第六章 生物法設(shè)備8-25

2023/2/11第六章生物法污水處理設(shè)備常規(guī)活性污泥法主體構(gòu)筑物曝氣與鼓風(fēng)曝氣設(shè)備生物膜法設(shè)備SBR系列工藝與專用潷水器厭氧法系列工藝與設(shè)備單體設(shè)備附屬設(shè)備成套設(shè)備管線生產(chǎn)線方法：普通活性污泥法完全混合法深井曝氣法生物吸附法A/O、A2/O、UCT工藝曝氣池設(shè)計(jì)：工藝選擇，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二沉池設(shè)計(jì)污泥回流設(shè)備推流式曝氣池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）長(zhǎng)條形，淹沒(méi)式進(jìn)水口，流速0.2-0.4m/s，長(zhǎng)寬比5-10，長(zhǎng)度50-70m（2）寬深比1-2，有效水深3-5m，超高0.5m，表面曝氣機(jī)械平臺(tái)高出1m（3）曝氣器的布置：布滿池底：池底一側(cè)：底層:3-4.5m中層:6-8m，池深中部淺層：3-4m，可采用1.2m以下的風(fēng)壓（4）中位放水管：距池底1/2或1/3，培養(yǎng)污泥排空管：縱向0.002坡度，80-100mm污泥回流設(shè)備常用葉片泵（離心泵，最好螺旋泵或單螺桿泵）鼓風(fēng)曝氣池：可選擇空氣提升器曝氣性能指標(biāo)(1)動(dòng)力效率(Ep)又稱標(biāo)準(zhǔn)曝氣效率。指在標(biāo)準(zhǔn)條件下(20℃、1大氣壓)，每消耗1kW·h電能轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量，(2)氧的利用率或氧的轉(zhuǎn)移效率(EA)：轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量占總供氧量的百分比。小氣泡擴(kuò)散器6-12%微孔曝氣器：15-25%(3)充氧能力(EL)：在標(biāo)準(zhǔn)條件下，單位時(shí)間內(nèi)機(jī)械曝氣裝置轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量，單位為kgO2/h。一般表示一臺(tái)機(jī)械曝氣設(shè)備的充氧能力。如何應(yīng)用上述三個(gè)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)？對(duì)于鼓風(fēng)曝氣設(shè)備，其工作性能常用動(dòng)力效率(Ep)、氧的利用率或氧的轉(zhuǎn)移效率(EA)來(lái)評(píng)定。為比較各種空氣擴(kuò)散裝置的性能，將其裝于水深1m處，以含氧量1mg/L時(shí)的EA值作為互相比較的指標(biāo)，EA值愈高，空氣擴(kuò)散裝置的效率愈高。對(duì)于機(jī)械曝氣設(shè)備，其工作性能常用動(dòng)力效率(Ep)、充氧能力(EL)來(lái)評(píng)定，而無(wú)法用氧的利用率或氧的轉(zhuǎn)移效率(EA)來(lái)評(píng)定。在實(shí)際應(yīng)用中，往往還采用推動(dòng)力或推動(dòng)容量來(lái)評(píng)價(jià)，是指水平軸式表面機(jī)械曝氣設(shè)備使溝內(nèi)混合液達(dá)到0.3m/s平均流速時(shí)，每米有效長(zhǎng)度所能推動(dòng)的水的容積。鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)組成空氣凈化器鼓風(fēng)機(jī)空氣輸配管系統(tǒng)曝氣器三葉式羅茨鼓風(fēng)機(jī)外型離心鼓風(fēng)機(jī)外型多極離心風(fēng)機(jī)離心鼓風(fēng)機(jī)房擴(kuò)散器大氣泡空氣擴(kuò)散裝置：曝氣豎管中氣泡空氣擴(kuò)散裝置：穿孔管和網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散器小氣泡空氣擴(kuò)散裝置：擴(kuò)散板和擴(kuò)散管水力剪切空氣擴(kuò)散裝置固定螺旋曝氣器動(dòng)態(tài)曝氣器微氣泡空氣擴(kuò)散器：微孔曝氣器（100μm）微孔曝氣裝置（1）高密度聚乙烯覆盤形微孔曝氣器(Domediffuser)一般主要由聚乙烯曝氣殼、底盤、橡膠墊圈、壓緊圈、聯(lián)接座、布?xì)夤芙M成，大多采用鐘罩型。（2）橡膠膜微孔曝氣器帶有若干開(kāi)閉式孔眼的彈性橡膠膜敷設(shè)在支撐基體上，當(dāng)帶壓氣體進(jìn)入支撐基體與橡膠膜之間時(shí)，彈性孔眼張開(kāi)而產(chǎn)生切割氣流的作用主要由上蓋、合成橡膠膜、支撐架、底座、密封墊等組成，合成橡膠膜上的孔眼數(shù)目大約有2100～2500個(gè)。盤形橡膠膜微孔曝氣器鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括曝氣方法的選擇、充氧量和供氧量的計(jì)算、曝氣設(shè)備的設(shè)計(jì)等。充氧量和供氧量的計(jì)算鼓風(fēng)曝氣設(shè)備的設(shè)計(jì)擴(kuò)散裝置的選擇及其布置、空氣管的布置與管徑計(jì)算、鼓風(fēng)機(jī)的選擇鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)機(jī)械曝氣系統(tǒng)曝氣系統(tǒng)的能耗約占活性污泥法處理廠總能耗的50%以上。目前，污水廠的充氧動(dòng)力效率據(jù)統(tǒng)計(jì)：鼓風(fēng)曝氣為1.1～2.2kgO2/(kW·h)，機(jī)械表曝為0.5～1.7kgO2/(kW·h)生物膜法：生物濾池[普通生物濾池或滴濾池、高負(fù)荷生物濾池和塔式生物濾池、曝氣生物濾池(BAF)]生物轉(zhuǎn)盤生物接觸氧化法生物流化床[兩相生物流化床、三相生物流化床]利用濾料高比表面積帶來(lái)的高濃度生物膜的氧化降解能力對(duì)污水進(jìn)行快速凈化，此為生物氧化降解過(guò)程；同時(shí)，利用濾料粒徑較小的特點(diǎn)及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的懸浮物，且保證脫落的生物膜不會(huì)隨水漂出，此為截留作用。需另外建造兩個(gè)池子，一為反沖洗儲(chǔ)備水池(可與消毒池合并考慮)，二為反沖洗出水緩沖池。濾池每運(yùn)行一定周期(24～48h)即進(jìn)行氣、水聯(lián)合沖洗，反沖洗泥水先進(jìn)入緩沖池，慢慢回流入初沉池。曝氣濾頭：HQ-LT-1濾板、濾頭布置圖第四節(jié)SBR系列工藝與專用潷水器SBR工藝SBR工藝變形：ICEAS、CASS、DAT-IAT、C-TECH潷水器的分類及結(jié)構(gòu)進(jìn)水期1-4h曝氣反應(yīng)期6-12h沉降期0.5-1h排水期0.5-1h閑置排泥期0.5-1h出水循環(huán)SBR反應(yīng)運(yùn)行周期SBR的優(yōu)點(diǎn)SBR處理工藝不需要調(diào)節(jié)池、二沉池等處理構(gòu)筑物，也不用污泥回流設(shè)備，且布局緊湊，因此，基建、運(yùn)行、管理費(fèi)用大大減少。SBR法的污泥沉降性好，污泥指數(shù)SVI低，活性污泥菌膠團(tuán)密實(shí)，污泥容易沉淀，可有效控制污泥膨脹，保證出水水質(zhì)。一般出水水質(zhì)較好BOD5<=10mg/L,SS<=10mg/L,去除COD較常規(guī)法高?？梢詫?shí)現(xiàn)硝化、反硝化，具有脫氮、除磷功效（做了深度處理的活）操作靈活，可以進(jìn)行多種運(yùn)行方式，通過(guò)調(diào)節(jié)運(yùn)行方式（可以改變各階段的運(yùn)行時(shí)間），可使總氮去除率近73%，總磷去除率達(dá)96.6%耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)，由于高濃度污水是逐漸進(jìn)入反應(yīng)器，進(jìn)反應(yīng)器的原污水只占反應(yīng)器容積的2/3左右，有稀釋作用?？