医院污水处理技术指南的第4章
水处理系统
医院污水处理主要包括污水的预处理、物化或生化处理和消毒三部分。为防止病原微生物的二次污染,对污水处理过程中产生的污泥和废气也要进行处理。
4.1 预处理
医院污水进行预处理的主要目的是去除污水中的固体污物,调节水质水量和合理消纳粪便,利于后续处理。
4.1.1 化粪池
用于医院污水处理的化粪池主要有普通化粪池和沼气净化池。
普通化粪池和沼气净化池的原理是通过沉淀的作用先将有机固体污染物截留,然后通过厌氧微生物的作用将有机物降解。沼气净化池处理效率优于普通化粪池。
化粪池的沉淀部分和腐化部分的计算容积,应按《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)第3.8.2~3.8.5条确定。污水在化粪池中停留时间不宜小于36h。对于无污泥处置的污水处理系统,化粪池容积还应包括贮存污泥的容积。
4.1.2 预消毒池
预消毒的目的是降低污水中病原微生物的含量以减少操作人员受到病原微生物感染的机会。
1、传染病医院病人的排泄物进行预消毒后排入化粪池。
2、传染病医院污水在进入污水处理系统前必须预消毒,预消毒池的接触时间不宜小于0.5小时。常用的消毒剂有次氯酸钠、过氧乙酸和二氧化氯等,粪便消毒也可采用石灰。
3、对于普通综合医院,可不设预消毒池。
4、生化处理如采用加氯进行预消毒则需进行脱氯,或采用臭氧进行预消毒。
4.1.3 格栅
在污水处理系统或水泵前宜设置格栅,格栅井与调节池可采用合建的方式。
1、传染病医院的格栅应选用自动机械格栅;在普通医院宜选用自动机械格栅(小规模可根据实际情况采用手动格栅)。
2、格栅井应密闭,设置通风罩,收集废气以进行集中处理;
3、栅渣与污水处理产生污泥等一同集中消毒,外运焚烧。消毒可采用巴氏蒸汽消毒或投加石灰等方式。
4、设计应遵循《室外排水设计规范》GBJ 14-87(1997)等有关规定。
4.1.4 调节池
1、医院污水处理应设调节池。连续运行时,其有效容积按日处理水量的30~40%计算。间歇运行时,其有效容积按工艺运行周期计算。
2、调节池宜分二组,每组按50%的水量计算。
3、调节池应采用封闭结构,设排风口,防沉淀措施宜采用水下搅拌方式。
4、调节池产生污泥定期清淘,与污水处理产生污泥一同处理。
4.2 加强处理效果的一级处理
加强一级处理效果宜通过两种途径实现:对现有一级处理工艺进行改造以加强去除效果和采用一级强化处理技术。
4.2.1 一级强化处理
医院污水的一级强化处理一般采用混凝沉淀、过滤、气浮等工艺。过滤的固液分离方式需要反冲,操作管理较为复杂,而气浮工艺中气体释放易导致二次污染。所以医院污水中一般采用混凝沉淀工艺。
医院污水的一级强化处理宜采用混凝沉淀工艺。混凝、沉淀池应分二组,每组按50%的水量计算。
1、污水处理量小于20m3/h时,沉淀池宜设备化,可采用钢结构或其他结构形式的一体化设备,池形宜为竖流式或斜板沉淀池。当污水处理量大于20 m3/h时,沉淀池宜为钢筋混凝土结构,池形宜为竖流式或平流式沉淀池。
2、当沉淀池体采用钢结构时,必须采取切实有效的防腐措施。
3、当采用斜板沉淀池,必须设置斜板冲洗设施。其他形式的沉淀池需采取便于清理、维修的措施。
4、设计应遵循《室外排水设计规范》GBJ 14-87(1997年版)等有关规定。
4.2.2 对现有一级处理工艺进行加强处理效果的改造
改造应根据实际情况,充分利用现有处理设施,对现有医院中应用较多的化粪池、接触池在结构或运行方式上进行改造,必要时增设部分设施。
有改建场地时,可将调节池用作沉淀池,在化粪池旁增设调节池。
场地不足时可在地面上增设混凝沉淀池。
4.3 生物处理
医院污水采用生物处理,一方面是降低水中的污染物浓度,达到排放标准;另一方面可保障消毒效果。生物处理工艺主要有活性污泥法、生物接触氧化法、膜生物反应器、曝气生物滤池和简易生化处理等。
4.3.1 活性污泥法
活性污泥法是以悬浮生长的微生物在好氧条件下对污水中的有机物、氨氮等污染物进行降解的废水生物处理工艺。
1. 工艺特点
活性污泥工艺的优点是对不同性质的污水适应性强,建设费用较低。
活性污泥工艺的缺点是运行稳定性差,容易发生污泥膨胀和污泥流失,分离效果不够理想。
2. 设计参数
曝气池和二沉池设计遵循《室外排水设计规范》GBJ 14-87(1997)有关规定;
曝气池污泥负荷根据出水有机物和氨氮要求,需要时应满足硝化要求。
表4-1 活性污泥工艺曝气池主要工艺参数
3.适用范围
传统活性污泥法适用于800床以上水量较大的医院污水处理工程。对于800床以下、水量较小的医院常采用活性污泥法的变形工艺——序批式活性污泥法(SBR)。
SBR工艺是活性污泥法的一种变型。SBR按周期循环运行,每个周期循环过程包括进水、反应(曝气)、沉淀、排放和待机五个工序。SBR单个周期的进水、反应、沉淀、排放和待机都是可以进行控制的。每个过程与特定的反应条件相联系(混合/静止,好氧/厌氧),这些反应条件促进污水物理和化学特性有选择的改变。
SBR工艺具有流程简单、管理方便、基建投资省、运行费用较低、处理效果好及设备国产化程度高等优点。
4.3.2生物接触氧化工艺
生物接触氧化工艺采用固定式生物填料作为微生物的载体,生长有微生物的载体淹没在水中,曝气系统为反应器中的微生物供氧。由于生物接触氧化法的微生物固定生长于生物填料上,克服了悬浮活性污泥易于流失的缺点,在反应器中能保持很高的生物量。
1. 工艺特点
(1)生物接触氧化法对冲击负荷和水质变化的耐受性强,运行稳定。
(2)生物接触氧化法容积负荷高,占地面积小,建设费用较低。
(3)生物接触氧化法污泥产量较低,无需污泥回流,运行管理简单。
(4)生物接触氧化法有时脱落一些细碎生物膜,沉淀性能较差的造成出水中的悬浮固体浓度稍高,一般可达到30mg/L左右。
2. 设计参数
(1)生物接触氧化池的填料应采用轻质、高强、防腐蚀、易于挂膜、比表面积大和空隙率高的组合体。
(2)生物接触氧化法已在实际中长期应用,有关工艺参数见《室外排水设计规范》GBJ 14-87(1997年版)等相关的设计手册。
3.适用范围
生物接触氧化法适用于500床以下的中小规模医院污水处理工程。尤其适用于场地面积小、水量小、水质波动较大和污染物浓度较低、活性污泥不易培养等情况,管理方便。
4.3.3 膜-生物反应器
膜-生物反应器(Membrane BioReactor,MBR)是将膜分离技术与生物反应器结合在一起的新型污水处理工艺。根据膜分离组件的设置位置,可分为分置式MBR和一体式MBR两大类。
1. 工艺特点
MBR工艺用膜组件代替了传统活性污泥工艺中的二沉池,可进行高效的固液分离,克服了传统工艺中出水水质不够稳定、污泥容易膨胀等不足,具有下列优点:
(1) 抗冲击负荷能力强,出水水质优质稳定,可以完全去除SS,对细菌和病毒也有很好的截留效果。
(2) 实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离,使运行控制更加灵活稳定;生物反应器内微生物量浓度高,可高达10g/L以上,处理装置容积负荷高,占地面积小,减小了硝化所需体积。
