【文章內(nèi)容簡介】 必然要求人們改革工藝，過去由于厭氧生物處理的效率不盡人意， 處理時間也較慢， 所以未引起人們的重視， 僅僅用來處理污泥或高濃度有機污水的預(yù)處理，但現(xiàn)在由于能源緊張， 厭氧生物處理由于能產(chǎn)生能源物質(zhì)—甲烷而越來越引起人們的青睞， 由此也出現(xiàn)了許多新的工藝?！佑|氧化工藝 圖21 厭氧接觸氧化工藝 厭氧相對好氧來講，具有能耗低，可回收沼氣，運轉(zhuǎn)便宜，產(chǎn)泥量少等優(yōu)點。厭氧處理出水往往達不到排放要求，需進一步用好氧方法進行處理，使出水達到排放標準。但是鑒于厭氧反應(yīng)的原理，決定了厭氧反應(yīng)的時間較長（停留時間約12～48小時）。且由于有沼氣產(chǎn)生，臭氣和安全問題必須予以重視，操作要求相對也高得多?！佑|氧化工藝 圖22水解接觸氧化工藝水解酸化池是利用厭氧反應(yīng)中的水解酸化階段，而放棄停留時間長的甲烷發(fā)酵階段。由于水解酸化池可使廢塑料清洗廢水中的大分子難降解有機物轉(zhuǎn)化為小分子易降解有機物，出水的可生化性能得到改善，使得好氧處理單元的停留時間小于傳統(tǒng)工藝。生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物處理法，兼具兩種方法的優(yōu)點。其特點是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣對污水進行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動狀態(tài)，以保證污水與污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。并且此法抗沖擊負荷能力強，污泥產(chǎn)量較低，無需污泥回流，運行穩(wěn)定，運行管理簡單，適用于場地小、水量小、水質(zhì)波動較大和微生物不易培養(yǎng)等情況。 SBR工藝圖23 SBR工藝圖 序批式間歇活性污泥法（簡稱SBR法）用于廢塑料清洗廢水處理，COD去除率可達95%以上。該法對水質(zhì)水量的變化適應(yīng)能力強，操作靈活，耐沖擊負荷，可防止污泥膨脹，運行管理自動化，可脫氮除磷，出水水質(zhì)好，且占地面積和基建投資小，因此，特別適用于中小水量的污水處理。但好氧處理工藝存在曝氣耗能大，污泥產(chǎn)量大的缺點，故單一使用好氧工藝處理有機物濃度高的廢水經(jīng)濟上很不劃算。 根據(jù)以上分析，三種方案各有自己的優(yōu)勢與不足。但綜合比較，方案二著眼于整個系統(tǒng)的處理效率和經(jīng)濟效益，并克服了其它兩方案的缺點，又有不同于傳統(tǒng)工藝的特點和自身的優(yōu)勢，故被確定為本設(shè)計的生化處理工藝。 方案確定及優(yōu)化分析根據(jù)廢塑料清洗廢水的特點和本設(shè)計的具體要求，擬采用水解酸化和CASS相結(jié)合的組合工藝。水解酸化是一種厭氧處理工藝，可大幅度地去除廢水中的懸浮物和有機物，同時具有較好的抗沖擊負荷性能和污泥量少等特點，是良好的好氧處理前的預(yù)處理。CASS工藝是SBR的一種新型變型工藝，綜合了SBR的綜合特點，具有生化反應(yīng)推動力大、產(chǎn)泥量低沉淀效果好、容積較小、占地省、出水水質(zhì)好等特點[。兩者相結(jié)合對廢塑料清洗廢水的處理CODcr、BOD5去除率分別達90%以上，可確保CODcr、BODNH3N等污染物達標排放。在分析了原水水質(zhì)和出水達到的排放標準的基礎(chǔ)上決定采用的處理工藝如圖24。 進水 篩網(wǎng)調(diào)節(jié)池 隔油沉淀池水解酸化池CASS反應(yīng)池 污泥回流砂濾池投氯間 消毒池 貯泥池出水 污泥晾干外運圖24廢塑料清洗廢水污水處理工藝流程圖工藝流程說明： 廢塑料清洗廢水先經(jīng)過篩網(wǎng)去除較大的顆粒雜質(zhì)，避免造成后續(xù)處理設(shè)施發(fā)生堵塞等問題。然后廢水進入調(diào)節(jié)池，起到調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)，確保廢水處理系統(tǒng)穩(wěn)定、連續(xù)運行的作用。