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生活污水再生处理设备介绍

简要描述:

生活污水再生处理设备介绍区间一体化污水处理装置厕所 工艺介绍适用于住宅小区、村庄、村镇、办公楼、商场、宾馆、饭店、疗养院、机关、学校、*、医院、高速公路、铁路、工厂、矿山、旅游景区等生活污水和与之类似的屠宰、水产品加工、食品等中小型规模工业有机废水的处理和回用。

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生活污水再生处理设备介绍

 1 废水状况及排放标准

  生活污水来自宿舍、食堂、办公楼和厂区卫生间,根据该厂规模,预计废水水量约为300 m3/d,设计进水水量按15 m3/h计。根据当地排放标准和中水用途,处理后的水质应满足《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T 18920—2002)、《黄河流域(陕西段)污水综合排放标准》(DB 61/224—2011)的要求。进水水质预测和出水指标要求如表 1所示。

  2 工艺介绍

  2.1 工艺选择

  该污水处理系统与小区处理厂具有相似特征,如:污水量小于4 000 m3/d〔1〕;水质、水量小时变化系数较大;污染物浓度比城市污水低;污水可生化性好;处理难度较小等。常见的小区生活污水处理工艺有:氧化沟技术、序批式活性污泥法(SBR工艺)、周期循环曝气活性污泥法(CASS工艺)、缺氧/好氧工艺(A/O工艺)等。回用要求高可采用生物活性炭技术、膜生物反应器、膜技术等深度处理技术〔2〕。通过对水质状况、气候条件、运行费用等诸因素的综合考虑,并参照国内外污水处理运行经验,本工程选择A/O接触氧化法作为主要处理工艺。此工艺技术成熟、耐负荷冲击能力强、工艺稳定、投资省,并可保证处理后回用水达标。

生活污水再生处理设备介绍

  2.2 A/O接触氧化法工艺

  A/O接触氧化池是一个缺氧反应池和一个好氧反应池组成的联合系统,如图 1所示。

 图 1 A/O接触氧化池

  O池底部均匀布置有曝气管路,通过鼓风机等设备引入氧气与污水充分接触混合。在缺氧反应池异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些在缺氧条件下水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧反应池中,异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3(NH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。与传统生物脱氮工艺相比,A/O系统无需外加碳源,可利用原污水中的有机物作为碳源进行反硝化,达到同时去除BOD和脱氮的目的;反硝化中增加的碱度可以补偿硝化过程中对碱度的消耗〔3〕。

  2.3 工艺流程

  生活污水处理及回用系统工艺流程见图 2。

 图 2 工艺流程

  生活污水经格栅分离其中较大的漂浮物和颗粒物后进入调节池,调节池具有调节水量、水质的作用,可减少原水水量和水质波动对处理系统的影响。经过调节后的生活污水首先进入A/O接触氧化池通过缺氧/好氧反应对有机污染物和氨氮等进行生化降解,随后在二沉池进行泥水分离,出水通过投加PAM和PAC进行混凝沉淀处理,降低水中的悬浮物。混凝沉淀池的出水经水泵提升后进入流砂过滤器,在此进行深度处理,出水进入回用水池,投加二氧化氯消毒后即可回用于厂区景观水池、绿化和厕所冲洗等。二沉池的污泥一部分回流至A段进行生物脱氮,剩余污泥和混凝沉淀池的污泥通过叠片压滤机脱水至泥饼状,外运填埋。

  3 主要构筑物及设备参数

  (1)集水井。1座,工艺尺寸3.3 m×0.5 m×4.1 m,有效容积2.3 m3。内设细格栅1座,栅宽0.45 m,栅条间隙3 mm,栅前水深1.3 m。格栅可在现场手动开启,也可通过自控系统定时运行。

  (2)生活污水调节池。1座,工艺尺寸6.3 m×6.6 m×5.6 m,有效容积120 m3,水力停留时间为8 h。池内设曝气系统(采用鼓风曝气),提升泵2台(1用1备),电磁流量计1套,超声波液位计1套。

  (3)A/O接触氧化池。2座,工艺尺寸8.0 m×7.0 m×6.0 m,A、O段体积比为1∶3,设计停留时间为28 h。两池均悬挂有组合填料供微生物附着生长,填料层高度4 m,填料比表面积为200 m3/m2。O池底部均匀布置有曝气管路,通过微孔将鼓风机引入的空气切割粉碎为微细气泡,与污水充分接触混合。A池和O池安装有DO在线分析仪,一般控制A池DO不大于0.2 mg/L,O池DO为2~4 mg/L。在O池内设置回流泵4台(2用2备),混合液回流比100%~200%。二沉池至A池的污泥回流比50%~100%。