(3) 有利于增殖缓慢的微生物的截留和生长,系统硝化效率提高。可延长一些难降解有机物在系统中的水力停留时间,有利于难降解有机物降解效率的提高。
(4) MBR剩余污泥产量低,甚至无剩余污泥排放,降低了污泥处理费用。
3.适用范围
该工艺适用于300床以下的小规模的医院污水处理工程,尤其适用于场地面积小、水质要求高和紫外消毒等的情况。
4.3.4 曝气生物滤池
曝气生物滤池(BAF)是生物膜处理工艺的一种。采用一种新型粗糙多孔的粒状滤料具有很大的比表面积,滤料表面生长有生物膜,池底提供曝气,污水流过滤床时,污染物首先被过滤和吸附,进而被滤料表面的微生物氧化分解。当前BAF已从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺,有去除悬浮物、COD、BOD 、硝化、脱氮等作用。
1. 工艺特点
(1) 出水水质好。BAF可去除污水中的悬浮物、COD、细菌和大部分氨氮,出水SS小于10mg/L。
(2) 微生物生长在粗糙多孔的滤料表面,不易流失,对有毒有害物质有一定适应性,运行可靠性高,抗冲击负荷能力强。无污泥膨胀问题。
(3) BAF容积负荷高于常规处理工艺,并可省去二沉池和污泥回流泵房,占地面积通常为常规工艺的1/3~1/5。
(12) 需进行反冲洗,反冲水量较大,且运行方式复杂,但易于实现自控。
2. 设计参数
3.适用范围
该工艺适用于300床以下的小规模医院污水处理工程,尤其适用于场地面积小和水质要求高等的情况。
4.3.5 简易生化处理工艺
1.工艺特点:
沼气净化池利用厌氧消化原理进行固体有机物降解。沼气净化池的处理效率优于腐化池和沼气池,造价低,动力消耗低,管理简单。
2.适用条件
对于经济不发达地区的小型综合医院,条件不具备时可采用简易生化处理作为过渡处理措施,之后逐步实现二级处理或加强处理效果的一级处理。
上述五种工艺的特点、适用范围与投资水平等汇总于表4-5中。
表4-5 不同生物处理工艺的综合比较
游泳馆设备有哪些要求 游泳馆设计规范
一、标准游泳池尺寸
标准游泳池长50米(+0.03米),宽21米,奥运会世界锦标赛要求宽25米,另外还有长度只有一半即25米(十0.02米)的游泳池称为短池。水深大于1.8米。有8个泳道,每道宽2.5米,边道另加0.5米,两泳道间有分道线,分道线用浮标线分挂在池壁两端,池壁内设挂线勾,池底和池端壁应设泳道中心线,为深色标志线。出发台应居中设在每泳道中心线上,台面50厘米×50厘米。台面临水面前缘应高出水面50至70厘米,台面倾向水面不应超过10度。游泳池的池岸宽一般出发台端不小于5米,其余池岸不小于3米。正式比赛池,出发台池岸宽不小于10米,其他岸宽不小于5米。
二、水循环过程
回水口(自动格栅) → 调节池 →毛发过滤器→ 污水泵 →生物接触氧化池→
投药装置→过滤沙缸→管道混合器→出水点
三、游泳池设备要求
(1)游泳池设计美观,建筑面积宽敞,层顶高大,顶棚与墙面玻璃应大面积采光良好。
(2)池底设低压防爆照明灯,底边满铺瓷砖,四周设防溢排水槽。
(3)分深水区和儿童嬉水区,深水区水深不少于1.8m,儿童嬉水区深度不超过0.48m:
(4)设有自动池水消毒循环系统和加热设施。
(5)池边满铺不浸水绿色地毯,设躺椅、坐椅、餐桌,大型盆栽盆景点缀其间。
(6)配备一定数量的遮阳伞。
(7)进入游泳池设有专用出入通道,人口处设浸脚消毒池。
(8)泳池区各种设施设备配套,美观舒适,完好无损,其完好率不低于98%。
四、配套设施要求
(1)游泳池旁边有与接待能力相应档次与数量的男、女更衣室、淋浴室和卫生间。
(2)更衣室配带锁更衣柜、挂衣钩、衣架、鞋架与长凳。
(3)淋浴室各间互相隔离,配冷热双温水喷头、浴帘。
(4)卫生间配隔离式抽水马桶、挂斗式便池、洗盥台、大镜及固定式吹风机等卫生设备。
(5)各配套设施墙面、地面均应满铺瓷砖或大理石,设有防滑措施。
(6)游泳区内应设饮水处。
(7)各种配套设施材料的选择和装修,应与泳池设施设备相适应。
(8)各种配套设备完好率不低于98%。
五、游泳池环境要求
(1)游泳池环境美观、舒适、大方、优雅。
(2)游泳池门口设营业时间、客人须知、价格表等标志标牌。
(3)标志标牌应设计美观、有中英文对照、字迹清楚。
(4)室内游泳池、休息区、配套设施整体布局合理协调,空气新鲜,通风良好,光照充足。
(5)室内换气量应不少于30平米/人·h。
(6)室内自然采光率应不低于30%。
(7)室内应保持在25~30C之间,水温低于室内温度I一2℃左右。
(8)室内相对湿度应保持在50%~90%。
(9)休息区躺椅、坐椅、餐桌摆放整齐美观,大型盆栽盆景舒适干净。
六、游泳池卫生要求
(1)顶层玻璃与墙面干净、整洁、地面无积水。
(2)休息区地面、躺椅、餐桌坐椅、用具无尘土、污迹和废弃物。
(3)边角无卫生死角。
(4)更衣室、淋浴室、卫生间天棚光洁明亮,墙面、地面整洁卫生,无灰尘蛛网,地面干燥,卫生间无异味。
(5)所有金属件光亮如新,镜面光洁。
(6)更衣柜内无尘土、垃圾。
(7)游泳水质清澈透明,无污物、毛发。
(8)池水定期消毒、更换,氯值保持在7.5±0.2之间。
(9)细菌总数不超过每升1000个。
(10)饮用水无色、透明,清洁卫生,符合国家卫生标准。
七、游泳池设备
人工游泳池按使用要求分为以下类型。
1、标准游泳池
作竞赛用的设有观众席,作练习用的则不设观众席。池的尺寸规格和设备应符合比赛标准。一般池的 平面尺寸为 21m×50m ,水深 1.8m 。
2、标准跳水池
带和不带观众席的两种。但池的规格和设备要求都符合比赛标准。平面尺寸 21.5m×l5m ,水深:3.5m ~ 5m ,有跳水高台和跳板。
3、其他类型
(1) 普通游泳池 平面形状尺寸不限、水深不限,一般水深 1.6m 左右。
(2) 花样游泳池 平面尺寸 30mX 20m ,有 12mXl2m 的,水深保证 ≥3m 。其它部位 ≥2.5m 。
(3) 水球池 平面尺寸 33m× 21m ,水深 ≥1.8m 。
(4) 潜水池 平面尺寸 3.6m×5m ,水深 1.5m ~ 5m 。
(5) 制浪池 平面尺寸长 ≥25m ,宽 ≥5m 。水深 1.5m 左右。
(6) 戏水池 ( 儿童池,水滑梯 ) 平面形状尺寸不限,水深 lm 左右。
4、综合池
综合池就是为了达到一池多用的目的,把池的面积增大,池的深浅有变化,设深水区和浅水区,满足不同游泳者的要求。在尺度规格上用大于、等于标准池规格的池面和水深,达到比赛和练习的要求。把水面和深浅加以分隔 ( 用浮标或水中拦网,供不同年龄、不同游泳技术水平,不同游泳项目要求的水池。
第一章
工程概况一、设计依据: 1、业主提供资料;
2、国家污水综合排放标准GB8978—1996;
3、生活污水处理工程设计规定DBJ08-71-98;
4、室外排水设计规范GBJ14—87及相关专业设计规范;
