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1.5m³/h地埋式生活污水處理設備
1.5m³/h地埋式生活污水處理設備——什么是活性焦
活性焦,Lignite-coke,是中國電科院國電富通團隊以褐煤等低變質煤為主要原料,開發的一種新型炭質吸附材料,并實現了萬噸級的工業化生產,形成了活性焦企業標準和系列化產品。與傳統的活性炭相比,活性焦孔徑結構中孔較為發達,比表面積較低(500-6002/g),價格低廉。
活性焦與活性炭的孔徑結構與吸附性能對比示意
由上圖可以看出,如果廢水中含有較多的大分子污染物,微孔活性炭的吸附去除效果是低于活性焦的,換句話說,如果要達到對大分子污染物相同的吸附處理效果,微孔活性炭的投加量要高于活性焦,運行成本自然十分昂貴。煤化工廢水、印染廢水、制藥廢水中含有大量的大分子難降解污染物,活性焦對之有很好的吸附性能。
鑒于活性焦的中孔特點,原來在自來水應用領域常用的碘值,已經不能全面表征其吸附性能,迫切需要有一種新的指標體系。
吸星化功
難降解工業廢水的典型工藝流程為“預處理-主體生化-后處理”,生化處理是核心,而合適的預處理則是達標的關鍵。生化降解猶如“化功”,利用微生物的代謝將污染物化之于無形;活性焦吸附則如“吸星,通過物理性的吸附,強化生物降解,提升了對污染物的處理能力。
本技術成果利用活性焦對大分子難降解物質的選擇性吸附作用,對生化過程進行強化,延長微生物與污染物的作用時間,提升處理效果和系統抗沖擊負荷能力,在保障出水水質的前提下減少生化處理單元的構筑物尺寸,縮短水力停留時間。國電團隊還開發出新型動態吸附池、生物流動床、活性焦生物濾池等反應器,成功地掌握了廢焦回流、氣液耦合流態化等關鍵技術,實現了傳質和強化反應。
尤其是在強化預處理方面,創造性地利用含焦剩余污泥絮體的高比面積和逆流吸附廢焦的剩余能力,大大增強了預處理單元對難降解物質的去除,從而提升了整體工藝的效率。
工藝過程設計如下
污水通過機械格柵攔污后的污水直接進入調節池,設置調節池的目的調節污水的水量和水質,為防止懸浮物在調節池內沉淀,在調節池內設置潛水攪拌機器。
本工程污水中有機成份較高,BOD5/CODcr=0.5,可生化性較好,因此采用生物處理方法大幅度降低污水中有機物含量是經濟的。由于污水中氨氮及有機物含量較高,特別是有機氮,在生物降解有機物時,有機氮會以氨氮形式表現出來,氨氮也是一個重要的污染控制指標,因此污水處理采用缺氧好氧A/O生物接觸氧化工藝,即生化池需分為*池和O級池兩部分。調節池內污水采用污水提升泵提升至*生化池,進行生化處理。在*池內,由于污水中有機物濃度較高,微生物處于缺氧狀態,此時微生物為兼性微生物,它們將污水中有機氮轉化為氨氮,同時利用有機碳源作為電子供體,將NO2--N、NO3--N轉化為N2,而且還利用部分有機碳源和氨氮合成新的細胞物質。所以*池不僅具有一定的有機物去除功能,減輕后續O級生化池的有機負荷,以利于硝化作用進行,而且依靠污水中的高濃度有機物,完成反硝化作用,終消除氮的富營養化污染。經過*池的生化作用,污水中仍有一定量的有機物和較高的氮氨存在,為使有機物進一步氧化分解,同時在碳化作用趨于*的情況下,硝化作用能順利進行,特設置O級生化池。
*池出水自流進入O級池,O級生化池的處理依靠自養型細菌(硝化菌)完成,它們利用有機物分解產生的無機碳源或空氣中的二氧化碳作為營養源,將污水中的氨氮轉化為NO2--N、NO3--N。O級池出水一部分進入沉淀池進行沉淀,另一部分回流至*池進行內循環,以達到反硝化的目的。在*和O級生化池中均安裝有填料,整個生化處理過程依賴于附著在填料上的多種微生物來完成的。在*池內溶解氧控制在0.5mg/l左右;在O級生化池內溶解氧控制在3mg/l以上,氣水比15:1。
O級生化池一部分出水回流進入*池;一部分流入豎流式沉淀池,通過斜管填料進行固液分離。
沉淀池固液分離后的出水即可直接排放。
沉淀池沉淀下來的污泥采用氣提裝置,一部分提升至*池,進行內循環,一部分提升至污泥池。污泥池內濃縮后的污泥外運處理。
性能特點
1、該設備耐腐蝕、重量輕、易于安裝調試,施工周期短,使用壽命長。工藝性能穩定可靠,出水水質優良,達到國家排放標準,可廣泛回用于景觀環境用水和綠化等。
2、污泥量少,僅為常規活性污泥法的15~25%,只需半年或一年清理一次。占地面積小,可埋設于地表以下,設備上面的地表可作為綠化或其他用地,不需要新建房屋及采暖、保溫。
3、自動化程度高,可以實現生物脫氮,運行時間可根據原水水質、處理要求、當地的氣候和周圍環境等條件調整設定。采用潛水式空氣壓縮機,運行可靠無噪音,無需單獨設鼓風機房。
4、整個設備處理系統配有全自動電氣控制系統,運行安全可靠,平時一般不需要專人管理,只需適時地對設備進行維護和保養。整個裝置*的結構能形成*的水力循環和生物環境,具備同步脫氮和降解COD的多重功能,適用于處理水質要求高,又不宜采用單獨污泥處理的小型污水項目,在小型分散的單元式生活污水處理工程中,具有的優勢。
5、由于水力停留時間長,污水中有機物濃度低,微生物處于內源呼吸階段,因而一部分原生質被降解,同時釋放出能量維持微生物的生長,污泥穩定性好,無異味。根據水量大小可采用并聯多套的處理措施,安裝靈活機動