建筑排水小型污水處理

1、淺析建筑排水小型污水處理近年來，隨著城鄉(xiāng)建設(shè)的發(fā)展，環(huán)境保護(hù)、污染治理、綜合利用日益被重視并受到法律、法規(guī)控制。建筑排水污染治理涵蓋了工業(yè)與民用建筑、居住小區(qū)排水治理，從生活排水至生產(chǎn)污水內(nèi)容廣泛，雖然在規(guī)模上與城市污水處理廠差距很大，但在排水水質(zhì)上比城市污水要更為復(fù)雜。大多數(shù)建筑排水仍屬于有機(jī)污染范疇。目前處理工藝以生化處理為主，日趨整體非標(biāo)設(shè)備化、系列化，以便于專業(yè)生產(chǎn)制造，更有利于設(shè)計選用、安裝運行和達(dá)標(biāo)排放。污水處理工藝包括物理處理法，即利用篩選、浮選、沉淀等措施除去污水中大部分懸浮物質(zhì)，但不能去除溶解的和膠體物質(zhì)；化學(xué)祛：即利用化學(xué)藥劑或電化學(xué)方法降低污染物濃度，主要用于混凝、中和、

2、萃取、消毒等。水中污染物構(gòu)成復(fù)雜時，不能完全達(dá)標(biāo)排放，多用于預(yù)處理和深度處理；生物化學(xué)法，即在人工控制的邊界條件下，利用細(xì)菌呼吸作用實現(xiàn)對有機(jī)污染物的降解，較之化學(xué)法有效率高和運行費用低的特點。對于建筑排水，由于水質(zhì)多屬于有機(jī)污染，因此建筑排水污水處理，包括中水處理，廣泛采用以生化處理為核心的工藝流程和成套設(shè)備。建筑排水處理量較小。一般水量多在100-1500m3/d，目前采用整體設(shè)備比較多，尤其大量埋地式設(shè)備更在某些地區(qū)和企業(yè)廣泛采用。由于各種因素影響，如生產(chǎn)廠家綜合實力參差不齊、設(shè)計人員專業(yè)水平限制、選用者盲從生搬硬套、運輸和安裝技術(shù)的限制、經(jīng)費投人不合理等使一些處理設(shè)備或設(shè)施不能正常發(fā)揮

3、應(yīng)有作用，影響達(dá)標(biāo)排放或污水凈化回用的目的。這些不應(yīng)發(fā)生的事故和繼續(xù)存在的隱患，應(yīng)引起充分的重視，以減少資源和經(jīng)濟(jì)上的浪費。生化處理的設(shè)計與實踐實質(zhì)上是用人工的方法，根據(jù)實踐經(jīng)驗和參數(shù)，合理創(chuàng)造環(huán)境條件和營養(yǎng)條件，充分適應(yīng)和滿足微生物通過生命活動完成有機(jī)物代謝的復(fù)雜過程。水中微生物的生化作用以細(xì)菌為主。細(xì)菌生命活動特性有四個方面：1營養(yǎng)需要：其生長繁殖需要碳、氫、氮、磷等成分和能量，所以要攝食有機(jī)污染物和無機(jī)鹽類；2呼吸作用：細(xì)菌氧化各種有機(jī)物質(zhì)，并從中獲取能量。氧化過程絕大部分為去氫氧化，即把有機(jī)物中的氫脫去而放出適當(dāng)?shù)哪芰?。此時，必須有相應(yīng)的受氫體來接受脫出的氫，反應(yīng)才能最終完成。如果以游

4、離的氧分子O2作為受氫體，反應(yīng)在有氧條件下才能進(jìn)行，這種反應(yīng)稱為有氧氧化；如果是以分子氧以外的化合物作為受氫體，反應(yīng)在缺氧或無氧的條件下進(jìn)行，則稱為無氧氧化；3溫度：大部分細(xì)菌生長適宜的溫度在2040之間，在限值內(nèi)溫度提高10，生長速率可提高一倍；4酸堿度：大多數(shù)細(xì)菌適宜于pH值范圍在68，而pH值410也能生存。微生物的這些特性應(yīng)在確定工藝流程和工程設(shè)計中給以充分保證。在工程運行中如出現(xiàn)不正常時，也應(yīng)從這些特性方面去檢查、補(bǔ)充和完善。細(xì)菌靠胞外聚合物細(xì)纖維互相同織形成菌膠團(tuán)，并進(jìn)一步絮換形成絮體稱為活性污泥，當(dāng)菌膠團(tuán)附著在填料表面形成密度較大的粘膜，稱為生物膜，所以活性污泥與生物膜的基本形態(tài)

