邢台厂家屠宰污水处理设备
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废水生物处理过程,是经人工培育驯化得到的微生物群体,对废水中的有机物产生吸附并把有机物当作食物进行消化分解,这样微生物群体得到持续生存,同时污水水质得到净化。
(一)、生物处理的基本原理
有机物通常指含碳元素的化合物,或碳氢化合物及其衍生物总称为有机物。是引起水体污染的主要原因之一。水中的有机物有个共同的特点,就是要进行生物氧化分解。需要消耗水中溶解氧,从而导致水中缺氧,同时会发生腐败发酵,使细菌滋生,恶化水质,破坏水体。
1.好氧生物处理
好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下,好氧微生物降解有机物,使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中的有机物作为营养源进行好氧代谢,这些高能位的有机物质经过一系列的生化反应,逐级释放能量,终以低能位的无机物稳定下来,达到无害化的要求,以便返回自然环境或进一步处置。好氧生物处理的终过程可用下图表示。
合成
2/3 原生质(微生物增长)
有机物+氧生物
1/3 CO2、H2O、NH3 + 能 热
分解
上图表明,有机物被微生物摄取后,通过代谢活动,约有三分之一被分解、稳定,并提供其生物活动所需的能量;约有三分之二被转化,合成新的原生质,即进行生物自身生长繁殖。后者就是废水生物处理中的活性污泥。好氧生物处理的反应速度较快,所需的反应时间较短,故处理构筑物容积较小,且处理过程中散发的臭味较少,所以目前对中低浓度的有机废水,或者说BOD5浓度小于500mg/L的有机废水,基本采用好氧生物处理法。
在废水处理工程中,好氧生物处理有活性污泥法和生物膜法两大类,本厂采用的是循环式活性污泥法。
2.厌氧生物处理
厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下,兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物处理的过程中,复杂的有机物被降解、转化为简单的化合物,同时释放能量。有机物的转化分三个部分进行:部分转化为CH4,这是一种可燃气体,可回收利用;还有部分被分解为CO2、H2O、NH3、H2S等无机物,并为合成细胞提供能量;少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成成分。废水厌氧生物处理过程中有机物的转化如下图所示。
合成 原生质(微生物的增长)
有机物生物 合成 原生质
有机酸、醇、 +能
分解 CO2、NH3、H2S等
CH4、CO2、+ 能
分解 NH3、H2S
产酸阶段 产气阶段
厌氧生物处理的主要缺点就是反应速率太慢,反应时间较长,处理构筑物的容积大,一般只有有机物浓度较高(BOD5≥2000mg/L)才采用厌氧生物处理。
原生质:是细胞内的生命物质。分化为细胞膜、细胞质、细胞核三部分。主要由蛋白质、脂类、核酸和糖类等物质构成。
(二)、微生物的生长环境
影响微生物生长的环境因素很多,但主要的是营养、温度、pH值、溶解氧和有毒物质。
1.营养
微生物除了需要碳营养外,还需要氮、磷营养,它们之间的比例一般为BOD5:N:P=100:5:1。
2.温度
各类微生物对温度的适应范围不同,约为5℃~80℃。污水好氧生物处理以中温性细菌为主,其生长繁殖的适温度20℃~37℃。当温度过高是,会使微生物的蛋白质变性及酶系统遭到破坏而失去活性,甚至导致微生物死亡。温度过低则会抑制微生物的代谢活动,从而降低污水处理效率,但微生物仍然保存生命力。
