一種占地小耗電少的污水污泥處理新工藝VTVD深井曝氣

1、一種占地小耗電少的污水污泥處理新工藝-VT/VD深井曝氣摘要：介紹了加拿大諾曼(NRA)公司在污水處理方面的一項(xiàng)專利技術(shù)-雙威污水污泥處理系統(tǒng)，包括VT污水處理工藝和VD污泥處理工藝。它利用潛置于地下的豎向反響器對污水、污泥進(jìn)展超深好氧生物處理。其主要特點(diǎn)是將普通深井曝氣工藝中的三個別離處理區(qū)合并，使反響池體積更孝氧的利用率更高，從而降低了工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。關(guān)鍵詞：VT工藝VD工藝污水處理污泥處理加拿大諾曼公司在污水處理方面推出了一項(xiàng)專利技術(shù)-雙威污水污泥處理系統(tǒng)，包括VERTREATT污水處理工藝(簡稱VT工藝)和VERTADT污泥處理工藝(簡稱VD工藝)。在加拿大和美國已建有3座采用該工

2、藝的污水處理廠投入運(yùn)行。1VT處理工藝1.1工藝概況VT污水處理工藝?yán)脻撝糜诘叵碌呢Q向反響器對污水進(jìn)展超深水好氧生物處理。該工藝與普通深井曝氣工藝相比，其主要特點(diǎn)是：設(shè)有3個不同功能的處理區(qū)，使反響池體積更孝氧的利用率更高，從而有效地降低了工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。井式生化反響器從上而下分為氧化區(qū)、混合區(qū)及深度氧化區(qū)3個部分(見圖1)。該反響器深一般為75110，直徑通常為0.76。VERTREATT是一種高效率的生物反響器，可以廣泛地用于高濃度工業(yè)廢水和生活污水的處理，與其他深井曝氣工藝相比較，其不同之處在于，VERTREATT工藝包括3個不同的處理區(qū)。氧化區(qū)：這個區(qū)在井筒的上部，包括一個同心通

3、風(fēng)試管和供混合液體再循環(huán)帶；混合區(qū)：這個區(qū)域直接位于氧化區(qū)的下部，恰好位于整個井深度為3/4的位置，上部區(qū)域高速率的生物氧化反響所需的空氣注入到混合區(qū)，提供空氣提升循環(huán)的運(yùn)行動力；深度氧化區(qū)：這部分位于井的底部。VERTREATT反響器可以通過普通的井鉆和井鑿技術(shù)來安裝。反響器深度通?？蛇_(dá)110，其占地面積僅相當(dāng)于傳統(tǒng)活性污泥法一個反響池的占地；其空氣消耗量為傳統(tǒng)活性污泥法的10%。井筒的直徑一般可達(dá)3，其詳細(xì)大小由待處理的污水的水質(zhì)和水量來決定。1.2工藝流程參見圖1，工藝詳細(xì)流程如下：圖1VT污水處理工藝示意起始階段，空氣通過入流管進(jìn)入混合區(qū)以產(chǎn)生循環(huán)。升起的氣泡產(chǎn)生一個密度坡度，從而導(dǎo)致

4、空氣在氧化區(qū)內(nèi)循環(huán)。一旦這個循環(huán)建立并穩(wěn)定后，空氣注入點(diǎn)轉(zhuǎn)移到混合區(qū)的下部。未處理的污水通過入流管在混合區(qū)空氣注入點(diǎn)的同等高度進(jìn)入液體循環(huán)。壓力和深度導(dǎo)致了高的氧氣傳導(dǎo)速率從而保證混合區(qū)內(nèi)的混合溶液中具有高的溶解氧量。氧化區(qū)內(nèi)高的反響速率保證了有機(jī)物能在垂直循環(huán)圈的上部被生物氧化。再循環(huán)液體沿著井筒的豎壁到達(dá)上部箱體中，在那里含有廢氣的氣泡可以將廢氣釋放進(jìn)入大氣。去掉這些微生物呼吸作用產(chǎn)生的氣態(tài)產(chǎn)物對于防止這些廢氣重新回到系統(tǒng)內(nèi)而影響空氣動力效率是非常必要的?；旌弦后w中比例較小的一部分從混合區(qū)進(jìn)入下部深度氧化區(qū)。這個區(qū)域內(nèi)溶解氧含量極高，停留時間較長，因此有極高的BD去除率。同時飽含的溶氣也有

5、利于后續(xù)氣浮澄清池中的固液別離。深度氧化區(qū)內(nèi)的混合液體以極快的速度(2/s)進(jìn)入氣浮澄清池，這可保證砂粒和固體物質(zhì)不會沉積在井的底部?；旌弦后w行至上外表過程中的快速減壓可以產(chǎn)生經(jīng)過充分充氧的低密度的懸浮物。再經(jīng)過氣浮澄清池中的有效別離，可以產(chǎn)生結(jié)合密實(shí)的生物絮體和高質(zhì)量的待消毒和排放的液體。1.3工藝特點(diǎn)與其他污水生物處理工藝相比，VT技術(shù)具有以下特點(diǎn)：(1)運(yùn)行費(fèi)用低。通常只有傳統(tǒng)活性污泥法的一半以下。(2)占地少。本系統(tǒng)構(gòu)造非常緊湊，所需占地面積通常只有傳統(tǒng)工藝的10%20%。(3)環(huán)境影響校和傳統(tǒng)工藝相比，VT工藝的V(揮發(fā)性有機(jī)化合物)排放量是最低的。由于占地小，也便于根據(jù)特定需要將系