梢詫?shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，應(yīng)用電動(dòng)閥、液位計(jì)、電動(dòng)計(jì)時(shí)器及可編程序控制器等自控儀表，可使本工藝過(guò)程實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化，而由中心控制SBR缺點(diǎn)進(jìn)出水不連續(xù)，運(yùn)行控制復(fù)雜，需頻繁切換水頭損失大峰值需氧量高（1）循環(huán)式活性污泥工藝（CyclicActivatedSludgeSystem,CASS)一般分為微生物選擇區(qū)(第一區(qū))、第二區(qū)和第三區(qū)(主反應(yīng)區(qū))三部分比例：1:2:17微生物選擇區(qū)在厭氧或兼氧條件下運(yùn)行，其基本功能是防止產(chǎn)生污泥膨脹，同時(shí)還具有促進(jìn)磷的進(jìn)一步釋放和強(qiáng)化反硝化的作用。是一種傳統(tǒng)的吸附再生活性污泥工藝與SBR工藝的有機(jī)結(jié)合連續(xù)回流,回流量(20%)較傳統(tǒng)活性污泥法(50-100%)小,且在同一構(gòu)筑物內(nèi),回流系統(tǒng)簡(jiǎn)單可實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化,脫氮效果好(在無(wú)硝化液回流條件下,深度脫氮)可用于大型污水處理廠尤其適合含較多工業(yè)廢水的城市污水及要求N,P去除的污水（2）ICEAS工藝間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣系統(tǒng)(IntermittentCycleExtendedAerationSystem)3-5m/s優(yōu)點(diǎn)：主反應(yīng)區(qū)處于沉淀或潷水階段、停曝?cái)嚢桦A段，連續(xù)進(jìn)水可為反硝化和厭氧放磷提供碳源、提高脫氮除磷效果連續(xù)進(jìn)水，操作方便，適于較大規(guī)模污水處理缺點(diǎn)：是進(jìn)水貫穿于整個(gè)周期，沉淀期間的進(jìn)水會(huì)造成主反應(yīng)區(qū)水流紊動(dòng)，影響沉淀效果。容積利用率低，<60%脫氮除磷效果一般（3）DAT-IAT工藝主體構(gòu)筑物由一個(gè)連續(xù)曝氣池(DAT池)和一個(gè)間歇曝氣池(IAT池)串聯(lián)而成DAT池為預(yù)反應(yīng)池，連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)曝氣(也可間歇曝氣)，池中水流呈完全混合流態(tài)，絕大部分有機(jī)物在此降解；出水連續(xù)流入IAT池，IAT池運(yùn)行操作也由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和待機(jī)五個(gè)階段組成，連續(xù)進(jìn)水、間歇曝氣；清水和剩余活性污泥由IAT池排出。每組反應(yīng)池中DAT池和IAT池容積相等，中間設(shè)兩道導(dǎo)流墻，兩道導(dǎo)流墻之間為導(dǎo)流區(qū)，其寬度為1.5m左右。不會(huì)對(duì)干擾IAT池的污泥沉淀完全混合狀態(tài)除了上述SBR變型工藝之外，還有：IDEA(IntermittentDecantedExtendedAeration，間歇排水延時(shí)曝氣工藝)IBCASP(IntermittentBidirectionalCyclicActivatedSludgeProcess，間歇式雙向循環(huán)活性污泥法)BioCos(BiologicalCombinedSystem，生物組合工藝)MSBR(ModifiedSBR，改良型SBR)TypicalTwoBasinCASS?SBRLayout三、潷水器的分類與結(jié)構(gòu)（第九分冊(cè)專用機(jī)械）主要功能：(1)追隨水位連續(xù)排水的性能：為分離澄清后的上清液，潷水器的集水器應(yīng)靠近水面，在上清液排出的同時(shí)，能隨反應(yīng)池水位的變化而變化，具有連續(xù)排水的性能。