一级处理段采用以格栅机及沉淀池为主体的物化处理工艺,主要用于降低水中的SS并去除一部分COD。二级处理段采用预酸化-厌氧-好氧的生物处理工艺,利用厌氧好氧联合的生物处理技术可有效去除水中可生化有机物。三级处理段采用的fenton药剂氧化处理技术,进一步氧化废水中难降解有机物并去除色度。
故本项目的总体工艺流程如下:
压力流废水→斜筛机→集水井→冷却塔→初沉池→缓冲池→酸化池→厌氧反应器→好氧曝气池→二沉池→中间水池→Fenton流化床→Fenton后处理池→三沉池→放流池→达标排放。
3、主要处理构筑物设计
3.1 格栅
本项目生产废水在输送至污水处理站前已设置格栅截留大颗粒悬浮物。故仅在污水处理站内设置筛网间距3mm的重力式斜筛机用于进一步去除SS并回收水中的纤维。
3.2 初沉池
初沉池采用2座¢28.0m*4.3m(H)辐流式沉淀池,设计表面负荷0.68m3/m2?h,设计水力停留时间4.4h。
3.3 预酸化池
为提高厌氧反应器的处理效率,本项目对初沉后的废水进行预酸化。设计1座(2格)总容积1600m3预酸化池,设计水力停留时间为1.9h。并在酸化池区域设置NaOH,磷酸,尿素投加装置以提供生物处理所需营养成分。
3.4 厌氧反应器
本项目设计采用2座¢18.0m*18.0m(H)升流式厌氧反应器,设计污泥负荷0.16kgCOD/kgMLSS?d,设计水力负荷10.5kgCOD/m3?d,设计水力停留时间约10.4h。厌氧反应器外置循环泵,回流部分处理后出水与反应器进水混合后再次通过厌氧污泥层,使反应器内的污泥层保持较高的生物活性。
3.5 好氧反应器
厌氧处理后的出水虽然CODcr和BOD5降低,但水质较差,需要利用好氧工艺进一步处理。本项目新建一座4廊道推流式曝气池(其中2格为远期预留)。设计污泥负荷0.15kgCOD/kgMLSS?d,设计水力负荷1.6kgCOD/m3?d,设计水力停留时间约18h。
3.6 二沉池
为截流好氧反应器出水中的活性污泥,本项目设置4座¢28.0m*4.8m(H)辐流式二沉池,与曝气池的4格廊道一一对应。设计表面负荷0.68m3/m2?h,设计水力停留时间5h。污泥回流量按进水量的~200%设计。
3.7 深度处理设备
在完成生物处理后,出水中通常还含有一定的色度、溶解性无机物质及难降解有机物。为了使水质达到排放标准,本项目深度处理段采用了Fenton流化床技术。
二沉池出水经中间水池调节pH值至3~4后分别与FeSO4及H2O2溶液混合后进入2座¢3.6m*15m(H)升流式Fenton反应塔。反应器内装填石英砂填料并外置循环泵将部分出水回流,使反应器内保持较高的流速(36~40m/h),从而使填料充分流体化并加速反应进行。
处理后的出水经过中和池中和酸度,脱气池脱去反应产生的氧气、絮凝池混凝及三沉池除去反应产生的铁盐后排放。
4、运行效果分析
4.1 调试阶段
本项目厌氧污泥及好氧污泥均采用接种及驯化的培养方式。接种用的污泥量按运行初期半负荷设计,由其他同类型纸厂提供1400m3厌氧污泥置于一座厌氧污泥反应器内及800m3好氧污泥置于一格推流式曝气池内。
经济发展带来的水资源环境恶化问题十分严重,为了保护我国的水资源,相关人员需要对水污染问题进行治理,其中水资源的处理和净化是主要手段。
1、关于污水处理以及生物技术的概述
1.1 污水处理的现状
虽然我国的水资源总量大,但是现在依然面临严重的水资源危机,造成这种水资源危机的主要原因就是水污染日益严重,大量的工业用水以及工业废水对我国的水资源整体状况造成了极为严重的影响。近几年来,相关人员逐渐将工作的重点转移到水资源问题的处理上,其中着重研究我国的污水处理问题,做好污水处理工作可以在很大程度上改善我国的水资源恶化态势,同时也可以对江流湖水起到一定的保护作用。
在对污水进行处理的过程中,我国的污水处理方法大体上可以分成物理式、化学式以及生物式三种,不同的处理办法具有不同的特点和优势,同时也具有一些缺点和问题,为了更好地对污水进行处理,相关人员需要做好调查和研究工作,选用恰当的污水处理方式。由于部分污水处理方式存在着应用成本较高的缺点,所以工作人员需要不断对处理技术进行优化,从而实现低成本和高效率的双赢目标。
1.2 利用生物技术进行污水处理的主要特点
生物技术相较于物理法和化学法存在着本质上的不同,随着我国生物技术的不断研究和发展,相关人员不断对传统的生物技术进行变革和创新,新型的生物技术已经出现在生产中,并取得了很好地应用效果。厌氧处理法和活性污泥法等是传统利用生物技术进行污水处理的办法,其在整体上仍然具有污水处理能力很强、效率很高、操作简单且稳定的优势。
但是相较于传统的生物技术,新型生物技术在原有的基础上进行了突破和提升,在种类、应用效果上都有了很大进步,其中微生物处理技术、生物修复技术以及固定化微生物技术等都具有更加多的优势,例如,工作人员可以利用生物修复技术在提高效率和效果的同时,不断降低成本和二次污染的可能性。总而言之,无论是传统的生物技术还是新型生物技术,都可以根据实际情况被广泛应用于污水处理工作中。
