水解酸化-接触氧化法处理生活污水的工艺设计.pdf

水解酸化 － 接触氧化法处理生活污水的工艺设计 董利珠 中国京冶工程技术有限公司， 北京 100088 摘要 厂区生活污水有机物及悬浮颗粒含量高， 可生化性好。采用水解酸化 － 接触氧化法 厌氧 /好氧 处理生活污 水， 目前系统运行稳定， 出水各项指标达到国家 GB 89781996 污水综合排放标准 中二级排放标准。设计处理能力 为 1 500 m3/d， 处理后出水进入厂区回用水池。 关键词 污水处理; 生活污水; 水解酸化; 接触氧化 PROCESS DESIGN IN TREATMENT OF SANITARY SEWAGE BY HYDROLYSIS ACIDIFICATION - CONTACT OXIDATION Dong Lizhu China Jingye Engineering Corporation Limited，Beijing 100088，China AbstractThere is high content of organic compound and suspended particles in plant sanitary sewage，which has good biodegradability． This hydrolysis acidification-contact oxidation anaerobic / aerobicprocess is used to treat the wastwater ． At present，the system runs steady，all the inds of the treated water meet the secondary discharge standard of“Integrated Wastewater Discharge Standard” GB 89781996 ． The design treatment capacity of the process is 1 500 m3/d． The treated water enters to reused water tank． Keywordssewage treatment;sanitary sewage;hydrolysis acidification;contact oxidation 0引言 国内外一般采用生化方法处理生活污水， 因生活 污水的 ρ BOD5 /ρ COD ≈0. 5， 可生化性强。接触 氧化法具有容积负荷高， 停留时间短， 有机物去除效 果好， 运行简单和占地面积小等优点。为此， 本项目 选用工艺成熟、 运行可靠的接触氧化法。 1原水水质水量 原水为厂区生活排水， 包括厂区办公设施、 食堂、 浴池等生活设施总排水。日最大处理量 1 500 m3; 办公设施的厕所排水须经化粪池处理; 食堂厨房排水 须经隔油池处理后方可汇入该生活污水处理站。生 活污水处理站设计进水水质指标见表 1。 表 1生活污水处理站设计进水水质指标 mg/L ρ SS ρ CODρ BOD5 LAS ＜ 200＜ 300＜ 150＜ 20 2工艺流程及处理后水质 工艺流程见图 1。 生活污水处理段采用 A/O 生化法进行处理。即 采用水解酸化 缺氧段 与生物接触氧化 好氧段 相 图 1工艺流程 结合法， 能够有效利用兼性细菌和好氧细菌不同的新 陈代谢作用， 对水中的可生物降解的各种污染物进行 彻底分解。“A/O” 工艺同时具有良好的脱氮除磷的 生物处理效果， 是通过好氧菌、 缺氧菌不同的代谢过 程交替作用来完成的。深度处理段采用接触过滤物 化工艺将水中微小颗粒悬浮物进行分离， 使出水满足 回用水水质标准要求。生化、 物化两种处理段的有机 结合， 使生活污水处理有良好稳定的效果。处理系统 的污泥处置 高效沉淀池的有机活性污泥自流回水解 11 环境工程 2012 年 4 月第 30 卷第 2 期 酸化池， 通过池下部的厌氧菌进行消化分解， 并定期 将水解酸化池的污泥提升至工业污泥调节池， 同工业 污泥 混 合 经 污 泥 脱 水 机 脱 水 后 外 运。剩 余 污 泥 150 ～ 200 kg/d， 其中无机物含量≥80 ， 有机污泥含 量≤20 。处理后水质指标见表 2。 表 2生活污水处理设计出水水质指标 mg/L ρ SS ρ CODρ BOD5 LAS ＜ 10＜ 50＜ 10＜ 1 3主要构筑物及特点 1 格栅井。格栅井内设有两支进水渠， 每支渠 均有闸门和格栅井， 格栅可去除水中较大悬浮物和漂 浮物， 包括纸张、 塑料袋、 毛发等， 保证后续处理构筑 物的正常运行。 