第六章 生物法设备8-25

2023/2/11第六章生物法污水处理设备常规活性污泥法主体构筑物曝气与鼓风曝气设备生物膜法设备SBR系列工艺与专用滗水器厌氧法系列工艺与设备单体设备附属设备成套设备管线生产线方法：普通活性污泥法完全混合法深井曝气法生物吸附法A/O、A2/O、UCT工艺曝气池设计：工艺选择，结构设计二沉池设计污泥回流设备推流式曝气池结构设计（1）长条形，淹没式进水口，流速0.2-0.4m/s，长宽比5-10，长度50-70m（2）宽深比1-2，有效水深3-5m，超高0.5m，表面曝气机械平台高出1m（3）曝气器的布置：布满池底：池底一侧：底层:3-4.5m中层:6-8m，池深中部浅层：3-4m，可采用1.2m以下的风压（4）中位放水管：距池底1/2或1/3，培养污泥排空管：纵向0.002坡度，80-100mm污泥回流设备常用叶片泵（离心泵，最好螺旋泵或单螺杆泵）鼓风曝气池：可选择空气提升器曝气性能指标(1)动力效率(Ep)又称标准曝气效率。指在标准条件下(20℃、1大气压)，每消耗1kW·h电能转移到混合液中的氧量，(2)氧的利用率或氧的转移效率(EA)：转移到混合液中的氧量占总供氧量的百分比。小气泡扩散器6-12%微孔曝气器：15-25%(3)充氧能力(EL)：在标准条件下，单位时间内机械曝气装置转移到混合液中的氧量，单位为kgO2/h。一般表示一台机械曝气设备的充氧能力。如何应用上述三个性能评价指标？对于鼓风曝气设备，其工作性能常用动力效率(Ep)、氧的利用率或氧的转移效率(EA)来评定。为比较各种空气扩散装置的性能，将其装于水深1m处，以含氧量1mg/L时的EA值作为互相比较的指标，EA值愈高，空气扩散装置的效率愈高。对于机械曝气设备，其工作性能常用动力效率(Ep)、充氧能力(EL)来评定，而无法用氧的利用率或氧的转移效率(EA)来评定。在实际应用中，往往还采用推动力或推动容量来评价，是指水平轴式表面机械曝气设备使沟内混合液达到0.3m/s平均流速时，每米有效长度所能推动的水的容积。鼓风曝气系统组成空气净化器鼓风机空气输配管系统曝气器三叶式罗茨鼓风机外型离心鼓风机外型多极离心风机离心鼓风机房扩散器大气泡空气扩散装置：曝气竖管中气泡空气扩散装置：穿孔管和网状膜空气扩散器小气泡空气扩散装置：扩散板和扩散管水力剪切空气扩散装置固定螺旋曝气器动态曝气器微气泡空气扩散器：微孔曝气器（100μm）微孔曝气装置（1）高密度聚乙烯覆盘形微孔曝气器(Domediffuser)一般主要由聚乙烯曝气壳、底盘、橡胶垫圈、压紧圈、联接座、布气管组成，大多采用钟罩型。（2）橡胶膜微孔曝气器带有若干开闭式孔眼的弹性橡胶膜敷设在支撑基体上，当带压气体进入支撑基体与橡胶膜之间时，弹性孔眼张开而产生切割气流的作用主要由上盖、合成橡胶膜、支撑架、底座、密封垫等组成，合成橡胶膜上的孔眼数目大约有2100～2500个。盘形橡胶膜微孔曝气器鼓风曝气系统的设计包括曝气方法的选择、充氧量和供氧量的计算、曝气设备的设计等。充氧量和供氧量的计算鼓风曝气设备的设计扩散装置的选择及其布置、空气管的布置与管径计算、鼓风机的选择鼓风曝气系统机械曝气系统曝气系统的能耗约占活性污泥法处理厂总能耗的50%以上。目前，污水厂的充氧动力效率据统计：鼓风曝气为1.1～2.2kgO2/(kW·h)，机械表曝为0.5～1.7kgO2/(kW·h)生物膜法：生物滤池[普通生物滤池或滴滤池、高负荷生物滤池和塔式生物滤池、曝气生物滤池(BAF)]生物转盘生物接触氧化法生物流化床[两相生物流化床、三相生物流化床]利用滤料高比表面积带来的高浓度生物膜的氧化降解能力对污水进行快速净化，此为生物氧化降解过程；同时，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的悬浮物，且保证脱落的生物膜不会随水漂出，此为截留作用。需另外建造两个池子，一为反冲洗储备水池(可与消毒池合并考虑)，二为反冲洗出水缓冲池。滤池每运行一定周期(24～48h)即进行气、水联合冲洗，反冲洗泥水先进入缓冲池，慢慢回流入初沉池。