幾十年來,在汙水處理領域,活性汙泥法無疑是一(yī)種被廣泛使用(yòng)並(bìng)有良好(hǎo)效果的汙水生物處理(lǐ)技術。但是隨著社會的不斷進步,城市(shì)規模擴大以及人類對居住環境的日益重視,活性汙泥法的不足越來越突出地顯現在人們的眼前。 占地巨大 人口的不斷膨脹使城(chéng)市(shì)變得擁(yōng)擠,許多城市土地稀缺,而采用活性汙泥法的汙水處理廠動輒幾公頃(qǐng),甚至幾十公頃的占地無疑成為(wéi)一種製約(yuē)。
環境惡劣 巨大的汙(wū)水處理構築物大麵積暴露在大(dà)氣(qì)之中,極易產生臭(chòu)氣汙染,周圍居民無法忍受。因此,越來越多的居民拒絕與汙水處理廠為鄰。
性能不穩定 由於是一種懸浮狀(zhuàng)態(tài)的微生物膠團,活(huó)性汙泥的濃度通常在6000毫克/升以下,外界環境(jìng)(溫(wēn)度,汙染物濃度等)極易對(duì)處(chù)理效果產生影響(xiǎng),甚至造成汙(wū)泥膨脹,使處理水(shuǐ)質惡化(huà)。
上世紀八十年代,一種針對以上問題研發出來(lái)的新的汙水處理技術首(shǒu)先在法國得以運用(yòng),這就是“淹沒式固定生物膜曝氣濾池”。法國OTV公司在淹沒式固定生物(wù)膜曝(pù)氣濾池領域擁有近20年的工程設計、建設和運行經驗,並且在世界各地建設了100多座類似工藝的(de)汙水處理廠,其中一種工藝便是BiosesTYR(r)生物濾池。
BiosesTYR(r) 則是一種經過改良的新一代上向流曝氣生物(wù)濾池。它既可(kě)以用於汙水的二級處理,也可以用於處理出水需要回用等其它(tā)要求的汙水深度處理,並且能夠達(dá)到(dào)很高的排放水質標準。
基本結構
BiosesTYR(r)工藝是一種淹沒式上向流生物濾池,其濾料為比重小1的球形顆(kē)粒並漂浮(fú)在水中,我們稱之為BiosesTYRENETM。
每個生物(wù)濾池單元包括:
*進水管和位於(yú)濾池底(dǐ)部的配水渠(同時可(kě)用於反衝洗水的(de)排除);
*兩條空氣第(gesep.com管孔管),一條(tiáo)用於工藝曝氣,一條用於(yú)氣反衝洗;在硝化/反(fǎn)硝化反應時用兩條管道(dào),在單一硝化反應時曝氣和反衝洗為同一條管道;
*3~3.5米的濾料層,濾料表麵附著大量的微生物;
*濾池頂部有混凝土濾板,防止濾料的流失;
*濾板上安裝(zhuāng)有濾頭,用於濾池出水。
工藝原理
gesep 根據(jù)曝氣管道位置的不(bú)同設置可以控製硝化(huà)反應和反硝化反應的程度,也可以單獨進行硝化反應或反硝化反應。具有硝(xiāo)化和反硝(xiāo)化功能的BiosesTYR生物濾池,其曝氣管位於濾床中的經過計(jì)算的位置,將濾床分隔(gé)為下部厭氧區和上部好(hǎo)氧區,它可以(yǐ)去除所有可降解的汙染物,含碳汙染物(COD和BOD),懸(xuán)浮物(SS),氨氮和硝酸鹽(即總氮),反(fǎn)衝洗氣管位於濾池底部。
對於通常的僅需要進行硝化反應(對(duì)氨氮有(yǒu)要求),在曝氣和氣反衝洗時共用一根位於濾池底部的穿孔管,從而(ér)使整個濾(lǜ)床處於(yú)好氧狀態,它可以去除大部(bù)分可降解的汙染物,含碳汙染物(wù)(COD和BOD),懸(xuán)浮物(SS)和氨(ān)氮。
配水和進水:從**處理或二級處理出來的水通過配水堰均勻地分配到(dào)各(gè)個濾池的進水渠(qú)中,然後通過進水管重力(lì)流入濾池(chí)底部的配水渠,在進水管或渠上安(ān)裝有自動閥(fá)門,用於(yú)某些情況下(xià)的停止進水(比如在反衝洗的過程中),汙水(shuǐ)通過濾池底(dǐ)部的(de)配水渠進入(rù)到(dào)整個濾池,這些設計保證了濾池在整個截麵(miàn)上的均勻配水。同下向流濾池(如濾料的比重大於1)不同(tóng),該濾池的水頭保證了進(jìn)水配水的均勻,因此濾池底部不再需要濾頭(tóu)(那樣很容易(yì)堵塞)或(huò)者配水管網,並且在處理前不需要篩網。
濾料:BiosesTYRENETM濾料(liào)是一種(zhǒng)粒徑(jìng)小、形狀一致的球形濾料,其比重(chóng)小於1,具有很大的(de)比表麵積,這使它具有如下特性:
*濾料比表麵積大(dà),具有較高的淨化能力,處理負(fù)荷高;
*機械性能和物理化學性能好,不易磨損;
*濾料的原材料來自於國內的工業原(yuán)料,可就地生產加工,成本低廉;
*濾料損失極小,幾乎不用更換。
由濾料作為微生物的載體,其(qí)巨大的表麵積上附(fù)著了大量的微生物,在底部曝氣管所提供的氧(yǎng)的作(zuò)用下,汙水中的含碳汙(wū)染物(COD和BOD)被降(jiàng)解,氨氮則(zé)被氧化(huà)成硝基氮。