5、市区域环境噪声标准GB3096—93。 二、原水来源、水量及中水用途:1、原水来源:小区住户生活污水。2、水量:小区住户1024户,按每户平均3.5人,合计大约3584人。鉴于房产公司尚未提供人均用水量,参照我国南方小城市(<20万人),居民人均住宅用水148.5L/(人.d),并参照高级住宅和别墅人均生活用水300~400L/(人.d),,两者取平均数为250L/(人.d),暂时作为本项目核算水量的依据,那么,本项目设计处理水量=3584人×250L/(人.d)×1.10(未预见水量)=985.6m3/d,取生活排水量与生活用水量相同(DBJ08-71-98)。新建中水处理站设计规模为985.6 m3/d,平均小时处理量为41m3/h。3、中水用途:小区绿化浇水、景观补充水。通过处理后中水主要回用于冲厕、绿化、洗车等方面,因此要求达到CJ25.1—89《生活杂用水水质标准》要求。主要指标为:COD≤50 mg/L;BOD5≤10 mg/L ;悬浮固体≤10 mg/L;浊度≤10度;PH:6.5-9.0;油类≤3 mg/L;总大肠菌群≤3个/L;嗅:无不快感觉;游离余氯:管网末端不少于0.2 mg/L。4、中水回用比例≥80%,其余污水经处理达标排放。污水进水和达标排放主要水质指标如表一所示: 表一:污水进水、达标出水主要水质指标 CODcrmg/L BOD5mg/L SSmg/L 动植物油mg/L NH3--Nmg/L PH
进水水质 350-450 180-250 200-300 ≤40 35-40 6--9
排水水质 50
10
10
10 15 6--9
注:处理后的出水要求达到国家污水综合排放标准《GB8978-1996》中的一级标准。
第二章
工艺设计方案一、设计原则:
1、严格执行环境保护方面的有关规定,确保处理后尾水的各项水质指标皆符合本方案设计依据中的标准和要求。
2、采用成熟的,功能稳定的污水处理工艺技术,并具有一定的灵活性,可调节性以及应急排放措施。
3、整套污水处理系统,尽可能占地面积小,投资省和运行费用低。4、主体设施采用玻璃钢结构,使用寿命长;选用的设备、仪表、配件、材料,均为质量可靠,运行稳定,便于维修。
5、充分考虑处理过程中二次污染(噪声、臭气、污泥处理)的防治。6、本设计的范围为接入污水处理站集水井至排放池为止的污水处理工艺、电气各专业设计。
二、处理方法:
本工程拟采用调节池—一体化污水处理设备—过滤—消毒的工艺流程
。、
污水经格栅截留大颗粒污物后流入调节池,调节池采用曝气式,以均衡水质水量,并通过曝气搅拌避免污物沉淀。调节池后部设缺氧池,
。
好氧处理采用两级生物接触氧化。生物接触氧化是处理流程中最重要的部分,大量有机物在这里被细菌好氧降解。采用多级分段式接触氧化,形成逐级负荷递减系统,使接触氧化在去除率、抗冲击负荷、出水水质等方面更具优势和可靠性。
生物接触氧化出水再经过过滤、消毒,即可完成深度处理中水回用。
三、工艺流程:
(图略)
按上图所示的处理工艺方案流程,各构筑的作用和说明如下:
为了达到排放要求,处理工艺采用以生化处理A/O法为主处理的二级处理法,本处理系统由集水井、调节池、A段缺氧池、O段生化池、沉淀池、排放池、中水池、污泥池、机房(风机、水泵和电控柜)等构筑物组成。
四、主要构筑物:
1、土建(本钢筋砼设备为地埋式,顶部复土0.3米可绿化环境。)
序 号 名 称 规格(m) 数量(座) 备 注
1 集水井 1.5×6.5×4.5 1 地下式玻璃钢结构
2 调节池 12.5×6.5×4.5 1 同上
3 接触氧化池 12.5×3.5×4.5 2 同上
4 沉淀池 9×3×4.5 1 同上
5 污泥池 9×3×4.5 1 同上
6 排放水池 4×4×4.5 1 同上
7 中水池 9×6×4.5 1 同上
8 机房 4×3.5×2.6 2 设在地面上
五、主要设备:
序号 名 称 型号规格 单 位 数 量 备注
1 人工格栅
台 1
2 一级提升泵
台 2 一用一备
3 罗茨风机
台 3
4 二级提升泵
台 2 一用一备
5 石英砂过滤器
台 1
6 电磁流量计
台 1
7 消毒剂投加装置
套 1
8 活性炭过滤器
台 1
9 污泥泵
台 2 一用一备
10 组合填料
套 1
11 管道及法兰弯头
套 1
12 阀门器材
套 1
13 人孔及阀门盖
套 1
14 填料支架
套 1
15 防腐材料
套 1
16 电器控制系统
套 1
17 配电器材
套 1
18 聚丙稀蜂窝斜板
套 1
19 液面控制器
套 1
注1:该污水处理系统总电机功率55kw, 运行功率35kw。
注2:设施占地面积大约350-400 m2 。
注3:上述构筑物参数或设备配套会因设计时做适当更改,以施工图为准
2.2 常用流程
根据小区废水处理的原则,应选择处理效果稳定、产泥少、节能的处理方法。小区系统中的各类建筑物一般均建有化粪池,所以化粪池应与污水处理方法相结合。常用的工艺流程有:
①污水→格栅→调节池→提升泵→接触氧化池→沉淀池 →出水。
②污水→格栅→调节池→提升泵→ 曝气池 → 沉淀池 污泥回流 →出水。
③污水→格栅→调节池→提升泵→SBR池或CASS池→出水。
④污水→格栅→调节池→提升泵→混凝沉淀(加药)→过滤→出水(物化方法)。
⑤污水→格栅→调节池→提升泵→接触氧化池→混凝过滤(加药)→出水。
国内小区污水处理设计中组合式处理厂曾风靡一时,组合式处理指装配好的或易于组装的定型设备,其主要优点是施工快,不占绿地。但实际应用表明,存在不少问题。如设备的维修管理困难,对运行情况考核不便,单机处理水量有限,使用寿命等均有待时间验证。根据工程设计及实际运行经验,建议日处理能力1000m3以上的污水处理厂宜采用地上式。在水量不大,场地十分紧张时可考虑用埋地设备。
1 工艺概述
二段生物接触氧化法(略称二段法)将传统的生物接触氧化池分为二段:第一段充分利用微生物处于对数增长期的吸附特性,以低能耗、高负荷、快速的生物吸附和合成为主,能够去除污水中70%~80%的有机物,称为吸附合成期;第二段在低负荷下利用微生物的氧化分解作用,对污水中残留的有机物进行氧化分解,以进一步改善出水水质,称为氧化分解阶段。由于进行了分段,可充分发挥同类微生物种群间的协同作用,克服不同微生物种群间的拮抗作用,故处理效率大大提高。
二段法采用的是四池联壁式组合结构,这样既节省了占地和土建费用,又能方便操作管理和运行维护,并能减少水头损失,使厂区总体布局合理、工艺流程简洁流畅。
二段法在第二段接触氧化池前后各设一座接触沉淀池,能够截留污水中的悬浮物质,并能将一段和二段完全分开,使其各自成为独立系统以充分发挥各自的效能。典型的二段法工艺流程及生化组合池水力剖面图见图1。
污水自初沉池经导流墙进入一段接触氧化池底部,在此处经曝气充氧后自下而上流经填料层,并经顶部集水系统收集后,通过一沉池的导流墙进入一沉池,然后自下而上经砂滤层接触沉淀后进入顶部集水系统,再由导流墙导入二段接触氧化池、二沉池,最后出水进入消毒池。?