隔油沉淀池，廢水中的油脂、懸浮物等被進一步大幅度地分離去除，從而有效降低后續(xù)生化處理工藝的有機負荷，提高整個系統(tǒng)的處理效率。出水中含有的油污經(jīng)隔油沉淀池去除提高CASS池的可生化性。水解酸化池，廢水中復(fù)雜大分子有機物被降解成小分子溶解性有機物和有機酸，為后續(xù)好氧反應(yīng)器提供優(yōu)質(zhì)的底物，提高了整個處理系統(tǒng)的抗沖擊負荷能力和穩(wěn)定性。污水進入CASS池通過微生物的生物酶吸附污水中大部分可溶性有機物，經(jīng)歷一個高負荷的基質(zhì)快速積累過程有效的降低CODcr、BOD5及NH3N等高濃度污染物的濃度，污水進入消毒池消毒處理后保證水質(zhì)達到國家要求的出水標準并進行回用。在整個處理過程中產(chǎn)生的污泥進污泥濃縮和脫水工藝后外運處理。本設(shè)計的兩個主要處理單元為水解酸化和CASS（好氧生化處理）。該工藝與傳統(tǒng)“活性污泥法”工藝的比較見表21表21 廢水處理工藝性能比較工藝流程項目推薦工藝傳統(tǒng)“活性污泥法”投資費用省基建、設(shè)備費約高20～30%占地面積省略大達標狀況及處理效率對CODcr、BODNH3N去除率可達90%以上部分有機物難降解，CODcr、BOD5及NH3N達標困難運行費用較低高20%以上污泥處置污泥量較小污泥量大，需單獨的污泥穩(wěn)定及消化處理設(shè)施，處置費高管理及操作管理簡單、隱患少存在污泥膨脹隱患維修一般方便根據(jù)處理要求和處理工藝流程，各級處理單元的污染物去除率分析如下表22所示。廢水經(jīng)各工藝單元處理后達到要求的出水標準。表22各單元去除率水質(zhì)特征處理單元CODcrmg/lBOD5mg/lSSmg/lNH3Nmg/l動植物油mg/l備注預(yù)處理單元進水水質(zhì)8003005006050水量100m3/d出水水質(zhì)7202702504017去除率10%10%50%20%85%水解酸化進水水質(zhì)7202702504017出水水質(zhì)5762161004017去除率20%20%60%00CASS反應(yīng)池進水水質(zhì)5762161004017出水水質(zhì)8020802017去除率%%20%50%0消毒池進水水質(zhì)8020802017出水水質(zhì)8020802017去除率00000出水水質(zhì)—8020802017第3章 主要設(shè)備設(shè)計計算 格柵格柵是一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)組成，安裝在污水管道、泵房、集水井的進口處或處理廠的端部，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負荷并使之正常運行。格柵按形狀，可分為平面格柵和曲面格柵兩種。按截留污物的清除方式，可分為人工清除和機械清除。人工清渣格柵適用與小型污水處理廠，為了使工人易于清渣作業(yè)，避免清渣過程中的柵渣掉回水中，格柵安裝角度以45o75o為宜。，為改善勞動與衛(wèi)生條件，都應(yīng)采取機械清渣格柵。 格柵的設(shè)計計算如下：進入格柵池的設(shè)計流量Qmax ：Qmax =100m3/d= 由于流量過小，故選用規(guī)格為200*400mm的固體平面篩網(wǎng)即可滿足要求。由于廢塑料清洗廢水水質(zhì)、水量變化大，為了適應(yīng)這一變化，特設(shè)置了調(diào)節(jié)池使廢水充分均質(zhì)，防止廢水中的有機雜質(zhì)的沉淀。 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計流量Q=；停留時間T=8h。 設(shè)計計算 選用矩形平面對角線出水調(diào)節(jié)池 式中：T——停留時間，h。 由于場地限制，其有效水深h2取3m，調(diào)節(jié)池的面積：式中：2——有效水深，m。 池寬取4m，池長取4m。 。 