污水处理工艺就是对城市生活污水和工业废水的各种经济、合理、科学、行之有效的工艺方法。污水处理设备当进水悬浮物在70mg/L左右时,出水可保证在3mg/L以下。根据《水污染控制工程》分类:
不溶态污染物的分离技术:
1、重力沉降:沉砂池(平流、竖流、旋流、曝气)、沉淀池(平流、竖流、辐流、斜流)
2、混凝澄清
3、浮力浮上法:隔油、气浮
4、其他:阻力截留、离心力分离法、磁力分离法
污染物的生物化学转化技术:
1、活性污泥法:SBR、AO、AAO、氧化沟等
2、生物膜法:生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等
3、厌氧生物处理法:厌氧消化、水解酸化池、UASB等
4、自然条件下的生物处理法:稳定塘、生态系统塘、土地处理法
污染物的化学转化技术:
1、中和法:酸碱中和
2、化学沉淀法:氢氧化物沉淀、铁氧体沉淀、其他化学沉淀
3、氧化还原法:药剂氧化法、药剂还原法、电化学法
4、化学物理消毒法:臭氧、紫外线、二氧化氯、氯气、次氯酸钠
溶解态污染物的物理化学分离技术:
1、吸附法
2、离子交换法
3、膜分离法:扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、纳滤、微滤
4、其他分离方法:吹脱和气提、萃取、蒸发、结晶、冷冻
常见污水处理方法:
物理法:物理或机械的分离过程。过滤,沉淀,离心分离,上浮等。
化学法:加入化学物质与污水中有害物质发生化学反应的转化过程。中和,氧化,还原,分解,混凝,化学沉淀等。
物理化学法:物理化学的分离过程。气提,吹脱,吸附,萃取,离子交换,电解电渗析,反渗透等。
生物法:微生物在污水中对有机物进行氧化,分解的新陈代谢过程。活性污泥,生物滤池,生物转盘,氧化塘,厌气消化等。
污水处理工艺流程:
现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。
一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后,经过格删或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
污水处理工艺流程的选择:
污水处理设备对于这种类似生活污水的医院污水处理,国内目前多采用普通活性污泥法氧化沟法和A/O法等。A/O法相对于普通活性污泥法和氧化沟法,其出水水质稳定,管理简便,更适用于小型污水处理站,本工程推荐采用A/O法。A/O法即为缺氧/好氧生化处理法,是国外20世纪七十年代末开发出来的一种污水处理新工艺,污水处理设备它不仅能去除污水中的BOD5、CODCr,而且能有效地除氮。
膜法运运行管理比较方便,它不需要污泥回流,因而不需要严格控制回流污泥量和剩余污泥量。又不存在活性污泥法中常见的污泥膨胀和污泥流失,污水处理设备运行比较稳定还可间接运行,遭破坏恢复起来比较快,对有机负荷和水力负荷的变化波动影响较小,出水水质比较稳定。
污水处理A/O工艺的优点:
污水处理设备A/O工艺不仅能去处BOD5还有很好的脱氮功能,污水经A段后再进入O段有机物在好氧段被好氧微生物氧化分解。氨氮在有氧条件下通过硝化作用转化为硝态氮,再通过混合液回流进入缺氧段在有炭源条件下,进行前置反硝化,使硝态氮转化为分子态氮而逸入空气中,从而使氨氮得到有效的去除,污水处理设备达到同时去除BOD5和脱氮的很好效果。
A段工艺可使污水中的大分子、难降解的有机物,变成小分子有机物,可以开环开链、从而能提高BOD5/CODcr比值,提高污水的可生化性能。A段工艺还可同时完成反硝化,污水处理设备硝态氮中的氧能使污水中有机物氧化分解,使A/O流程的BOD5去除率远比普通活性污泥法高。耐冲击负荷,出水稳定。A/O法工艺流程短,运行管理简单。
污水处理设备生物膜法:
1.生物膜法工艺类型。润湿型:生物滤池、生物滤塔、生 物转盘。浸没型:接触氧化、滤料浸没在滤池中。流动床型: 生物活性碳,砂粒介质悬浮流动于池内。
2.原理。由于生活污水中含有大量的有机成分,生物膜 法依靠固定于载体表面上的微生物膜来降解有机物,由于微 生物细胞几乎能在水环境中的任何适宜的载体表面牢固地 附着、生长和繁殖,由细胞内向外伸展的胞外多聚物使微生 物细胞形成纤维状的缠结结构,因此生物膜通常具有孔状结 构,并具有很强的吸附性能。
生物膜附着在载体的表面,是高度亲水的物质,在污水 不断流动的条件下,其外侧总是存在着一层附着水层。生物 膜又是微生物高度密集的物质,在膜的表面上和内部生长繁 殖着大量的微生物及微型动物, 形成由有机污染物→细 菌→原生动物(后生动物)组成的食物链。生物膜是由细菌、 真菌、藻类、原生动物、后生动物和其他一些肉眼可见的生物 群落组成。
污水在流过载体表面时,污水中的有机污染物被 生物膜中的微生物吸附,并通过氧向生物膜内部扩散,在膜 中发生生物氧化等作用,从而完成对有机物的降解。生物膜 表层生长的是好氧和兼氧微生物,而在生物膜的内层微生物 则往往处于厌氧状态,当生物膜逐渐增厚,厌氧层的厚度超 过好氧层时,会导致生物膜的脱落,而新的生物膜又会在载 体表面重新生成,通过生物膜的周期更新,以维持生物膜反 应器的正常运行。
3.生物膜的更新与脱落。维持生物膜反应器正常运行的 重要环节是生物膜的更新与脱落,生物膜表层生长的是好氧 和兼氧微生物,而在生物膜的内层微生物则往往处于厌氧状 态,当生物膜逐渐增厚,厌氧层的厚度超过好氧层时,会导致 生物膜的脱落,而新的生物膜又会在载体表面重新生成。 更新与脱落过程如下:首先,厌氧膜的出现过程:一是生 物膜;二是成熟的生物膜一般厚度不断增加,氧气不能透入 的内部深处将转变为厌氧状态; 都由厌氧膜和好氧膜组成; 三是好氧膜是有机物降解的主要场所,一般厚度为2 mm。 其次,厌氧膜的加厚过程:一是厌氧的代谢产物增多,导 致厌氧膜与好氧膜之间的平衡被破坏;二是气态产物的不断 逸出,减弱了生物膜在填料上的附着能力;三是成为老化生 物膜,其净化功能较差,且易于脱落。
再次,生物膜的更新:一是老化膜脱落,新生生物膜又会 生长起来;二是新生生物膜的净化功能较强。
4.影响生物膜工作性能的三个重要指标(以生物滤池为 例)。一是水力负荷:单位面积滤池或单位体积滤料每天所能 处理的废水量, 包括水力表面负荷和水力何种负荷; 二是 BOD 负荷:单位时间供给单位体积滤料的BOD 量,城市污水 极限值分低负荷(0.15~0.3),高负荷(0.8~1.2);三是毒物负 荷:单位滤料每天所能承受毒物的量。
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