當(dāng)前位置：全球化工設(shè)備網(wǎng) > 技術(shù) > 論文文集 > 正文

反沖洗過濾器氧化溝污水處理工藝及其發(fā)展

作者： 2015年06月01日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量：
字號：T | T
氧化溝又名連續(xù)循環(huán)曝氣池 , 是活性污泥法的一種變形。氧化溝污水處理工藝自投入使用以來。由于其出水水質(zhì)好、運(yùn)行穩(wěn)定、管理方便等技術(shù)特點(diǎn),已經(jīng)在國內(nèi)外廣泛的應(yīng)用于生活污水和工業(yè)污水的治理。
反沖洗過濾器氧化溝污水處理工藝及其發(fā)展
反沖洗過濾器氧化溝污水處理工藝及其發(fā)展
   氧化溝又名連續(xù)循環(huán)曝氣池 , 是活性污泥法的一種變形。氧化溝污水處理工藝自投入使用以來。由于其出水水質(zhì)好、運(yùn)行穩(wěn)定、管理方便等技術(shù)特點(diǎn),已經(jīng)在國內(nèi)外廣泛的應(yīng)用于生活污水和工業(yè)污水的治理。目前應(yīng)用較為廣泛的氧化溝類型包括: 帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝、奧爾伯氧化溝、T 型氧化溝、DE 型氧化溝和一體化氧化溝。
   本文主要介紹氧化溝的結(jié)構(gòu)、機(jī)理、存在的問題及其最新發(fā)展。 
   曝氣器氧化溝是由荷蘭衛(wèi)生工程研究所在上世紀(jì)50年代研制開發(fā)的廢水生物處理技術(shù), 是活性污泥法的一種改型, 屬延時曝氣的一種特殊形式。其基本特征是曝氣池呈封閉、環(huán)狀跑道式, 池體狹長, 池深較淺, 在溝槽中設(shè)有表面曝氣裝置。廢水和活性污泥以及各種微生物混合在溝渠中作不停地循環(huán)流動, 完成對廢水的硝化與反硝化處理。生物氧化溝兼有完全混合式、推流式和氧化塘的特點(diǎn)。在技術(shù)上具有凈化程度高、耐沖擊、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、操作簡單、運(yùn)行管理方便、維修簡單、投資少、能耗低等特點(diǎn)。氧化溝在空間上形成了好氧區(qū)、缺氧區(qū)和厭氧區(qū), 具有良好的脫氮功能。從氧化溝的運(yùn)行方式看, 分為連續(xù)運(yùn)行和交替運(yùn)行, 而在連續(xù)運(yùn)行方式中, 氧化溝作為曝氣池使用, 必須設(shè)二沉池, 從而又有分建和合建的區(qū)分; 帕斯韋爾、卡魯塞爾、奧貝爾氧化溝均屬連續(xù)運(yùn)行方式。而多溝方式, 往往不設(shè)二沉池, 氧化溝系統(tǒng)的一部分可以當(dāng)作沉淀池交替運(yùn)行。氧化溝工藝在我國污水處理領(lǐng)域取得了飛速發(fā)展, 許多大學(xué)對此均深有研究, 如今氧化溝工藝已經(jīng)成為一種成熟的活性污泥污水處理工藝在全國范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。
   幾點(diǎn)認(rèn)識當(dāng)前活性污泥法在污水處理工藝選擇中占約90% , 而成熟的氧化溝工藝無疑成為活性污泥處理方法的首選, 在某種程度上它同時具備了厭氧——缺氧——好氧的功能, 與A-A-O生物脫氮工藝甚至有異曲同工之妙, 然而在大型污水處理廠的建設(shè)方面, 氧化溝工藝仍然有待進(jìn)一步改進(jìn)。氧化溝技術(shù)的發(fā)展不僅體現(xiàn)在數(shù)量增加上, 也體現(xiàn)在處理規(guī)模和處理對象的不斷擴(kuò)大上。氧化溝的處理能力為500 萬人口當(dāng)量至1000 萬人口當(dāng)量, 既能用于生活污水的處理, 也能用于工業(yè)廢水和城市污水的處理。經(jīng)過幾十年的實(shí)踐和發(fā)展, 氧化溝技術(shù)被認(rèn)為是出水水質(zhì)好、運(yùn)行穩(wěn)定、基建投資費(fèi)用和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低的污水生物處理方法。根據(jù)其構(gòu)造和運(yùn)行特征, 并根據(jù)不同的發(fā)明者和專利情況氧化溝可分為不同的類型, 下面介紹幾種工程中常用的具有代表性的氧化溝。
   1  氧化溝
   1.1  氧化溝的特征
