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污水處理的工藝流程詳述
城市污水處理是指為改變污水性質(zhì),使其對(duì)環(huán)境水域不產(chǎn)生危害而采取的措施。城市污水處理一般分為三級(jí):一級(jí)處理,系應(yīng)用物理處理法去除污水中不溶解的污染物和寄生蟲卵;二級(jí)處理,系應(yīng)用生物處理法將污水中各種復(fù)雜的有機(jī)物氧化降解為簡(jiǎn)單的物質(zhì);三級(jí)處理,系應(yīng)用化學(xué)沉淀法、生物化學(xué)法、物理化學(xué)法等,去除污水中的磷、氮、難降解的有機(jī)物、無(wú)機(jī)鹽等。至于采取哪級(jí)處理比較合理,應(yīng)視對(duì)zui終排出物的處理要求而定。
簡(jiǎn)介
通常城市污水處理以一級(jí)處理為預(yù)處理,二級(jí)處理為主體,三級(jí)處理很少使用。一般工廠排出的污水,至少應(yīng)采取兩級(jí)處理。由于二級(jí)處理排出的污泥有可能造成二次污染,因此,還要進(jìn)行污泥處理。
所用工藝技術(shù)
城市污水處理技術(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。
城市污水處理技術(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)有好氧牲氧化分解和厭氧生物發(fā)酵技術(shù)。
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。
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zui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。
二級(jí)處理工藝
主要是由曝氣池和二次沉淀池構(gòu)成,利用曝氣風(fēng)機(jī)及曝氣裝置向曝氣池內(nèi)供氧,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,這也就是好氧技術(shù)。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: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。
污泥處理和污泥zui終處置
主要包括濃縮、消化、脫水、堆肥或家用填埋。濃縮有機(jī)械濃縮 或重力濃縮,后續(xù)的消化通常是厭氧中溫消化,也就是厭氧技術(shù)。消化產(chǎn)生的沼氣可作為能源燃燒或發(fā)電,或用于作化工產(chǎn)品等。消化產(chǎn)生的污泥性質(zhì)穩(wěn)定,具有肥效,經(jīng)過(guò)脫水,減少體積成餅成形,有利運(yùn)輸。為了進(jìn)一步改善污泥的衛(wèi)生學(xué)質(zhì)量,污泥還可以進(jìn)行人工堆肥或機(jī)械堆肥。堆肥后的污泥是一種很好的土壤改良劑。對(duì)重金屬含量超標(biāo)的污泥,經(jīng)脫水處理后要慎重處置,一般需要將其填埋封閉起來(lái)。
幾種典型的工藝流程
城市污水處理工藝目前仍在應(yīng)用的有一級(jí)處理、二級(jí)處理、深度處理,但國(guó)內(nèi)外zui普遍流行的是以傳統(tǒng)活性污泥法為核心的二級(jí)處理。
城市污水處理工藝的確定,是根據(jù)城市水環(huán)境質(zhì)量要求、來(lái)水水質(zhì)情況、可供利用的技術(shù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)、城市經(jīng)濟(jì)狀況和城市管理運(yùn)行要求等諸方面的因素綜合確定的。工藝確定前一般都要經(jīng)過(guò)周密的調(diào)查研究和經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較。zui近幾年國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的有A-O或A-A-O工藝、SBR工藝、氧化溝工藝等類型。A-O或A-A-O工藝也叫缺氧-好氧或厭氧-缺氧-好氧工藝。這一工藝的開發(fā)主要是為了滿足脫氮除磷的需要,這是一種經(jīng)濟(jì)有效的生物脫氨除磷技術(shù),我國(guó)南方不少污水廠就采用這一工藝。