  (4)二沉池。2座,采用辐流式沉淀池,工艺尺寸8.00 m×3.85 m×6.00 m,每座二沉池分两格。水力停留时间为24 h,表面负荷为0.24 m3/(m2·h)。池内配有导流桶4套,溢流堰2套,污泥气提装置16套。

  (5)混凝沉淀池。2座,反应池分两格,工艺尺寸2.1 m×1.0 m×6.0 m,在此投加PAC和PAM进行混凝沉淀反应,混凝时间为1 h。沉淀池尺寸8.4 m×2.1 m×6.0 m,沉淀池停留时间为9 h,沉淀池表面负荷0.5 m3/(m2·h)。内设搅拌机4台,污泥气提装置6套,加药装置2套。

  (6)流砂过滤器。2座,外形为圆柱型罐,直径2.8 m,集混凝、澄清、过滤为一体,由进水管、滤液排放堰板、洗砂水排放管、布水器和放空管等组成。进水通过位于设备底部的入流分配管进入处理系统,经砂床过滤后由顶部出口溢流出水。吸附时砂床截留的杂质被空气提升泵输送到滤罐顶部的洗砂器,通过机械摩擦作用和紊流作用使污染物从滤砂表面分离出来,杂质经洗砂水出口排出,净砂利用自重返回砂床。每座处理水量15 m3/h,滤速2.5 m/h,空气提砂泵压强为160 kPa,空气流量1~2 m3/h,清洗水流量为总进水流量的1%~3%,滤料为粒径1.2~2.0 mm的石英砂。

  (7)回用水池。1座,工艺尺寸2.9 m×3.2 m×6.0 m,水力停留时间为3.6 h,设潜水泵2台(1用1备),二氧化氯发生器2台,超声波液位计1套,并安装COD在线分析仪、pH在线分析仪、氨氮在线分析仪、SS在线分析仪实时监测水质。

  (8)污泥浓缩池。1座,工艺尺寸2.8 m×2.4 m×6.0 m,内设溢流堰、导流筒各1套,配污泥进料泵2台(1用1备)和叠片压滤机1台。所有构筑物均为钢筋混凝土结构。

  4 监控系统功能

  本系统的监测控制由监测仪器仪表部分和自动控制部分组成。监测仪器仪表包括COD在线分析仪、pH在线分析仪、DO在线分析仪、氨氮在线分析仪、SS在线分析仪、电磁流量计、超声波液位计等在线测量装置,其功能为对整个工艺流程进行在线监测,记录关键工艺点的运行数据并在其超出设定值时报警。自动控制部分由下位机、上位机及软件组成,可实现操作人员对生活污水再生处理系统运行情况的有效监控,并在上位机对某些自控设备(泵、阀等)进行切换、开停等操作。另外,软件还提供用户管理、系统趋势、报表打印等辅助功能。

  整个污水处理系统既能实现全自动化运行,又能实施人工操作。现场操作箱可于现场直接对设备进行起停。在中控室上位机可以实现监视和控制任何一台设备的状态,并且通过模拟量模块采集的数据,直观地监视到现场的各种信息,如水位、流量、pH等。正常情况下,运维及管理者通常只需要在中控室即可完全掌握现场的运行状况,并且可控制现场设备的运行,调整参数设置,或做出相应的对策。此模式下,大大精简了人员配置,提高了运行效率。

  5 运行效果和技术经济分析

  该系统稳定运行3个月后,对进水、出水各随机取样10次,其污染物浓度平均值如表 2所示,检测依据国家标准方法进行〔4〕。

  由表 2可知,该生活污水的pH稳定,主要污染物COD、BOD、NH3-N、SS的去除率分别达到85%、96%、83%、94%,且它们出水的平均浓度大大低于设计出水指标,可达到杂用水水质标准要求。可见该系统处理效果较好,回用水水质安全可靠。

  该厂平均每月处理生活污水约9 500 t,每月工程折旧按1.07万元计,每月消耗水电约0.95万元,药剂约0.2万元,人工工资约1.91万元,运行成本为4.34元/t

  该厂的生活给水成本为4.66元/t,生活污水再生处理后用于景观水池、绿化、冲厕等每月可节省水费约4.43万元。

  除了缓解水资源紧缺的矛盾,本系统的运行可以大量削减污染物,其中削减COD、BOD5、NH3-N、SS分别为24.7、18.1、2.1、15.7 t/a,环境效益明显。

  6 结论

  该生活污水再生处理系统工艺先进、设备高效、自控监测系统安全可靠、操作维护管理方便,回用水质检测指标符合相关国家标准。该系统可广泛用于低浓度生活污水的再生处理。

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