   氧化溝是一種單溝式環(huán)形氧化溝, 水深5 m 以上, 水與污泥混合后在溝渠內(nèi)作不停地循環(huán)流動。每組溝渠的同一端安裝一個垂直表面曝氣機(jī), 該曝氣機(jī)兼有供氧和推流攪拌作用。  氧化溝獨(dú)特的池型與相應(yīng)的曝氣設(shè)備布局使之形成了靠近曝氣機(jī)下游的富氧區(qū)和曝氣機(jī)上游以及外環(huán)的缺氧區(qū), 這不僅有利于生物凝聚, 還使活性污泥易于沉淀。由于曝氣機(jī)周圍的局部地區(qū)能量強(qiáng)度比傳統(tǒng)活性污泥曝氣池中的能量強(qiáng)度高很多, 使得氧的轉(zhuǎn)移效率大大提高, 平均傳氧效率達(dá)到至少2.1 kg/( kW·h) 。因此, 氧化溝具有極強(qiáng)的混合攪拌耐沖擊能力。當(dāng)有機(jī)負(fù)荷較低時, 可以停止某些曝氣器的運(yùn)行, 在保證水流攪拌混合循環(huán)流動的前提下, 節(jié)約能量消耗。和其他氧化溝工藝相比, 氧化溝占地面積少, 土建費(fèi)用低, 節(jié)能效果顯著, 管理維護(hù)簡單。其BOD 去除率高達(dá)95%～99%, 脫氮率可達(dá)90%以上, 除磷率在50%左右, 如配以投加混凝劑, 除磷效果可達(dá)95%。所以, 在所有的氧化溝處理工藝中它的應(yīng)用最廣泛。
    1.2  氧化溝的發(fā)展
    發(fā)展歷程可分為三代: 第一代普通氧化溝以去除BOD 為主要目的, 系統(tǒng)內(nèi)具備模糊的 A/O 系統(tǒng), 硝化作用和反硝化作用發(fā)生在同一池中, 具有一定的脫氮除磷效果。第二代氧化溝系統(tǒng)強(qiáng)化了普通氧化溝系統(tǒng)的脫氮除磷功能, 此系統(tǒng)在普通氧化溝前增加一個厭氧池和一個缺氧池, 以便有利于脫氮除磷。第三代氧化溝是在氧化溝系統(tǒng)前再加一個生物選擇區(qū)。該生物選擇區(qū)是利用高有機(jī)負(fù)荷篩選菌種, 抑制絲狀細(xì)菌的增長, 提高各污染物的去除率。其后的工藝原理與氧化溝系統(tǒng)相同。
    2  氧化溝
   氧化溝是具有脫氮除磷的新工藝之一, 因其在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上具有獨(dú)特優(yōu)勢而受到國內(nèi)外污水處理界的重視。 氧化溝是一種多渠道氧化溝系統(tǒng), 一般由3 條同心圓形成或橢圓形渠道組成, 各渠道之間相通。進(jìn)水先引入最外側(cè)的渠道, 在其中不斷循環(huán)流動的同時, 依次進(jìn)入下一個渠道, 相當(dāng)于一系列完全混合反應(yīng)池串聯(lián)在一起, 最后從中心渠道排出。渠內(nèi)設(shè)導(dǎo)向閥, 使進(jìn)水位于出水口的下游, 以避免污水的短流。曝氣設(shè)備多采用曝氣轉(zhuǎn)盤, 轉(zhuǎn)盤的數(shù)量取決于渠內(nèi)所需的溶解氧量, 水深一般3.5 m～4.5 m, 并保持溝底流速為0.3 m/s ～0.9 m/s。在3 條渠道系統(tǒng)中, 從外到內(nèi), 第一渠道的容積約為總?cè)莘e的60%～70%, 第二渠約為總?cè)莘e的20%～30%, 第三渠則僅占總?cè)莘e的10%。在運(yùn)行時應(yīng)保持第一、二及三渠的溶解氧分別為0 mg/L,1 mg/L,2 mg/L,即所謂三溝DO 的0- 1- 2 梯度分布。第一渠中氧的吸收率很高, 通常高于供氧速率, 供給的大部分溶解氧立即被消耗掉; 在第二、三渠道中, 氧的吸收率低, 盡管反應(yīng)池中的供氧量比較低, 溶解氧的量卻可以保持較高水平。這種供氧方式有以下幾個優(yōu)點(diǎn): 一是第一渠的供氧既能滿足降解BOD 需要, 又能維持渠內(nèi)的溶解氧為零, 這樣既能節(jié)約能耗, 又能滿足反硝化條件; 二是在第一渠缺氧的條件下, 微生物可進(jìn)行磷的釋放, 以使它們在好氧環(huán)境下吸收廢水中磷, 達(dá)到除磷效果; 三是在3 條溝渠中形成較大的溶解氧梯度, 有利于提高充氧效率。
    隨著氧化溝工藝優(yōu)越性的展現(xiàn), 采用此工藝的污水處理廠日益增多。我們應(yīng)對該工藝進(jìn)行更進(jìn)一步的實(shí)際應(yīng)用考察和性能研究, 為今后的工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理提供參考依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo), 使其適合國內(nèi)需要且能最大限度地發(fā)揮功效。
    3 交替式氧化溝