SBR工藝也叫續(xù)批式活性污泥法工藝。這一工藝構(gòu)筑物主要是一個(gè)池子既作曝氣池又作二沉淀,管理簡(jiǎn)單,特別適合中小城鎮(zhèn)的城市污水處理,對(duì)于較大水量的連續(xù)操作,處理一般要幾套池子組合運(yùn)行。氧化溝工藝是一種延時(shí)曝氣的活性污泥法,由于負(fù)荷很低,而沖擊負(fù)荷強(qiáng),出水水質(zhì)好,污 泥產(chǎn)量少且穩(wěn)定,構(gòu)筑物少運(yùn)行管理簡(jiǎn)單。
氧化溝
可以按脫氮設(shè)計(jì),也可以略加改造現(xiàn)脫氮 除磷。另外,城市污水處理還有傳統(tǒng)活性污泥法的一些變型工藝,以及A-B工藝等一些工藝類型。
格柵間
其主要由進(jìn)水井、過(guò)水渠組成。主要設(shè)備包括格柵除污機(jī)、柵渣壓實(shí)機(jī)、柵渣輸送機(jī)及吊運(yùn)設(shè)備。根據(jù)格柵底與地面高差、格柵的安裝位置,格柵間分為地面式和半地下式。因?yàn)榈孛媸礁駯砰g可將柵渣壓實(shí)機(jī)、柵渣輸送機(jī)安裝在地面上,運(yùn)行和維護(hù)方便,減少工程投資和降低施工難度,所以在滿足格柵除污機(jī)機(jī)械強(qiáng)度、剛度及除污能力的條件下,應(yīng)優(yōu)先考慮采用。
格柵迎水面設(shè)檢修平臺(tái)
通常的設(shè)計(jì)在格柵的背水面設(shè)有清除柵渣的工作臺(tái)。實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),迎水面無(wú)檢修平臺(tái)給格柵除污機(jī)的維修帶來(lái)很大的困難,為解決這個(gè)問(wèn)題,在格柵間迎水面增加檢修平臺(tái),平臺(tái)宜高出正常水位0.5 m,采用鋼筋混凝土材料。
過(guò)水渠增設(shè)排風(fēng)設(shè)施
格柵間過(guò)水渠道是有毒有害氣體產(chǎn)生和聚集的主要場(chǎng)所,極易發(fā)生中毒事故。為消除事故隱患,在格柵間內(nèi)應(yīng)增設(shè)機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng),取風(fēng)口設(shè)在過(guò)水渠道內(nèi)。在檢修前先打開排風(fēng)機(jī),排除有毒有害氣體。
屋頂設(shè)天窗降低格柵間高度
格柵間內(nèi)安裝起吊設(shè)備,用于柵渣起吊外運(yùn)和格柵起吊檢修。由于格柵較高,所需起吊高度較大,增加了格柵間的高度,土建造價(jià)高。設(shè)計(jì)時(shí)考慮廠房高度可僅滿足柵渣外運(yùn)的要求,對(duì)于格柵檢修,可在屋頂設(shè)置天窗,天窗的尺寸滿足格柵長(zhǎng)、寬要求,適當(dāng)?shù)亟档透駯砰g高度。
進(jìn)水渠格柵預(yù)留槽與格柵尺寸相吻合
目前國(guó)內(nèi)一些廠家生產(chǎn)的格柵尺寸小于進(jìn)水渠的格柵預(yù)留尺寸,污水中的部分柵渣會(huì)從縫隙之間繞過(guò),影響了除渣效果。設(shè)計(jì)時(shí)將二者間隙控制在2cm以內(nèi),保證除渣效果。
減少柵渣壓實(shí)設(shè)備
根據(jù)國(guó)內(nèi)的污水水質(zhì),柵條間隙>25 mm粗格柵清除的柵渣,多數(shù)為塑料薄膜等大塊雜質(zhì),不經(jīng)壓實(shí)可收集外運(yùn),在格柵間內(nèi)不需要安裝柵渣壓實(shí)機(jī),但應(yīng)在柵渣收集箱周圍做排水坑和沖洗設(shè)施。
備用格柵的選用
格柵間設(shè)置格柵不宜少于2臺(tái)。如果格柵底與地面高差小于2.5 m,應(yīng)選人工清除格柵備用;格柵底與地面高差較大時(shí),人工清除柵渣非常困難,備用格柵也應(yīng)選用機(jī)械格柵。格柵之間應(yīng)保持1.0~1.5 m的凈距,保證格柵除污機(jī)安裝和維修。