(2)定量排水的功能：運(yùn)作時(shí)應(yīng)不擾動(dòng)沉淀的污泥，又不將池中的浮渣帶出，按規(guī)定的流量排放。(3)有高可靠性：在排水或停止排水的運(yùn)行中，有序的動(dòng)作應(yīng)正確平穩(wěn)、安全可靠、耗能小、使用壽命長(zhǎng)。

固定式潷水器(1)固定短管式；(2)雙層固定管式；(3)虹吸式潷水器柔性管潷水器(1)注氣式柔性管潷水器；(2)鋼索式柔性管潷水器(3)門控式柔性管潷水器；(4)可調(diào)節(jié)柔性管式潷水器套筒式潷水器

旋轉(zhuǎn)式潷水器(1)壓筒旋轉(zhuǎn)式潷水器；(2)注氣旋轉(zhuǎn)式潷水器；(3)繩索牽引旋轉(zhuǎn)式潷水器;(4)螺桿傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)式潷水器；(5)電動(dòng)推桿旋轉(zhuǎn)式潷水器2.1固定式潷水器由固定不變的排水管組成，不隨水位的變化而運(yùn)動(dòng)，因此僅適用于不追隨水位變化的場(chǎng)合。(1)單層固定管式也稱為固定深度潷水器，沒(méi)有集水管，直接由池壁伸出排水管，靠手動(dòng)閥的啟閉進(jìn)行操作，一般作為事故時(shí)的備用。(2)雙層固定管式

利用手動(dòng)閥或電磁閥完成潷水工作，由于曝氣時(shí)管內(nèi)會(huì)流入污水，所以排水時(shí)必須先排污水，在集水口需考慮防止浮渣進(jìn)入。(3)虹吸式潷水器常用氣鎖式虹吸潷水器，潷水深度0.5～1.0m。主要由潷水短管、排水支管、排水總管、U形管、進(jìn)/排氣電磁閥等。潷水短管吸口向下，上端用排水支管、排水總管連接，排水總管與U形管相通。運(yùn)行時(shí)通過(guò)控制進(jìn)/排氣閥的開(kāi)閉，采用U形管水封封氣，來(lái)形成潷水器中循環(huán)間斷的真空和充氣狀態(tài)。潷水的最低水面限制在短管吸入口以上，以防止浮渣或泡沫進(jìn)入。2.2柔性管潷水器屬升降式潷水器，由浮箱、堰槽、柔性排水管和導(dǎo)軌等組成，柔性排水管可以是橡膠軟管或波紋管，考慮到管子越粗柔性越差，故采用柔性管作排水管時(shí)，潷水量一般不宜過(guò)大。(3)門控式柔性管潷水器

主要由浮箱、閥式堰口、排水管、導(dǎo)向輪組和氣動(dòng)元件組成。該類潷水器追隨水位變化的力是浮力，工作時(shí)先由配重塊局部調(diào)節(jié)好堰口初始狀態(tài)下的浸沒(méi)深度，然后開(kāi)通氣源，氣缸內(nèi)活塞移動(dòng)，開(kāi)啟堰口拍門進(jìn)行溢流出水。排水工作完成后，關(guān)閉氣源，使氣缸處于靜止?fàn)顟B(tài)，拍門靠自重復(fù)位，同時(shí)拖動(dòng)氣缸內(nèi)的活塞恢復(fù)原位，等待下一個(gè)循環(huán)動(dòng)作。亦可與液位配合，進(jìn)行自動(dòng)控制。(4)可調(diào)節(jié)柔性管式潷水器潷水器主體為不銹鋼材料，通過(guò)高強(qiáng)度橡膠管或柔性波紋管將T型排水系統(tǒng)與收水系統(tǒng)相連，收水系統(tǒng)由浮筒及進(jìn)水頭組成，后者由由氣缸、閘門、曲軸等組成。開(kāi)始排水時(shí)，通入壓縮空氣至氣缸，氣動(dòng)活塞帶動(dòng)曲軸打開(kāi)閘門，開(kāi)始排水；停止排水時(shí)，將輸氣軟管中的空氣排出，通過(guò)曲軸將閘門關(guān)閉；潷水器不工作時(shí)，閘門處在常閉狀態(tài)。2.3套筒式潷水器屬升降式潷水器中的剛性管潷水器，由可升降的集水堰槽和套筒組成，按照傳動(dòng)方式有絲杠式和鋼繩式