详细介绍
30吨地埋式一体化景区生活污水处理设备分类氧化沟脱氮除磷工艺
传统氧化沟的脱氮,主要是利用沟内溶解氧分布的不均匀性,通过合理的设计,使沟中产生交替循环的好氧区和缺氧区,从而达到脱氮的目的。其大的优点是在不外加碳源的情况下在同一沟中实现有机物和总氮的去除,因此是非常经济的。但在同一沟中好氧区与缺氧区各自的体积和溶解氧浓度很难准确地加以控制,因此对除氮的效果是有限的,而对除磷几乎不起作用。另外,在传统的单沟式氧化沟中,微生物在好氧-缺氧-好氧短暂的经常性的环境变化中使硝化菌和反硝化菌群并非总是处于的生长代谢环境中,由此也影响单位体积构筑物的处理能力。
3.1.4.1 脱氮除磷工艺氧化沟类型
严格地说,氧化沟不属于专门的生物除磷脱氮工艺。但是随着氧化沟技术的发展,它早已超出原先的实践范围,出现了一系列除磷脱氮技术与氧化沟技术相结合的污水处理工艺。
按照运行方式,脱氮除磷工艺氧化沟可以分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式。
连续工作式氧化沟,如帕斯韦尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟及其改进型、奥贝尔(Orbal)氧化沟及其改进型。奥贝尔氧化沟在我国应用比较多,这些氧化沟通过设置适当的缺氧段、厌氧段、好氧段都能取得较好的除磷脱氮效果。连续工作式氧化沟又可分为合建式和分建式。
交替工作式氧化沟一般采用合建式,多采用转刷曝气,不设二沉池和污泥回流设施。交替工作式氧化沟又可分为单沟式、双沟式和三沟式,交替式氧化沟兼有连续式氧化沟和SBR工艺的一些特点,可以根据水量水质的变化调节转刷的开停,既可以节约能源,又可以实现的除磷脱氮效果。
(1)PI型氧化沟
PI(Phase Isolation)型氧化沟,即交替式和半交替式氧化沟,是七十年代在丹麦发展起来的,其中包括DE型、T型和VR型氧化沟,随着各国对污水处理厂出水氮,磷含量要求越来越严,因而开发出现了功能加强的PI型氧化沟,主要由Kruger公司与Demmark技术学院合作开发的,称为Bio-Denitro和Bio-Denipho工艺,这两种工艺都是根据A/O和A2/O生物脱氮除磷原理,创造缺氧/好氧,厌氧/缺氧/好氧的工艺环境,达到生物脱氮除磷的目的。
30吨地埋式一体化景区生活污水处理设备分类① DE型、T型氧化沟脱氮工艺
DE型氧化沟由容积相同的A、B两段组成。串联运行,交替地作为曝气池和沉淀池。一般以8h作为一个运行周期,该糸统可得到十分优秀的水质和稳定的污泥。同样不设污泥回流装置。总的曝气转刷率仅为37.5%。
T型氧化沟由同容积的A、B、C三段组成。A、C交替作为曝气池和沉淀池,中间的B一直作为曝气池。原污水交替地进入两侧的沟池,处理出水则相应地从作为沉淀池的池中流出,这样提高了曝气转刷的利用率(达59%左右),另外也有利于生物脱氮。三沟式氧化沟流程简洁,具有生物脱氮功能,但脱氮除磷效果不稳定,由于无专门的厌氧区,因此,生物除磷效果差,而且由于交替运行,总的容积利用率低,约为55%,设备总数量多,利用率低。
奥贝尔氧化沟
奥贝尔氧化沟通常由三个同心的沟道组成,平面上为圆形或椭圆形。沟道之间采用隔墙分开,隔墙下部设有必要面积的通水窗口。沟道断面形状多为矩形或梯形。隔墙一般使用100-150毫米厚的现浇钢筋混凝土构造。各沟道宽度由工艺设计确定,一般不大于9米。有效水深以4-4.5米,动力效率与转刷接近,现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。
