牙科污水處理設(shè)備
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污水處理一般來(lái)說(shuō)包含以下三級(jí)處理:一級(jí)處理是預(yù)處理，它通過(guò)機(jī)械處理,如格柵、沉淀或氣浮,去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。二級(jí)處理是生物處理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉(zhuǎn)化為污泥。三級(jí)處理是污水的深度處理,它包括營(yíng)養(yǎng)物的去除和通過(guò)加氯、紫外輻射或臭氧技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行消毒。可能根據(jù)處理的目標(biāo)和水質(zhì)的不同,有的污水處理過(guò)程并不是包含上述所有過(guò)程。
預(yù)處理工段
一級(jí)處理(預(yù)處理)工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構(gòu)筑物,以去除粗大顆粒和懸浮物為目標(biāo),目的是降低生化處理的負(fù)荷。處理的原理在于通過(guò)物理法實(shí)現(xiàn)固液分離,將污染物從污水中分離,這是普遍采用的污水處理方式。一級(jí)處理是所有污水處理工藝流程*工程(盡管有時(shí)有些工藝流程省去初沉池),城市污水一級(jí)處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。在生物除磷脫氮型污水處理廠,一般不推薦曝氣沉砂池,以避免快速降解有機(jī)物的去除;在原污水水質(zhì)特性不利于除磷脫氮的情況下,初沉的設(shè)置與否以及設(shè)置方式需要根據(jù)水質(zhì)特注的后續(xù)工藝加以仔細(xì)分析和考慮,以保證和改善除磷除脫氮等后續(xù)工藝的進(jìn)水水質(zhì)。
污水生化處理
污水生化處理屬于二級(jí)處理,以去除不可沉懸浮物和溶解性可生物降解有機(jī)物為主要目的,其工藝構(gòu)成多種多樣,可分成活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化溝法、穩(wěn)定塘法、土地處理法等多種處理方法。日前大多數(shù)城市污水處理廠都采用活性污泥法。生物處理的原理是通過(guò)生物作用,尤其是微生物的作用,完成有機(jī)物的分解和生物體的合成,將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)變成無(wú)害的氣體產(chǎn)物(CO2)、液體產(chǎn)物(水)以及富含有機(jī)物的固體產(chǎn)物(微生物群體或稱生物污泥);多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分離,從凈化后的污水中除去。
三級(jí)處理:
三級(jí)處理是對(duì)水的深度處理。它將經(jīng)過(guò)二級(jí)處理的水進(jìn)行脫氮、脫磷處理,用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩余污染物,并用臭氧或氯消毒殺滅細(xì)菌和病毒,然后將處理水送入中水道,作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業(yè)用水、防火等水源。
污水處理技術(shù)就是利用各種設(shè)施設(shè)備和工藝技術(shù),將污水所含的污染物質(zhì)從水中分離去除,使有害的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)、有用的物質(zhì),水則得到凈化,并使資源得到充分利用。
污水處理技術(shù)通常有物理處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)、物理化學(xué)處理技術(shù)、生物處理技術(shù)等。
典型的物理處理技術(shù)在城市污水處理中應(yīng)用的有沉淀技術(shù)、過(guò)濾技術(shù)、氣浮技術(shù)等。
典型的化學(xué)處理技術(shù)和物理化學(xué)處理技術(shù)有中和、加藥混凝、離子交換等。
典型的生物處理技術(shù)有好氧性氧化分解和厭氧生物發(fā)酵技術(shù)。
型污水處理工藝流程
城市污水處理工藝,實(shí)際上是以上這些技術(shù)的應(yīng)用與組合。其工藝流程圖見(jiàn)附圖一。
城市污水處理工藝:城市污水處理工藝按流程和處理程序劃分,可分為預(yù)處理工藝,一級(jí)處理工藝、二級(jí)處理工藝、深度處理工藝和污泥處理工藝,以及終的污泥處置。
預(yù)處理工藝:城市污水處理廠的預(yù)處理工藝通常包括格柵處理、泵房抽升和沉砂處理。格柵處理的目的是截流大塊物質(zhì)以保護(hù)后續(xù)水泵管線、設(shè)備的正常運(yùn)行。泵房抽升的目的是提高水頭,以保證污水可以靠重力流過(guò)后續(xù)建在地面上的各個(gè)處理構(gòu)筑物。沉砂處理的目的是去除污水中裹攜的砂、石與大塊顆粒物,以減少它們?cè)诤罄m(xù)構(gòu)筑物中的沉降,防止造成設(shè)施淤砂,影響功效,造成磨損堵塞,影響管線設(shè)備的正常運(yùn)行。
