低能耗一體化污水處理設(shè)備
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設(shè)備主要用來(lái)處理生活污水處理、醫(yī)院污水處理、風(fēng)力發(fā)電廠、高速公路服務(wù)區(qū)、變電所、工廠生活污水等及與之相近的工業(yè)有機(jī)污水。
硝化和反硝化是生物除磷脫氮系統(tǒng)密不可分的兩個(gè)過(guò)程。硝化不充分, 出水氨氮必然升高, 反硝化能力也發(fā)揮不出來(lái); 反硝化不充分出水硝酸鹽就會(huì)上升。怎樣配置恰當(dāng)?shù)南趸头聪趸萘? 充分發(fā)揮它們的潛力, 是脫氮除磷工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)行的一個(gè)重要問(wèn)題。系統(tǒng)的硝化和反硝化能力首先是決定于各自相應(yīng)區(qū)域的水力停留時(shí)間( 或有效容積) 。對(duì)于城市污水來(lái)說(shuō), 一般夏季的反硝化和硝化分別需要 1~ 2h和 3~ 4h, 考慮冬季低溫的影響通常確定反硝化時(shí)間為2~3h, 硝化時(shí)間為5~ 6h。決定硝化和反硝化能力的第二個(gè)因素是工藝布置形式。例如和常規(guī) A2/O工藝相比, 缺氧區(qū)前置的倒置A2/ O工藝可明顯提高系統(tǒng)反硝化能力。而在好氧區(qū)適當(dāng)投放填料則會(huì)提高系統(tǒng)的硝化能力。
通過(guò)改變運(yùn)行參數(shù)也可以對(duì)系統(tǒng)的硝化和反硝化能力進(jìn)行調(diào)整。延長(zhǎng)泥齡, 加強(qiáng)曝氣和攪拌, 有利于提高好氧區(qū)的硝化能力; 適當(dāng)縮短泥齡, 降低溶解氧水平, 則有利于提高系統(tǒng)的反硝化能力。
對(duì)于前置反硝化來(lái)說(shuō), 內(nèi)循環(huán)比是十分重要的運(yùn)行參數(shù), 對(duì)硝化、反硝化以及釋磷、吸磷都有重要影響。表面上, 內(nèi)循環(huán)是把硝化液從硝化區(qū)回流至反硝化區(qū)。在一定范圍內(nèi), 內(nèi)循環(huán)比越大, 出水硝酸鹽越少。但是, 內(nèi)循環(huán)給系統(tǒng)帶來(lái)的一個(gè)不可忽視的問(wèn)題是, 硝化液中的溶解氧對(duì)缺氧環(huán)境具有破壞作用。當(dāng)存在溶解氧時(shí), 脫氮菌總是優(yōu)先利用游離氧作為電子受體氧化有機(jī)物, 反硝化過(guò)程因而被阻礙。而且, 隨著內(nèi)循環(huán)加大, 系統(tǒng)中的短流現(xiàn)象也會(huì)越來(lái)越明顯。所以即使不考慮動(dòng)力消耗, 內(nèi)循環(huán)比也不宜過(guò)大。此外, 對(duì)于常規(guī) A2/ O 工藝, 若內(nèi)循環(huán)比過(guò)大, 則參與釋磷吸磷過(guò)程的污泥比例將會(huì)嚴(yán)重減少, 影響除磷效率。因此, 對(duì)于一定的工藝系統(tǒng),內(nèi)循環(huán)比應(yīng)有一個(gè)恰當(dāng)?shù)姆秶? 并隨水質(zhì)、水量和溫度的變化而適當(dāng)調(diào)整。

釋磷與吸磷的容量問(wèn)題
釋磷和吸磷是相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)過(guò)程。一般認(rèn)為, 聚磷菌只有經(jīng)過(guò)充分的厭氧環(huán)境并釋磷才能更好地吸磷, 而且, 也只有吸磷良好的聚磷菌才會(huì)在厭氧或缺氧條件下大量釋磷。關(guān)于釋磷、吸磷的機(jī)理至今還有許多方面尚未研究清楚。對(duì)于運(yùn)行良好 城市污水生物脫氮除磷系統(tǒng)來(lái)說(shuō), 一般夏季的釋磷和吸磷時(shí)間分別需要115~ 215h和2~ 3h, 冬季低溫環(huán)境下兩者所需的時(shí)間均應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)。