2 工艺特点
①无污泥回流
二段法氧化池的填料上栖息着大量的高活性微生物,它们能够高效快速地吸附合成和氧化分解污水中的有机物。由于填料上老化的生物膜会不断脱落,从而使填料上附着的生物膜能较长时间地保持高活性,所以不需污泥回流。又由于生化组合池设有二次接触沉淀池,它能够高效截留和分离污水中的悬浮物质,故也无需再设二沉池〔1、2〕。
②污泥产量低、无污泥膨胀、运行稳定
与活性污泥法和氧化沟工艺相比,二段法虽然容积负荷高,但污泥产量较低,主要是因为:a.氧化池内的微生物链比较完整和稳定;b.微生物内源呼吸进行得较充分,合成物质被进一步氧化〔3〕;c.生物填料内部存在缺氧和厌氧区,能部分分解、转化有机物。
在活性污泥法中容易产生膨胀的菌种(如丝状菌)在二段法中不仅不产生膨胀,而且能充分发挥其分解、氧化能力强的特点,但其沉降性能差,在曝气池中易随水流出〔3〕。
由于二段法的第一段以生物吸附合成为主,且生物负荷和活性很高,对第二段起到了缓冲和保护作用,因此在BOD5、毒物、pH值冲击下生物膜受到的影响较小,而且恢复很快、出水水质好、运行稳定。
③水力停留时间短,具有脱氮功能
二段法的生化组合池总停留时间一般控制在1.0~1.5h,比活性污泥法(4~8h)和氧化沟工艺(15~20h)的要短得多;二段法还具有去除NH3-N的功能,对于一般的城市污水其去除率能达到50%~80%。
④工艺流程简洁、设备少、工程投资低由于二段法没有污泥回流,也就不需设污泥回流泵房;又由于生化组合池除阀门外没有其他设备,所以整个二段法工艺流程简洁、设备少、工程投资低。
3 生物填料
填料的选择是二段法的技术关键,填料质量的优劣直接影响着处理效能。笔者单位自行研制开发的两种质优价廉、分别适用于不同污水处理厂的生物填料的性能参数见表1。
4 脱氮除磷效果
二段法对NH3-N的去除率与进水NH3-N的浓度、水力停留时间及气水比的关系见表2。
二段法的除磷效果不太明显,虽然生物填料上附着的生物膜内部有一定的缺氧、厌氧区,但由于这些区域太小,不足以构成生物除磷的必备条件,所以污水中的磷主要由生物合成而得到部分去除,故其去除率很低。
5 技术经济分析
二段法同活性污泥法和氧化沟工艺的技术经济比较见表3。
6 工程应用
二段法自20世纪80年代初应用于我国的城市污水厂至今已有18年的历史,但其推广应用却很缓慢,到目前为止只在几座污水厂应用(见表4)。
其原因主要有:①对该工艺的机理研究尚不够深入;②该工艺到目前为止还没有设计规范;③填料问题(包括填料堵塞和使用情况)始终得不到很好的解决。?
采用纤维软填料,填料高度为3m,填料充填率为70%。
接触时间为4.2h,接触氧化池总容积875m3,设2组池体,每组池容积为437.5m3.
单池尺寸为17.2m×8.5m×4.2m。
容积负荷为Nv=0.74kg/m3d
曝气强度为4.27m3/m2h
1.2由于不同染料,不同助剂,不同织物的染整要求,所以废水中的pH值,CODcr,BOD5,颜色等也各不相同,但其共同特点是BOD5/ CODcr值均很低,一般在20%左右,可生化性差,因此需要采取措施,使BOD5/ CODcr值提高到30%左右或更高些,以利于进行生化处理1.3印染废水的碱减量废水,其CODcr值有的可达10万mg/L以上,pH≥12,因此必须进行预处理,把碱收回,并投加酸降低pH值,经预处理达到一定要求后,再进入调节池,与其他的印染废水一起进行处理1.4 印染废水的另一个特点是色度高,有的可达4000倍以上。所以印染废水处理的重要任务之一就是进行脱色处理,为此需要研究和选用高效脱色菌,高效脱色混凝剂和有利于脱色的处理工艺1.5 印染行业中,PVA染料和新型助剂的使用,使难生化降解的有机物在废水中含量大量增加,特别是PVA染料造成的CODcr含量占印染废水总CODcr的比例相当大,而水处理用的普通微生物对着部分CODcr很难降解。因此需要研究和筛选用来降解PVA的微生物。此外,因生产的间断运行,故存在着水量水质的波动,对于大量使用还原染料,硫化染料,冰染料等的废水,其化学絮凝效果相对较差,因此处理工艺要考虑到这些因素,要有一定的适应水量水质负荷变化的能力。[2]2.印染废水处理方法目前印染废水的处理方法有:物化处理法(其中包括吸附法、过滤法)、化学处理法(其中包括絮凝沉淀法、电化学法、化学氧化法、光化学氧化法)、生化法、物化-生物联合法等。虽然治理的方法有很多,但是上述几种方法也不乏存在一定的缺点。比如吸附剂容易饱和,处理效果随时间的延长而下降吸附剂的再生或更换较麻烦、费用较高,再生废液以及饱和废弃的吸附剂容易造成二次污染。超滤技术是近年来发展的另一种新型的水处理技术,超滤的本质是一种筛滤的过程,此法不会产生副作用,可以使水循环使用,但此法只能处理所含染料分子粒径较大的印染废水。
3.水解酸化-接触氧化工艺3.1 工艺原理水解酸化-接触氧化即不是单纯的好氧也不是单纯的厌氧,而是两者的结合。在这一阶段中,固体物质可被降解为溶解性的物质,难分解的大物质被降解成小分子物质,水解酸化阶段对废水中CODcr的去除率为20%~25%左右,对于一般的印染废水,经过这一阶段后差不多都可达到生化的要求。接触氧化池内设有填料,部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面,部分则是絮状悬浮生长于水中,因此,它兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。池内微生物所需的氧通过入口曝气供给,经过生物膜的新陈代谢,其每个阶段都是同时存在的,这使去除有机物的能力稳定在一定的水平上。[3]3.2 工艺特点1) 水解池可取代初沉池2) 具有较好的抗有机负荷冲击能力3) 水解过程可改变污水中有机物形态及性质有利于后续氧化处理4) 低温条件下,仍有较好的去除效果5) 采用组合工艺,保证出水水质稳定达标6) 运行可靠,操作简便,投资省,运行成本低3.3处理效果根据以往的实例,通过该工艺处理的废水,出水水质基本稳定。其中,水解酸化池在改善废水的可生化性及提高废水中营养源比例方面作用显著。水解酸化对废水中有机物的降解只是一种预处理工艺,在对易降解有机物截留、降解的同时,对难降解大分子有机物只是将其化学形态加以改变使之成为易降解的小分子物质。由于水解酸化将大分子难降解物质变为小分子易降解物质,有机氮化合物在氨化菌的作用下分解转化为氨态氮,而氨态氮则是微生物较易利用的营养源。经水解酸化后BOD5:N:P一般都可维持在100∶5∶1,较好地保证了生物接触氧化系统中细菌对营养的需求。[4]设计方案1.工程概况现假设某染织有限公司是一家从沙线到成衣一条龙生产线的企业,在该公司的生产过程中产生浆染废水、漂染废水、后整理废水以及印染废水,其中有机物浓度和色度教高需进行处理后才能排放。2.方案编制依据2.1 《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)