細(xì)格柵*采用階梯式格柵
階梯式格柵除污機(jī)是從國(guó)外引進(jìn)的一種新型格柵除污設(shè)備,其運(yùn)作特點(diǎn)是沒(méi)有耙斗,使用成排的階梯式柵條,靠隔排柵條固定,隔排柵條可移動(dòng),運(yùn)行時(shí)柵條向上旋轉(zhuǎn),將截留的柵渣輸送*一個(gè)階梯,一級(jí)一級(jí)到達(dá)頂部的卸料口。階梯式格柵是一種自清式棒式細(xì)格柵,具有去除污物效率高、耐磨損、體積小、結(jié)構(gòu)靈巧和可提升出水面維修等優(yōu)點(diǎn)。常見的其他類型細(xì)格柵清污機(jī)安裝就位后,地面以上部分一般有2 m高度,而階梯式細(xì)格柵只需約0.6 m,所需凈空較低,可降低廠房高度。
設(shè)備安裝后試車運(yùn)轉(zhuǎn)
1、啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn),運(yùn)轉(zhuǎn)中無(wú)振動(dòng)和異常響聲。啟動(dòng)時(shí)注意依照有標(biāo)注箭頭方向旋轉(zhuǎn)。
2、各運(yùn)轉(zhuǎn)嚙合與差動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)要依照規(guī)定同步運(yùn)行,并且沒(méi)有阻塞,碰撞現(xiàn)象。
3、在轉(zhuǎn)中保持動(dòng)態(tài)所應(yīng)有的間隙,無(wú)抖動(dòng)晃擺現(xiàn)象。
4、在試運(yùn)轉(zhuǎn)之前或之后以手動(dòng)或自動(dòng)操作,全程動(dòng)作各5次以上,動(dòng)作準(zhǔn)確無(wú)誤,下卡、不碰、不抖。各傳動(dòng)件運(yùn)行靈活(包括 條與鋼絲繩等柔質(zhì)機(jī)件不碰、不卡、不緾、不跳槽),并保持緊張狀態(tài)。
5、各限位開關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)中動(dòng)作及時(shí),安全可靠。
6、電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中溫升在正常值內(nèi)。
7、滾動(dòng)輪與導(dǎo)向槽軌各 嚙合運(yùn)轉(zhuǎn),無(wú)卡齒、發(fā)熱現(xiàn)象。
8、一般空車轉(zhuǎn)2h,帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)4h,保證運(yùn)轉(zhuǎn)正常、不振顫、不抖動(dòng)、無(wú)噪聲、不卡塞,各傳動(dòng)靈活可靠。
9、各部軸承注加規(guī)定潤(rùn)滑油,應(yīng)不漏、不發(fā)熱,升溫小于60℃。
10、運(yùn)轉(zhuǎn)中要測(cè)定轉(zhuǎn)速,動(dòng) 及其他電壓、電流等。參數(shù),應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定,并填寫記錄表格。
11、水泵的調(diào)整和試運(yùn)轉(zhuǎn)
11.1查閱安裝質(zhì)量記錄,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合質(zhì)量要求。
11.2開車連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2%,必須達(dá)到下表要求:
項(xiàng) 目 檢查結(jié)果 填料函在蓋處 松緊適當(dāng),應(yīng)有少量水滴出溫度不應(yīng)過(guò)高 電動(dòng)機(jī)電流值 不超過(guò)額定值 運(yùn)轉(zhuǎn)狀況 無(wú)異常聲音,平穩(wěn),無(wú)較大振動(dòng) 軸承溫度 滾動(dòng)軸承<70℃,滑動(dòng)軸承<60℃ 運(yùn)轉(zhuǎn)溫升<35℃
12、風(fēng)機(jī)調(diào)整試運(yùn)轉(zhuǎn) 羅茨式風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)不得少于4h,正常運(yùn)轉(zhuǎn)后調(diào)整至公稱壓力下,電動(dòng)機(jī)的電流不得超過(guò)額定值。