2、生物技术进行污水处理的研究现状
2.1 生物技术在对城市污水处理的研究
通常情况下,城市污水主要包括生活污水和生产污水等,从理论上看处理难度比较低,但是随着经济的快速增长,我国在工业生产的水平和技术上不断突破,逐渐造成了工业污水排放量不断增多、工业污水内部污染物质种类不断扩大的现象,大量难以降解的有机质出现在污水中,这也不断增加着相关人员处理污水的难度。
2.2 生物技术在低温环境下进行污水处理的研究
由于生物技术的自身特点,在对城市污水进行生物法污水处理中,相关人员一定要关注温度和环境问题,当前虽然没有对低温、中温和高温有一个明确的划分标准,但是在实际的应用过程中微生物会受到不同温度的影响,为此,相关人员一般认为20℃以下为低温,而高温则是40~55℃之间,中温则在高温和低温之间,对于根据微生物的影响进行划分的做法是具有一定科学性和优势的。
我国国土面积广阔,东北和西北一些地区在特定季节是不适合利用生物技术进行污水处理工作的,主要是由于处于低温环境下的微生物会丧失新陈代谢的功能,但是不同的微生物可能会有一些差距。其中在利用活性污泥法进行污水处理的时候,仍然可以对污水进行一定的净化,造成这种现象的原因就是活性污泥中存在一种特殊的冷适应微生物。为此,在对一些低温地区进行污水处理工作的时候,相关人员一定要选择冷适应微生物,这样才可以达到理想的污水处理效果。
3、生物膜法技术在污水处理中的应用
生物膜法本质是利用微生物进行污水处理和净化,在实际过程中却是采用一定的滤料进行过滤的方法,使用该种方法的微生物可以附着在滤料表面,然后就可以变成一种由微生物构成的膜,即生物膜。当污水通过该生物膜的时候,污水内部的一些有机质可以被微生物分解,或者一些溶解性的有机污染物直接被生物膜吸附,终转化成水和二氧化碳等物质,实现污水的处理。
在使用生物膜法进行处理的时候,不需要进行曝气工作,大气是微生物所需氧气的直接来源,当前生物膜法在实际的过程中也分成几种类型,其中的一些高负荷生物滤池、固体接触法、生物曝气滤池法等技术都逐渐被应用到工业污水的处理工作中,并发挥着重大作用。
3.1 高负荷生物滤池、固体接触
高负荷生物滤池作为一种生物技术,在美国被广泛应用到污水处理工作中,目前该项技术已经被我国相关研究人员进行研发和实验,在具体的实验过程中也得到了很多详细数据和具体参数。现在,高负荷生物滤池技术已经可以被应用到一些大规模的工业污水处理厂中,在微生物利用上迈出了一大步。
3.2 生物滤池
生物滤池在本质上属于一种塔式或者深式滤池,一般情况下,工作人员使用该种方法进行污水处理时,需要使用卵石和污水进行填料,这样就可以利用这些填料对回流中的污泥进行拦截,如此便可实现和生物滤池的充分结合,并且进行曝气,这个过程中往往会出现生物吸附和生物絮凝两种反应,生物吸附和生物絮凝可以将污水中的一些颗粒物质和有机物进行清除,处理速度快也是其一大优势。
3.3 主要优势
在使用生物滤池、固体接触池和絮凝沉淀池进行污水处理的时候,一般处于高负荷状态,这样就导致污水在池中不会停留很长时间,这样大规模的污水处理总体效率很高,并且不会造成过大的能源消耗,使用该种方法还可以在很大程度上减少污泥产生,这也是对物力、人力和财力的节约。生物膜法在使用的时候能够抵抗很大的污水造成的冲击,简单的操作流程就可以保证稳定的污水净化效果,随着我国人口的逐渐增多,很多低成本的污水处理方法是为经济可靠的,从这个角度看,生物膜法具有十分广阔的前景。
4、活性污泥技术在污水处理中的应用
相关人员在已有的基础上对活性污泥技术不断进行改进和优化,将低耗节能、高效快速以及多功能性作为主要的发展方向,活性污泥主要是利用好气性微生物以及絮凝的其他微生物来实现污水的净化与处理。其中由于真菌、细菌、藻类以及原生生物都具有新陈代谢的功能,所以可以利用该性质对污水中的营养物质进行分解和吸收,同时还能够对污水中的有机物和污染物等进行降解,甚至还可以吸附有毒金属,使用该种方法处理的污水已经能够达到二级标准,甚至可以进行二次利用。
污水处理站运行初期,由于来水COD总量远小于设计处理能力,为保证好氧污泥活性,污水经过酸化池预处理后直接进入推流式曝气池内进行好氧处理,为刚接种的好氧污泥提供较好的生长环境。同时根据二沉池出水水质调整Fenton系统加药量以保证终出水水质满足排放要求。由于利用当地同类型污水处理站内较新鲜的活性污泥进行接种并提供了充分的营养源,好氧污泥驯化过程较顺利。
待纸厂来水水质及水量稳定后,开始将污水导入厌氧反应器内开始厌氧处理段调试。厌氧反应器调试初期出水中死泥较多并导致推流式曝气池起始段有明显恶臭。现场将部分污水直接进入好氧处理段以降低厌氧反应器的处理负荷,待厌氧反应器出水稳定后再逐步提高进水量。该措施效果明显,厌氧污泥活性恢复良好。
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