5、仍是菌膠團(tuán)。鑒于細(xì)菌的這些特性，不同水質(zhì)的污水要求設(shè)計者應(yīng)創(chuàng)造不同的邊界條件以適應(yīng)細(xì)菌特性達(dá)到最佳有機(jī)物去除效率。工程上，選擇工藝流程和工藝設(shè)備時，首先應(yīng)確認(rèn)污水的水質(zhì)。有些廠家樣本在提供參數(shù)時，一般只有COD或BOD參數(shù)值，然后根據(jù)設(shè)計處理量Q（m3d）就可以把從住宅小區(qū)、礦山、石油化工、賓館。工廠、學(xué)校、飯店等行業(yè)生活污水和工業(yè)廢水處理到一級或中水排放，給人一種萬能污水處理設(shè)備的假象。其實，各種污水形成的COD、BOD、SS構(gòu)成內(nèi)容相去甚遠(yuǎn)，除以上參數(shù)外。設(shè)計者更重視的因素有污水的可生化性（BODCOD）值，有害物質(zhì)的濃度、pH值等，這些重要參數(shù)對選擇處理工藝和反應(yīng)器的類型起著決定性作用。

6、如回避這些因素，只用流量或BOD來套用設(shè)備，將會帶來很大隱患。在有些污水處理工藝流程中出現(xiàn)過調(diào)節(jié)沉淀池，調(diào)節(jié)酸化池等綜合功能的地型。設(shè)計者出于小型化、一池多用的良好愿望，創(chuàng)造了這些池型。但是每一個工藝模塊都是在特定的前提下，才能充分發(fā)揮功效。調(diào)節(jié)池的功能在于調(diào)節(jié)水量和均勻水質(zhì)。因此，調(diào)節(jié)池的液面水位是波動很大的，水深也是不斷變化的，也就是說沉降時間是不斷變化的。為了均勻水質(zhì)，作為調(diào)節(jié)池設(shè)計時希望把不同時刻的進(jìn)水互相碰頭混參，因此池內(nèi)的流態(tài)最好是完全混合型流態(tài)。因此可以認(rèn)為調(diào)節(jié)池的功能和流態(tài)與靜置沉淀理論相駁。酸化理論是利用調(diào)正合適的水力停留時間及水的上向流速使厭氧甲烷菌難以繁殖，使反應(yīng)控制在水

7、解酸化階段，進(jìn)行水解產(chǎn)酸菌迅速分解有機(jī)物的過程。酸化工藝要求上流式流態(tài)從下向上穿透污泥層完成對有機(jī)物的網(wǎng)捕、吸附、生物絮凝、生物降解、澄清污水等綜合反應(yīng)。這個過程需要配水均勻；上向流態(tài)；衡定的反應(yīng)時間等等，顯然水位波動很大的調(diào)節(jié)池與之不易相容。所以，如果保證各處理工藝真正發(fā)揮原有功能，采用諸如調(diào)節(jié)沉淀池、調(diào)節(jié)酸化池要在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上大作文章，否則應(yīng)脫開分建為好。在氧化池的設(shè)計中，很多人很看重水力停留時間（HRT），并把這一因素作為工藝計算比選的重要標(biāo)尺。在實際設(shè)計中，一般氧化池控制性參數(shù)應(yīng)為有機(jī)物負(fù)荷（污泥負(fù)荷或容積負(fù)荷）和去除效率，前者反映出氧化工藝的數(shù)量值，即每公斤活性污泥每天去除BOD5的數(shù)

8、量值（kg）或每立方米曝氣池容積每天去除BOD5的數(shù)量值（kg），后者反映氧化池對有機(jī)物去除的程度和出水質(zhì)量。只要控制了氧化池降解有機(jī)物的數(shù)量和質(zhì)量，氧化池的選型就確定了。同樣，不同工藝的比選也應(yīng)主要用有機(jī)物去除的數(shù)量和質(zhì)量兩個參數(shù)來衡量。對于小型污水處理受場地、空間等限制，多選用負(fù)荷較高的生物膜法工藝，以接觸氧化法為多。該工藝的生物膜為大量絲狀菌交織而成，成立體狀在池中均怖，試驗表明其氧化能力比活性活泥法高181倍。設(shè)計時應(yīng)保證填料下怖氣，促使生物膜表面代謝物質(zhì)濃度變化快，濃度梯度大，加快了傳質(zhì)速度。氧的吸收率一般與水深成正比，即氧吸收率隨水深而提高。一般曝氣池水深應(yīng)在3.5m以上較為合理。