13、格柵調(diào)整和試運(yùn)轉(zhuǎn) 格柵調(diào)整和試運(yùn)轉(zhuǎn)要求如下:
項(xiàng) 目 檢查結(jié)果 左、右兩側(cè)細(xì)絲繩或鏈條齒耙動(dòng)作 同步動(dòng)作,齒耙運(yùn)作時(shí)水平,齒耙與格柵片嚙合脫開與啟動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作協(xié)調(diào) 齒耙與格柵片 嚙合時(shí)齒耙與格柵片間隙均勻,保持3~5mm齒耙與格柵 水平,不得碰撞。 各限位開關(guān) 動(dòng)作及時(shí),安裝可靠,不得有卡住現(xiàn)象。 滾輪與導(dǎo)向滑槽 兩側(cè)滾輪應(yīng)同時(shí)滾動(dòng),至少保持有2只滾輪在滾動(dòng) 機(jī)械格柵的進(jìn)退機(jī)構(gòu)(小車) 應(yīng)與齒耙動(dòng)作協(xié)調(diào) 細(xì)絲繩 在繩輪中位置正確,不應(yīng)有纏繞跳槽現(xiàn)象。 鏈輪 主、從鏈輪中心面應(yīng)在同一單面上,不重合 不大于兩輪中心距的2/2000。 試運(yùn)行 用手動(dòng)或自動(dòng)操作,全程動(dòng)作各5次,準(zhǔn)確無(wú)誤,無(wú)抖動(dòng),卡阻現(xiàn)象。
14、攪拌設(shè)備的調(diào)整和試運(yùn)轉(zhuǎn) 攪拌設(shè)備安裝后,必須用水作質(zhì)進(jìn)行試運(yùn)行和用工作介質(zhì)試運(yùn)行。這兩種試運(yùn)行都必須在溶器內(nèi)裝滿2/3以上容積的容量。試運(yùn)轉(zhuǎn)中設(shè)備應(yīng)運(yùn)作平穩(wěn),無(wú)異常振動(dòng),的噪聲。以水作振動(dòng)的噪聲。以水作介質(zhì)的試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不得少于2h,;以工作介質(zhì)的試運(yùn)輪對(duì)小型攪拌機(jī)為4h,其余不少于24h。
15、刮泥機(jī)的調(diào)整和試運(yùn)轉(zhuǎn) 試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn),無(wú)異常嚙合雜音,試運(yùn)作時(shí)間不得少于2h,帶負(fù)荷試運(yùn)行時(shí),其轉(zhuǎn)速、功率應(yīng)符合有關(guān)技術(shù)條件。
流程說(shuō)明
1、格柵:
生活污水從化糞池自流入調(diào)節(jié)池前端的格柵,攔截去除粗大漂浮物及懸浮物,對(duì)水泵機(jī)組及后續(xù)處理構(gòu)筑物具有重要保護(hù)作用。
格柵柵隙為10mm。 柵渣定期由人工清撈,送垃圾站。
污水自流入調(diào)節(jié)池。
2、調(diào)節(jié)池:
生活污水的水質(zhì)、水量隨時(shí)間能波動(dòng),調(diào)節(jié)池起收集污水、均衡水量、均勻水質(zhì)的作用。
調(diào)節(jié)池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);內(nèi)凈尺寸:4m×2m×3.0m,1座。 有效容積10m3 ,污水停留時(shí)間為10小時(shí)。
調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)2臺(tái)40PU2.15潛污泵,流量Q = 1m3 /h,揚(yáng)程H = 8m,功率N = 0.4kw, 1用1備,調(diào)節(jié)水泵將污水提升送入地埋式污水處理設(shè)施的缺氧池。
3、地埋式污水處理設(shè)備(鋼制防腐)
(1)缺氧池:
內(nèi)凈尺寸:2m×0.6m×2.5m,1只。
有效容積為2 m3 ,污水停留時(shí)間2小時(shí)。填料選用φ150立體彈性填料。
