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每天30噸地埋式生活污水處理設(shè)備
閱讀：108 發(fā)布時間：2019-10-10每天30噸地埋式生活污水處理設(shè)備
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生物處理是微生物在酶的催化作用下，利用微生物的新陳代謝功能，對污水中的污染物質(zhì)進行分解和轉(zhuǎn)化。
(1)厭氧生物處理技術(shù)：
厭氧生物處理時在沒有分子氧及化合態(tài)氧存在的條件下，兼性細菌與厭氧細菌降解和穩(wěn)定有機物的生物處理方法。厭氧生物濾池厭氧生物濾池是密封的水池，池內(nèi)放置填料。微生物附著生長在填料上，平均停留時間可長達100d左右。濾料可采用拳狀石質(zhì)濾料，如碎石、卵石等，粒徑在40mm左右，也可以采用塑料填料。塑料填料具有較高的孔隙率，質(zhì)量也輕，但是價格較貴。根據(jù)對一些有機污水的實驗結(jié)果，當(dāng)溫度在25-30℃時，在使用拳狀濾料時，體積負荷可達3-6 KgCOD/(m3·d);在使用塑料填料時，體積負荷可達3-10 KgCOD/(m3·d)。
厭氧生物濾池的主要優(yōu)點是：處理能力較高;率池內(nèi)可以保持很高的微生物濃度;不需另設(shè)泥水分離設(shè)備;出水SS較低;設(shè)備簡單;操作方便等。厭氧生物濾池的主要缺點是：濾料費用較高;濾料容易堵塞，特別是下部，生物膜很厚，堵塞后，沒有簡單有效地清洗方法。
(2)好氧生物處理技術(shù)：
污水的好氧生物處理技術(shù)是在有氧存在的條件下，利用好氧微生物，將有機物降解的污水處理方法。污水中存在的各種有機污染物，主要是以膠體狀或溶解態(tài)存在。這部分有機物經(jīng)過一系列的生化反應(yīng)，逐級降解，終將轉(zhuǎn)化為無機物，達到無害化。
超臨界水氧化法的主要原理是利用超臨界水作為介質(zhì)來氧化分解有機物。有機污染物在超臨界水中進行的氧化過程，速度很快且比較**。有機碳轉(zhuǎn)化成CO2，氫轉(zhuǎn)化成H2O，鹵素原子轉(zhuǎn)化為鹵離子，硫和磷分別轉(zhuǎn)化為SO42-和PO43-，氮轉(zhuǎn)化為N2或NO3－和NO2－。同時，超臨界水的氧化過程中釋放出大量的熱，反應(yīng)一旦開始，可以自己維持，無需外界能量的提供]。為了加快反應(yīng)速率、減少反應(yīng)時間，降低反應(yīng)溫度，優(yōu)化反應(yīng)程序，使超臨界水氧化法能充分發(fā)揮出自身的優(yōu)勢，許多學(xué)者將催化劑引入超臨界水氧化技術(shù)，開發(fā)了超臨界濕式氧化技術(shù)，它已成為一個重要的研究方向。
目前，已對許多污染物，包括硝基苯、尿素、酚類、乙酸和氨等進行了超臨界水的氧化實驗，實驗結(jié)果表明效果很好。美國Shanablen等對廢水處理廠排出的污泥進行了超臨界水氧化實驗，結(jié)果表明在5 min的停留時間內(nèi)有99%以上的COD被去除，其產(chǎn)物是清潔、無色無味的CO2和H2O等小分子無機物。日本的村上等研究出一種水熱－生物處理污泥，即用間歇式反應(yīng)器，在320 ℃、12.1 MPa的亞臨界水氧化條件下處理剩余活性污泥。將難分解物轉(zhuǎn)化為易分解物后的污泥返回曝氣槽進行生物降解，水熱反應(yīng)時的污泥可溶化率達98%。日本九州大學(xué)還研究了在亞臨界條件下從污泥中回收石油化工產(chǎn)品的方法。趙朝成、林春錦等用超臨界水氧化法對*的氧化分解反應(yīng)進行了細致的研究，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)停留時間和O2過量百分率增加，*的氧化分解趨向*，且在超臨界區(qū)溫度和壓力下對*分解影響不大，當(dāng)有足夠O2時，*濃度的增加不會影響其轉(zhuǎn)化率和分解率；王濤等對超臨界水氧化法處理對苯二酚、有機氮進行了初步研究，對壓力、溫度和反應(yīng)時間等因素的影響進行了討論，結(jié)果表明在適宜的條件下，有機污染物的去除率可達98%以上。李統(tǒng)錦等對二氨基乙二肟、氨基氰和密胺等劇毒有機物進行了超臨界水氧化法處理，發(fā)現(xiàn)它們可分解為CO2和NH3。
