玻璃鋼地埋式一體化污水處理設(shè)備
污水深度處理工藝曝氣生物濾池技術(shù)
曝氣生物濾池工藝(簡稱BAF)是繼滴流濾池和干燥過濾系統(tǒng)之后的第三代污水處理生物膜反應(yīng)器,它充分發(fā)揮了生物代謝作用、物理過濾作用、生物膜和填料的物理吸附作用以及反應(yīng)器內(nèi)食物鏈的分級捕食作用,不僅具有生物膜技術(shù)優(yōu)勢,同時(shí)也起著有效的空間濾池作用[3]。曝氣生物濾池的基本原理是在一級強(qiáng)化的基礎(chǔ)上,以顆粒狀填料及其附著生長的生物膜為主要處理介質(zhì),充分發(fā)揮生物代謝作用、物理過濾作用、生物膜和填料的物理吸附作用以及反應(yīng)器內(nèi)食物鏈的分級捕食作用,實(shí)現(xiàn)污染物在同一單元反應(yīng)器內(nèi)的去除。曝氣生物濾池借鑒了生物接觸氧化反應(yīng)器和深床過濾的設(shè)計(jì)原理,省去了二次沉淀設(shè)備。BAF存在的主要問題如下所示,①曝氣生物濾池對進(jìn)水懸浮物要求較高,控制在60mg/1以下,這樣對曝氣生物濾池前的處理工藝提出較高要求。②曝氣生物濾池水頭損失較大,由于停留時(shí)間短,硝化不充分,產(chǎn)泥量較大,污泥穩(wěn)定性較差,進(jìn)一步處理困難。③除磷效果一般,需加化學(xué)除磷。④缺少選擇性能高、成本低的濾料,沒有統(tǒng)一的濾料標(biāo)準(zhǔn)體系。
污水深度處理工藝電吸附技術(shù)(EST)
目前生產(chǎn)中對于廢水的處理大量采用炭材料吸附來進(jìn)行重金屬離子、有機(jī)污染物和有色物質(zhì)的脫除,應(yīng)用的主要有活性炭,包括粒狀活性炭和纖維狀活性炭。盡管活性炭等在吸附去除水中和氣流中的污染物應(yīng)用方面有很多優(yōu)勢,但也存在一定的缺點(diǎn)。電吸附的優(yōu)勢為:可吸附去除難生物降解的有機(jī)物質(zhì);凈化程度好,可用于處理稀溶液體系;能耗小,操作成本低。因此電吸附技術(shù)在廢水處理和水的深度凈化、有機(jī)物的分離和回收、吸附劑的再生等方面有著良好的應(yīng)用前景。此外電吸附方法還可以被用來富集有價(jià)值的化學(xué)或生物物質(zhì)。EST系統(tǒng)由原水箱、水泵、前置過濾器、EST模塊、后置過濾器、成品水箱、管閥系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、檢測儀表及電氣控制系統(tǒng)等組成。EST模塊對原水中余氯、有機(jī)物、高價(jià)離子的濃度沒有特別限制,所以對預(yù)處理的要求主要在于泥沙、懸浮物的過濾去除,通常可采用PP濾材過濾、沙濾等手段。如果對成品水有較高要求,可以在EST模塊后加精密過濾器、UV殺菌器或臭氧殺菌器以及其他后置處理裝置。EST模塊的工作是間隙式的,在電極飽和后,需要對其進(jìn)行再生。
污水深度處理工藝膜分離法
膜分離技術(shù)是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術(shù)。它的大特點(diǎn)是分離過程中不伴隨有相的變化，僅靠一定的壓力作為驅(qū)動力就能獲得很高的分離效果，是一種非常節(jié)省能源的分離技術(shù)。微濾可以除去細(xì)菌、病毒和寄生生物等，還可以降低水中的磷酸鹽含量。天津開發(fā)區(qū)污水處理廠采用微濾膜對SBR二級出水進(jìn)行深度處理,滿足了景觀、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求。超濾用于去除大分子，對二級出水的COD和BOD去除率大于50%。北京市高碑店污水處理廠采用超濾法對二級出水進(jìn)行深度處理，產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)到生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)，回用污水用于洗車，每年可節(jié)約用水4700m3。反滲透用于降低礦化度和去除總?cè)芙夤腆w，對二級出水的脫鹽率達(dá)到90%以上，COD和BOD的去除率在85%左右，細(xì)菌去除率90%以上。