在硝化/反硝化的情況下,處理後的出水(shuǐ)需(xū)要進行回流,回流水和原水在(zài)進水渠中混合後進入濾池(chí),汙水首先進入濾床(chuáng)下部的厭氧區,在此進行反硝化反應,將回流水中的硝基氮(dàn)去除;然後進入上部(bù)的好氧(yǎng)區,在此將含碳汙染物分解,將氨氮轉化(huà)為硝基氮。
由於硝化、反硝化反應機理受進水水(shuǐ)溫的影響很(hěn)大,因此低進水水(shuǐ)溫將明(míng)顯影響生化反應的池容(róng)。但是,BiosesTYR(r)濾池具有(yǒu)足夠的停留(liú)時間(1~2小時),同時還80~100°C的工藝空氣的連續鼓入,因(yīn)此生化反應受外界氣候條件(jiàn)影響極小;同時,由於在濾池中(zhōng)的微生物是固定在載體上,而不象活性汙泥法懸浮在水(shuǐ)中,因此其單位體積內的生(shēng)物量極(jí)大,提高了處理效率。由於以上(shàng)兩個原因,較(jiào)低的進水水溫對其生化反(fǎn)應影響較小,BiosesTYR(r)濾池可以在8~30°C的範圍內正常運行。*後,汙水流經濾床的方向是壓縮濾料的方向,而不是擴展濾料的方向,由此也加強了對懸浮物質的截留作用,從而不再需要沉澱池。
濾池的處理出水:漂浮的濾料通過混凝土蓋板阻擋在濾池中(zhōng),蓋(gài)板上安裝有許多濾頭,可使處理(lǐ)後的出水流出,由於(yú)這些濾頭隻同處理(lǐ)後的水接觸,因(yīn)此避免了(le)堵塞;同時,由於這些(xiē)濾頭上麵沒有濾料,故而(ér)很容(róng)易進行維護。
濾池反衝洗:隨(suí)著懸浮物質的截留和(hé)生物膜的不斷生長,濾床需要定期進行反衝洗,即重力反衝洗和氣(qì)反衝(chōng),反衝洗後的水由濾(lǜ)池底部(bù)的集水溝(即進水暗(àn)渠)收集並排到一個集水池中。反衝冼水即(jí)濾池頂部濾板的上麵儲存的一定高度的清水層,此清水層在一組濾池中是相通的,清水層的高度是經過(guò)計算的,可使所儲存的水量足夠用於濾池的反衝冼(xiǎn)。由於反衝洗是通過重力進行並與正常過濾的方向相反,因此不再需要反衝冼水泵。
定期的(de)逆向流反衝洗可以去除過剩(shèng)的生物膜和所截(jié)留的懸浮物,而不需要使它通過整個濾床。向下(xià)的水的衝洗可以在*短路線內(nèi)把截留物衝出濾床,並且是截留物重力(lì)落下的方向,節約能耗且效率高。
反衝(chōng)洗過程如下:
*關閉濾池的進水閥,打開濾池底部的反衝洗排水閥;
*濾池頂部的清水重力流下,進(jìn)行預衝洗;
*然後輔以氣反衝(chōng)進**水聯合反衝;
*僅用空氣衝(chōng)洗和僅用水衝洗交替進行;
**後再僅用水衝洗。
反衝洗的控製程序分兩種:即(jí)時間控製(正常情(qíng)況下是24小時反衝洗一次)和壓差控製(即通過濾料層上下(xià)的壓力差進行自動起動運行)。
濾池的曝氣:每個濾池的工藝空氣(qì)和反衝洗空氣由同一台鼓風機堤供,鼓風機是(shì)不停止工作的。隻不(bú)過在進行硝(xiāo)化/反硝化型的濾池中,它們(men)的布氣管網是分開的,並且由閥門進行切換;而在單一(yī)硝化的濾池中,工(gōng)藝空氣和反衝洗空氣是同一布氣管網,兩(liǎng)種方式的供氣(qì)由濾池入口的調節閥調節(jiē)。
濾池的工藝性能:根據去除(chú)汙染物的不同,BiosesTYR(r)濾池可以分為除碳型,硝化型,硝化/反硝化型(xíng)以及後反硝化型。
由於濾料(liào)上附著的巨大而豐富的(de)生物膜,BiosesTYR(r)濾池的處理能(néng)力大大高於活性汙泥法。
主要優點
*由(yóu)於 BiosesTYR(r)工藝將濾池和生化反應器(qì)結合起來,因此不再需要沉澱池;
*占地麵積小,是常規工藝(yì)的1/4~1/5,節省大量征地和地基處理費用; *池(chí)容小(xiǎo),土建工程量比其它工藝少20%~40%;
*全部模塊化結構,改擴建容易,工(gōng)期短(duǎn);
*上部出水為清水,濾頭不易堵塞,檢修和更換容易。無需放(fàng)空濾池中濾(lǜ)料;
*可對廠區進行全封閉,無臭(chòu)味汙染,視覺和景觀效(xiào)果(guǒ)好(hǎo);
*不需要單(dān)獨的反衝冼水和反衝洗水泵,降低了設備投資和運行費用;
*穿孔管曝(pù)氣,節省設(shè)備投(tóu)資和維護費,效(xiào)率高。而膜式曝(pù)氣頭通常在運行兩年後開始喪失其效率;
*自動化程度(dù)高,操作人員少(shǎo);*低溫運行穩定,受溫度影(yǐng)響很小;
*由於其具有連續的物理過濾能(néng)力,一旦(dàn)生物反應發生問題,濾池仍可去除絕大部分的懸(xuán)浮物;而且僅需(xū)要幾(jǐ)天即可恢複生物處理能力,而活性汙泥法需要幾個星期才能恢複;
*工藝操作靈(líng)活,同一濾池內可同時完成硝化的反硝化的功能