小型醫(yī)院污水處理設(shè)施
中、小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝是氧化溝和sbr,它們的共同特點是:
①去除有機(jī)物效率很高,有的還能脫氮、除磷或既脫氮又除磷,而且處理設(shè)施十分簡單,管理非常方便,是目前上*的、簡化的污水處理工藝,也是世界各國中小型城市污水處理廠的優(yōu)選工藝。
②在10×104 m3/d規(guī)模以下,氧化溝和sbr法的基建費(fèi)用明顯低于常規(guī)活性污泥法、a/o和a2/o法;對于規(guī)模為(5~10)×104 m3/d的污水廠,氧化溝與sbr法的基建費(fèi)用通常要低10%~15%。規(guī)模越小,兩者差距越大,這對缺少資金建污水廠的中小城市很有吸引力。
即使在10×104 m3/d規(guī)模以下,氧化溝和sbr法的電耗和年運(yùn)營費(fèi)用仍高于常規(guī)活性污泥法,但如果與基建費(fèi)用一起來比較,基建費(fèi)加上20年的運(yùn)營費(fèi)總計還是比常規(guī)活性污泥法低些。規(guī)模越小,低得越多,規(guī)模越大,差距越小,當(dāng)規(guī)模為10×104 m3/d時,兩類工藝的總費(fèi)用大致相當(dāng)。因此,對于中小型污水廠采用氧化溝與sbr法在經(jīng)濟(jì)上是有利的。
③氧化溝與sbr工藝通常都不設(shè)初沉池和污泥消化池,整個處理單元比常規(guī)活性污泥法少50%以上,操作管理大大簡化,這對于技術(shù)力量相對較弱、管理水平相對較低的中小型污水處理廠很合適。
④氧化溝和sbr工藝的設(shè)備基本上實現(xiàn)了國產(chǎn)化,在質(zhì)量上能滿足工藝要求,價格比國外設(shè)備便宜好幾倍,而且也省去了申請外匯進(jìn)口設(shè)備的種種麻煩。
⑤氧化溝和sbr工藝的抗沖擊負(fù)荷能力比常規(guī)活性污泥法好得多,這對于水質(zhì)、水量變化劇烈的中小型污水廠很有利。
正是由于上述種種原因,氧化溝和sbr在國內(nèi)外都發(fā)展很快。美國*(epa)把污水處理廠的建設(shè)費(fèi)用或運(yùn)營費(fèi)用比常規(guī)活性污泥法節(jié)省15%以上的工藝列為革新替代技術(shù),給予財政資助,sbr和氧化溝工藝因此得以大力推廣,已經(jīng)建成的污水廠各有幾百座。歐州的氧化溝污水廠已有上千座,澳大利亞近10多年建成sbr工藝污水廠近600座。在國內(nèi),氧化溝和sbr工藝已成為中小型污水處理廠的shou選工藝。
1 氧化溝工藝的主要分類和特點
氧化溝工藝大體上可以分為四類:
①多溝交替式氧化溝,它的特點是合建式,沒有單獨(dú)的二沉池,采用轉(zhuǎn)刷曝氣。它有單溝、雙溝和三溝式,典型的是邯鄲三溝式氧化溝。這種氧化溝具有sbr工藝的特點,也可算是br的一種類型,它的脫氮除磷效果不穩(wěn)定,如果要求脫氮除磷,需增加一些設(shè)施。
②卡魯塞爾氧化溝,它是分建式,有單獨(dú)的二沉池,采用表曝機(jī)曝氣,溝深大于多溝交替式氧化溝,長沙水質(zhì)凈化二廠就是這種工藝,它的脫氮除磷效果也不夠理想,如果要求脫氮除磷,也需增加一些設(shè)施。
③奧貝爾氧化溝,它也是分建式,有單獨(dú)二沉池,采用轉(zhuǎn)碟曝氣,溝深也較大,現(xiàn)在四川、北京、山東、浙江等地都在采用,它的脫氮效果很好,但除磷效率不夠高,要求除磷時還需采取一些措施。
④一體化氧化溝,是合建式,沉淀池建在氧化溝內(nèi),已在四川成都市新都污水廠和山東高密市污水廠應(yīng)用。它既是連續(xù)進(jìn)出水,又是合建式,且不用倒換功能,從理論上講經(jīng)濟(jì)合理,但在一些具體技術(shù)問題上還不十分成熟,因此影響了它的推廣使用。
sbr工藝的主要分類和特點
sbr工藝主要有以下幾種類型:
①傳統(tǒng)式sbr工藝,它的所有操作都是間歇的、周期性的,四川巴中污水廠就是這種工藝。它的脫氮除磷效果不夠穩(wěn)定,如要求脫氮除磷,需做一些改進(jìn)。
②iceas工藝,即間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法,它用隔墻將反應(yīng)池分為兩部分,前面是預(yù)反應(yīng)區(qū),后面是主反應(yīng)區(qū),采用連續(xù)進(jìn)水,間歇曝氣、沉淀、排水、排泥,已用在昆明第三、第四污水廠。它可以脫氮除磷,但效果不夠理想。
