的曝气系统,有50%左右的池容用于沉淀。
UNITANK这类处理工艺,是否能获得成功,有赖于系统采用了稳定可靠的仪表及设备。因此,引进技术、消化、吸收和开发先进的自控系统是应用这项工艺的关键问题。一般认为,UNI2TANK工艺不太适用于大型(>10万m3/d)的城市污水处理厂。
五、要科学地进行工艺方案比较
城市污水处理投资大,运行费用高。如不包括引进处理设备和引进沼气发电设备,每处理1m3投资宜控制在1000元,运行费(包括折价费)宜控制在015元/m3左右。由于现在污水处理率还不高,按用水量的018折算污水量,收012～013元/m3排污费,基本上能维持处理设备的运行。
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