2 水解酸化池 2 座， 有效容积 165 m3， 停留时 间 2. 5 h 最大 。原水进入水解酸化池在兼性微生 物的作用下充分的完成水解酸化过程， 使得大分子有 机物彻底分解成小分子有机物， 提高可生化性。 水解酸化池出水自隔墙上部的出水窗进入调节 池。后续好氧处理后的沉淀污泥部分回流水解酸化 池， 在下部厌氧微生物的作用下利用沉淀池回流污泥 中的硝酸盐和原水中的有机物进行反硝化反应以去 除水中的氨氮和硝化污泥， 减少外排污泥量。 3 调节池 2 座， 有效容积 380 m3，停留时间 6 h。由于污水来水呈峰、 谷不均匀状态， 污水处理站 需要设置较大的调蓄容积， 以缓解来水不均匀有可能 给后续生化系统带来的冲击负荷。池底部设有防止 污泥沉积的穿孔曝气装置。 4 接触氧化池 一级接触氧化池， 2 座， 有效容积 286 m3， 停留时间 4. 5 h;二级接触氧化池， 2 座， 有 效容积 142 m3， 停留时间 2. 25 h。 采用鼓风曝气系统给待处理水充入足够的氧气， 使好氧菌能有足够的氧气利用水中有机物进行新陈 代谢， 从而使水中的污染物变成二氧化碳和水等无害 无机物。池中投加生物填料， 为微生物创造一个稳定 的环境， 使其能够顺利地进行新陈代谢。水下曝气机 的气泡细小均匀， 有利于氧的传质和溶解。由于池中 入口处 COD 负荷较高而营养物质丰富， 微生物生长 率处于上升阶段， 此时其繁殖率高， 活力强， 吸附和代 谢有机物的能力极高， 水中污染物去除率极高。在池 后出水处由于有机物处理较为彻底， 污染物浓度低， 微生物处于内源呼吸期而易于死亡脱落。 5 高效沉淀池 2 座， 有效容积 53 m3， 停留时 间 1. 66 h。死亡脱落的生物膜颗粒较大， 沉降性能 好， 随水流进入后续二级沉淀池进行沉淀去除。沉淀 池内设有与水流方向相反的填料区， 成为高效沉淀 池。因填料区增加了沉淀池有效沉淀接触面积， 使得 其表面水力负荷为普通沉淀池的几倍， 而容积则大大 减小。沉淀污泥定期回流至水解酸化池， 进行消化 分解。 6 中间水池 1 座， 最高液位为 － 1. 30 m， 最低液 位为 －4. 80 m， 调节水量 50 m3， 贮水时间为 1 h。满足 用水集中时的用水量， 同时作为二级提升泵的吸水池。 7 反洗水池 1 座， 最高液位为 － 1. 60 m， 最低液 位为 － 4. 80 m， 调节水量 64 m3。 8 主要设备。 ①提升泵 生化系统前的提升泵采用多台小流量 泵， 便于工控机自动化管理系统根据不同水量情况进 行调节， 或启动 1 台、 或启动 2 台直至多台水泵均投 入运行， 保证处理构筑物生化段的连续运行， 处理水 质稳定。 ②鼓风曝气系统 根据管理系统的指令配合一级 提升泵的供水量或初级接触氧化池的液位变化提供 适宜的曝气量， 保证生化处理段的高效稳定运行。鼓 风曝气过程产生热量， 调节鼓风曝气量以缓解冬季水 温较低造成的微生物活性降低， 不能满足降解水中污 染物的需要而致出水水质不达标的现象。 ③过滤器 进一步去除 SS、 BOD5、 COD 等物质。 当滤层损失超过 5 m 水头， 进行反冲洗。过滤速度 0 ～ 8 m/h， 反冲洗强度为 5 ～ 10 L/ m2s 。 ④二氧化氯发生器 加氯消毒的使用需符合安全 卫生的有关规定。选用电解食盐水的二氧化氯发生 器对污水进行消毒， 产生的消毒气体为 ClO2、 Cl2、 O3 和 H2O2的混合气体， 其中 ClO 2约占 30 ， 有效氯约 为 100 ， 故投加量选用5 ～ 10 mg/L， 彻底消灭水中 细菌、 病毒等微生物， 且原料易得， 运行成本低。 ⑤空气净化器 将系统各构筑物的排气进行收 集， 通过空气净化器进行处理和净化， 外排， 不会对周 围的环境造成任何影响。空气净化器采用特殊的多 孔介质对 气 体进 行 吸附， 辅 助 氧 化 还 原 介 质 进 行 净化。 9自控系统。采用施耐德 PLC 和 MB 网组成的 在线监控管理系统进行监控， 根据以下 4 个方面的参 数通过控制程序对处理系统进行整体协调、 智能控制 下转第 19 页 21 环境工程 2012 年 4 月第 30 卷第 2 期 水回用的主工艺， 在实际工程中的应用， 并不多见， 该 系统应用优缺点为 1 省去絮凝、 沉淀、 砂滤、 炭滤、 UF 部分构筑物及 设备的投资; 同时也省去了相应的运行费用; 缩短了 回用处理的工艺长度， 提高了系统的可操控性和稳定 性。总投资与传统回用工艺对比， 工程投资约为传统 工艺的 1. 1 倍， 运行费用与传统回用工艺相当。 