調(diào)節(jié)池尺寸為4m4m。 設(shè)計說明污水泵房用于提升污水廠的污水，以保證污水能在后續(xù)處理構(gòu)筑物內(nèi)暢通的流動，長寬高分別取4m,3m,3m。 設(shè)計流量Q=100m3/d= 選泵前總揚程估算經(jīng)過估算。 （見表41）,考慮自由水頭為1m,則水泵總揚程為：H=+++ = 選泵 根據(jù)流量Q=,揚程H=。，每臺水泵的流量為：Q=65m3/h，揚程為H=12m，考慮選用2臺水泵，其中一臺備用。平流式隔油池與平流式沉淀池在構(gòu)造上基本相同，如圖32。所以將二者功能容為一體，設(shè)計成一個池體，按平流式沉淀池計算。圖31平流式隔油池示意圖廢水從隔油沉淀池的一端流入，以較低的水平流速(2～6mm/s)流經(jīng)池子，流動過程中，密度小于水的油粒上升到水面，密度大于水的顆粒雜質(zhì)沉于池底，污水從隔油沉淀池的另一端流出。在隔油沉淀池的出水端設(shè)置集油管收集油污。為了及時排油及排除底泥，在大型隔油沉淀池應(yīng)設(shè)置刮油刮泥機。刮油刮泥機的刮板移動速度一般應(yīng)與池中流速相近，以減少對水流的影響。收集在排泥斗中的污泥由設(shè)在池底的排泥管借助靜水壓力排走。平流式隔油沉淀池表面一般設(shè)置蓋板，除便于冬季保持浮渣的溫度，從而保持它的流動性外，同時還可以防火與防雨。在寒冷地區(qū)還應(yīng)在池內(nèi)設(shè)置加溫管，以便必要時加溫。設(shè)計計算如下： 沉淀區(qū)的表面積 (31) 式中： A——沉淀區(qū)表面積，m2；——最大設(shè)計流量，m3/h； q——表面水力負荷，m3/( m2﹒h) m3/( m2﹒h)。 (32) 式中：h2——沉淀區(qū)有效水深，m；t——沉淀時間，h。 沉淀區(qū)有效容積 (33) 式中： V——沉淀區(qū)有效容積，m3。 沉淀池長度 (34)式中： L——沉淀池長度，m； v——最大設(shè)計流量時的水平流速，mm/s，一般不大于5mm/s。 沉淀區(qū)的總寬度 (35) 式中： B——沉淀區(qū)總寬度，m； 貯泥斗的容積 (36) 式中： V1——貯泥斗的容積，m3； h4——貯泥斗高度，m；S1,S2——分別為貯泥斗下口和上口的面積。 隔油沉淀池總高 (37) 式中： H——隔油沉淀池的總高,m；h1——超高，m，；h2——有效水深，m；h3——緩沖層高度，m，；h4——污泥區(qū)高度，m， 水解酸化池 水解酸化是兼氧厭氧技術(shù)，兼性菌（主要是產(chǎn)酸菌）在缺氧或厭氧條件下，將廢水中結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的大分子有機物分解成小分子中間產(chǎn)物。同時，部分有毒物質(zhì)及一些帶色基團的分子鍵被打開，降低了廢水中有毒物質(zhì)的濃度。厭氧生物反應(yīng)分為水解、酸化、產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷四個階段，完成整個厭氧過程需時很長，但其中水解、酸化階段反應(yīng)條件溫和、速率快，本方案即將厭氧過程控制在此階段，作為一種預(yù)處理手段，水解酸化并沒有很大程度降低廢水中的CODCr 和BOD5，而是使廢水中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大分子有機物，在生物催化劑作用下降解轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)簡單的小分子有機物，即廢水中的不溶性的復(fù)雜大分子有機物降解成小分子溶解性底物，溶解性有機物再轉(zhuǎn)化為有機酸、醇、二氧化碳、各種低級有機酸及氫等，廢水的毒性得以降低，可生化性得以提高，為后續(xù)生物氧化反應(yīng)器提供了優(yōu)質(zhì)底物，給好氧過程創(chuàng)造了條件。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖32：圖32 水解酸化池結(jié)構(gòu)示意圖設(shè)計計