9、目前市售設(shè)備，由于運輸限制，水深均在27m以下，對去除負(fù)荷和空氣氧的利用有負(fù)面影響，采用時應(yīng)進(jìn)行計算復(fù)核才可。關(guān)于活性污泥法工藝，目前有多種方式，如普通活性污泥法、SBR法（間歇周期活性污泥法）、CASS（周期循環(huán)活性污泥法）、完全混合加速曝氣法、延時曝氣曝氣法等等，這些方法的活性污泥負(fù)荷均在 0.150.5KgBOD5Kg污泥·d，曝氣方法有鼓風(fēng)暖氣和機(jī)械曝氣。由于負(fù)荷較低，占地面積較大，選用時應(yīng)充份考慮環(huán)境條件是否適用。生物膜法有塔濾、生物轉(zhuǎn)盤、接觸氧化法等。前兩種方法一般自然通風(fēng)充氧，冬季時大量冷空氣卷吸入水中會降低污水溫度、影響去除效果，多數(shù)用于有取暖的房間內(nèi)。由于供氧有限，

10、污泥負(fù)荷也較低，占地面積增大，一次投資很高。接觸氧化法屬于淹沒式生物濾池。人工鼓風(fēng)曝氣鼓風(fēng)機(jī)出風(fēng)溫度60，對水有加溫作用，因此受室外氣溫影響較小，因而負(fù)荷較高，（對于生活污水容積負(fù)荷可達(dá)7Kg BOD5·d，工業(yè)污水可達(dá) 23Kg BOD5m3·d）適用于小型污水處理工藝。采用時應(yīng)注意工藝流態(tài)和偉氣方法。有些設(shè)計者在推流式曝氣池中加填料，這只是對活性活泥法的一種工藝補(bǔ)充與標(biāo)準(zhǔn)接觸氧化法在負(fù)荷和出水質(zhì)量上是有本質(zhì)區(qū)別的。污水最終達(dá)標(biāo)排放，污水的澄清處理是關(guān)鍵。經(jīng)驗表明，出水中含有大量細(xì)小懸浮物，1克懸浮物相當(dāng)于024克左右的COD，對出水達(dá)標(biāo)影響甚大。對于小型污水處理，一般澄

11、清處理均采用沉淀過濾。沉淀裝置受場地限制，多數(shù)采用豎流式沉淀池，也有采用斜管（板）沉淀池。過濾裝置采用砂濾較多，也有采用聚苯乙烯球、滌綸纖維球等快速過濾裝置。由于生化出水中仍含有機(jī)污染物及溶解氧，因此出水采用斜管（板）沉淀時，在夏天易在管（板）表面形成生物膜，影響沉淀效果，嚴(yán)重時出現(xiàn)管（板）堵塞，厭氧污泥團(tuán)上浮，出水水質(zhì)變壞。因此，對于小型污水處理不提倡二次沉淀采用斜管（板）沉淀池。過濾工藝目前多出現(xiàn)砂層表面產(chǎn)生板結(jié)或濾層堵塞，使實際反沖洗強(qiáng)度和時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計參數(shù)。這同樣是由于氧化池出水中的殘存的微生物、可降解的有機(jī)物質(zhì)和溶解氧綜合生化反應(yīng)所致。由于一般設(shè)計流程均采用濾后消毒，使上述生化反應(yīng)

12、在沉淀過濾中繼續(xù)進(jìn)行。為使澄清工藝正常運行，建議來用濾前消毒工藝。青島啤酒廢水生化處理后中水處理工藝采用濾前消毒殺菌已運行15年，未發(fā)生過濾裝置堵塞問題。當(dāng)采用活性炭過濾時，建議炭層增加微量曝氣形成生物炭工藝，曝氣強(qiáng)度為水量的5左右，可以延長活性炭的再生周期。小型污水處理除中水處理可回用外，基本上不產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，既使中水處理由于目前自來水價定位不合理，也使之經(jīng)濟(jì)效益較差而得不到推廣。為了使之存在具有較強(qiáng)的生命力，除了強(qiáng)制性的法律法規(guī)外，設(shè)計遵循簡單適用、運行可靠、達(dá)標(biāo)穩(wěn)定、節(jié)約能耗、投資經(jīng)濟(jì)的原則是極為重要的。設(shè)計中應(yīng)根據(jù)不同排水水質(zhì)、水量和環(huán)境條件從工藝流程設(shè)備選型到技經(jīng)分析進(jìn)行多方案比選，