交替式氧化溝有二池交替( D 型) 和三池交替( T 型) 運(yùn)行的氧化溝。它們可以在不設(shè)二沉池的條件下連續(xù)運(yùn)行,溝深可以在2 m～3.5 m 之間調(diào)整。D 型氧化溝由容積相同的A,B 兩池組成, 串聯(lián)運(yùn)動, 交替地作為曝氣池和沉淀池, 一般以8 h 為一個運(yùn)動周期。
   D 型交替式氧化溝以去除BOD 為主, 若要同時脫氮除磷, 就需在氧化溝前后分別增設(shè)厭氧池和沉淀池。而三溝式氧化溝脫氮除磷可在同一反應(yīng)器中完成。總之, 這種交替式運(yùn)行工藝提高了處理效率, 同時脫氮除磷效果顯著。但其容積利用率比較低, 使其占地面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他氧化溝工藝, 因此在選擇工藝時, 應(yīng)慎重考慮, 權(quán)衡利弊。
  4 一體化氧化溝
一體化氧化溝又稱合建式氧化溝。廣義地說, 一體化氧化溝就是不單獨(dú)設(shè)二沉池及污泥回流裝置的氧化溝。這一意義上的氧化溝包括早期間歇運(yùn)行的氧化溝和。狹義的氧化溝是指充分利用氧化溝的較大容積與水面, 在不影響氧化溝正常運(yùn)行的情況下, 通過改進(jìn)氧化溝部分區(qū)域的結(jié)構(gòu)或在溝內(nèi)設(shè)置一定的裝置, 使泥水分離過程在溝內(nèi)完成的氧化溝。
與其他氧化溝相比, 一體化氧化溝處理效果不是很好, 主要原因是:其一, 由于固液分離器和氧化溝渠的一體化設(shè)計(jì), 使出水易受水質(zhì)、水量波動的影響, 影響出水效果; 其二, 對固液分離器的設(shè)計(jì)和安裝要求較高, 但工程上往往達(dá)不到要求。但一體化氧化溝也有顯著優(yōu)點(diǎn): 由于省去了二沉池, 占地面積小, 污泥自動回流, 管理更方便, 能耗少, 投資成本和運(yùn)行費(fèi)用較低。所以, 該工藝特別適合在小城市和小城鎮(zhèn)的污水處理、旅游景點(diǎn)的生活污水處理及類似情況下推廣。
   5 各種類型氧化溝的發(fā)展方向
( 1) 發(fā)展生物除磷脫氮技術(shù)。至今氧化溝系統(tǒng)多為活性污泥法,可以借鑒生物膜理論,提高單位反應(yīng)器的微生物總量,從而提高有機(jī)負(fù)荷,但需著重解決水力設(shè)計(jì)問題。
( 2) 提高氧化溝中微生物的活性。在氧化溝中投加專一菌種、投入鐵鹽, 使微生物馴化成生物鐵,投入活性炭增強(qiáng)菌膠團(tuán)的形成并提高耐毒性沖擊等都是氧化溝技術(shù)的研究方向。
( 3) 提高氧化溝設(shè)備性能和監(jiān)控技術(shù), 使氧化溝系統(tǒng)進(jìn)一步節(jié)能。提高表面曝氣機(jī)、水下推進(jìn)器的性能,減少維修工作量。利用DO, ORP 等多目標(biāo)監(jiān)控技術(shù)及變頻技術(shù)是今后氧化溝科學(xué)運(yùn)行的必由之路。
( 4) 提高氧化溝的耐寒、耐毒性能,減少占地面積和工程造價。
   6 結(jié)語
作為一種成熟的生物處理方法, 氧化溝具有處理效果好、能耗低、基建投資省、運(yùn)行管理簡單、污泥生成量少、耐沖擊負(fù)荷等優(yōu)點(diǎn)。在進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)時應(yīng)充分分析該技術(shù)在不同工程中的應(yīng)用狀況, 吸收消化國內(nèi)工程設(shè)計(jì)的成功經(jīng)驗(yàn), 結(jié)合各地的水量、水質(zhì)特征及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平, 綜合確定氧化溝類型和具體的設(shè)計(jì)參數(shù)。
全球化工設(shè)備網(wǎng)（http://www.bhmbl.cn ）友情提醒，轉(zhuǎn)載請務(wù)必注明來源:全球化工設(shè)備網(wǎng)！違者必究.
免責(zé)聲明：1、本文系本網(wǎng)編輯轉(zhuǎn)載或者作者自行發(fā)布，本網(wǎng)發(fā)布文章的目的在于傳遞更多信息給訪問者，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)，同時本網(wǎng)亦不對文章內(nèi)容的真實(shí)性負(fù)責(zé)。
2、如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題，請?jiān)?0日內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將在第一時間作出適當(dāng)處理！有關(guān)作品版權(quán)事宜請聯(lián)系：+86-571-88970062