①BAF水力負荷高、容積負荷大、水力停留時間短、出水水質(zhì)好。
②BAF占地面積小，基建投資省。BAF反應(yīng)時間短，具有同步去除COD及SS的功能，可不設(shè)二沉淀池。
③菌群結(jié)構(gòu)合理。傳統(tǒng)的活性污泥法微生物的分布相對均勻，而在BAF中沿污水流程能形成不同的優(yōu)勢生物菌種，可使有機物降解、硝化/反硝化能在同一個池子中發(fā)生，簡化了工藝流程。在距進水端較近的濾層中，污水中的有機物濃度較高，各種異養(yǎng)菌占優(yōu)勢，主要是去除BOD；在距出水端較近的濾層中，污水中的有機物濃度已較低，自養(yǎng)型的硝化菌占優(yōu)勢，可以進行氨氮的硝化反應(yīng)。
④在設(shè)置回流或單獨設(shè)置反硝化段的情況下可以實現(xiàn)較好的脫氮效果。
⑤耐沖擊能力強。BAF濾池的濾層內(nèi)保持著高濃度的生物量，對水質(zhì)、水量及溫度變化有較強的適應(yīng)性，不像活性污泥法那么敏感。
濕式氧化技術(shù)是從20世紀50年代發(fā)展起來的一種處理有毒有害、高濃度有機廢水的有效水處理方法。它是在高溫高壓的條件下，以空氣中的O2為氧化劑，在液相中將有機污染物氧化為CO2和H2O等無機小分子或有機小分子的化學(xué)過程。濕式氧化技術(shù)的特點是應(yīng)用范圍廣，幾乎可以無選擇地有效氧化各類高濃度有機廢水，處理效果好，在合適的溫度和壓力條件下，COD處理率可達90%以上；同時，它對有機污染物的氧化速率快，一般只需30～60 min，二次污染少，能耗較低。到目前為止，世界上已有大約240套濕式氧化裝置用于石化廢堿液、稀烴生產(chǎn)洗滌液、丙烯腈生產(chǎn)廢水等有毒有害工業(yè)廢水的處理。
濕式氧化技術(shù)在實際應(yīng)用上還存在一定的局限性，它需要在高溫高壓的條件下進行，故要求反應(yīng)器材耐高溫高壓、耐腐蝕，因此設(shè)備費用大，投資大。濕式氧化技術(shù)適用于處理高濃度小流量的工業(yè)廢水，對低濃度大流量的生活污水則不經(jīng)濟。自20世紀70年代以來，世界上發(fā)達國家十分重視開發(fā)新的技術(shù)，出現(xiàn)了在濕式氧化技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一系列新技術(shù)，例如使用、穩(wěn)定的催化劑的濕式催化氧化技術(shù)、加入強氧化劑（如H2O2和O3等）的濕式氧化技術(shù)和利用超臨界水的良好特性來加速反應(yīng)進程的超臨界水濕式氧化技術(shù)，它們極大地改善了濕式氧化的工作條件和降解效率，使?jié)袷窖趸夹g(shù)更具實用性和經(jīng)濟性。
傳統(tǒng)A2/O 工藝在系統(tǒng)上是簡單的同步脫氮除磷工藝，具有一定的脫氮除磷效果，但傳統(tǒng)A2/O 工藝也存在著其本身固有的缺點：脫氮和除磷對外部環(huán)境條件的要求是相互矛盾的，脫氮要求有機負荷較低，污泥 齡較長，而除磷要求有機負荷較高，污泥齡較短，往往很難權(quán)衡。另外，傳統(tǒng)A2/O 工藝把缺氧反硝化置于厭氧區(qū)之后，反硝化效果受到碳源量的限制，同時大量的未被反硝化的硝酸鹽隨回流污泥進入?yún)捬鯀^(qū)，干擾了厭氧區(qū)磷的釋放，后影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
化學(xué)催化氧化法是在傳統(tǒng)的濕式氧化處理工藝中，加入適宜的催化劑以降低反應(yīng)所需的溫度與壓力，提高氧化分解能力，縮短反應(yīng)時間，防止設(shè)備腐蝕和降低成本。