調(diào)節(jié)池提升泵將污水提升至缺氧池,與二沉池的回流硝化混合液合并,利用原污水中的BOD成分(有機(jī)碳化物)作為氫受體,可將硝化混合液中的NO3?—N還原為氮?dú)饷摮?。同時(shí),在氨化菌的作用下起氨化反應(yīng),將污水中的有機(jī)氮化合物分解、轉(zhuǎn)化成NH4+—N。缺氧池保持缺氧狀態(tài)。缺氧池污水自流入好氧池。
(2)好氧池:
內(nèi)凈尺寸:2m×1.0m×2.5m,1只;1.4m×1.0m×2.5m,1只。 有效容積為6 m3,污水總停留時(shí)間HRT = 6小時(shí)。填料選用φ150組合填料。
好氧池內(nèi)設(shè)微孔曝氣,不堵塞。由風(fēng)機(jī)向水中充氧,池內(nèi)充氧條件良好,溶解氧控制在2.5mg/l以上。
好氧池主要是去除BOD、吸收磷。同時(shí),在硝化菌的作用下,NH4+-N進(jìn)一步分解、氧化成NO3--N。 好氧池出水自流入二沉池。
(3)二沉池:
內(nèi)凈尺寸:1.2m×1m×2.5m,1座。
有效容積為2m3 ,污水總停留時(shí)間2小時(shí)。
設(shè)計(jì)水力表面負(fù)荷為1.0m3 /m2〃h,上升流速為0.28mm/s。 二沉池內(nèi)設(shè)2套氣提裝置,一套將部分混合液回流至缺氧池進(jìn)行反硝化反應(yīng);另一套將剩余污泥氣提至污泥池進(jìn)行濃縮。 污水由二沉池上部周邊集水槽收集后自流入消毒池殺菌處理。
(4)消毒池:
消毒池內(nèi)設(shè)導(dǎo)流板,避免污水短路。 有效容積為1 m3 ,污水停留時(shí)間1小時(shí)。
消毒采用人工投加氯片(二氯異氰尿酸鈉),每天或每周(根據(jù)實(shí)際用量)由人工將氯片投于接觸式消毒桶內(nèi)。氯片投加量按10mg/l,計(jì)消耗量為240g/天。
(5)污泥池:
內(nèi)凈尺寸:1.2m×0.6m×2.5m,1只。
有效容積為1.5 m3。
污泥沉入池底部,上清液溢流至缺氧池,污泥定期用吸糞車掏空。清掏前先向池內(nèi)投石灰〖Ca(OH)2〗,投加量按有效〖Ca(OH)2〗15kg/(m3 污泥)。停留時(shí)間2小時(shí),并通氣攪拌,使石灰與污泥充分混合,把滯留在污泥內(nèi)的寄生蟲卵*消滅,然后才能清掏外運(yùn)。
4、風(fēng)機(jī)房:
風(fēng)機(jī)房為地上式,采用雙層彩鋼夾心隔聲、保溫板材質(zhì)。 內(nèi)凈尺寸:2m×1.5m×2.0m,1只。
風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)風(fēng)機(jī)2臺(tái),1用1備。風(fēng)量:QS = 0.33 m3 /min,功率:N = 0.55kw。排出壓力⊿P = 0.3kgf/cm2。風(fēng)機(jī)為生化池鼓風(fēng)曝氣。
風(fēng)機(jī)進(jìn)、出風(fēng)口設(shè)消聲器,能降低風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪聲,不影響周圍環(huán)境。
5、電氣控制系統(tǒng):
污水處理站所有動(dòng)力設(shè)備的電器控制,均由風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)控制柜集中控制,以便于操作。
整個(gè)污水處理設(shè)備由微電腦(PLC)集中管理,操作系統(tǒng)分手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作方式。在PLC作用下:
調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置液位控制器。提升水泵在液位控制器控制下自動(dòng)工作,高液位啟動(dòng),低液位停止。
風(fēng)機(jī)在工況要求下自動(dòng)工作,并能延時(shí)工作及定時(shí)自動(dòng)切換。 所有動(dòng)力設(shè)備一旦出現(xiàn)故障,PLC均能將工作狀況自動(dòng)切換到備用設(shè)備,以保證工況的持續(xù),PLC并能給出故障設(shè)備的故障信號(hào)。