一站式成套小型污水處理裝置

一站式成套小型污水處理裝置——簡介

城市排水管道中的污水以生活污水為主，含有豐富的碳、氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，且管道內(nèi)部為密閉空間，為厭氧菌的生長提供了有利條件。實(shí)際管道生物膜中的細(xì)菌以擬桿菌綱、β-變形菌綱、δ-變形菌綱為主，古菌則以甲烷鬃毛狀菌科、甲烷球菌科為主。SRB還原硫酸鹽所產(chǎn)生的H2S是管道腐蝕的主要原因，同時(shí)，研究表明，污水在管道輸送途中削減了大量sCOD，其中72%的削減量來自于產(chǎn)甲烷過程。因此，SRB和MA是管道中的2種關(guān)鍵菌群，實(shí)際管道中液相CH4、H2S濃度可達(dá)30  mg˙L−1、12 mg˙L−1 。目前，國內(nèi)排水管道的材質(zhì)多為混凝土，管道內(nèi)壁粗糙不平、比表面積較大，雖然水泥的水化過程產(chǎn)生了較高的堿度，但H2S的積累逐漸降低了液相pH，同時(shí)腐蝕管道表面，使微生物能夠不斷侵入管壁內(nèi)部，進(jìn)一步加劇管道結(jié)構(gòu)破損

管道生物膜的厚度約為700 μm，SRB主要分布在0~300 μm的外層，MA則主要分布在250  μm以下的內(nèi)層。從豐度來看，SRB在總微生物中所占比例從生物膜表面的20%逐漸下降到400 μm處的3%，MA占比則從生物膜表面的3%增加到700  μm處的75%。管道底泥一般厚度達(dá)數(shù)厘米，底泥的上層(0~2 cm)是硫化物還原的主要場所，產(chǎn)甲烷的主要場所更深，范圍約占2.5~3.5  cm。SRB與MA兩者的相對豐度也隨深度而變化，SRB的相對比例從底泥表面的35%逐漸降至1 cm處的4%，2 cm以下SRB的存在可忽略不計(jì)。

工藝配套裝備
1污泥熱水解裝備
目前污泥熱水解常用的裝備為水熱反應(yīng)釜，水熱反應(yīng)釜大多為圓柱形罐體，內(nèi)部設(shè)換熱裝置和機(jī)械攪拌裝置等。長沙市污泥處理處置工程采用污泥熱水解-厭氧消化系統(tǒng)，其中熱水解的關(guān)鍵設(shè)施為污泥漿化裝備，主要包括1套污泥漿化罐、8套污泥熱水解罐（圖1（a））、1套混合及儲泥罐和2套熱交換器。各裝置規(guī)格如下：污泥漿化罐流量為20m3/h；污泥循環(huán)泵4臺，流量為20m3/h（2用2備）；污泥熱水解罐直徑1.6m，高4m；熱交換器2套，電機(jī)功率為5.0kW，混合及儲泥罐電機(jī)功率為7.5+22kW。
各裝備運(yùn)行示意如圖2所示，具體運(yùn)行過程及參數(shù)如下。
（1）漿化裝備——污泥從料倉柱塞泵提升至漿化裝備，在漿化裝備中利用閃蒸蒸汽加熱漿化至70~80℃，然后泵送至熱水解反應(yīng)罐。漿化裝備運(yùn)行時(shí)為連續(xù)進(jìn)料、連續(xù)出料，反應(yīng)罐產(chǎn)生的閃蒸蒸汽通過漿化裝備內(nèi)部分配管和閥門通至漿化裝備的不同部位。在漿化裝置內(nèi)部，通過壓力表、安全閥、安全水封等動(dòng)態(tài)調(diào)整保證漿化裝備內(nèi)的壓力安全。
（2）熱水解反應(yīng)罐——熱水解反應(yīng)罐中利用鍋爐蒸汽加熱至130~150℃，保壓一段時(shí)間后泄壓，泄壓蒸汽進(jìn)入閃蒸蒸汽罐后再進(jìn)入漿化裝備預(yù)熱生泥，泄壓后反應(yīng)罐內(nèi)的污泥通過出漿泵排至熱交換器。熱水解反應(yīng)罐一個(gè)周期為90min，分為進(jìn)泥（15min）、加熱（15min）、保壓（30min）、泄壓（15min）、排泥（15min）5個(gè)過程，各反應(yīng)罐可聯(lián)動(dòng)工作。
2污泥厭氧消化裝備
污泥厭氧消化裝備主要包括污泥厭氧消化池（罐）主體（圖1（b））、進(jìn)料系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、沼氣收集裝備、沼氣凈化裝備和沼氣安全裝備。各裝備的主要特征如下。
（1）消化池（罐）——可分為常規(guī)混凝土建造設(shè)施和一體化裝備。
常規(guī)的混凝土建造設(shè)施一般由池底、池體和池頂三部分組成，池底為倒圓錐形；池體主要有圓柱形、卵形和龜甲形等幾種（圓柱形應(yīng)用廣泛）；池頂可分為固定蓋式和浮動(dòng)蓋式兩種。整體而言，柱形消化池的反應(yīng)罐直徑在6~40m之間，罐體內(nèi)有一坡度為15%的錐底以及一個(gè)位于反應(yīng)罐中心的排泥出口，運(yùn)行時(shí)需保證罐體的污泥深度低達(dá)到7.5m，以保證反應(yīng)器內(nèi)物料的充分混合，部分消化池也會配置格子狀的底部來減少罐體底部的不均勻沉砂，進(jìn)而減少反應(yīng)器的清洗次數(shù)。相對應(yīng)的，卵形污泥消化器是一種改進(jìn)的池形，該形狀的池體可降低砂石和浮渣積累，缺點(diǎn)為基建費(fèi)較高，且缺少足夠的氣體貯存空間。

運(yùn)行效果分析

1 COD去除效果
運(yùn)行穩(wěn)定，對COD具有較高的去除率，在進(jìn)水COD低于設(shè)計(jì)條件下，A2/O生化法+二沉池+深度處理組合工藝可以有效去除污水中的COD。厭氧池里的厭氧菌將污水里面的部分難降解的有機(jī)大分子轉(zhuǎn)化為易降解的小分子。厭氧池出水進(jìn)入缺氧池，在兼性菌作用下發(fā)生反硝化反應(yīng)，再經(jīng)過好氧池把污水中的大部分COD去除，沉淀池也可以將漂浮的污泥等去除，進(jìn)一步去除COD。
2 TP去除效果
除磷效果良好，磷在厭氧區(qū)被釋放，在好氧區(qū)被吸收，在厭氧池和好氧池的聯(lián)合作用下達(dá)到除磷目的。具體來說，在好氧段，聚磷菌過量地吸收水中的正磷酸鹽，在二沉池中以排放剩余污泥的方式實(shí)現(xiàn)磷的去除。
3 TN的去除效果
脫氮效果良好。通過好氧和厭氧聯(lián)合作用的方式較好地去除了TN。好氧池硝化細(xì)菌將NH3--N轉(zhuǎn)化為NO3--N，NO3--N隨著回流液回流到缺氧池后，在反硝化細(xì)菌的作用下，將NO3--N轉(zhuǎn)化成氮?dú)?，?shí)現(xiàn)脫氮。