緬甸某電廠采用反滲透膜和電除鹽聯(lián)用技術(shù)，用于鍋爐補(bǔ)給水。經(jīng)反滲透處理的水，能去除絕大部分的無機(jī)鹽、有機(jī)物和微生物。納濾介于反滲透和超濾之間，其操作壓力通常為0.5～1.0MPa，納濾膜的一個(gè)顯著特點(diǎn)是具有離子選擇性，它對二價(jià)離子的去除率高達(dá)95%以上，一價(jià)離子的去除率較低，為40%～80%。采用膜生物反應(yīng)器－納濾膜集成技術(shù)處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結(jié)果，出水COD小于100mg/L，廢水回用率大于80%。我國的膜技術(shù)在深度處理領(lǐng)域的應(yīng)用與世界進(jìn)水平尚有較大差距。今后的研究重點(diǎn)是開發(fā)、制造高強(qiáng)度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料，著重解決膜污染、濃差極化及清洗等關(guān)鍵問題。
生物曝氣流化床技術(shù)是介于生物接觸氧化工藝和生物曝氣濾池工藝的一種新的水處理工藝，它吸取了生物接觸氧化工藝和生物曝氣濾池的優(yōu)點(diǎn)，具有出水水質(zhì)好、生物量大、處理負(fù)荷高、脫氮除磷效果好、無須反沖洗等優(yōu)點(diǎn)。目前，它已經(jīng)開始在城市污水處理、小區(qū)生活污水處理、工業(yè)廢水處理、微污染源水預(yù)處理、城市污水二級出水回用處理等方面。
國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀及動態(tài)
現(xiàn)在生物接觸氧化工藝已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水處理中的各個(gè)方面，可以說是已經(jīng)比較成熟的工藝。而生物曝氣濾池工藝是近年來我國比較成功從國外引用并迅速推廣的一種新型污水處理工藝。
玻璃鋼地埋式一體化污水處理設(shè)備生物曝氣流化池技術(shù)的特點(diǎn)及能解決的關(guān)鍵問題
生物曝氣流化池的技術(shù)特點(diǎn)
與其它好氧水處理工藝相比，生物曝氣流化池工藝有以下技術(shù)特點(diǎn)：
① 生物量大。采用了新型的填料——LT型生物流化填料。這種新型填料具有比表面積大、掛膜容易、生物膜更新快等優(yōu)點(diǎn)。由于具有較大的比表面積和掛膜容易等特點(diǎn)，因而生物量大，生物量可以達(dá)到10-20g/L以上，比普通活性污泥法高出5倍以上，同接觸氧化工藝相當(dāng);而且由于生物膜更新比較快，因而微生物具有較高的活性，大大提高了處理效率和污水處理效果。
② 傳質(zhì)效率高。由于本工藝的特點(diǎn)，填料在池中一直處于流化狀態(tài)，由于空氣攪動使整個(gè)反應(yīng)池內(nèi)污水和填料充分接觸，生物膜和水流之間產(chǎn)生較大的相對流速，加快了細(xì)菌表面的介質(zhì)更新，增強(qiáng)了傳質(zhì)效果，加快了生物代謝速度。而接觸氧化工藝由于填料是固定的，在池中出現(xiàn)了曝氣區(qū)和非曝氣區(qū)，因而降低了容積負(fù)荷。