13、避免生搬硬套，使建筑排水小型污水處理在不斷完善、不斷求新中更加健康地發(fā)展。淺析氧化溝污泥膨脹的控制方法一、概述    氧化溝工藝的污水處理廠具有管理方便，流程簡單，處理水質(zhì)良好及工藝穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，因此近幾年來得到迅速發(fā)展，被越來越多的城市和地區(qū)所采用。但是與其他活性污泥法工藝類似，也同樣存在一直困擾人們的最大難題-污泥膨脹現(xiàn)象。本文根據(jù)郎郭市東污水處理廠污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生和解決的實際過程，總結(jié)了采用加藥控制和工藝調(diào)整控制兩種方法的經(jīng)驗，以供氧化溝有類似問題的其他污水處理廠參考。 二、污泥膨脹的原因分析    污泥膨脹存在原因很多，至

14、少與近30種不同的絲狀菌和一系列的環(huán)境與操作因素(溫度、PH值、營養(yǎng)物、負(fù)荷、DO、泥齡等)有關(guān)，所以因根據(jù)實際情況，找出污泥膨脹主要原因，有針對性地改變環(huán)境條件，才能有效控制污泥膨脹。    98年8月，那郭污水廠發(fā)生了較為嚴(yán)重的氧化溝污泥膨脹現(xiàn)象，溝中活性污泥SVI值由60猛增至280，鏡檢發(fā)現(xiàn)絲狀菌大量繁殖(主要為諾卡式菌)，氧化溝表面上有大量多脂狀褐色泡沫，污泥絮體非常松散。    通過對膨脹前的進(jìn)水水量、水質(zhì)、污泥負(fù)荷、PH值、泥齡、溶解氧、污泥濃度等運行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析(見表1)，認(rèn)為由于雨季進(jìn)水量增大，在一周的時間

15、內(nèi)氧化溝污泥負(fù)荷持續(xù)為0.1kgBOD/KgMLSS.d左右(設(shè)計值為0.m5kgBOD/kgMLSS-d)是導(dǎo)致污泥膨脹的主要原因。 三、污泥膨脹的控制    根據(jù)目前氧化溝污泥膨脹的現(xiàn)狀，采用了臨時控制措施和工藝運行調(diào)整控制措施兩種方案，具體實施如下: 1、投加絮凝劑-Ca(OH)2法    由于污泥過度膨脹，沉淀區(qū)污泥易隨出水流失，因此必須采取臨時控制措施。臨時措施包括殺菌和助沉法，在二級出水設(shè)有加知肖毒裝置的處理廠，可利用現(xiàn)成的消毒設(shè)備投氯來抑制絲狀菌過度繁殖，從而控制污泥膨脹。但對于無消毒設(shè)備的污水廠，如再投資設(shè)備

16、并不現(xiàn)實;另一方面由于加氯可無選擇性地殺死各種微生物，投氯過程要求非常嚴(yán)格，稍有不慎就會嚴(yán)重破壞微生物生存環(huán)鏡和影響出水水質(zhì):單獨采用絮凝劑則費用很高。因此郎郭污水廠決定采用投加本廠生產(chǎn)的高分子絮凝劑聚丙烯酷膠和價格低廉的Ca(OH)2相結(jié)合控制氧化溝的污泥膨脹，并進(jìn)行試驗和分析。表1項目月份 進(jìn)水量m3/d(單溝BOD進(jìn)mg/lMIvss g/lDO mg/l 泥齡 d污泥負(fù)荷kgBOD/KgMLSS.dSIV mg/l 98.7.10 31000 130 3.4 2.1 25 0.059 75 98.7.20 33000 124 3.2 1.8 27 0.063 68 98.7.