曝气滤头：HQ-LT-1滤板、滤头布置图第四节SBR系列工艺与专用滗水器SBR工艺SBR工艺变形：ICEAS、CASS、DAT-IAT、C-TECH滗水器的分类及结构进水期1-4h曝气反应期6-12h沉降期0.5-1h排水期0.5-1h闲置排泥期0.5-1h出水循环SBR反应运行周期SBR的优点SBR处理工艺不需要调节池、二沉池等处理构筑物，也不用污泥回流设备，且布局紧凑，因此，基建、运行、管理费用大大减少。SBR法的污泥沉降性好，污泥指数SVI低，活性污泥菌胶团密实，污泥容易沉淀，可有效控制污泥膨胀，保证出水水质。一般出水水质较好BOD5<=10mg/L,SS<=10mg/L,去除COD较常规法高。可以实现硝化、反硝化，具有脱氮、除磷功效（做了深度处理的活）操作灵活，可以进行多种运行方式，通过调节运行方式（可以改变各阶段的运行时间），可使总氮去除率近73%，总磷去除率达96.6%耐冲击负荷强，由于高浓度污水是逐渐进入反应器，进反应器的原污水只占反应器容积的2/3左右，有稀释作用。可以实现自动控制，应用电动阀、液位计、电动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可使本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制SBR缺点进出水不连续，运行控制复杂，需频繁切换水头损失大峰值需氧量高（1）循环式活性污泥工艺（CyclicActivatedSludgeSystem,CASS)一般分为微生物选择区(第一区)、第二区和第三区(主反应区)三部分比例：1:2:17微生物选择区在厌氧或兼氧条件下运行，其基本功能是防止产生污泥膨胀，同时还具有促进磷的进一步释放和强化反硝化的作用。是一种传统的吸附再生活性污泥工艺与SBR工艺的有机结合连续回流,回流量(20%)较传统活性污泥法(50-100%)小,且在同一构筑物内,回流系统简单可实现同步硝化反硝化,脱氮效果好(在无硝化液回流条件下,深度脱氮)可用于大型污水处理厂尤其适合含较多工业废水的城市污水及要求N,P去除的污水（2）ICEAS工艺间歇式循环延时曝气系统(IntermittentCycleExtendedAerationSystem)3-5m/s优点：主反应区处于沉淀或滗水阶段、停曝搅拌阶段，连续进水可为反硝化和厌氧放磷提供碳源、提高脱氮除磷效果连续进水，操作方便，适于较大规模污水处理缺点：是进水贯穿于整个周期，沉淀期间的进水会造成主反应区水流紊动，影响沉淀效果。容积利用率低，<60%脱氮除磷效果一般（3）DAT-IAT工艺主体构筑物由一个连续曝气池(DAT池)和一个间歇曝气池(IAT池)串联而成DAT池为预反应池，连续进水、连续曝气(也可间歇曝气)，池中水流呈完全混合流态，绝大部分有机物在此降解；出水连续流入IAT池，IAT池运行操作也由进水、反应、沉淀、出水和待机五个阶段组成，连续进水、间歇曝气；清水和剩余活性污泥由IAT池排出。每组反应池中DAT池和IAT池容积相等，中间设两道导流墙，两道导流墙之间为导流区，其宽度为1.5m左右。不会对干扰IAT池的污泥沉淀完全混合状态除了上述SBR变型工艺之外，还有：IDEA(IntermittentDecantedExtendedAeration，间歇排水延时曝气工艺)IBCASP(IntermittentBidirectionalCyclicActivatedSludgeProcess，间歇式双向循环活性污泥法)BioCos(BiologicalCombinedSystem，生物组合工艺)MSBR(ModifiedSBR，改良型SBR)TypicalTwoBasinCASS™SBRLayout三、滗水器的分类与结构（第九分册专用机械）主要功能：(1)追随水位连续排水的性能：为分离澄清后的上清液，滗水器的集水器应靠近水面，在上清液排出的同时，能随反应池水位的变化而变化，具有连续排水的性能。(2)定量排水的功能：运作时应不扰动沉淀的污泥，又不将池中的浮渣带出，按规定的流量排放。(3)有高可靠性：在排水或停止排水的运行中，有序的动作应正确平稳、安全可靠、耗能小、使用寿命长。