③dat—iat工藝,即連續(xù)曝氣和間歇曝氣相結(jié)合的工藝,反應(yīng)池中部用隔墻分為兩部分,前邊的dat連續(xù)曝氣,后邊的iat間歇曝氣、沉淀、排水、排泥,已用于天津開發(fā)區(qū)污水處理廠。它的脫氮除磷功能一般,需增加設(shè)施才能提高脫氮除磷效率。
④cast工藝,即循環(huán)式活性污泥法,它的反應(yīng)池用隔墻分為選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū),進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水、排泥都是間歇周期性運(yùn)行。它的脫氮除磷效果好,防止污泥膨脹的性能好,目前深圳、天津和云南的一些污水處理廠都采用此種工藝。
⑤unitank工藝,是三個矩形池并聯(lián),按照類似三溝式氧化溝的周期運(yùn)行模式工作,但把轉(zhuǎn)刷曝氣改為鼓風(fēng)曝氣,可加大池深,把出水可調(diào)堰改為固定堰,簡化了排水,上海石洞口污水處理廠就是采用這種工藝,它的功能和三溝式氧化溝類似。
小型醫(yī)院污水處理設(shè)施mbr與傳統(tǒng)工藝相比有以下明顯優(yōu)勢:
由于取消了二沉池及將污泥濃度提高了2~5倍,減小了占地面積。
出水水質(zhì)好,可直接回用。出水中ss低于檢測限;耐熱大腸桿菌被*除去,噬菌體數(shù)量比傳統(tǒng)工藝出水低100~1000倍;對于重金屬的去除很明顯(尤其是cu、hg、pb、zn等),但其去除率取決于金屬離子與污泥吸附的程度;有毒的微污染物(如殺蟲劑、多環(huán)芳烴等)幾乎全部吸附在污泥上,因此可與ss同時被去除。
生物處理單元中污泥濃度高、泥齡長,對有機(jī)物的去除率高。
對于氮、磷污染物有較高的去除率,出水可滿足tp<0.15mg/l、tn<2.2mg/l的環(huán)境大容忍限度(maximum tolerable risk,mtr)。
污泥產(chǎn)量少,降低了對剩余污泥處置的費(fèi)用,但mbr污泥的絮體較小且粘度較高。也有試驗發(fā)現(xiàn),mbr污泥的濃縮性能和脫水性能與傳統(tǒng)工藝產(chǎn)生的污泥并無大的差異。
mbr在顯示出許多傳統(tǒng)工藝*的優(yōu)點時,也暴露出一些尚需改進(jìn)的地方,這是研究人員關(guān)注的焦點。
預(yù)處理工藝
在進(jìn)行處理能力為10m3/h的mbr中試研究時,對4種不同的格柵進(jìn)行了對比試驗,柵孔的尺寸為0.25~0.75mm。試驗發(fā)現(xiàn),對原水進(jìn)行預(yù)處理后,原水中的ss可去除30%~60%,這樣可以改變原水成分,從而改善后續(xù)工藝的處理效果,減輕膜污染,減小剩余污泥產(chǎn)量并改善污泥性狀。隨著ss的去除,cod也有10%~15%的去除。
膜污染與清洗
膜工藝的一大缺點是膜在運(yùn)行一段時間以后會因為膜受到污染而導(dǎo)致膜通量的降低,如何減緩膜污染進(jìn)程從而維持膜通量是應(yīng)用膜工藝時所面臨的一大挑戰(zhàn)。
與傳統(tǒng)的污水處理生物處理技術(shù)相比,mbr具有以下主要特點:
出水水質(zhì)好
由于膜的截留,出水中懸浮固體的濃度基本為零;對游離菌體和一些難降解的大分子顆粒狀物質(zhì)*截留作用,生物反應(yīng)器內(nèi)生物相豐富,如,世代時間較長的硝化菌得以富集,原生動物和后生動物也能生長;膜出水不受生物反應(yīng)器中污泥膨脹等因素的影響。因此,mbr的出水質(zhì)量高,可滿足回用水水質(zhì)的要求。
剩余污泥量少
對于傳統(tǒng)的活性污泥法,過長的污泥齡將會導(dǎo)致出水中懸浮固體的增加。而mbr中由于膜的截留作用長污泥齡運(yùn)行并不影響出水水質(zhì)。剩余污泥量的減少,可以降低污泥處理費(fèi)用,簡化污水處理工藝操作,特別式對于小型污水處理廠和分散的污水處理設(shè)施,其優(yōu)越性更為突出。
設(shè)備緊湊,占地少
由于生物反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高,容積負(fù)荷可大大提高,而且用膜組件代替了二沉池和過濾設(shè)備,因此,與常規(guī)生物處理工藝相比,膜生物反應(yīng)器的占地面積可大為減少。
mbr憂點
在mbr的特點中,良好的出水水質(zhì)與較低的污泥產(chǎn)率受關(guān)注。