17、26 42000 131 3.3 1.5 24 0.083 118 98.8.3 44000 153 3.2 1.3 26 0.105 280 (1)試驗裝置與方法   試驗裝置采用1000m1量筒作為曝氣反應(yīng)器，曝氣裝置為雙速(高速和低速)氣泵，反應(yīng)周期為曝氣3小時，沉淀1小時后將上清液灣出，充水后進(jìn)入下一個周期，并同時對SV30出水水質(zhì)、鏡檢等進(jìn)行觀察。 試驗在進(jìn)水水質(zhì)、運行模式、運行周期等外界條件上盡量模仿實際生產(chǎn)，以便在生產(chǎn)中應(yīng)用，由于條件所限，試驗時將實際生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)水排水改為周期性進(jìn)水與排水，曝氣方式由轉(zhuǎn)刷表面曝氣改為曝氣頭深度曝氣，試驗期間不排泥。

18、上清液由1000ml燒杯貯存，用采樣瓶從分配井取進(jìn)水按周期給曝氣反應(yīng)器充水，曝氣裝置為雙速(高速和低速)氣泵。曝氣結(jié)束后，應(yīng)先將曝氣頭取出，以防影響沉淀后渾水，曝氣周期與實際生產(chǎn)一致，為反應(yīng)弛，沉淀1h后將上清液海出，充水后進(jìn)入下一個周期，并同時對SV30出水水質(zhì)、鏡檢等進(jìn)行觀察。 試驗過程為向盛有水樣的曝氣反應(yīng)器內(nèi)分別技加不同量的絮凝劑(陽離子聚丙烯酷膠)和Ca(OH)2，考慮到Ca(OH)2對各種微生物的影響，應(yīng)先加絮凝劑，后加石灰。并同時做空白照。(2)試驗結(jié)果表2列出了加不同量絮凝劑和Ca(OH)2后相應(yīng)每個水樣的活性污泥指標(biāo)的變化及處理水質(zhì)情況。 表2 注: I上述數(shù)據(jù)為觀察數(shù)周期后

19、的穩(wěn)定值; II所計算SVI值忽略新增污泥;    III原水樣SV"為98%，SW值為213。 (3)、討論與結(jié)果a、從上表1號空白樣和原水樣相比，在沒有采取任何措施的情況下，污泥膨脹程度不僅沒有繼續(xù)惡化，而且污泥指數(shù)(SVI)值還略有些降低，這可能與試驗采用了類似SBR工藝(間歇進(jìn)水、間歇排水)有關(guān)，該樣品通過鏡檢觀察，絲狀菌與其它微生物總體變化不大，菌膠團(tuán)仍然較少且小而分散。b、4號、5號樣未加Ca(OH)2，只用絮凝劑來控制污泥膨脹，但絮凝劑用量相對較少，在試驗過程中觀察到，在進(jìn)行曝氣反應(yīng)的第一個周期，污泥沉降比(SV30)降低較多，從

20、而污泥指數(shù)(SVI)值也大幅度降低，但經(jīng)2-4個周期(時間長短與絮凝劑用量有關(guān))后，污泥沉降比(SV到)又逐漸上升而恢復(fù)到接近原水樣狀態(tài)，SW值也相應(yīng)升高，并且數(shù)周期穩(wěn)定后的4號和5號水樣的SV30到與SVI值基本相當(dāng)，與絮凝劑用量大小基本無關(guān)，這是由于隨著曝氣與攪拌及微生物等作用，加入水樣中的高分子絮凝劑分子鏈斷裂而逐漸失去作用，包括絲狀菌在內(nèi)的微生物又恢復(fù)到接近初始狀態(tài)，這可通過鏡檢觀察到，因此SVI值仍相對較高，這說明只加一定量的絮凝劑，只能起到暫緩污泥膨脹作用，并不能從根本上解決污泥膨脹問題。c、7號水樣采取的控制措施是投加絮凝劑與Ca(OHh相結(jié)合的辦法，一次性加入2.0%。的陽離子聚丙烯酷膠1ml與0.15gCa(OH)2，進(jìn)行曝氣反應(yīng)，一個周期后，由于一次性Ca(OH)2用量太大，沉淀后上清液渾濁，由于微生物生存環(huán)境嚴(yán)重破壞，因此通過鏡檢觀察到絲狀菌及其它微生物幾乎滅絕，并且活性污泥結(jié)構(gòu)也破壞嚴(yán)重，菌膠團(tuán)極分散而細(xì)碎，該樣品作廢。d、由于上述7號水樣原因，3號、6號、8號水樣分別采取了將Ca(OH)2在不同運行周期分次加入的方法，取得了較好的效果，污泥沉降比(sv30及污泥指數(shù)(SVI)都有大幅度降低，污泥膨脹得到了有效控制。這是由于一方面加入的絮凝劑改善了污泥結(jié)構(gòu)，另一方面由于所加入的Ca(OH)2不僅可增加活性污泥絮體比重，改善沉降性能，而且由于所加Ca(OH