环境工程毕业设计说明书 - 下载本文

河北理工大学 毕业设计说明书

奥尔伯(Orbal)氧化沟、T型氧化沟(三沟式氧化沟)、DE型氧化沟和一体化氧化沟。这些氧化沟由于在结构和运行上存在差异,因此各具特点。

氧化沟的工艺流程图见下图2-3:

进水中格栅提升泵房细格栅平流沉砂池氧化沟接触池出水 图2-3 氧化沟工艺流程图

(1)Carrousel氧化沟

Carrousel氧化沟是1967年由荷兰的DHV公司开发研制。在原Carrousel氧化沟的基础上DHV公司和其在美国的专利特许公司EIMCO又发明了Carrousel 2000系统图,实现了更高要求的生物脱氮和除磷功能。至今世界上已有850多座Carrousel氧化沟和Carrousel 2000系统正在运行。

Carrousel氧化沟使用定向控制的曝气和搅动装置,向混合液传递水平速度,从而使被搅动的混合液在氧化沟闭合渠道内循环流动。因此氧化沟具有特殊的水力学流态,既有完全混合式反应器的特点,又有推流式反应器的特点,沟内存在明显的溶解氧浓度梯度。

普通Carrousel氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增加到大约2~3mg/L。在这种充分掺氧的条件下,微生物得到足够的溶解氧来去除BOD;同时,氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐,此时,混合液处于有氧状态。在曝气机下游,水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态,水流维持在最小流速,保证活性污泥处于悬浮状态(平均流速>0.3m/s)。微生物的氧化过程硝耗了水中溶解氧,直到DO值降为零,混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用,混合液进入有氧区,完成一次循环。该系统中,BOD降解是一个连续过程,硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。由于结构的限制,这种氧化沟虽然可以有效的去处BOD,但除磷脱氮的能力有限。

(2)奥贝尔(Orbal)氧化沟

8

河北理工大学 毕业设计说明书

奥贝尔(Orbal)氧化沟一般由三个同心椭圆形沟道组成,污水由外沟道进入,与回流污泥混合后,由外沟道进入中间沟道再进入内沟道,在各沟道循环达数百到数十次。最后经中心岛的可调堰门流出,至二次沉淀池。在各沟道横跨安装有不同数量水平转碟曝气机,进行供氧兼有较强的推流搅伴作用。外沟道体积占整个氧化沟体积的50%-55%,溶解氧控制趋于0.0mg/L,高效地完成主要氧化作用;中间沟道容积一般为25%-30%,溶解氧控制在1.0mg/L左右,作为“摆动沟道”,可发挥外沟道或内沟道的强化作用;内沟道的容积约为总容积的15%-20%,需要较高的溶解氧值(2.0mg/L左右),以保证有机物和氨氮有较高的去除率。

特点:

①外沟道的供氧量通常为总供氧量的50%左右,但80%以上的BOD可以在外沟道中去除;

②奥贝尔氧化沟具有较好的脱氮功能;

③奥贝尔氧化沟具有推流式和完全混合式两种流态的优点;

④奥贝尔氧化沟采用的曝气转碟,其表面密布凸起的三解形齿结,使其在与水体接触时将污水打碎成细密水花,具有较高的充氧能力和动力效率。

(3)一体化氧化沟

一体化氧化沟是一种采用曝气与沉淀合建的形式,是美国于80年代初至今一直开发研究的一种新型污水处理系统,即将船形二沉池设置于氧化沟内。一体化氧化沟设计的关键在于沉淀船的设计,其形式应该能够充分利用水力学原理及沟内的水流作用,保证船内压力大于船外压力,积泥斗的水流方向应自上而下,这样才能使进入沉淀船中的活性污泥沉淀后从船底集泥斗顺利流回沟内被带走。

优点:

①一体化氧化沟保留了氧化沟抗冲击能力强的特点;

②由于一体化氧化沟的沉淀池建在沟内,不用另建沉淀池,而且污泥回流及时,可大大缩小沉淀池容积,节省1/3左右的占地;

③污泥回流依靠自身重力及沟内水力条件,不须另建污泥回流系统,可大大节省投资;

④由于配套设施减少,同时减少运行操作人员,运行管理更为方便。 缺点:

①一体化氧化沟沉淀船的沉淀效果不理想;

9

河北理工大学 毕业设计说明书

②一体化氧化沟进水口位置不合理;

③沉淀船增加了一体化氧化沟的水力阻力,设备能耗大; ④一体化氧化沟系统控制难度大 (4)三沟式氧化沟

三沟式氧化沟是氧化沟的一种典型构造型式,目前采用的三沟式氧化沟工艺,是丹麦在间歇运行的氧化沟基础上开创的,它实际上仍是一种连续流活性污泥法,只是将曝气、沉淀工序集于一体,并具有按时间顺序交替轮换运行的特点,其运转周期可根据处理水质的不同进行调整,从而使其运行操作更趋于灵活方便。这种工艺流程简单,无需另设一次、二次沉淀池和污泥回流装置,使氧化沟工艺的基建投资和运行费用大为降低,并在一定程度上解决了以往氧化沟占地面积大的缺点。

2.3.4、生物膜法

生物膜法是一种通过附着在某种物体上的生物膜来处理废水的好氧生物处理法。生物膜法的主要优点是对水质、水量变化的适应性较强。生物膜法从本质来说和土地处理的过程类似,是污水灌溉和土地处理的人工化和高效化。生物膜法的主要处理设施有生物转盘、生物滤池、生物接触氧化池和生物流化床等。