化學(xué)催化氧化法主要應(yīng)用于石油煉制和化學(xué)工業(yè)廢水的處理，它對于氣態(tài)污染物、液態(tài)污染物、固態(tài)污染物的處理都有成功的實例。在氣態(tài)污染物的治理中，SO2和NOx的催化轉(zhuǎn)化及有機廢水的治理都用過這種方法。采用催化氧化處理SO2，是基于SO2可催化氧化成SO3，氣相催化氧化法一般是用V2O5作催化劑，將SO2氧化成SO3而制得H2SO4。催化還原法凈化NOx氣體是利用不同的還原劑，在一定溫度和催化劑的作用下將NOx還原為N2和H2O。催化濕式氧化法在日本等國已獲得工業(yè)化規(guī)模的應(yīng)用，每年都有大量的催化劑出現(xiàn)。日本大阪瓦斯公司采用非均相濕式催化氧化技術(shù)處理焦化廢水獲得成功。該處理中試裝置規(guī)模為6 t/d，催化劑以TiO2或ZrO2為載體，在其上附載百分之幾的一種或多種過渡金屬及稀土元素制得催化劑。該裝置連續(xù)運行459 d的結(jié)果表明，催化劑無失活現(xiàn)象。
曝氣生物濾池（Biological Aerated Filter，簡稱BAF）是20世紀80年代末在歐美發(fā)展來的一種新型的污水處理技術(shù)，它是由滴濾池發(fā)展而來并借鑒了快濾池形式，在一個反應(yīng)器內(nèi)同時完成了生物氧化和固液分離的功能，不需設(shè)置二沉池。世界上首座曝氣生物濾池于1981年誕生于法國。隨著環(huán)境對出水水質(zhì)要求的提高，該技術(shù)在*城市污水處理中獲得了廣泛的推廣應(yīng)用，目前，在已有數(shù)百座大小各異的污水處理廠采用了BAF技術(shù)，并取得了良好的處理效果。
工藝原理
曝氣生物濾池是借鑒污水處理接觸氧化法和給水快濾池的設(shè)計思路，將生物降解與吸附過濾兩種處理過程合并在同一單元反應(yīng)器中，以濾池中填裝的粒狀填料（如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等）為載體，在濾池內(nèi)部進行曝氣，使濾料表面生長著大量生物膜，當(dāng)污水流經(jīng)時，利用濾料表面上所附生物膜中高濃度的活性微生物的強氧化分解作用和濾料粒徑較小的特點，充分發(fā)揮微生物的生物代謝、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留作用以及反應(yīng)器內(nèi)沿水流方向食物鏈的分級捕食作用，實現(xiàn)污染物的清除，同時利用反應(yīng)器內(nèi)好氧、缺氧區(qū)域的存在，實現(xiàn)脫氮除磷的功能。
濕式氧化技術(shù)和濕式催化氧化工藝在處理活性污泥、釀酒蒸發(fā)廢水、造紙黑色廢水、含氰及腈廢水、活性炭再生利用、煤氧化脫硫工藝、農(nóng)藥等工業(yè)廢水等方面都有重要的用途。例如對農(nóng)藥廢水的處理就是一個比較理想的處理工藝。在農(nóng)藥生產(chǎn)過程中排放出大量濃度高、毒性大、成分復(fù)雜的廢水，常用的生物法處理效果不理想，且需要大量的水稀釋才能進行處理。人們對濕式氧化技術(shù)處理農(nóng)藥廢水進行了大量的研究，發(fā)現(xiàn)濕式氧化技術(shù)是一種十分有效的處理方法。Ishii等用濕式氧化技術(shù)處理含有機磷和有機硫農(nóng)藥的廢水，在180～230 ℃、7～15 MPa下，使有機硫轉(zhuǎn)化為H2SO4、有機磷轉(zhuǎn)化為H3PO4。美國蘭達爾曾對多種農(nóng)藥廢水進行濕式氧化法處理，當(dāng)反應(yīng)溫度為204～316 ℃時，包括碳氫化合物和氯化物在內(nèi)的多種化合物的分解率均接近99%。對于難氧化的氯化物，如多氯聯(lián)苯、滴滴涕和等，使用混合催化劑進行濕式氧化技術(shù)處理，其去除率可達85%以上。美國密執(zhí)安州專業(yè)化學(xué)公司開發(fā)了用濕式氧化法處理各種農(nóng)藥和除草劑廢水的新工藝。國內(nèi)采用濕式氧化法處理農(nóng)藥中間體甲基氯化物廢水，已經(jīng)實現(xiàn)了小試和中試，獲得了佳反應(yīng)條件，為工業(yè)化裝置的設(shè)計和運行提供了理論和實驗依據(jù)。
