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1、污水处理工艺污水处理工艺-SBR生化处理工艺一、污水系统概述处理规模处理规模 一期300m3/h、二期300m3/h. 一期、二期污水处理站合建,确定废水处理站处理能力为600m3/h。主要主要来水组成来水组成压力流:气化渣水 70m3/h;低温甲醇洗废水3.5m3/h 乙二醇废水21m3/h;除盐水站排污21m3/h;其他装置生产废水31m3/h重力流:生活污水、地面冲洗水、未预见水9m3/h序号序号种类种类污水水质污水水质1DMO精馏精馏甲醇甲醇115mg/L碳酸钠碳酸钠184mg/L硝酸钠硝酸钠1612mg/LHCOONa218mg/L亚硝酸钠亚硝酸钠469mg/L2乙二醇精馏废水乙二醇
2、精馏废水二甲醚二甲醚0.85%甲酸甲酯甲酸甲酯3.12%甲醇甲醇3.42%乙醇乙醇0.2%3气化装置废水气化装置废水CODcr400mg/LBOD5300mg/L氨氮氨氮400mg/L悬浮物悬浮物150mg/L4多效蒸汽回收废水多效蒸汽回收废水甲醇甲醇500mg/L5生活用水生活用水氨氮氨氮35 mg/L悬浮物悬浮物200 mg/LCODcr300 mg/LBOD5200 mg/L6装置地坪冲洗水装置地坪冲洗水氨氮氨氮20 mg/L悬浮物悬浮物200 mg/LCODcr300 mg/LBOD5150 mg/L二、设计污水进水水质如下CODcr1200mg/l;BOD5600mg/l;NH3-N
3、210mg/l;SS 200mg/L;总氰化物 6.00mg/L;硫化物3.00mg/L;油类20.00mg/L;含盐量4000.00mg/L;PH 69。设计出水水质CODcr50mg/LBOD510mg/LSS 10mg/LNH3-N5mg/L总氮 15mg/L1、此废水的主要特点BOD5/CODcr0.5,废水可生化性良好,适合采用生物方法去除有机物。 B/C0.4可生化性较好,B/C0.4较难生化,B/C0.2不易生化。CODcr/NH3-N6.4,废水脱氮碳源比较充足,但还需额外投加少量碳源。废水中存在一定浓度的碱度,硝化过程需要消耗大量的碱度,而反硝化过程会释放一定量的碱度,但整个
4、硝化反硝化过程对碱度的需求量仍较大。SS200mg/L,无需特殊处理,经混凝沉淀后即可去除。生物处理对C、N、P 的基本比例要求大致为100:5:1,由于煤化工废水中含P量有限,因此本工程需要额外投加磷系营养盐以满足微生物的需要。结论结论: 本工程废水可生化性良好,适宜采用生化处理工艺,但需额外投加碳源、碱度及P 营养盐,以保证脱氮碳源及微生物生长的需要。格栅调节池指的是用以调节进水流量的构筑物。 目的目的:为了使构筑物和装置正常工作,不受废水高峰流量或浓度变化的影响,需在废水处理设施之前设置调节池。按照1.1裕度计算混凝沉淀池混凝沉淀池参数1 数量 2 座 2 尺寸 10m2.5m4.5m
5、3 参数表面负荷:300/10*2.5*4*2=1.5m3/m2.h(斜板沉淀池负荷可达到4)4 结构形式 材质:本体:碳钢防腐。溢流堰:PVC,配套搅拌机、斜板、排泥装置、扶梯2023-4-24三、污水的生化处理生物处理法生物处理法利用微生物的新陈代谢功能使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被溶利用微生物的新陈代谢功能使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被溶解并转化为无害的物质,包括好氧和厌氧生物处理两种方式。其中,好氧解并转化为无害的物质,包括好氧和厌氧生物处理两种方式。其中,好氧生物处理对生物处理对CODCOD的去除效果较好。的去除效果较好。好氧生物处理法好氧生物处理法主要分为活性污泥法