2.2 《污水综合排放标准》(GB8978-1996)2.3 《室外排水设计规范》(GBJ14-92)2.4 《混凝土结构设计规范》(GB50010)2.5 《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)2.6 《环境污染治理工程设计手册》(水污染处理卷)3. 方案编制原则3.1 在保证处理出水达标的基础上,做到降低运行费用和减少投资费用,达到环境和经济效益的完美统一。3.2 污水处理工艺执行清污分离的原则,高浓液实行分质预处理。3.3 工艺既有先进性,又具有运行稳定和安全可靠性,保证出水达到排放要求。3.4 处理设施具有较高的运行率,以较为稳定的处理手段完成工艺要求,并有一定的抗冲击负荷能力。3.5 操作运行简单,维修方便。4. 规模及进出水水质4.1水量 3000m3/d4.2 进水水质4.3出水水质达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-92)I级标准即CODCr(mg/L)≦100 BOD5(mg/L)≦25 SS(mg/L)≦60 PH 6~9 色度≦705. 处理工艺选择纺织印染废水的水质比较复杂,含有大量的碱性物质;含有大量残余染料和助剂,色度较深;有机物含量大,悬浮物多,且含有微量的有害物质;水量不均衡排放,是较难处理的工业废水之一。国内过去大多采用物化或生化直接处理,但随着近来大量新的化学浆料(PVA)染化料和整染剂的采用,增加了废水的化学惰性,降低其可生化降低性能,使其处理带来了较大的困难。针对该公司的废水特性,拟订了如下的工艺路线:高浓度染色废水中含有大量难生物降解及抑制微生物生长的有害物质,对该废水单独采用混凝脱色处理,去除废水中部分有机污染物和色度,降低其对生化处理的毒性,为后续处理创造条件。该法在印染废水处理中得到了广泛应用,并取得了较好的处理效果。针对印染废水可生化较差的特点,拟采用水解酸化工艺来提高废水的可生化性,水解酸化是利用厌氧过程中的水中酸化阶段产酸菌的作用将废水中部分燃料苯环及长链大分子物质的分子键在水中酶作用下断开,使苯环打开,大分子物质断裂为小分子,不溶性有机物转化为可溶性有机物,难降解有机物转化为可降解或易生化降解的有机物,从而达到脱色,降低色度,降低PH值,减轻后续处理设施负荷。
生化处理拟采用生物接触氧化池,在池内没有填料,部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面,部分则是絮状悬浮生长于水中。同时,它兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。生物接触氧化池中微生物所需的氧通过入口曝气供给、生物膜生长至一定厚度后,近填料壁的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢,产生的气体使曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落,并促进新生膜的生长,形成生物膜二次新陈代谢,脱落的生物膜将随出水流出池外。所以生物膜发展在每个阶段都是同时存在的,使去除有机物的能力稳定在一定水平上,生物膜在池内呈立体结构,对保持稳定的处理能力很有利,而且该池不存在污泥膨胀问题,污泥沉降性能好。根据我国近年来印染废水处理工艺运行中的经验和教训,采用物化加生化处理结合的联合处理工艺,是行之有效的,同时考虑到,印染废水的BOD/COD比值较小、可生化性较差的特点,采用水解酸化来改善废水的可生化性,经过大量实践证明可明显提高废水的可生化性,提高生化处理效果。[5][6]6. 废水处理工艺流程说明车间排放出的浆染废水,经过一号隔栅井,去出较大的杂物和漂浮物后,进入集水井。在集水井中进行预曝气,并调节PH值。停留一定时间后物质均量,然后将废水利用泵提升。经过管道混合器投加高效絮凝剂和助凝剂,经过充分混合反应后流入一号斜板沉淀池进行泥水分离,去处色度和一定量的COD。一号斜板沉淀池出水已经2号隔栅井去处杂物后的废水进入调节池,在调节池通过潜水搅拌器进行搅拌混合达到均衡水质水量。调节池出水通过污水泵提升,经过管道混合器时投加高效絮凝剂和助凝剂,经充分混合反应后流入2号斜板混凝池进行泥水分离,去除部分色度,降低COD的量。经物化处理的水流入水解氧化池。水解酸化池中放置潜水搅拌机,保持兼氧微生物与废水充分接触,以进一步均衡水质,同时通过水解酸化作用使一些复杂的难降解的大分子物质分解为易降解的小分子物质,为后续好氧生化处理创造条件,同时去除大部分的色度。经过水中酸化池后的废水流入生物接触氧化池,在此过程中,废水通过微生物的降解,去除大部分污染物质,进一步降解COD、BOD和色度。鼓风机产生的压缩空气内管道输送到池内,通过微孔曝气器时废水进行鼓风曝气,供给微生物呼吸所需的氧气。经过曝气后的废水进入二沉池,沉淀一定时间后处理水即可计量排放。
二沉池的污泥一部分回流污泥至水解酸化池进行消化,以减少污泥的处理负荷,一部分回流至生物接触氧化池以保证池内微生物的浓度。1号和2号斜板沉淀池、水解酸化污泥进入污泥浓缩池,浓缩后的污泥进入污泥反应池,在污泥反应池中投加改性药剂来提高其透水性。改性后的污泥进入压滤机进行压滤脱水,泥饼外运,压滤水和浓缩池上清液回流至调节池重新处理。7. 工艺原理及工艺特点7.1 水解酸化池染织厂废水的可深化性一般,并且水中的有机物对微生物有一定的抑制作用。若未经预处理直接进行好氧生化处理,出水效果不理想。根据以往对染整污水处理的经验,采用水解酸化工艺可将染织废水中的大分子、难降解的有机物转化为小分子的有机物。提高污水的B/C化,便于提高后续处理工艺去除率。同时降低大部分色度。由于水解酸化提高了污水的可生化性,因而水解酸化—生物接触氧化工艺使用范围广,可适应各种印染废水。水解酸化过程中起作用的细菌为水解细菌、产酸菌,均在无氧条件下,不需要动力曝气。因而水解酸化池能在无能耗的条件下将有机物大部分降解。但水解酸化工艺不等于厌氧消化,厌氧发酵过程分为四个阶段:第一阶段—水解阶段;第二阶段—酸化阶段;第三阶段—酸化衰减阶段;第四阶段—甲烷化阶段。本工艺采用的水解酸化池是将反应控制在第二阶段完成,不进入第三阶段。水解酸化较全过程的厌氧消化具有以下优点:1) 不需要密闭的反应器,不需要水,气,固三相分离器,降低了造价并便于维护,可以设计出适应大,中,小型污水厂所需的构筑物。2) 由于反应控制在第二阶段完成之前,故出水无厌氧发酵所具有的不良气体,改善污水处理厂的环境。3) 由于第一阶段,第二阶段反应进行迅速,故水解池体积较小,与一般初次沉淀池相当,可节省基建投资。4) 抗冲击负荷,防止好氧工段的污泥膨胀5) 具有脱磷除氮作用,同时节约能耗[7]本设计方案水解酸化池有反应区,填料区和沉降区组成,污水由水解酸化池底部进入反应池,通过污泥床,水解酸化池底部设有潜水搅拌器,通过搅拌器使泥水充分混合,加大接触面积,大量微生物将进水中的颗粒物质和胶体物质迅速截留和吸附,这个物理过程的快速反应,一般只要几秒钟即可完成,截留下来的物质吸附在水解污泥的表面,慢慢的被分解代谢,其在系统内的污泥停留时要大于水力停留时间,部分污染物质在通过填料上微生物吸附降解,在大量水解细菌的作用下将不溶性有机物水解为溶解性物质,同时在产酸菌的协同作用下将大分子物质,难于生物降解物质转化为易于生物降解的小分子物质,重新释放到液体中,在较高水力负荷下随水流出系统,进水好氧部分降解,由于水解和产酸菌世代周期较短,往往以分钟和小时计,因此,这一降解过程也是迅速的,可以看出,水解酸化池集沉淀,吸附,生物絮凝,生物降解功能于一体,能大大提高污水的可生化性和去除污水中的COD及色度。[8]
7.2生物接触氧化池由于水解酸化处理后的废水的COD值不高,同时B/C比有所提高,可以采用接触氧化法去除剩余的有机物,由于预处理提高了废水的可生化性,为保证废水处理的效果,在此过程中,废水同生物膜接触,通过厌氧菌的不断繁殖,新陈代谢,旧的生物膜脱落,新的生物膜又生长起来,由于填料表面积较大,所以生物膜的发展的每个阶段都是同时存在的,使去除的有机物的能力稳定在一定水平上,通过微生物的降解,去除了大部分污染物质,进一步降低COD,BOD和色度。[9][10]7.3曝气方式本设计采用低噪声三叶罗茨风机与穿孔曝气方式,其中风机选用罗茨鼓风机,该风机具有技术先进,体积小,重量轻,流量大,噪声低,运行平稳等显著特点。7.4工艺特点总结1) 工艺设计参数结合了理论计算和污水处理实验结果,处理效率更可靠2) 废水经过一次提升,控制点仅为物化处理的pH值和生化处理中的DO值3) 利用无能耗的水解酸化池降解部分有机物,改善废水的可生化质4) 抗冲击负荷能力强,处理效果好,氧利用率高5) 采用组合工艺,保证出水水质稳定达标6) 本工艺运行可靠,操作简便,投资省,运行成本低[11][12]8. 单元处理效果预测9. 主要构筑物设计参数9.1水解酸化池平面尺寸:7.5×14m 有效水深:6m有效容积:625m3 停留时间:5h9.2 生物接触氧化池(分六格)平面尺寸:3.2×3.2m(每格)有效水深:6.5m有效容积:168m3(总) 接触时间:1.344h气水比:15:1 污泥负荷:0.3kgBOD5/kgMLss.d10. 主要设备选型10.1 潜水搅拌机(四台)型号:QJB5/12-620/3-480/s配用功率:5.0kw额定电流:18.2A 重量:184kg功能:用于水解酸化池废水和兼氧性污泥的混合,控制泥水分离;防止颗粒在池壁和池底的凝结沉淀10.2 鼓风机(四台,两备两用)型号:TSE-200 配用功率:30kw