③ 充氧效率高。由于填料在水中一直呈流化狀態(tài)，填料不斷的與氣泡進(jìn)行接觸并不斷切割，因而其充氧效率高，動力效率在3kg/(kw.h)以上，相比其它工藝提高30%，充氧效率的提高有利于加快有機(jī)物的氧化速度。
④ 具有較高的污染物處理負(fù)荷。在污水處理工藝中，其BOD負(fù)荷可以達(dá)到5-6kg/(m3填料。d);如果要進(jìn)行脫氮除磷處理，BOD負(fù)荷可以降低到1-3kg/(m3填料。d)。
⑤ 脫氮效果好。由于填料表面含有較多的硝化菌和反硝化菌，因而本工藝具有良好的脫氮效果。如果配合A2/O工藝，其脫氮除磷效果更佳。
⑥ 出水效果好而且穩(wěn)定，特別適用于城鎮(zhèn)污水二級出水的回用水處理工藝過程中。配合接觸沉淀工藝，其出水COD可以降低到50mg/l以下，BOD5可以降低到5mg/l以下，SS可以降低到5mg/l以下，氨氮可以降低到5mg/l以下，*可以滿足《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ/T 48-1999)的限值要求。如果應(yīng)用于冷卻水的回用，可以作為生物處理預(yù)處理階段，后續(xù)增加混凝—過濾—消毒等工藝階段。
⑦ 在應(yīng)用方面。同接觸氧化工藝相比，省卻了填料框架，填料投加方便;同曝氣生物濾池相比，不用進(jìn)行反沖洗，降低了投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用，運(yùn)行連續(xù)穩(wěn)定。
能夠解決的關(guān)鍵問題 在現(xiàn)在的城鎮(zhèn)污水回用技術(shù)研究過程中，一般較多采用的是直接將二級出水進(jìn)行物化處理，即加藥、混凝、過濾、消毒等工藝。在這套工藝中，由于二級出水中有機(jī)污染物濃度依然比較高，因而需要消耗大量的絮凝劑和消毒劑，而且產(chǎn)生了大量的化學(xué)污泥，造成了二次污染;同時(shí)操作復(fù)雜，特別是加藥程序比較難以控制。如果城鎮(zhèn)污水廠沒有進(jìn)行脫氮除磷處理，還要面臨一個(gè)脫氮除磷的問題。如果采用生物曝氣流化池工藝+物化處理的工藝，可以解決以下幾個(gè)難題：
① 保證了出水的穩(wěn)定性和出水質(zhì)量。配合接觸沉淀工藝，生物曝氣流化池出水COD可以降低到50mg/l以下，BOD5可以降低到5mg/l以下，SS可以降低到5mg/l以下，氨氮可以降低到5mg/l以下，再經(jīng)過消毒工藝*可以滿足《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ/T 48-1999)的限值要求，也就是說不需要后續(xù)的物化處理即可達(dá)到生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可以直接應(yīng)用于城市綠化、沖廁、洗車、掃除等。
② 減少了投藥量。由于以上原因，可以大大降低混凝劑的投加量，降低了運(yùn)行成本。
③ 減少了污泥量的排放。由于本工藝中產(chǎn)生的剩余污泥非常少，所以大大降低了污泥量的排放，降低了處理成本。
④ 能夠有效的進(jìn)行除磷脫氮處理。配合A2/O工藝，可以進(jìn)行有效的進(jìn)行脫氮除磷。
生物曝氣流化池技術(shù)與其他技術(shù)效果對比
現(xiàn)在將生物曝氣流化池技術(shù)與活性污泥工藝、生物接觸氧化工藝、曝氣生物濾池的處理效果做一下對比。項(xiàng)目生物曝氣流化池活性污泥工藝接觸氧化工藝曝氣生物濾池出水水質(zhì)SS濃度和BOD濃度小于10mg/l，TKN小于15mg/l，COD小于50mg/lSS濃度小于30mg/l，若要達(dá)到15mg/l，需深度處理。