6、和主要分为活性污泥法和生物膜法。这两种方法中生物膜法。这两种方法中活性污泥法、氧化沟、活性污泥法、氧化沟、SBRSBR、A A2 2/O/O、曝气生物滤、曝气生物滤池、生物接触氧化、生物流化床几种工艺在国内外应用的较广泛。池、生物接触氧化、生物流化床几种工艺在国内外应用的较广泛。 活性污泥法活性污泥法活性污泥对有机物的降解主要在曝气阶段进行,可分为两个阶段,吸附阶活性污泥对有机物的降解主要在曝气阶段进行,可分为两个阶段,吸附阶段和稳定阶段。在吸附阶段,段和稳定阶段。在吸附阶段,主要是污水中的有机物转移到活性污泥上去主要是污水中的有机物转移到活性污泥上去,这是由于活性污泥具有巨大的比表面积,而表
7、面上含有多糖类的粘性物质这是由于活性污泥具有巨大的比表面积,而表面上含有多糖类的粘性物质所致。在稳定阶段,主要是转移道活性污泥上的有机物为微生物所利用。所致。在稳定阶段,主要是转移道活性污泥上的有机物为微生物所利用。当污水中有机物处于悬浮状态和胶态时,吸附阶段很短,一般在当污水中有机物处于悬浮状态和胶态时,吸附阶段很短,一般在15-45min15-45min左右,而稳定阶段较长。左右,而稳定阶段较长。活性污泥法的基本流程图 1、水中氨氮的去除 废水中氮的存在形式废水中氮的存在形式 有机氮 氨氮 亚硝酸氮 硝酸氮 生活污水中,主要含有有机氮和氨氮生活污水中,主要含有有机氮和氨氮当污水中的有机物被
8、生物降解氧化时,其中当污水中的有机物被生物降解氧化时,其中的有机氮被转化为氨氮。的有机氮被转化为氨氮。 1.1生物脱氮机理生物脱氮机理生物脱氮是在微生物的作用下,将有机氮和氨态氮转化为N2和NxO气体的过程。其中包括硝化和反硝化两个反应过程。硝化反应硝化反应 硝化反应是在好氧条件下,将NH4转化为NO2和NO3的过程。 由亚硝酸菌和硝酸菌两种菌共同完成的。这两种细菌由亚硝酸菌和硝酸菌两种菌共同完成的。这两种细菌均为自养型微生物。均为自养型微生物。2NH4 3O22NO2 4H 2H2O2NO2NO2 2 O O2 2 2NO2NO3 3总反应式:总反应式: NH4 2 2O2NO3 2 2H
9、H2O 硝化菌硝化菌硝化菌硝化菌硝化菌硝化菌影响因素:影响因素:1、温度、温度 硝化反应的适宜温度为硝化反应的适宜温度为20203030 低于低于1515时,反应速度迅速下降,时,反应速度迅速下降,55时反应几乎完时反应几乎完全停止全停止2、溶解氧溶解氧 硝化反应对溶解氧有较高的要求,处理系统中的溶解硝化反应对溶解氧有较高的要求,处理系统中的溶解氧量最好保持在氧量最好保持在2mg/L2mg/L以上以上3 3、pH值值 硝化菌受硝化菌受PH值的影响很敏感,适宜的值的影响很敏感,适宜的PH值值7 78 8反硝化反应反硝化反应反硝化反应是指在无氧条件下,反硝 化菌将硝酸盐氮(NO3)和亚硝酸盐氮(N
10、O2)还原为氮气的过程。6NO6NO3 35C5C(碳源)(碳源)5CO5CO2 23N3N2 2+7H+7H2 2O+6OHO+6OH反硝化菌属异型兼性厌氧菌反硝化菌反硝化菌在有氧存在时,它会以O2为电子受体进行好氧呼吸;在无氧而有NO3或NO2存在时,则以NO3或NO2为电子受体,以有机碳为电子供体和营养源进行反硝化反应。影响因素影响因素BOD5/TKN 当污水中BOD5/TKN35时,可认为碳源充足。 外加碳源,多采用甲醇,因为甲醇被分解后的产物为CO2,H2O,不产生其它难降解的中间产物,但其费用较高;pH值 反硝化反应的适宜PH值为6.57.5。温度 反硝化反应的温度范围较宽,在5-
11、40范围内都可以进行。3、污水处理SBR工艺SBR是活性污泥法的一种变形,它的反应机理和污染物去除机制和传统活性污泥法相同,只是在运行操作不同。SBR是在单一的反应器内, 在时间上进行各种目的的不同操作, 故称之为时间序列上的废水处理工艺,它集调节池、曝气池、沉淀池为一体, 不需设污泥回流系统。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技技术的核心是术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。每座SBR池设排泥泵1台,用于剩余污泥的排放。S