流量: 20.10m3/min重量:1120kg配套电机型号:Y250M-8功能:用于生物接触氧化池中活性污泥呼吸所需的氧,同时鼓风机产生的送风压力起到搅拌,混合的作用,保持微生物的悬浮状态,使微生物与废水充分接触10.3 TL-200mm立体弹性填料规格:φ200mm功能:用于水解酸化池兼氧菌挂膜,计算填料体积为182m310.4HYG型软性纤维填料规格:φ180-80功能:用于生物接触氧化池挂膜,计算填料体积为184.32m3[13]11. 二次污染防治11.1 噪声控制11.1.1主要噪声源本设计方案主要噪声源是四台三叶罗茨风机,同时满负荷运转时,噪声级可达90多分贝。11.1.2治理措施每台风机排风口安装YHZ型罗茨鼓风机消声器一只,送风管道上接橡胶补偿管一只,风机底座安装减振设施。11.2 污泥处置经浓缩池浓缩,然后脱水,通过压滤机压成泥饼,最终污泥泥饼可掺和在煤炭中焚烧,亦可外运至综合垃圾场填埋,减少污染。12. 结构设计构筑物采用钢筋混凝土结构,池底池壁,走道砼等级为C25,,垫层砼为C10,池体砼的抗渗等级为S6;钢材采用A3钢。[14]结束语目前由于印染废水组分复杂,所以单一应用某种工艺很难处理达标,故实际应用总多采用组合工艺,本工艺通过水解(酸化)池可将难生化降解的有机物转化为可生化处理的有机物,将难降解的大分子有机物转变为易降解的小分子有机物,提高了污水的可生化性,即BOD/COD的值,为后续好氧生物处理提供较好的条件,而且污水经水解(酸化)后其溶解氧很低,亏氧值余增大,可提高好氧生物处理段氧的利用率。该系统出水水质稳定,能承受一定的冲击负荷,剩余污泥量较少,可以从传统的处理工艺中取消污泥消化池,在停留时间相近和设备增加不多的情况下,水解(酸化)池可取代初沉池,也可把初沉池改造成水解(酸化)池, 故水解(酸化)—好氧生物处理工艺具有很大的发展潜力。参考文献
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水解酸化-接触氧化工艺处理印染废水
水解酸化-接触氧化工艺处理印染废水
\摘要:印染行业是工业废水排放大户,本文对印染废水的处理方法进行归纳总结,着重介绍一种水解酸化—接触氧化法生化处理为主的印染废水处理方法。水解酸化—接触氧化法是近年提出的一种新型处理工业废水的方法。水解酸化串联接触氧化解决了印染废水中难降解物质多、单一传统活性污泥处理效果差的问题,这一工艺可产生较好的经济效益及处理效果,并且使其更易满足营养物质、温度、氨氮去除率的要求。本文试设计水解酸化—好氧生物接触氧化工艺处理高浓度印染废水。印染废水经工艺处理后CODcr去除率高达95.3%,SS去除率为92.5%,该工艺具有污泥少,耐冲击负荷能力强,难降解有机物去除率高等优点,在纺织印染废水处理中具有实用性。
一体化污水处理装置的设计主要是对生活污水和与之相类似的工业有机污水的处理,其主要处理手段是采用目前较为成熟的生化处理技术接触氧化法,水质设计参数也按一般生活污水水质设计计算,按进水平均为BOD5200mg/l计,出水BOD5按20mg/l计,共有六部分组成:(1)初沉池(2)接触氧化池(3)二沉池(4)消毒池,消毒装置(5)污泥池(6)风机房、风机组成。
(1) 初沉池:初沉池为竖流式沉淀池。污水在沉淀池的上升流速为0.2-0.3毫米/秒,沉淀下来的污泥用空气提至污泥池。(注:WSZ0.5-5m3/h不含初沉池)
(2) 接触氧化池:初沉后的水自流至接触池进行生化处理,接触池分为三级,总停留时间为4-6小时,填料为新颖梯形填料,易结膜,不堵塞,填料比表面积为160m2/m3,接触池气水比在12:1左右。(注:WSZ0.5-5m3/h接触池为二级)
(3) 二沉池:生化后的污水流到二沉池,二沉池为二只竖流式沉淀池并联运行,上升流速为0.1-0.15毫米/秒,排泥采用空气提至污泥池。(注WSZ0.5-5m3/h污泥自流于污泥池中)
(4) 消毒池及消毒池按规范:(TJ14-74)标准为30分钟,若是医院污水,消毒池可增加停留时间至1-1.5小时。消毒采用固体氯片接触溶解的消毒方式,消毒装置能根据出水量的大小不断改变加药量,达到多出水多加药,少出水少加药的目的。需要其它消毒装置可另行配制。(注:如用于工业污水,消毒池与消毒装置可以不要)
(5) 污泥池:初沉池、二沉池的所有污泥均用空气提至WSZ的污泥池内进行好氧消化,污泥池的上清液回流至接触氧化池内进行再处理,消化后剩余污泥很少,一般1-2年清理一次,清理方法可用吸粪车从污泥池的检查孔伸入污泥池底部进行抽吸后外运即可。(注:WSZ0.5-5m3/h污泥采用厌氧消化)
(6) 风机房、风机:风机房设在消毒池的上方,风机房进口采用双层隔音,进风口有消声器、风机过滤器,因此运行时基本无噪声。
一、 一体化地埋式生活污水处理设备
一体化地埋式生活污水处理设备是以A/O生化工艺为主,集生物降解污水沉降、氧化消毒等工艺于一体的生活污水及类似生活污水的工业废水,设备结构紧凑、占地少,全部设置于地下,运行经济,抗冲击浓度能力强,处理效率高,管理维修方便,经用户使用,设备的各项性能均符合有关要求,该产品已得到国家环境保护总局的认可。这些产品必将为保护人类的生存环境带来福音。
设备特点
1、可埋入地表以下,设备上部种植花木、草坪,也可设置在室内。
2、对周围环境无影响、污泥产生量少、噪音小于二类地区的标准。
3、全自动控制,无需专业人员管理。
4、操作简便、维修方便、工艺新、效果好、使用寿命长。
5、设备可按标准布置,也可随地形需要特殊布置。
设备的适用范围
1、处理水量:标准型为1.0 ~80.0(m3/h),大于80.0(m3/h)时需另行设计。
2、原水浓度:BOD5:标准型≤250mg/L,加强型≤400mg/L,超过400 mg/L时需另行设计。
3、设备主要适用于住宅区、宾馆、码头、机场、商场、疗养院、学校、厂矿等行业的生活污水和类似的工业废话水。
污水处理设备的材质选用
1、全不锈钢结构
2、A3钢板结构
3、(Q235)钢板、玻璃钢(FRP)复合结构
4、玻璃钢(FRP)圆形
5、钢筋混凝土结构
wsz型设备工艺说明
设备的设计主要是对生活污水和与工业有机污水的处理。其主要处理手段是采用目前较为成熟的生化处理技术接触氧化池。水质设计参数按污水进水BOD5为250mg/L,出水BOD5为20mg/L计算。共有七部份组成:⑴初沉池;⑵缺氧池;⑶接触氧化池;⑷二沉池;⑸消毒池、消毒装置;⑹污泥池;⑺风机房组成。
⑴初沉池:初沉池为竖流式沉淀池,污水在沉淀池的上升流速为0.3~0.4毫米/秒,沉淀下来的污泥提升至污泥池。SFW-5型及以下的设备不设置初沉池。
⑵缺氧池:缺氧池为脱氮处理而设置,池内设置YDT型立体弹性填料,作为反硝化细菌的载体,硝化液中回硝态氨和亚酸态氧在反硝化细菌的作用下,还原成氮气,达到脱氮的目的,缺氧池有效停留时间为2.5~3.5h,溶解氧控制在≤0.5mg/L。
