污水处理技术

       


污水处理技术主要有三大类:物理处理法、化学处理法和生物处理法。生物法因其操作简便,处理效果好,无二次污染等而备受青睐。其中生物法又分为活性污泥法和生物膜法,厌氧处理和好氧处理

活性污泥法

以活性污泥为主体的废水生物处理方法。将空气连续鼓入含有大量溶解有机污染物的污水中,经过一段时间,水中形成繁殖有大量好氧型微生物的絮凝体——活性污泥,其上栖息着以菌胶团为主的微生物群,具有很强的吸附与氧化有机物的能力,能够吸附水中的有机物,活性污泥上的微生物以有机物为食,获得能量,并不断增长繁殖,有机物被分解、去除,使污水得以净化。

生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)进行有机污水处理的方法。在有溶解氧的条件下,生物膜上的微生物机体本身进行新陈代谢并对有机物进行分解,产生的二氧化碳等无机物沿着相反的方向,即从生物膜经过附着水层转移到流动的废水或空气中去。这样一来,出水的有机物含量减少,废水得到了净化。

技术特点

对水量、水质、水温变动适应性强;

处理效率高,效果好;

适用范围广;

成本低、运行费用少;

可处理的水量大,方法成熟。


厌氧-好氧活性污泥法(AO)

指通过厌氧区和好氧区的各种组合以及不同的污泥回流方式来去除水中有机污染物和氮、磷等的污水处理方法,简称AO法。

工艺原理:

厌氧反应器,原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入,本反应器主要功能是释放磷,同时将部分有机物进行氨化;好氧反应器——曝气池,这一反应单元是多功能的,去除BOD,硝化和吸收磷等均在此处进行。

工艺特点

系统简单,运行费低,占地小;

以原污水中的含碳有机物和内源代谢产物为碳源,节省了投加外碳源的费用;

好氧池在后,可进一步去除有机物;

缺氧池在先,由于反硝化消耗了部分碳源有机物,可减轻好氧池负荷;

反硝化产生的碱度可补偿硝化过程对碱度的消耗。

应用领域:

随着科技的进步和社会发展的需要,活性污泥应用领域已经向多个方向拓展,从城市污水到工业废水,从低浓度废水到高浓度废水,从印染废水到重金属废水等等。在城市污水和一些工业废水的处理中,特别是在规模较大的场合,已占有极大的优势,成为主体处理工艺。

处理效果:

BOD5的去除率较高,可达90~95%,脱氮效率为70-80%。


膜生物反应器(MBR)

MBR是一种以膜为载体,把生物反应和分离相结合,能改变反应进程和提高反应效率的设备。

工艺原理:

膜生物反应器是一种高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型水处理技术。中空纤维膜的应用取代活性污泥法中的二沉池,进行固液分离,有效的达到了泥水分离的目的。充分利用膜的高效截留作用,能够有效地截留硝化菌,完全保留在生物反应器内,使硝化反应保证顺利进行,有效去除氨氮,避免污泥的流失,并且可以截留一时难于降解的大分子有机物,延长其在反应器的停留时间,使之得到最大限度的分解。

工艺特点:

能高效地进行固液分离,出水水质良好且稳定,可以直接回用;

由于膜的高效截留作用,可使微生物完全截留在生物反应器内,使运行控制更加灵活稳定;

生物反应器内能维持高浓度的微生物量,处理装置容积负荷高,占地面积省;

有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留和生长,系统硝化效率得以提高;

膜生物反应器一般都在高容积负荷、低污泥负荷下运行,剩余污泥产量低,降低了污泥处理费用;

易于实现自动控制,操作管理方便。

应用领域:

膜生物反应器广泛适用于生活小区、宾馆饭店、度假区、学校、写字楼等分散用户的日常生活污水处理、回用及啤酒、制革、食品、化工等行业的有机污水处理。膜生物反应器的产水常用于灌溉、洗涤、环卫、造景等非饮用功能。适用于各类工业企业、宾馆、饭店、学校、医院、住宅区、洗衣房等的废水处理、中水处理及原有污水设施的升级改造等。

处理效果:

应用MBR技术后,主要污染物的去除率可达:COD≥90%、SS≥95%。产水悬浮物和浊度几近于零,处理后的水质良好且稳定,可以直接回用,实现了污水资源化。


曝气生物滤池(BAF

曝气生物滤池是一种将生物氧化机理与深层过滤机理有机结合的新型污水生物处理技术,体积小、出水水质好、具有模块化结构并可自动化操作。

工艺原理:

池内填装粒状滤料载体形成固定床,微生物群附着于载体表面形成生物膜,滤料层中下部进行曝气供氧,污水与空气同向流或逆向流通过粒状滤料载体层,依靠附着于载体表面的生物膜对污染物的吸附、氧化和分解,可使污水净化,粒状滤料层同时具有物理截留过滤作用。

工艺特点: 

填料表面保持较高的生物量(可达10-15g/L),易于挂膜且运行稳定;

同步发挥生物氧化作用、生物吸附絮凝和物理截留作用,出水水质好,可满足回用要求; 

曝气量低,运行能耗较低;

池容积和占地面积小,基建费用大大降低;

运行管理简单方便。 

应用领域:

曝气生物滤池的应用范围较为广泛,其在水深度处理、微污染源水处理、难降解有机物处理、低温污水的硝化、低温微污染水处理中都有很好的处理效果。在市政污水处理、污水处理回用、生活污水处理、电厂污水处理回用及其他行业废水处理等工程中都有应用。

