4.1.1 三級處理工藝簡介
污水深度處理常用技術主要有:過濾、吸附、離子交換、膜分離技術等工藝,深度處理能夠進一步處理生化處理中未能去除的污染物質,其中,過濾法是物理去除污染物的方法之一,該工藝運行維護簡單,建設成本較低,運行穩定。吸附工藝是利用吸附劑的表面能,將與之接觸的污染物質吸附在其表面,從而實現去除污染物的目的,吸附法主要用于去除水中的微量污染物,吸附工藝需要不定期更換吸附劑,污染物處理效果與吸附劑吸附能力有關,出水不是很穩定。離子交換法是用離子交換劑上的離子和水中離子進行交換,從而去除污水中污染物質的方法。離子交換劑很難再生,需要不定期更換交換劑,污染物去除效果與交換劑使用情況相關,出水不穩定。膜分離技術常用的方法有:電滲析、反滲透、超過濾、微孔膜過濾、MBR等。膜分離技術有以下特點:①分離過程不發生相變,能量轉化的效率高;②分離過程在常溫下進行,特別適于熱敏性物料分離、分級和濃縮;③適用范圍廣,分離效率高;④裝置緊湊,占地省,操作簡單,易于自動化等。綜合以上幾種深度處理工藝進行列表對比分析如下:膜分離技術基本特性表
處理技術 | 處理對象 | 透過組分 | 使用條件 | 膜類型 | 推動力 |
電滲析 | 高鹽廢水 | 0.0004-0.1μm小離子 | 500mg/l≤鹽含量≤4000mg/l | 離子交換膜 | 電場力 |
反滲透 | 含鹽廢水、高分子廢水 | 0.0004-0.06μm水 | ss≤500mg/l的污水 | 非對稱膜或復合膜 | 1-10MPa壓力差 |
微濾 | 水中SS、高分子物質 | 0.02-10μm粒子,ss | ss≤300mg/l的污水 | 多孔膜 | ≤0.1MPa壓力差 |
超濾 | 水中大分子物質 | 10-200大分子溶質 | ss≤50mg/l的污水 | 非對稱膜 | 0.1-1MPa壓力差 |
MBR | 水中SS、高分子、大分子物質 | ss、0.02-10μm粒子、10-200大分子溶質 | ss≤500mg/l的污水 | 非對稱膜、復合膜、多孔膜 | 0.1-10MPa壓力差 |
結合以上對目前常用的污水深度處理技術的介紹,下面就各深度處理技術進行比較,結果如下:
生活污水深度處理工藝分析表
工藝名稱 | 吸附\離子交換法 | MBR法 | 過濾處理 |
污染物去除率 | 較高 | 較高 | 適中 |
占地面積 | 較大 | 小 | 小 |
建設投資 | 較高 | 較高 | 適中 |
運行維護 | 運行維護較為復雜運行費用較高,需定期更換吸附/離子交換柱 | 需要不定期反洗,更換膜,運行維護費用較高 | 運行維護簡單,能夠實現全自動運行,運行費用較低 |
通過以上對比,三級處理(深度處理階段)本項目選擇膜分離技術作為深度處理工藝。參考《膜分離法污水處理工程技術規范》(HJ579-2010)中,相關內容描述,采用MBR技術,可以根據進出水水質要求,靈活選擇:反滲透膜、微濾膜、超濾膜中的一種或幾種膜,該技術有以下優點:出水水質優質穩定、剩余污泥量少、占地面積小設置不受場合限制、可去除氨氮及難降解有機物、操作管理方便易于實現自動控制。基于MBR技術的特點,該技術已成為目前最常用的污水深度處理技術。
4.1 輔助處理方法的選擇
4.1.1 污泥處理
污泥處理 (sludge treatment )是指對污泥進行濃縮、調質、脫水、穩定、干化等減量化、穩定化、無害化的加工過程。本項目污水處理站的處理規模不大。另外考慮到整個系統為地下構筑物,如果設立污水脫水系統不方便操作,且設立污泥脫水設備會帶來臭味問題(污泥脫水間是污水處理系統中最大的臭味產生源)。
根據以上運行情況,不宜設置污泥脫水系統。但為保證處理系統正常穩定運行,污泥池置于一體化污水處理設備中,由甲方將污泥不定期抽至最前端的調節池中,統一不定期清掏。
4.1.2 曝氣方式
本項目所選用工藝包含生化處理,對于生化處理的關鍵就是缺氧好氧階段的生物降解,較為常用的曝氣方式有:微孔底曝、射流曝氣、轉刷表曝、跌水曝氣等不同方式,其中在中小型污水處理站中采用最多的是微孔底曝和射流曝氣。本方案內就不同曝氣方式的充氧效率、曝氣效果建設投資等進行以下對比分析:鼓風機+微孔曝氣曝氣與潛水射流曝氣工藝優劣對照表
序號 | 項目 | 鼓風機+微孔曝氣 | 射流曝氣 |
1 | 充氧效率 | 產生氣泡細、多,汽水接觸面積大,沖氧效果好,充氧率較高 | 產生氣泡較大、為汽水混合物, |
充氧率較低 | |||
2 | 曝氣效果 | 曝氣管及曝氣頭遍布整個水池,曝氣均勻 | 僅在曝氣機前方有較好的布氣效果, |
容易產生死角 | |||
3 | 建設投資 | 投資低,設備數量少 | 投資高,雖然減少了曝氣管的費用 |
但相應曝氣設備配備數量多 | |||
4 | 運行調控性 | 可根據水量多少決定開啟曝氣風機數量,備用機輪換簡單,且不影響使用效果。 | 一旦安裝完成,就不能夠隨意增減曝氣機數量,否則將影響曝氣效果,不能實現備用機輪換,否則影響使用效果。 |
5 | 設備維護性 | 設備放在機房中不直接與污水接觸,更換和維護簡單。 | 設備擺放在污水中,易堵塞,較易 |
出問題,更換和維護困難 | |||
6 | 設備通用性 | 應用廣泛,設備通用性好 | 應用面窄,設備通用差 |
根據以上分析,本項目生化處理階段所需的曝氣方式采用溶氧效率和氧轉移效率高的低噪音回轉式鼓風機+微孔曝氣頭。
4.2 工藝確定
綜上所述,本設計采用 絮凝沉淀+A²/O+MBR工藝作為本工程的主體工藝。本項目所需要處理的廢水為刺梨加工生產過程中產生的廢水,廢水中主要是有機物(如蛋白質、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等) 和無機污染物,且廢水中含有大量的懸浮物。因此本項目的一級處理采用絮凝沉淀,去除污水中的懸浮物。生化處理則采用A²/O工藝,有良好的脫氮除磷能力的同時能夠保證去除COD和BOD。深度處理采用MBR,處理的出水水質優良,得到廣泛認可。
絮凝沉淀+A²/O+ MBR 工藝的聯合使用,出水水質優良,可直接達標外排。
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