3.pH值
废水生物处理过程中保持适宜的pH值非常重要,如果活性污泥法处理废水,曝气池适pH应为6.5~8.5,如果曝气池pH值达到9时,原生动物由活跃转为呆滞,菌胶团粘性物质解体,活性污泥结构遭到破坏,处理效率下降。如果进水酸性过强,活性污泥结构也会遭到破坏,会出现大量浮泥。
4.溶解氧
好氧生物处理的溶解氧一般以2~4mg/L为宜,在这种情况下,活性污泥的结构正常,沉降、絮泥性能好。
5.有毒物质
在废水处理过程中,废水中存在的对微生物具有抑制和杀害作用的化学物质就称为有毒物质。其毒害作用主要表现为细胞的正常结构遭到破坏以及菌内的酶变质,并失去活性。
(三)SBR反应池
1.SBR反应池的形式为完全混合型,反应池十分紧凑,占地很少。形状以矩形为准,池宽与池长之比大约为1:1~1:2,水深4~6米。
反应池水深过深,基于以下理由是不经济的:①如果反应池的水深大,排出水的深度相应增大,则固液分离所需的沉淀时间就会增加。②的上清液排出装置受到结构上的限制,上清液排出水的深度不能过深。
反应池水深过浅,基于以下理由是不希望的:①在排水期间,由于受到活性污泥界面以上的小水深限制,上清液排出的深度不能过深。②与其他相同BOD—SS负荷的处理方式相比,其优点是用地面积较少。
反应池的数量,考虑清洗和检修等情况,原则上设2个以上。在规模较小或投产初期污水量较小时,也可建一个池。
2.滗水器
⑴工作原理
滗水器是一种收水装置,是能够在排水时随着水位升降而升降的浮动排水工具。其特点是随水位的变化而升降及时将上清液排出,同时不对其它水层产生搅动。为了防止浮渣随水一起排出,滗水器的收水口一般都淹没在水面下一定程度。
滗水器一般由收水装置、连接装置和转动装置组成。收水装置包括挡板、进水口、浮子等,其主要作用是将处理好的上清液收集到滗水器中,再通过导管排放。滗水器在排水时需要不断转动,因此要求连接装置既能自由转动,又能密封良好。滗水器的转动装置是滗水器正常动作的关键,不论采用液压式转动还是机械式转动,都需要与自控系统和污水处理系统进行有机的结合。
⑵分类
滗水器从运行方式上可分为虹吸式、浮筒式、套筒式、旋转式等。
五、曝气设备
曝气设备主要分为鼓风曝气和机械曝气两种。
(一)、鼓风曝气
鼓风曝气系统主要由空气净化器、鼓风机、空气输配管系统和扩散器组成。鼓风机供应一定的风量,风量要满足生化反应所需的氧量和能保持混合液处于悬浮状态;风压则要满足克服管道系统和扩散器的摩擦阻损耗以及扩散器上部的静水压;空气净化器的作用是防止扩散器阻塞。
扩散器是整个鼓风曝气系统的关键部件,它的作用是将空气分散成空气泡,增大空气和混合液之间的接触面积,把空气中的氧溶解于水中。根据分散气泡的大小,扩散器可分为几种类型:
1.小气泡扩散器 气泡直径可达到1.5mm以下。
2.中气泡扩散器 常用的有穿孔管和莎纶管。穿孔管的孔眼直径为2~3mm,孔口的气体流速不小于10m/s,以防止堵塞。
3.大气泡扩散器 气泡直径为15mm左右。
4.微气泡扩散器 气泡直径在100um左右。
通常扩散器的气泡越大,氧的传递效率越低,然而它的优点是堵塞的可能性小,空气净化要求低,养护管理比较方便。微小气泡扩散器由于氧的传递,反应时间短,曝气时间可以缩短,但容易堵塞,因而选择何种扩散器要因地制宜。
(二)机械曝气
鼓风曝气是水下曝气,而机械曝气则是表面曝气。机械曝气是用安装于曝气池表面的表面曝气机来实现曝气的,分为竖式和卧式两种。
1.竖式曝气机 这类曝气机的转动轴与水面垂直,装有叶轮,当叶轮转动时,使曝气池表面产生水跃,把大量的混合液水滴和膜状水抛向空气中,然后携带空气形成水气混合物回到曝气池中,从而使空气中的氧很快溶入水中。我国目前应用的表面曝气机有泵型、倒伞型和平板型。