在 A2/O工藝中, 吸磷和硝化是同步進(jìn)行的, 而硝化時(shí)間較長(zhǎng), 故吸磷容量通常不成問(wèn)題。從系統(tǒng)的角度看, 微生物的厭氧釋磷過(guò)程似更為關(guān)鍵。以往關(guān)于厭氧釋磷過(guò)程時(shí)間的確定, 多是就釋磷本身以釋磷曲線為依據(jù)進(jìn)行研究的。但是, 釋磷并不是處理系統(tǒng)的終目的, 當(dāng)把釋磷和吸磷過(guò)程以及終的除磷效果聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行考察時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn), 單純按照上述方法來(lái)確定厭氧區(qū)的HRT是不充分的。根據(jù)有關(guān)厭氧歷時(shí)對(duì)除磷效率影響的研究表明: 在一定范圍內(nèi), 適當(dāng)延長(zhǎng)厭氧反應(yīng)時(shí)間, 降低厭氧區(qū)氧化還原電位, 可以明顯提高系統(tǒng)的除磷效率。因此, 脫氮除磷工藝厭氧區(qū)的HRT 還應(yīng)進(jìn)一步延長(zhǎng), 例如夏季采用2~3h, 冬季采用3~4h。大型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝
大型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝是傳統(tǒng)活性污泥法及其改進(jìn)型A/O法、A2/O法。目前世界上絕大多數(shù)國(guó)家(包括我國(guó))的大型污水廠大多采用傳統(tǒng)活性污泥法、A/O和A2/O法，我國(guó)的北京高碑店污水廠、天津紀(jì)莊子污水廠和東郊污水廠、沈陽(yáng)市北部污水廠、鄭州市污水廠、杭州市四堡污水廠、成都市三瓦窯污水廠等都采用這種工藝，這不是偶然的，因?yàn)檫@種工藝對(duì)大型污水廠具有難以替代的優(yōu)點(diǎn)：
低能耗一體化污水處理設(shè)備1.耗能低、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低
傳統(tǒng)活性污泥法、A/O和A2/O法與氧化溝和SBR工藝相比大優(yōu)勢(shì)是能耗較低、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較低，規(guī)模越大這種優(yōu)勢(shì)越明顯。對(duì)于大型污水廠來(lái)說(shuō)，年運(yùn)營(yíng)費(fèi)很可觀，比如規(guī)模為40×10^4 m3/d的污水廠，1 m3污水節(jié)省處理費(fèi)1分錢，一年就節(jié)省146萬(wàn)元。
這種工藝的能耗和運(yùn)營(yíng)費(fèi)低的原因是：a.設(shè)置初沉池，利用物理法以小的能耗和費(fèi)用去除污水中相當(dāng)一部分有機(jī)物和懸浮物，降低二級(jí)處理的負(fù)荷，顯著節(jié)省能耗;b.污泥采用厭氧消化，它比氧化溝和SBR工藝的同步好氧消化顯著節(jié)省能耗，是一種*的節(jié)能工藝。
這種工藝的基建投資一般情況下比氧化溝和SBR工藝高，但隨著規(guī)模的增大，氧化溝和SBR的基建費(fèi)也成倍增加，而常規(guī)活性污泥法的投資則以較小的比例增加，兩者的差距越來(lái)越小。當(dāng)污水廠達(dá)到一定規(guī)模后，常規(guī)活性污泥法的投資比氧化溝與SBR還省，所以，污水廠規(guī)模越大，常規(guī)活性污泥法的優(yōu)勢(shì)就越大。

管理水平提高
常規(guī)活性污泥法、A/O和A2/O法的主要缺點(diǎn)是處理單元多，操作管理復(fù)雜，特別是污泥厭氧消化要求高水平的管理，消化過(guò)程產(chǎn)生的沼氣是可燃易爆氣體，更要求安全操作，這些都增加了管理的難度。但由于大型污水廠背靠大城市，技術(shù)力量強(qiáng)，管理水平較高，能滿足這種要求，因而常規(guī)活性污泥法的缺點(diǎn)不會(huì)成為限制使用的因素。根據(jù)我國(guó)目前的現(xiàn)實(shí)情況，同時(shí)由于排水管網(wǎng)系統(tǒng)不夠*，大多數(shù)城市污水的有機(jī)成分不高，加之污泥厭氧消化的管理和沼氣的利用還缺乏成熟的經(jīng)驗(yàn)，這些因素都降低了包含污泥厭氧消化工序的常規(guī)活性污泥法、A/O和A2/O法的經(jīng)濟(jì)性。因此，對(duì)于規(guī)模為(10～20)×10^4 m3/d的城市污水處理廠，有時(shí)可能采用SBR和氧化溝工藝更為經(jīng)濟(jì)，在這種情況下，有必要對(duì)各種工藝進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，以確定工藝。
碳是微生物生長(zhǎng)需要要大的營(yíng)養(yǎng)元素.在脫氮除磷系統(tǒng)中,碳源大致上消耗于釋磷,反硝化和異養(yǎng)菌正常代謝等方面.其中釋磷和反硝化的反應(yīng)速率與進(jìn)水碳源中的易降解部分,尤其是揮發(fā)性有機(jī)脂肪酸(VFA)的數(shù)量關(guān)系很大. 一般來(lái)說(shuō),城市污水中所含的易降解COD的數(shù)量是十分有限的,以VFA為例,通常只有幾十mg/L.所以在城市污水生物脫氮除磷系統(tǒng)的釋磷和反硝化之間,存在著因碳源不足而引發(fā)的競(jìng)爭(zhēng)性矛盾。