处理效果:

作为二级处理,曝气生物滤池出水水质能满足城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准,COD≤50mg/L,SS≤10 mg/L,氨氮≤5 mg/L。

            

升流式厌氧污泥床反应器(UASB

废水通过布水装置依次进入底部的污泥层和中上部污泥悬浮区,与其中的厌氧微生物进行反应生成沼气,气、液、固混合液通过上部三相分离器进行分离,污泥回落到污泥悬浮区,分离后废水排出系统,同时回收产生的沼气。

工艺原理:

UASB反应器的上部设置气、固、液三相分离器,下部为污泥悬浮层区和污泥床区,废水由反应器底部均匀泵入污泥床区,与厌氧污泥充分接触反应,有机物被厌氧微生物分解成沼气。液体、气体与固体形成混合液流上升至三相分离器,使三者很好地分离,使80%以上的有机物被转化为沼气,完成废水处理过程。其优势主要体现在颗粒污泥的形成使反应器内的污泥浓度大幅度提高,水力停留时间因此大大缩短,从而提高运行效率。

 工艺特点: 

可处理高浓度废水,对难降解的大分子有机物去除效果良好;

 不需供氧,降低了运行费用,且产生再生能源——沼气; 

不会产生污泥膨胀,剩余污泥量少,污泥易处理;

反应器容积和系统占地小,投资少;

操作简单、运行方便、易于维护管理。

应用领域:

到目前为止,UASB上升式厌氧污泥床技术已成功应用于造纸、食品、酒类酿造、垃圾渗滤液、柠檬酸及医药化工等诸多行业的废水处理中。

处理效果:

作为生化反应的前端处理工艺,COD去除率达70-95%,BOD5的去除率可达90%,为后续处理提供有利条件。      


反渗透(RO

反渗透装置是将特定高分子材质的、具有选择性的半透薄膜组成的基本单元与其他部件组装在一起的组合构件。它能够在外加压力作用下,使水溶液中的水和某些特定组分选择性透过,从而达到纯化或浓缩、分离的目的。  

工艺特点:

无相变,常温运行;

处理效率高,操作方便,维护简单;

易于扩建;

可进行远程监控。 

工艺流程:

通过水箱收集废水,采用增压泵进行水压辅助,废水通过增压水泵输送到石英砂过滤器、活性碳过滤器和阳离子软化器进行初步的水处理,经过预处理的水在经过精密过滤器(又称保安过滤器)后进入反渗透主机,进行反渗透处理。

应用领域:

目前,反渗透技术应用较为广泛,常应用于:酒类制造及降度用水;医药、电子等行业用水的前期制备;化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备;锅炉补给水除盐软水;海水、苦咸水淡化;造纸、电镀、印染、食品等行业用水及废水处理;城市污水深度处理。

处理效果:

反渗透对不同物质的脱除率主要由物质的结构和分子量决定,对高价离子及复杂单价离子的脱除率可以超过99%,对单价离子如:钠离子、钾离子、氯离子的脱除率稍低,但也超过了98%;对分子量大于100的有机物脱除率也可过到98%,但对分子量小于100的有机物脱除率较低。


超滤(UF

超滤是一种加压膜分离技术,即在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制薄膜,而使大分子溶质不能透过,截留在膜内,从而将大分子物质除去,使水得到了净化。

工艺原理:

超滤原理也是一种膜分离过程原理,利用一种压力活性膜,在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒物和分子量相对较高的物质,而使水和小的溶质颗粒透过膜而被分离。因此,当水通过超滤膜后,水中含有的大部分胶体、悬浮颗粒、细菌、藻类、COD及有机物会被除去,保证了出水悬浮物接近零的优良出水水质,可以直接回用。  

应用领域:

超滤法在水处理及其他工业净化、浓缩、分离过程中应用广泛,可以作为工艺过程的预处理,也可以作为工艺过程的深度处理。超滤膜技术的应用领域已经很广,主要包括食品工业、饮料工业、乳品工业、生物发酵、生物医药、医药化工、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水处理、资源回收以及环境工程等等。

处理效果:

能够很好地分离分子量较大的有机以及无机离子等,出水悬浮物接近于零。                   


污水处理一体化

一体化污水处理设备是将初沉池、I、II级接触氧化池、二沉池、污泥池集中一体的设备,并在I、II级接触氧化池中进行鼓风曝气,使接触氧化法和活性污泥法有效的结合起来,同时具备两者的优点,并克服两者的缺点,使污水处理水平进一步提高。

工艺特点:

抗冲击负荷的能力强; 

具有脱氮除磷能力,并可以通过调节设备的构造,达到处理工业废水,生活污水,城市污水的能力;

出水水质稳定,污泥产量少并易于处理;

潜水泵可设于设备之中,减少工程投资; 

设备可设于地面上,也可埋于地下。埋于地下时,上部可用于绿化,厂区占地面积少,地面构筑物少; 

易于完成自动控制,管理操作简单;

设备可以连接在汽车上做成移动式一体化污水处理设备。   

应用领域:

一体化污水处理设备适用于住宅小区、村庄、村镇、办公楼、商场、宾馆、饭店、疗养院、机关、学校、部队、医院、高速公路、铁路、工厂、矿山、旅游景区等生活污水和与之类似的屠宰、水产品加工、食品等中小型规模工业有机废水的处理和回用。

处理效果:

经该设备处理的污水,水质达到城镇污水处理排放标准一级B标准,COD≤60mg/L,SS≤20 mg/L,氨氮≤8 mg/L。