6、統(tǒng)置于封閉的建筑之內(nèi)。4)維修、管理方便。并可以通過自動控制，實(shí)現(xiàn)無人值守。(5)抗沖擊負(fù)荷才能強(qiáng)。1.4主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)BD去除率95%；出水BD15g/L，SS15g/L；去除1kgBD耗電0.8kh。對城市污水而言，每處理13水耗電0.1kh左右；占地面積僅為傳統(tǒng)污水處理工藝的10%20%。2VD處理工藝2.1工藝概況VD工藝是一種高溫好氧污泥消化技術(shù)，初沉污泥及剩余活性污泥經(jīng)VD工藝處理后，可轉(zhuǎn)化成美國環(huán)境保護(hù)局(USEPA)FR?503條規(guī)定的A級生物固體。A級生物固體可直接用作土壤肥料，徹底解決污泥的最終處置問題。該工藝的核心是深埋于地下的井式高壓反響器(見圖2)。該反響器深一般是

7、110，井的直徑通常是0.53，所占面積僅為傳統(tǒng)污泥消化技術(shù)的一個零頭。圖2VD污泥處理工藝示意VERTADT是一個高效的高溫好氧污泥消化過程。與其他高溫消化系統(tǒng)相比，其不同之處在于將3個獨(dú)立的功能區(qū)放在1個反響器中進(jìn)展。井筒的最上部是第一級反響區(qū)，包括一個同心通風(fēng)試管和用于混合液體循環(huán)的再循環(huán)帶。混合區(qū)在第一級反響區(qū)的下部，位于整個井筒的1/2深度處。在井筒上部區(qū)域所發(fā)生的高速率生物氧化所需的空氣注入?yún)^(qū)域，為空氣循環(huán)提升提供動力。第二級反響區(qū)域在井筒的底部，井徑3，井深一般約100，是普通好氣氧化所用氣量的10%。詳細(xì)由污水濃度及污泥量確定。2.2工藝流程參見圖2，詳細(xì)工藝過程如下：起始階段

8、，空氣通過入流管進(jìn)入混合區(qū)以產(chǎn)生循環(huán)。升起氣泡產(chǎn)生一個密度坡度，從而導(dǎo)致空氣在氧化區(qū)內(nèi)循環(huán)。一旦這個循環(huán)建立并穩(wěn)定后，空氣注入點(diǎn)轉(zhuǎn)移到混合區(qū)的下部。未處理的污泥通過入流管在混合區(qū)空氣注入點(diǎn)的同等高度進(jìn)入液體循環(huán)。壓力和深度導(dǎo)致了高的氧氣傳導(dǎo)速率從而保證混合區(qū)內(nèi)的混合溶液中具有高的溶解氧量。氧化區(qū)內(nèi)高的反響速率保證了有機(jī)物能在垂直循環(huán)圈的上部被生物氧化。再循環(huán)液體沿著井筒的豎壁到達(dá)上部箱體中，在那里含有廢氣的氣泡可以將廢氣釋放入大氣中。去掉這些微生物呼吸作用產(chǎn)生的氣態(tài)產(chǎn)物，對于防止這些廢氣重新回到系統(tǒng)內(nèi)影響空氣動力效率是非常必要的?；旌弦后w中比例較小的一部分從混合區(qū)進(jìn)入下部第二級消化區(qū)。這個區(qū)域

9、內(nèi)溶解氧含量極高，停留時間較長，所以，污泥中剩余的有機(jī)物在此被高度氧化。同時所含的溶氣也有利于后續(xù)產(chǎn)物池中的固液別離。此過程最關(guān)鍵和最重要的特點(diǎn)是在這個過程中隨著有機(jī)物的氧化，污泥溫度不斷升高，并利用周圍良好的保溫環(huán)境使反響器的溫度得到穩(wěn)定。消化后的污泥以極快的速度到達(dá)地表的產(chǎn)物箱，這個速度可以保證砂粒和固體物質(zhì)不會沉積在井底?；旌弦后w行至上外表過程中快速的減壓可以導(dǎo)致固體物質(zhì)從液體中別離并懸浮于外表。別離出來的高濃度生物具有不同的用處。廢液循環(huán)至二級處理以便于達(dá)標(biāo)排放。2.3工藝特點(diǎn)VD污泥處理技術(shù)與傳統(tǒng)的厭氧及好氧污泥處理工藝相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)投資剩在大多數(shù)情況下，總投資比傳統(tǒng)工藝低。(2)占地校本系統(tǒng)構(gòu)造非常緊湊，占地面積校(3)處理效果好。在處理過程中，揮發(fā)性固體要減少40%50%。經(jīng)處理后的出廠污泥可到達(dá)USEPA污泥A級標(biāo)準(zhǔn)。污泥經(jīng)脫水后，可以直接用作土壤肥料，徹底解決污泥的最終處置問題。(4)運(yùn)行費(fèi)用為傳統(tǒng)高溫好氧消化的一半以下。(5)對經(jīng)消化后的污泥，只需投加少量的有機(jī)絮凝劑進(jìn)展污泥脫水，就可使污泥的含水率降至65%70%。(6)環(huán)境影響校采用VD污泥處理工藝，異味氣體和揮發(fā)性有機(jī)物的排放量很低。