⑶接触氧化池:污水自流至接触池进行生化处理,接触池分为三级,停留时间为8h,(加强型设备接触氧化时间可达8~12h)填料为新颖弹性填料,易结膜,不堵塞,接触氧化池气水比在15:1左右。
⑷二沉池:生化后的污水流到二沉池,二沉池为竖流式沉淀,表面负荷为<1.0m3/m2.h,排泥提升至污泥池。
⑸消毒池、消毒装置:消毒池按规范:“TJ14-74”标准为不小于30分钟,若是医院污水,消毒池可增加停留时间至1~1.5h。
消毒采用固体氯片接触溶解的消毒方式,消毒装置能根据出水量的大小不继改变加药量,达到多出水多加药,少出水少加药的目的,需要其它消毒装置可另行配制。
我见的比较多的是采用生物接触氧化池或者A/O法,具体的工艺还需要根据实际医院废水情况来定,中医、西医等等;还要考虑尾水是回用、排入污水厂还是排入河流,都有不同的处理要求,处理方法也会有不同。
由于医院污水的大多进水水质一般,基本上大家就用生化处理去除COD等常规污染物,生化处理后接一个消毒,可以用二氧化氯消毒。如果工艺的话: 废水→格栅(去除针管等)→调节池→初沉池→A/O池(里面可以用组合填料)→二沉池(污泥回流至A池)→混凝沉淀(或者用过滤)→ClO2消毒池→出水。如果进水COD高的话,可以考虑在A/O前面加厌氧。
其实在百度上搜“医药废水设计方案”就有很多的,可以多参考。
随便答一下,满足不了100财富值的要求,你还是留给其他回答的更好的人吧。
1 工程概况
PU革是近几年迅速发展的一种产品,它种类繁多,物美价廉,广泛应用于汽车、鞋革、箱包、沙发、装饰及服装生产工业,是皮革的优良代用品,而革基布则是PU革的基础材料,市场需求量极大,某县县现有织布厂20多家,织布机1500多台,年产革基布9000万米,以往某县县各织布厂生产的革基坯布未经漂染加工直接销往外地,产品附加值较低。福建省某某印染有限公司在某县县埔头工业区建设年产PU革基布3000万米这一项目,可成为某县县当地的漂染基地,既可增加某县县税费收入,又可解决部分剩余劳动力。
纺织印染行业是工业废水排放大户,据估算,全国每天排放的废水量约(3-4)×106m3,且废水中有机物浓度高,成分复杂,色度深,pH变化大,水质水量变化大,属较难处理工业废水。据福建省某某印染有限公司提供的数据,该项目的建成排放废水量800吨/日。
根据《建设项目管理条例》和《环境保护法》之规定,环保设施的建设应与主体工程“三同时”。受福建省某某印染有限公司委托,我们提出了该项目的废水处理方案,按本方案进行建设后,可确保废水的达标排放,能极大地减轻该项目外排废水对某县的不利影响。
2 方案设计依据
2.1 福建省某某印染有限公司提供的水质参数
2.2 《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-92
2.3 《室外排水设计规范》GBJ14-87
2.4 《建筑给排水设计规范》GBJ15-87
2.5 《福建省环境保护条例》
2.6 其它同类企业废水处理设施竣工验收监测数据
3 方案设计原则
3.1 可行性原则。在工程设计中,在确保工艺可行的同时,兼顾经济上许可的能力(总投资费用省、运行费用低等),考虑工艺上的可行性与经济上的可行性协调统一。
3.2 可靠性原则。通过对印染行业目前废水处理情况的调研,结合多年从事废水处理的经验,同时借鉴目前印染废水处理的成功个例,并与当前先进的废水处理设备相融合,制定合理、成熟、可靠的废水处理工艺,确保废水处理系统能长期、稳定、可靠地运行。
3.3 先进性原则,采用当前废水处理的先进工艺和设备。
3.4 操作管理方便,技术简单实用,提高操作管理水平,实现科学现代化的管理。
3.5 避免二次污染,在治理废水的同时,避免污泥和噪音产生二次污染。
4 废水的水质水量
福建省某某印染有限公司采用的原料为纯棉或涤棉坯布,染料有直接和分散染料,助剂有烧碱、碳酸钠、双氧水、表面活性剂、工业食盐、起毛剂等。
废水为连续排放,但水量、水质变化大,无固定规律,根据福建省某某印染有限公司提供并结合同类型企业的资料,其废水水质参数如下:
废水量800吨/天
CODcr1767mg/l
BOD5868mg/l
SS121mg/l
pH9~12
NH3-N15.1mg/l
S2-2.3mg/l
色度1000倍
5 废水处理后排放标准
根据《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-92中之规定:
CODcr100mg/l
BOD525mg/l
色度40倍(稀释倍数)
pH6~9
SS70mg/l
氨氮15mg/l
硫化物1.0mg/l
六价铬0.5mg/l
铜0.5mg/l
苯胺类1.0mg/l
二氧化氯0.5mg/l
最高允许排水量2.5m3/百米布(幅宽 914mm)
6 废水处理工艺
6.1 纺织染整行业废水的特点
纺织染整行业的废水主要来自退浆、煮炼、漂白、染色和整理工段,各工段废水特点如下:
6.1.1 退浆废水
退浆是利用化学药剂去除纺织物上的杂质和浆料,便于下道工序的加工,此部分废水所含杂质纤维较多。以往由于纺织厂用淀粉为原料,故废水中BOD5浓度很高,是整个印染废水中BOD5的主要来源,使废水中B/C比较高,往往大于0.3,适宜生化,但随着科技的进步,印染厂所用浆料逐步被CAM/PVA所代替,从而使废水中BOD5下降,CODcr升高,废水的可生化性降低。
6.1.2 煮炼
煮炼工序是为了去除织物所含蜡质、果胶、油剂和机油等杂质,使用的化学药剂以烧碱和表面活性剂为主,此部分废水量大,碱性强,CODcr、BOD5高,是印染废水中主要的有机污染源。
6.1.3 漂白废水
漂白主要是利用氧原子氧化织物中的着色基团,达到织物增白的目的,漂白废水中一般有机物含量较低,使用的漂白剂多为双氧水。
6.1.4 染色废水
染色工艺是本项目的支柱工艺,在此过程中,使用直接、分散等染料和各种助剂,从而使染色工艺成为复杂工艺,也使染色废水水质呈现出复杂多样性。一般而言,染色废水碱性强,色泽深,对人体器官刺激大,BOD5、CODcr浓度高,废水中所含各种染料、表面活性剂和各种助剂是印染废水中最大的有机物污染源。
6.2 目前印染废水处理现状
印染废水的处理以生化法为主,并常与物理、化学法串联,方能取得较好的效果,目前对印染废水处理常见的处理方法有:
6.2.1 完全混合式活性污染法
此法工艺较成熟,在印染废水治理中有一定的历史,目前应用于纺织系统中大多数工厂。某市印染厂废水治理即采用此法。此法主要设施有调节池、曝气池和沉淀池等。
调节池主要用以调节各污染源排放废水的水质水量,防止对曝气池形成冲击,避免细菌死亡。因此,废水在调节池停留时间越长越好,但也要考虑建造费用,故一般根据企业的生产周期和占地条件来设计调节池。
曝气池主要作用是对泥水混合液充氧,保证活性污泥在分解有机物时所需的氧量,同时使活性污泥和废水充分混合。一般对曝气池的技术要求是污泥负荷常为0.3-0.4kgBOD5/kg.MLSS.d曝气时间约为4-6小时,污泥浓度一般在3-4g/l,但随着化纤织物的比例不断增大和水处理技术的提高,这些技术要求有所改变。
沉淀池主要是使泥水分离,并在沉淀时进一步降解有机物,经过泥水分离后水直接排放,污泥一部分回流进入曝气池,一部分作剩余污泥排放。
活性污泥法的特点是污水与生物污泥的接触较均匀持久,池水浓度分布较均匀,水温控制幅度较宽,在布水操作上也比较简单,处理效率较高,一般BOD5去除率可达95%以上,CODcr去除率在60%左右。但该法管理较复杂,易发生污泥膨胀及上翻,且占地面积较大。
6.2.2 接触氧化法
接触氧化法是近年来逐步广泛应用的污水处理技术。上海纺织系统中针织和印染厂大多采用的是塔式滤池(接触氧化法的一种)。塔式滤池的结构是塔加填料,塔的作用是充氧和安放填料,塔的高度是根据充氧要求和污水与填料上生物膜接触时间来设计,一般需要2.5-4小时,容积负荷在2-3kgBOD5/m3,填料过去使用表面粗糙的固体物使生物膜能依附其上,随着塑料工业的发展,目前采用了蜂窝填料和软性填料作生物膜支撑物,取得较好效果。