12、BR基本运行状态包括进水、曝气、混合(不曝气)、沉淀、滗水等五个基本过程(排泥穿插于沉淀及滗水阶段),每个反应周期按8小时设计,每天3个周期。本设计将每一周期SBR的进水时间独立出来,不占用周期时间,以最大程度保证硝化和反硝化反应的时间。4、传统SBR的操作过程进水期进水期 进水期是反应池接纳污水的过程。由于充水开始是上个周期的闲置期,所以此时反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液,这也就相当于活性污泥法中污泥回流作用。 充水期的SBR池相当于一个变容反应器。混合液基质浓度随水量增加而加大。充水过程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水过程,不仅水位提高,而且进行着重要的生化反应。充水期间可进行曝气
13、、搅拌或静止。反应期反应期 在反应阶段,活性污泥微生物周期性地处于高浓度、低浓度的基质环境中,反应器相应地形成厌氧缺氧好氧的交替过程。虽然SBR 反应器内的混合液呈完全混合状态,但在时间序列上是一个理想的推流式反应器装置。SBR 反应器的浓度阶梯是按时间序列变化的。能提高处理效率,抗冲击负荷,防止污泥膨胀。沉淀期沉淀期 相当于传统活性污泥法中的二次沉淀池,停止曝气搅拌后,污泥絮体靠重力沉降和上清液分离。本身作为沉淀池,避免了泥水混合液流经管道,也避免了使刚刚形成絮体的活性污泥破碎。此外,SBR 活性污泥是在静止时沉降而不是在一定流速下沉降的,所以受干扰小,沉降时间短,效率高。排水期排水期 活性
14、污泥大部分为下周期回流使用,过剩污泥进行排放,一般这部分污泥仅占总污泥的30%左右,污水排出,进入下道工序。闲置期闲置期 上清液排放后,反应器处于停滞状态,等待下一个操作周期。在此期间,应轻微或间断的曝气,避免污泥的腐化。经过闲置的活性污泥处于内源代谢阶段,当进入下个运行周期的流入工序时,活性污泥就可以发挥较强的吸附能力增强去除作用。闲置期的长短应根据污水的性质和处理要求而定。5、SBR工艺特点1、流程简单, 运行费用低; SBR法的工艺简单, 便于自动控制,其主要设备就是一个具有曝气和沉淀功能的反应器, 无需连续流活性污泥法的二沉池和污泥回流装置, 在大多数情况下可以省去调节池和初沉池, 系
15、统构筑物小, 流程简单, 占地面积小、管理方便, 投资省, 运行费用低。2、固液分离效果好,出水水质好; SBR 在沉淀时属于理想的静止沉淀,固液分离效果好, 容易获得澄清的出水。剩余污泥含水率低, 这为后续污泥的处置提供了良好的条件。3、运行操作灵活,效果稳定; SBR 在运行操作过程中, 可以根据废水水量水质的变化、出水水质的要求调整一个运行周期中各个工序的运行时间、反应器内混合液容积的变化和运行状态。 4、脱氮除磷效果好; 搅拌(厌氧状态释放磷)反应阶段,曝气(好氧状态降解有机物、硝化与摄取磷)、排泥(除磷)、搅拌与投加少量有机碳源(缺氧状态反硝化脱氮)、再曝气(好氧状态去除剩余的有机物
16、)排水阶段闲置阶段,然后进水再进入另一个运行周期。5、有效防止污泥膨胀; 由于SBR具有理想推流式特点,有机物浓度存在较大的浓度梯度,有利于菌胶团细菌的繁殖,抑制丝状菌的生长,另外,反应器内缺氧好氧的变化以及较短的污泥龄也是抑制丝状菌的生长的因素,从而有效地防止污泥膨胀。 6、耐冲击负荷 ; 池内有滞留的处理水,对污水有稀释、缓冲作用,有效抵抗水量和有机污物的冲击6、SBR适用范围中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水,尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。 需要较高出水水质的地方,如风景游览区、湖泊和港湾等,不但要去除有机物,还要求出水中除磷脱氮,防止河湖富营养化。 水资源紧缺的地方SBR系统可在生物处理后进行物化处理,不需要增加设施,便于水的回收利用。 用地紧张的地方。 非常适合处理小水量,间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理7、SBR 法处理工艺的影响因素溶解氧(溶解氧(DO)2 2mg/L 反应器中溶解氧的高低对除磷脱氮效果有较大的影响。若溶解氧偏低,硝化反应不完全,出水中的NH4+- N 值将会升高。若溶解氧偏高,反硝化反应受到抑制,使反应器中NO3-N 浓度高。pH 值值 微