固定式滗水器(1)固定短管式；(2)双层固定管式；(3)虹吸式滗水器柔性管滗水器(1)注气式柔性管滗水器；(2)钢索式柔性管滗水器(3)门控式柔性管滗水器；(4)可调节柔性管式滗水器套筒式滗水器

旋转式滗水器(1)压筒旋转式滗水器；(2)注气旋转式滗水器；(3)绳索牵引旋转式滗水器;(4)螺杆传动旋转式滗水器；(5)电动推杆旋转式滗水器2.1固定式滗水器由固定不变的排水管组成，不随水位的变化而运动，因此仅适用于不追随水位变化的场合。(1)单层固定管式也称为固定深度滗水器，没有集水管，直接由池壁伸出排水管，靠手动阀的启闭进行操作，一般作为事故时的备用。(2)双层固定管式

利用手动阀或电磁阀完成滗水工作，由于曝气时管内会流入污水，所以排水时必须先排污水，在集水口需考虑防止浮渣进入。(3)虹吸式滗水器常用气锁式虹吸滗水器，滗水深度0.5～1.0m。主要由滗水短管、排水支管、排水总管、U形管、进/排气电磁阀等。滗水短管吸口向下，上端用排水支管、排水总管连接，排水总管与U形管相通。运行时通过控制进/排气阀的开闭，采用U形管水封封气，来形成滗水器中循环间断的真空和充气状态。滗水的最低水面限制在短管吸入口以上，以防止浮渣或泡沫进入。2.2柔性管滗水器属升降式滗水器，由浮箱、堰槽、柔性排水管和导轨等组成，柔性排水管可以是橡胶软管或波纹管，考虑到管子越粗柔性越差，故采用柔性管作排水管时，滗水量一般不宜过大。(3)门控式柔性管滗水器

主要由浮箱、阀式堰口、排水管、导向轮组和气动元件组成。该类滗水器追随水位变化的力是浮力，工作时先由配重块局部调节好堰口初始状态下的浸没深度，然后开通气源，气缸内活塞移动，开启堰口拍门进行溢流出水。排水工作完成后，关闭气源，使气缸处于静止状态，拍门靠自重复位，同时拖动气缸内的活塞恢复原位，等待下一个循环动作。亦可与液位配合，进行自动控制。(4)可调节柔性管式滗水器滗水器主体为不锈钢材料，通过高强度橡胶管或柔性波纹管将T型排水系统与收水系统相连，收水系统由浮筒及进水头组成，后者由由气缸、闸门、曲轴等组成。开始排水时，通入压缩空气至气缸，气动活塞带动曲轴打开闸门，开始排水；停止排水时，将输气软管中的空气排出，通过曲轴将闸门关闭；滗水器不工作时，闸门处在常闭状态。2.3套筒式滗水器属升降式滗水器中的刚性管滗水器，由可升降的集水堰槽和套筒组成，按照传动方式有丝杠式和钢绳式