塔式滤池特点是运行管理方便,处理时间短,占地面积小,但有机物去除率相对低此,一般CODcr去除率在45-60%,BOD5去除率在70-90%,色度去除率在30-50%。
6.2.3 物理化学法
随着织物中化纤成份增多和化学助剂浆料的使用,印染废水中BOD5与CODcr比值发生了变化,废水的可生化性变差,为达到较好的处理效果,纺织行业开始采用物理化学法(臭氧混凝沉淀和气浮法等)处理印染废水。物理化学法常用混凝剂有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、碱式氯化铝、高分子混凝剂等。一般物理化学法用于二级处理,也有些工厂如上海第二丝绸印染厂单用物理化学法处理印染废水。实践证明,混凝气浮是一种较为合适的物化处理方法,因为印染废水中含有大量的污染物质如纤维素、浆料等,呈悬浮状态和胶体状态,且有些染料如分散、硫化、还原染料及涂料与混凝剂特别是铝盐混凝剂产生的絮凝物比重较小,适合采用气浮法处理。
其它化学方法,如臭氧作为氧化剂脱色效果很好,但是耗电量大,处理成本高,不易推广。同样,电解法也存在耗电量大,钢材用量大,且运转管理较复杂的问题。
6. 2.4 A/O法
(1)有A1/O法,即缺氧/好氧生物脱氮工艺,是英文Anoxic/Oxic的缩写,它的主要功能是去除有机物和脱氮,一般对BOD5和SS的总去除率为90-95%,总氮的去除率为70%以上。
(2)有A2/O法,即厌氧——好氧除磷工艺,是英文Anaerobic-Oxic的缩写,其主要功能是去除有机物和除磷,一般对BOD5和SS和去除率为95%,磷的去除率为70%以上。
(3)A2/O法,即厌氧——缺氧——好氧生物脱氮除磷工艺,是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic的缩写,其功能是去除有机物和除磷脱氮。
6.2.4 其他方法
有A/B法、水解——好氧生物处理工艺等,是较新的处理工艺,也有应用于印染废水处理,本文不再一一赘述。
6.3 本方案采用的印染废水的处理工艺
6.3.1 工艺流程:
经综合比较分析,并结合多年从事印染废水处理的经验,以经济和可行为原则,决定采用如下处理工艺:
.3.2 工艺流程简述
浓碱性废水先经过格栅处理后用于水膜除尘器除尘,经消烟除尘后,可降低PH值,使系统不必加酸调整PH,并可去除约30%的CODcr,使生化系统负荷降低,以节省运行费用,保证了生化处理的PH条件。除尘水沉淀后与其它生产废水一并经粗细格栅去除较粗杂质后,进入调节池,在调节池内设置预曝气系统,可均匀水质并防止杂质沉淀,还可以调蓄水量和在一定程度上脱除废水中硫化物。调节池的水用泵提升至反应池,经加药反应后靠重力流入竖流式沉淀池进行泥水分离。底部的污泥排至污泥浓缩池,竖流式沉淀池可去除部分有机物和大幅度降低硫化物和CODcr、色度,降低PH值并提高了B/C比值,为后续生化处理创造条件。
竖流式沉淀池上清液靠重力流入水解酸化池,同时调入营养料(P),降解大分子物质,进一步提高B/C,并降低CODcr。水解酸化池出水再靠重力流至A/O接触氧化池。在A/O接触氧化池中去除大部分溶解性有机物并进行反硝化脱氮,O池末端混合液回流至A池起始端,其中A池占1/3,O池占2/3,回流量为2倍处理水量。
A/O接触氧化池出水靠重力流至气浮系统,经加药气浮后,浮泥至污泥浓缩池,出水至排放池,当需要时在排放池内投加脱色剂,达标废水就近排放。
剩余活性污泥排入污泥脱水池,污泥脱水池上清液入调节池循环处理。脱水后的干污泥妥善处理(可掺入煤中送锅炉焚烧),防止二次污染。
6.3.3 主要处理单元说明
(1)水解酸化
在缺氧条件下,废水中的有机物完成厌氧反应的第一阶段,将一些难生物降解的有机物分解成易生物降解的小分子有机物,降低CODcr、BOD5、SS、S2-、色度,提高废水可生化性,为后续生化处理创造良好条件。
(2)絮凝剂
废水呈碱性,含硫化物。常用的絮凝剂为PAC或PFS,助凝剂为PAM,但PAC投加量过多可能影响后续生化处理,因此本工艺选择FM复合絮凝剂。FM对染色废水的色度和CODcr的去除有显著效果,而且具有脱硫的性能。该研究为上海市科委的攻关项目,已由上海市科委组织鉴定,并实际应用。FM絮凝剂价格低、来源方便,可现场复配。当然也可使用其它合适的絮凝剂,助凝剂为PAM。
(3)生化处理
生物接触氧化是一种较新的生物膜法,是在池中安装填料,填料具有很大的比表面积,是一种生物载体,产生较大的活性污泥浓度,以提高接触氧化池的容积负荷,提高污染物的去除效率。同时具有设备简单,占地小,维护方便,操作灵活,运行费用低等特点。已广泛应用于化工、食品、制药、印染等行业的废水处理,效果显著。被国家环保局推荐为最佳环保实用技术。
6.3.4废水处理工艺特点
(1)浓碱废水经消烟除尘后,可降低PH值,使系统不必加酸调整PH,并可去除约30%的CODcr,使生化系统负荷降低,以节省经常费用,保证了生化处理的PH条件。
(2)加药反应沉淀,主要目的是去除部分有机物和大幅度降低硫化物、降低色度和SS,提高了B/C比值,并适当降低了PH值(PH<10),为生化创造条件。
(3)水解酸化池采用填料形式,定时曝气冲刷生物膜防止沉淀。每四小时开10分钟,可使池内基本保持无氧状态,又可达到换膜目的。
(4)A/O系统采用接触氧化方式,可减少构筑物,节省投资,耐冲击,污泥量少,主要去除大部溶解性有机物和反硝化脱氮。
(5)最终加药反应气浮系统,可进一步去除不可降解有机物、色度等使处理水达标排放。
(6)排放池的设置主要为便于监测,在需要时还可投加脱色剂。
7 主要构筑物、设备等投资概算(最终以扩初设计为准)
7.1 主要构筑物设计参数
序号名 称参数材料数量备 注
1集水井10m3 砖混1座
2调节预曝池450m3 砖混1座可依现场情况适当增减
3沉淀池80 m3 钢砼1座可依现场情况适当增减
4水解酸化池450m3 钢砼1座
5接触氧化池700m3 钢砼1座
6混凝气浮(含反应池)40m3 砖混1座
7机泵间40m2 砖混1座
8污泥干化池30m2 砖混3座可依现场情况适当增减
9污泥浓缩池60 m3 砖混1座
10排放池35 m3 砖混1座
7.2 主要设备及投资
序号名称规格、型号数 量价格(万元)
1粗细格栅非标2台0.2
2污水泵Q=40,H=101台0.4
3曝气机Q=10,H=53台13.6
4搅拌机1台1.8
5填料TB/TA2—TH1800 m3 15
6微孔曝气TK/R655005.3
7污水泵Q=70,H=101台0.3
8加药设备非标(防腐)0.8
9部分加压溶气气浮机非标6.8
10自动控制柜非标1台0.85
11曝气系统非标3.2
12预曝气系统非标1.6
13电缆线照明仪表0.6
14填料支架1.3
15管道阀门2.7
16安装费(厂方安装)0
17运输费0.8
18小 计55.25
7.3 其他费用
序号名称金 额
1设计费3.0
2调试费(不含药剂费用)1.6
3小 计4.6
总计投资费用(不含土建及气浮雨棚59.86万元(总排水计量流量计未计在内),土建费用约为75万元,详细费用应在初设完成后最终确定。
8 废水处理费用
8.1 操作管理人员工资:
废水处理站24小时连续三班三运转,操作人员每班1人,共计3人。按每月工资平均500元计3×12×500元/1658/365=0.03元/吨-水
8.2 药剂费:混凝剂FM和助凝剂PAM组合使用,0.26元/吨-水。
8.3 电费:0.33元/吨-水。
8.4 处理每吨水总运行费用:
0.03+0.26+0.33=0.62元
经常运行费:0.62元/吨-水。
9.补充说明 因时间仓促,且未能进行现场调查,最终方案可能还需要进行适当调整。