液-液旋流分離技術(shù)：旋流分離是將液體動能轉(zhuǎn)化為離心力，密度較小的油相在液流中間形成物流從較重的水相中分離出來的工藝。該工藝能有效去除水中的浮油、分散油，可用于油污水去油和含水油脫水。液-液分離用水利旋流器來分離油水密度差大于50kg/m3、油粒粒徑大于5μm的含油廢水。液-液旋流分離技術(shù)成本低，能耗低，無需添加分離介質(zhì)，且體積小，質(zhì)量輕，安裝靈活，分離效率高、工作可靠、停留時間短。但它對乳化油去除效果差，若設(shè)計參數(shù)不當(dāng)還易將油滴打碎乳化而惡化分離效果，且其通用性差，不同油田的旋流器往往不能互換使用。
三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)三元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)是將堿、表面活性劑和聚合物通過一定比例混合后注入底層以達到提高采收率目的的工藝，簡稱ASP。聚酰胺-胺(PAMAM)由于其*的結(jié)構(gòu)和性能油田污水新型絮凝劑之一。它有增容、破乳、穩(wěn)定等作用，受含油污水PH值影響不大，而且它與有機或無機絮凝劑復(fù)配使用可提高絮凝效果。
光化學(xué)氧化和光化學(xué)催化氧化法
20世紀80年代初，開始研究光化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用于環(huán)境保護，其中光化學(xué)降解有機和無機污染物的研究工作尤其受到重視。光降解反應(yīng)通常是指有機物在光作用下，逐步氧化成小分子中間產(chǎn)物，終形成CO2、H2O及其他離子如NO3－、PO43－、鹵素等。利用光化學(xué)反應(yīng)治理污染，包括無催化劑和有催化劑參與的光化學(xué)氧化過程。其他形式的光催化反應(yīng)還包括異構(gòu)化、取代、縮合、聚合等，但目前研究和應(yīng)用較多的是氧化還原反應(yīng)。近十年來，圍繞如何提高光催化劑活性的研究工作已廣泛展開，主要集中于納米光催化劑的研制、光催化劑固定化技術(shù)的研究、復(fù)合光催化材料的研制以及光催化反應(yīng)器的研究等。
光催化氧化降解水中有機污染物具有能耗低、操作簡便、反應(yīng)條件溫和、可減少二次污染等突出優(yōu)點，同時它對于高濃度的有機工業(yè)廢水具有很強的凈化能力，另外它的重要意義還在于它可以充分利用太陽能，對于節(jié)約能源、保護環(huán)境、維持生態(tài)平衡、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。在染料廢水、表面活性劑、農(nóng)藥廢水、含油廢水、制藥廢水、有機磷化合物、多環(huán)芳烴等廢水處理中，都能有效地進行光催化反應(yīng)使其轉(zhuǎn)化為無機小分子，達到*無機化的目的。同樣，光催化反應(yīng)對許多無機物，如CN－、Au(CN)4－、I－、SCN－、Cr2O72－、Hg(CH3)2、Hg2+等的去除也有廣泛的應(yīng)用前景[10]。許多國外學(xué)者開展了使用光助Fenton試劑降解典型有機污染物的研究，如4-CP、硝基酚、*和苯甲醚、，也有開展于對垃圾滲濾液的降解處理研究等。國內(nèi)學(xué)者王怡中等利用懸浮式反應(yīng)器研究了活性艷紅、活性黃、陽離子桃紅等8種染料廢水的光降解實驗。結(jié)果表明：在TiO2投量為1 g/L，光照4 h后，各種染料廢水的降解率均達到90%以上。周祖飛等研究了萘乙酸的光降解，在TiO2投量為0.10 g/L，254 nm紫外光照及曝氣條件下，初始質(zhì)量濃度50 mg /L的萘乙酸經(jīng)3 h光照后，降至6 mg / L以下。雷樂成等利用光助Fenton試劑對PVA退漿廢水進行了研究，表明光助Fenton試劑氧化PVA廢水中的DOC去除率大于90%。