(1)生物转盘

生物转盘处理是一种利用微生物来处理有机污水的设备。它集中了接触氧化法、生物滤池法和活性污泥法。转盘安装在氧化槽上,其45%的面积浸没在污水中,在动力驱动下,转盘慢速旋转,盘片上生长的生物膜吸附污水中的有机物。当盘片离开液面时,微生物得到空气中的氧气。微生物通过新陈代谢最终把有机物分解成水、无害的无机物和气体。

特点是:

① 维护管理简便、动力硝耗小、运行费用低。 ② 转盘运行时卫生条件好,产生的噪音低。

③ 运行灵活,可通过调节转盘转速控制污水与生物膜的接触时间和曝气强度。 ④ 能承受水质、水量的冲击负荷,工作稳定。

⑤ 生物膜的培养与驯化快,成熟时间短,一周即可完成。

⑥ 污泥量少,含水率低P=95%~96%,沉淀性能好,易于分离脱水。 ⑦ 易受水温、气温影响,温度低时处理效果亦低,因此北方宜建在室内。

(2)曝气生物滤池

10

河北理工大学 毕业设计说明书

曝气生物滤池是 90 年代初兴起的污水处理新工艺,已在欧美和日本等发达国家广为流行。该工艺具有去除 SS 、 COD 、 BOD 、硝化、脱氮、除磷、去除 AOX (有害物质)的作用 ,此外,其集生物氧化和截留悬浮固体与一体,节省了后续沉淀池(二沉池),其容积负荷、水力负荷大,水力停留时间短,所需基建投资少,出水水质好:运行能耗低,运行费用省。

特点:

① BAF粗糙多孔的粒状填料为微生物提供了最佳的生长环境,因此生物量大。

高浓度的微生物使BAF的容积负荷增大,不仅减少了池的容积和占地(容积仅为活性污泥法1/3—1/5),而且停留时间缩短至1—2小时。池容积占地为常规二级处理的1/5—1/10,基建投资省20%—30%。

②填料床中的粒状填料具有巨大的比表面积,其上生长着各种碳化菌、氨化菌和

硝化菌组成的高活性生物膜,具有优良的氧化降解和吸附过滤水中污染物的功能,不必设二沉池即可去除污水中的有机物(COD、BOD、SS、NH3-N、P等)。

③气水相对运动,气泡接触面积增大,氧的利用率提高15%—20%,增加气水与

生物膜的接触面积,从而提高了处理效果,降低了运行费用。

④硝化效率高,脱氮效果好。这是常规二级处理达不到的。

⑤高质量的出水。出水水质达到砂滤三级处理的出水水质,不但可以满足环保

排放标准,而且可达到回用水标准,可用于生活杂用水或冷却水等。BAF对低浓度的有机废水也有很好的处理效果,如洗澡水。

⑥运行过程中不产生臭味,无二次污染。

⑦抗冲击负荷能力强,无污泥膨胀问题。微生物生长在粗糙多孔的填料表面,属

固定化微生物,不会流失,因此运行管理方便简单。

⑧生物曝气滤池可和其它传统工艺组合使用,可对一些老站进行技术改造,减少

了二次投资费用。

(3)生物接触氧化法

生物接触氧化处理技术是在池内充填填料,已经充氧的污水浸没全部填料,并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜,污水与生物膜广泛接触,在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下,污水中有机污染物得到去除,污水得到净化,因此,生物接触氧化处理技术,又称“淹没式生物滤池”。

11

河北理工大学 毕业设计说明书

生物接触氧化处理技术的采用与曝气池相同的曝气方法,向微生物提供其所需的氧,并起到搅拌与混合的作用,这样,这种技术有相当于在曝气池内填充微生物栖息饿填料,因此,又称为“接触曝气法”。

生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术。也可以说具有活性污泥法特点的生物膜法,兼有两者的优点。

生物触氧化法处理流程如图2-4 污水 图2-4 生物接触氧化流程简图

生物接触氧化处理技术的主要特征。

工艺方面:①使用多种型式的填料,由于曝气,在池内形成液、固、气三相共存体系,有利于氧的转移,溶解氧充沛,适于微生物存活增殖。在生物膜上微生物是丰富的,除细菌和多种种属原生动物和后生动物外,还能够生长氧化能力较强的球衣菌属,而无污泥膨胀之忧;②填料表面全生物膜所布满,形成了生物膜的主体结构,由于丝状菌大量滋生,有可能形成立体结构的密集的生物网,污水在其中起到了过滤的作用,能够有效地提高净化效果;③由于进行曝气,生物膜表面不断地接受曝气吹脱,这样有利于保持生物膜的活性,抑制厌氧膜的增殖,也有益于提高氧的利用率,因此,能够保持较高的生物活性。据实验资料,每平方米填料表面上的活性生物膜量可达125g,如折算成MLSS,则达13g/L,正因为如此,生物接触氧化处理技术能够接受较高的有机负荷率,处理效率高,有利于缩小池容,减少占地面积。

运行方面特征:①对冲击负荷有较强的适应能力,在间歇运行条件下,仍能够保持良好的处理效果,对排水不均匀的水质,更具有实际意义;②操作简单、运行方便、易于维护管理,无需污泥回流,不产生污泥膨胀问题,液不产生滤池蝇;③污泥产生量小,污泥颗粒较大,易于沉淀。

生物接触氧化处理技术的主要缺点是:如果设计不当,填料可能堵塞,此外,布水、曝气不均匀,可能在局部部位出现死角[3],[124~136]。

初次 沉淀池 n段接触 氧化池 二次 沉淀池 出水 污泥 12