污水由外沟道进入,与回流污泥混合后,由外沟道进入中间沟道再进入内沟道,在各沟道循环达数百到数十次。后经中心岛的可调堰门流出,至二次沉淀池。在各沟道横跨安装有不同数量水平转碟曝气机,进行供氧兼有较强的推流搅伴作用。三个廊道的溶解氧分别控制为0-0.3mg/L、0.5-1.5mg/L、2-3mg/L。通常控制曝气强度是,外圈的供氧速率与好氧速率相近,保证混合液的硝化反应,氮素在外圈的反应过程是一个同步硝化反硝化过程。
它的脱氮效果很好,但除磷效率不够高,要求除磷时还需前加厌氧池。
(3)改良型奥贝尔氧化沟
典型的奥贝尔氧化沟由三个相对独立的同心椭圆形沟道组成,污水由外沟道进入沟内,然后依次进入中间沟道和内沟道,后经中心岛流出,至二次沉淀池。三个环形沟道相对独立,溶解氧分别控制在0、1、2 mg/l,其中外沟道容积达50%~60%,处于低溶解氧状态,污水在外沟道循环约150~250圈(由水力停留时间决定)才进入中沟道,主要的有机物氧化及80%的脱氮均在外沟道完成。内沟道体积约为10%~20%,维持较高的溶解氧(2mg/l),为出水把关。在各沟道横跨安装有不同数量转碟曝气机,进行供氧兼有较强的推流搅拌作用。
由于氧化沟为圆形或椭圆形沟型,加上池中心设有中心岛,造成氧化沟占地较大,平面布置相对困难;另外设置的辐流式沉淀池亦为圆形,使得厂区无效占地比例偏高。
改良型奥贝尔氧化沟采取氧化沟与二沉池合建方案,即二沉池外层设三圈氧化沟,呈同心布置,二沉池取代了ORBAL氧化沟中心岛,具体形式见下图。
改良型ORBAI氧化沟与分体建设氧化沟相比,具有如下优势:
a.减少了无效占地。
b.氧化沟与二沉池采用共用池壁,可减少土建工程量。
c.流程顺畅,可节省氧化沟至终沉池之间的连接管道,减少氧化沟与终沉池之间的水头损失,节约能耗。
由上图可知,这是一个多沟串统,进水与活性污泥混合后沿箭头方向在沟内作不停的循环流动。Carrousel氧化沟采用垂直安装的低速表面曝气器,每组沟渠安装一个,均安装在同一端,因此形成了靠近曝气器下游的富氧区和曝
气器上游以及外环的缺氧区,这不仅有利于生物凝聚,还使活性污泥易于沉淀。BOD5去除率可达95~99%,脱氮效率约90%,除磷效率约为50%。
Carrousel氧化沟的表面曝气机单机功率大,其水深可达5m以上,使氧化沟面积减少土建费用降低。由于曝气机功率大,使得氧的转移效率大大提高,平均传氧效率至少达到达2.1Kg/Kw.h。因此这种氧化沟具有*的混合搅拌耐冲击能力。当有机负荷较低时,可以停止某些气器运行,以节约能耗。
① 传统的卡鲁塞尔氧化沟工艺
卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟是1967年由荷兰的DHV公司开发研制的。它的研制目的是为满足在较深的氧化沟沟渠中使混合液充分混合,并能维持较高的传质效率,以克服小型氧化沟沟深较浅,混合效果差等缺陷。至今世界上已有850多座Carrousel氧化沟系统正在运行,实践证明该工艺具有投资省、处理效率高、可靠性好、管理方便和运行维护费用低等优点。Carrousel氧化沟使用立式表曝机,曝气机安装在沟的一端,因此形成了靠近曝气机下游的富氧区和上游的缺氧区,有利于生物絮凝,使活性污泥易于沉降,设计有效水深4.0-4.5米,沟中的流速0.3米/秒。BOD5的去除率可达95%-99%,脱氮效率约为90%,除磷效率约为50%,如投加铁盐,除磷效率可达95%。