2 管式微滤系统， 在预处理过程中， 不投加聚丙 烯酰胺 PAM ， 出水可直接进入 RO， 省去了絮凝、 沉 淀、 砂滤、 炭滤、 UF， 避免了这些工艺段在运行中的局 限性。出水中不含 PAM、 微生物和 SS， 出水的 SDI≤3， 对 RO 膜起到了保护作用， 延长了 RO 膜的使用寿命。 3 管式微滤膜系统的耐冲击负荷很强， 但预处 理的效果会影响到浓缩池的 MLSS、 pH 值， 提高了运 行控制要求， 在调试过程中需要重点监控。 4 受进水水质变化及运行工况的影响， 在运行 中， 膜系统会受到不同程度的污染， 需要进行化学清 洗， 增加了实际运行的操作难度， 清洗频率视膜污染 情况而定。 参考文献 ［1］张自杰． 废水处理理论与设计［M］． 北京 中国建筑工业出版 社， 2002 272- 277． ［2］国家环境保护总局． 水和废水监测分析方法［M］． 4 版． 北京 中国环境科学出版社， 2002 280- 283． ［3］丁恒如． 工业用水处理工程［M］． 北京 清华大学出版社， 2005 67- 69， 332- 369， 384- 387． ［4］北京市环境保护科学研究院． 三废处理工程技术手册 废水卷 ［M］． 北京 化学工业出版社， 2000 223- 236． ［5］陶氏化学水处理产品事业部． 反渗透和纳滤膜元件产品与技术 手册［M］． 北京 日东电工， 2007 150- 220． ［6］希利斯 P． 膜技术在水和废水处理中的应用［M］． 刘广立， 赵广 英， 译． 北京 化学工业出版社， 2003 107- 128． ［7］徐南平， 邢卫红， 赵宜江． 无机膜分离技术与应用［M］． 北京 化 学工业出版社， 2003 96- 106． 作者通信处赵永510670广州科学城科学大道 182 号创新大厦 C2 栋 602 E- mailcyclonezhy 163． com 2011 － 09 － 21 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 收稿 上接第 12 页 ①各处理构筑物内连续性的液位数据; ②捕捉到的来 水峰谷状不均匀性的周期和水量; ③待处理水的水温 情况 尤其服务于冬季 ; ④调试周期内累积的各项 水质、 周期、 水温、 水量参数。 整个控制系统根据来水水量、 水温及时间的规律 性诸多参数进行智能化控制， 设备及电动阀门依次在 不同水量及时段先后投入运行， 从单台直到最后满负 荷运行灵活调整， 整个过程都由管理系统根据设备的 开启状况和数量情况， 协调变频运行的鼓风曝气系统 以满足各个时段水量和微生物需求的曝气量。系统 可实现远程手动控制和机旁操作。 4结语 本工程采用水解酸化 － 接触氧化法处理生活污 水， 实践证明， 该工艺路线可行， 具有抗冲击负荷强、 运行费用低、 出水水质好等优点。目前系统运行稳 定， 出水各项指标达到国家 GB 89781996污水综 合排放标准 中二级排放标准。处理后的水进入厂 区回用水池， 作为生产水系统的补充水使用， 有效节 约水资源。 参考文献 ［1］韩魁声， 齐杰， 白春学， 等． 污水生物处理工艺技术［M］． 大连 大连理工大学出版社， 2004． ［2］沈耀良， 王宝贞． 废水生物处理新技术［M］． 北京 中国环境科 学出版社， 2006． ［3］唐受印， 戴友芝． 水处理工程师手册［M］． 北京 化学工业出版 社， 2000． ［4］韩卫清， 薛红民， 陈勇， 等． 微电解、 A /O 和膜生物反应器组合 工艺处理高浓度有机氨废水 ［J］． 环境工程， 2011， 29 2 45- 47． ［5］李常留， 张兴文， 徐鹏飞． 阶段式流入多级 A /O 生物脱氮工艺 设计及应用 ［J］． 环境工程， 2010， 28 2 45- 48． ［6］李亚峰， 谢新立． A /O 法处理水产品加工废水 ［J］． 环境工程， 2011， 29 1 10- 11． ［7］王白杨， 陈莉， 龚小明， 等． UASB A /O BAF 处理高浓度氨氮 废水 ［J］． 环境工程， 2011， 29 2 55- 57． ［8］李欲如， 杨荣武， 沈浙萍， 等． 催化氧化预处理及气浮 － 水解酸 化 － 接触氧化工艺处理原料药废水 ［J］． 环境工程， 2010， 28 5 20- 23． 作者通信处董利珠100088北京市海淀区西土城路 33 号中国 京冶工程技术有限公司建筑设计院 电话82227573; 82227975- 8015 E- maildonglizhu9858 126． com 2011 － 11 － 02 收稿 91 环境工程 2012 年 4 月第 30 卷第 2 期