2.卧式曝气机 转动轴与水面平行,主要有曝气刷和曝气转盘,常用于氧化沟。
六、污泥脱水
(一)污泥浓缩池
污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩主要是减缩污泥的间隙水,从反应池来的污泥呈液态,含水率95%,浓缩池可使剩余活性污泥含水率约从99.2%下降到97.5%,污泥体积缩到原来的1/3左右,经浓缩后污泥近似糊状,仍保持流动性。
污泥浓缩的方法有沉降法、气浮法和离心法。在选择浓缩方法时,除各种方法本身的特点外,还应考虑污泥的性质、来源、整个污泥处理流程及终处置方式等。如沉降法用于浓缩初沉淀污泥和剩余活性污泥时效果较好;单纯的剩余污泥一般采用气浮法浓缩,近年发展到部分采用离心法浓缩。
(二)污泥脱水设备
1.污泥浓缩脱水机
污泥脱水设备按工作原理可分为真空过滤脱水机、压滤机、离心脱水机。常见污泥压滤机主要有板框式、和带式两种类型。
⑴板框压滤机 主要由板和框排列组合而成,用压紧装置把板与框压紧,即在板与板之间构成压滤室。在板与框的上端相同部位开有小空,压紧后,各孔连成一条通道,用0.4~0.8MPa的压力,把经化学调理的污泥由该通道压入,并由每一块板框上的支路孔道进入各个压滤室,下端钻有供滤液排出的孔道。滤液在压力作用下,通过滤布并由孔道由滤机排出,而固体截留下来,并且在滤布表面上形成滤饼,当滤饼完全填满压滤室时,脱水过程结束,此时停止对压滤机送入污泥,打开压滤机,依次抽出各块滤板,剥离滤饼,并清洗滤布。
⑵带式压滤机的主要特点是利用滤布的张力和压力在滤布上对污泥施加压力使其脱水,动力消耗少,可以连续操作,它基本由滤布和辊组成,污泥流入在辊之间连续转动的上下两块带状滤布上后,滤布的张力和扎辊的压力及剪切力依次作用于夹在两块滤布之间的污泥上而进行重力浓缩和加压脱水,脱水泥饼由刮泥板剥落,剥离了泥饼的滤布需用水清洗,以防止滤布堵塞,影响脱泥效率。
2.污泥浓缩脱水一体机
污泥浓缩脱水一体机即污泥浓缩装置和污泥脱水装置一体化,污泥可直接浓缩和脱水,可节约污泥静态预浓缩及相应的搅拌刮泥设备,大大减少占地,节约投资费用。
⑴转鼓浓缩式脱水一体机
由滚筒式污泥浓缩装置与带式压滤机组合而成,无须设置长时间污泥浓缩池,缩短了污泥处理时间。
⑵带式污泥浓缩脱水一体机
由以下七个系统组成:重力脱水段(污泥浓缩装置)、预压脱水段、压榨脱水段、紧张装置、调偏装置、清洗装置、现场电控箱。
①重力脱水段 主要是在重力作用下脱去物料中的自由水,使物料的流动性减小,为下步过滤做准备。
②预压脱水段 预压脱水段是由若干个直径相同的辊筒组成,上下两层排列的辊筒分别托住上下两条滤网,下层辊筒固定,上层辊筒可以固定,也可以做成可调。
③压榨脱水段 压榨脱水段由若干个不同直径的辊筒组成,两条滤布呈S形依次绕于辊筒之间,辊筒的直径由大逐渐变小,形成一定的压力梯度,使物料所受的压强由小逐渐变大,经过预压脱水后的物料,在挤压和煎切力的作用下,达到逐步脱水的目的,后形成滤饼排掉。
④紧张装置 是浓缩脱水机的重要组成部分,即可方便地安装与拆卸滤带,又能带式脱水机的处理效果,紧张装置采用气动装置操作。
⑤调偏装置 在滤带的行走过程中,由于物料在滤网上布料厚度不均、滤网厚度的差异和辊筒之间的累计平行度误差,造成滤网跑偏,因此要安装调偏装置,以防止损坏滤网,造成停机。
⑥清洗装置 该装置利用喷嘴的水力冲击滤网,从而使滤网自动再生。
⑦现场电气控制箱 安装在浓缩脱水压滤机上,自动监视带式浓缩脱水机的运行,并控制自动停机。