一級(jí)處理工藝:主要是初級(jí)沉淀池,目的是將污水中懸浮物盡可能地沉降去除,一般初次沉淀池可去除50%左右的懸浮物和25%左右的BOD5。一級(jí)處理屬于二級(jí)處理的預(yù)處理。
牙科污水處理設(shè)備二級(jí)處理工藝:主要是由曝氣池和二次沉淀池構(gòu)成,主要目的是通過(guò)微生物的新陳代謝將污水中的大部分污染物變成CO2和H2O。曝氣池內(nèi)微生物在反應(yīng)過(guò)后與水一起*地流入二次沉淀池,微生物沉在池底,并通過(guò)管道和泵回送到曝氣池前端與新流入的污水混合;二次沉淀池上面澄清的處理水則*地通過(guò)出水堰流出污水廠。
深度處理工藝:是為了滿足高標(biāo)準(zhǔn)的受納水體要求或回用于工業(yè)等特殊用途而進(jìn)行的進(jìn)一步處理,通用的工藝有混凝沉淀和過(guò)濾。深度處理的末端往往還要有加氯要求和接觸池。隨著城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高水平發(fā)展,深度處理是未來(lái)發(fā)展的需要。
污泥處理工藝:主要包括濃縮、消化、脫水、堆肥或家用填埋。
生物反應(yīng)對(duì)環(huán)境條件敏感，容易受溫度變化影響。絕大多數(shù)微生物正常生長(zhǎng)溫度為20~35℃，低溫會(huì)影響微生物細(xì)胞內(nèi)酶的活性，在一定溫度范圍內(nèi)，溫度每降低10℃，微生物活性將降低1倍，從而降低了對(duì)污水的處理效果。工藝投入運(yùn)行后，由于四季的交替和所處的地理位置影響，若不加以人工調(diào)控，溫度很難保持適宜。而溫度調(diào)控則會(huì)耗費(fèi)大量的能源。解決這一難題的途徑就是開(kāi)發(fā)穩(wěn)定的低溫生物處理工藝。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已有一些研究涉及低溫廢水生物脫氮技術(shù)，提出了一些新方法。筆者將探討低溫對(duì)脫氮工藝的影響，比較低溫脫氮工藝的運(yùn)行策略，并據(jù)此指出低溫脫氮工藝的研發(fā)方向。
低溫對(duì)脫氮工藝的影響
溫度是影響細(xì)菌生長(zhǎng)和代謝的重要環(huán)境條件。絕大多數(shù)微生物正常生長(zhǎng)溫度為20~35℃。溫度主要是通過(guò)影響微生物細(xì)胞內(nèi)某些酶的活性而影響微生物的生長(zhǎng)和代謝速率，進(jìn)而影響污泥產(chǎn)率、污染物的去除效率和速率；溫度還會(huì)影響污染物降解途徑、中間產(chǎn)物的形成以及各種物質(zhì)在溶液中的溶解度，以及有可能影響到產(chǎn)氣量和成分等。
低溫減弱了微生物體內(nèi)細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)性，進(jìn)而影響了物質(zhì)傳輸?shù)却x過(guò)程，并且普遍認(rèn)為低溫將會(huì)導(dǎo)致活性污泥的吸附性能和沉降性能下降，以及使微生物群落發(fā)生變化。低溫對(duì)微生物活性的抑制，不同于高溫帶來(lái)的毀滅性影響，其抑制作用通常是可恢復(fù)的。
硝化工藝
生物硝化反應(yīng)可以在4~45℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。氨氧化細(xì)菌（AOB）生長(zhǎng)溫度為25~30℃，亞硝酸氧化細(xì)菌（NOB）的生長(zhǎng)溫度為25~30℃。溫度不但影響硝化菌的生長(zhǎng)，而且影響硝化菌的活性。有研究表明，硝化細(xì)菌適宜的生長(zhǎng)溫度為25~30℃，當(dāng)溫度小于15℃時(shí)硝化速率明顯下降，硝化細(xì)菌的活性也大幅度降低，當(dāng)溫度低于5℃時(shí)，硝化細(xì)菌的生命活動(dòng)幾乎停止。
大量的研究表明，硝化作用會(huì)受到溫度的嚴(yán)重影響，尤其是溫度沖擊的影響更加明顯。由于冬季氣溫較低而未能實(shí)現(xiàn)硝化工藝穩(wěn)定運(yùn)行的案例較為常見(jiàn)。U.Sudarno等考察了溫度變化對(duì)硝化作用的影響，結(jié)果表明，溫度從12.5℃升至40℃，氨氧化速率增加，但當(dāng)溫度下降至6℃時(shí)，硝化菌活性很低。
隨著脫氮工藝的不斷發(fā)展，人們對(duì)硝化工藝提出了更高的要求，希望將硝化作用的反應(yīng)產(chǎn)物控制在亞硝酸鹽階段，作為反硝化或者厭氧氨氧化的前處理技術(shù)，可以節(jié)約曝氣能耗和添加堿量。通過(guò)對(duì)兩類硝化細(xì)菌（AOB、NOB）的更多認(rèn)識(shí)，出現(xiàn)了短程硝化工藝。
該工藝的核心是選擇性地富集AOB，先抑制再限制后沖洗出NOB，使得AOB具有較高的數(shù)量而淘汰NOB，從而維持穩(wěn)定的亞硝酸鹽積累。短程硝化過(guò)程通常由控制溫度、溶解氧、pH來(lái)實(shí)現(xiàn)。溫度控制短程硝化的基礎(chǔ)在于兩類硝化細(xì)菌對(duì)溫度的敏感性不同，25℃以上時(shí)，AOB的大比生長(zhǎng)速率大于NOB的大比生長(zhǎng)速率。
