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应用典范

小城镇生活污水处理及中水回用新技术

发布日期:2016-11-23

随着国家城镇化的推进,小城镇用水量呈上升态势,相应的污水排放量也会增加,同时国家提倡提高水资源的利用率,开辟中水新水源,结合这两点,本文提出了组合式一体化生物处理及膜分离技术。
1引言
我国的"水"存在两大主要问题:一是水资源短缺,二是水污染严重[1]。当前,国家大力推城镇化建设的进程,城镇用水量呈持续上升态势,相应的污水排放量也不断增加,城镇生活污水水质相对简单,处理难度较工业废水小,经过二级生化处理和深度处理后,是中水回用的一大水源,可用于农用灌溉、景观用水或市政用水等。尤其是在我国干旱缺水的小城镇,开辟污水处理及回用新技术,是今后解决经济发展与水资源矛盾的必由之路。
2技术介绍
组合式一体化生物处理及膜分离技术是微生物学、生物化学与膜分离技术相结合进行污水处理的新技术,特别适用于小城镇污水处理,尤其适用于水资源短缺,污水处理量少,处理点分散的小城镇。该处理工艺的功能主要由生化处理模块和膜处理模块两个单元设备来实现。一般污水经过格栅和调节池后,进入生化处理模块,利用微生物将有机污染物和氮去掉;再进入膜处理模块利用膜组件截留污水中的悬浮物,使出水达标,膜池污泥回流至生化处理模块自身氧化,污泥量极少,定期抽吸外运。与传统的生化污水处理技术相比,具有固液分离效果好、出水水质优、设备集中、占地面积小、污泥浓度高、剩余污泥少、便于管理和自动控制等优点,在小城镇中水回用和污水处理中有广阔的应用前景。
3.工艺流程
注:1、虚线图框中一体化钢制污水处理成套设备。
4.关键设备
4.1生化处理模块
生化处理模块采用地埋式一体化生活污水处理设备
地埋式一体化污水设备采用碳钢防腐材质,箱体安装于地表下,上留检修人孔。箱体组成:水解酸化池、二级生物接触氧化池、消毒池、风机房等组成。
污水处理装置采用可编程序控制器,设备的运行完全通过电器进行自动控制(可切换成手动控制模式),可完成水泵、风机的启闭和自动切换,并备有过压、缺相、短路等保护和报警功能。
地埋式一体化生活污水处理设备,集去除BOD5、COD、NH3-N于一身,具有技术性能稳定可靠,处理效果好,投资省,自动化运行,维护操作方便等特点。上面可以种植绿化,不会影响环境。
4.2膜处理模块
采用浸没式超滤膜处理模块,能有效进行固液分离,省去二沉池。对水量变化和水质变化适应能力强。出水水质较传统方式更好。剩余污泥少,处理费用低。自动化控制,操作简便。模块化设备,组合灵活,安装方便。
5.组合式一体化生物处理及中水回用技术的特点
1)模块化反应器,组合灵活,安装维护方便。膜生物反应器模块可根据处理需要进行灵活组合装配,以适应不同的处理需要。
2)结构紧凑,占地面积小,比传统生化处理减少占地约1/2。膜生物反应器仅用一个膜分离装置可完全实现常规生化处理中需要的二沉池和砂滤系统才能实现的功能,使系统变得较紧凑,因此减少了占地面积。
3)地埋式结构形式,适应低温气候。生化处理模块建造在地面冻土线以下,免受冬季气温影响,能保证处理出水效果。
4)处理效率高,出水水质好。膜的精密过滤特性(孔径小于0.1um),能够高效地进行固液分离,出水水质良好、稳定,出水悬浮物小于1mg/L,水可以回用。膜过滤几乎可以截留水中所有悬浮物,还可以截留混合液中的大分子物质和细菌、病毒等,使得出水水质较好。
5)容积负荷高,抗冲击能力强。由于膜的高效截留作用,使微生物停留在反应器内的时间大大延长,因而可以保持足够高的污泥浓度,换言之,我们有更多的微生物去分解污水中的污染物质。可提高反应器抵抗冲击负荷和有毒有害物质的能力以及系统运行的稳定性。
6)产生剩余污泥量少,减少污泥处理工作量和费用。剩余污泥量的大小主要取决于污泥停留时间长短、污泥负荷高低;污泥停留时间长、污泥负荷低,则剩余污泥就少;反之,则剩余污泥多。膜生物反应器剩余污泥之所以少,其原因在于:(1)不受污泥的沉淀性能指标(SV30、SVI)制约,通过大幅提高污泥回流利用,从而自由地延长污泥提留时间;(2)通过回流污泥提高污泥浓度(可达8000mg/L以上)来降低污泥负荷。
7)具有较高的脱氮效果。生化工艺去除氨氮必须依赖于硝化菌和反硝化菌的作用。而硝化菌生长特别缓慢,其成为脱氮的限制因子。若在传统工艺二沉池进行泥水分离,被吸附在出水悬浮物中的硝化菌以及游离水中的硝化菌随出水大量流失,导致生化系统中的硝化菌菌群比例低,脱氮效果不好。而通过膜的精密过滤,保证了99.99%的硝化菌完全截留并回流至前段的生化系统,维持硝化菌高浓度,有利于其生长和繁殖,从而使氨氮去除效果好。
8)自动化程度高,运行管理简便。
9)膜生物反应器模块化设计,通过小改造,可增大处理水量。由于膜生物反应器技术的模块化特征,生化池污泥浓度有很宽的可控范围,即使水量增加20-40%,在不增加生化池的前提下,只需要通过增加必要的膜组件模块,就能应对处理水量的增长。
6 结论和建议
为适应城镇化发展建设的新形势和环保节能减排的新要求,采用"组合式一体化生物处理及膜分离技术"可适应现有的中水回用需求,同时模块化的设备可适应不断增长的污水处理量。该技术占地面积小,安装运行维护简单,特别适用于小城镇污水处理和中水回用。污水处理站运行人员可,人工费用可大大降低,从而降低运行费用。
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