二氧化氯發(fā)生器小區(qū)供水消毒設備配置
化學二氧化氯發(fā)生器的工作原理;
二氧化氯的產生主要有兩種方法——化學法和電解法?;瘜W法分為亞氯酸鈉法和氯酸鈉法
一亞氯酸鈉法制備二氧化氯
亞氯酸鈉(氯化鈉)的摩爾質量為90.442克/摩爾,Cl原子的標準氧化態(tài)為+3、純氯化鈉是白色晶體或結晶粉末,具有輕微的吸水性,易溶于水。
氯化鈉是氧化性的,在弱堿性溶液中非常穩(wěn)定。然而,當在強堿溶液中加熱時,它會分解成三氧化二氯和氯。在酸性條件下,二氧化氯分解成二氧化氯、三氧化氯和氯。
鹽酸-亞氯酸鈉反應:5nacl+4hcl=4cl2+5nacl+2h2o
二、氯酸鈉法制備二氧化氯
氯酸鈉,無色或白色粒狀晶體,含鹽,溶于水和乙醇。二氧化氯由氯酸鹽法制備。除了二氧化硫(SO2)和甲醇(CH3OH)草酸(H2C2O2)過氧化氫(H2O2)檸檬酸(C6H8O7)鹽酸(HCl)甲酸(HCOOH)及其相應的鹽、單糖(C6H12O6)二糖等。以及醇如乙醇、丙醇、異丙醇和多元醇如丙二醇、甘油、乙二醇等??捎米鬟€原劑。
有十多種以氯酸鹽為原料通過化學合成生產二氧化氯的方法,這些方法基本上是通過在強酸介質中還原氯酸鹽來制備的。根據還原劑的不同可分為4類:
(1)采用Mathieson法、達豪法、Holst法、Person法和R1法以二氧化硫為還原劑;
(2)使用鹽酸作為還原劑的方法包括Kesting、Ricao、Chemetics和R5、
(3)以甲醇為還原劑的方法包括溶劑法和R8法;
(4)有R2法和R3法(單體積法,SVP),使用氯化鈉作為還原劑。
例如氯酸鈉-鹽酸反應:
2氯化鈉+4HCl=2二氧化lv+lv氣+2氯化鈉+2H2O
3.A2/O工藝的缺點
˙反應池容積比A/O脫氮工藝還要大;
˙污泥內回流量大,能耗較高;
˙用于中小型污水廠費用偏高;
˙沼氣回收利用經濟效益差;
˙污泥滲出液需化學除磷。
三、氧化溝
1.基本原理
氧化溝又名氧化渠,因其構筑物呈封閉的環(huán)形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因為污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環(huán)流動,因此有人稱其為“循環(huán)曝氣池”、“無終端曝氣池”。氧化溝的水力停留時間長,有機負荷低,其本質上屬于延時曝氣系統(tǒng)。氧化溝一般由溝體、曝氣設備、進出水裝置、導流和混合設備組成,溝體的平面形狀一般呈環(huán)形,也可以是長方形、L形、圓形或其他形狀,溝端面形狀多為矩形和梯形。
2.氧化溝工藝特點
(1)構造形式多樣性
基本形式氧化溝的曝氣池呈封閉的溝渠形,而溝渠的形狀和構造則多種多樣,溝渠可以呈圓形和橢圓形等形狀??梢允菃螠舷到y(tǒng)或多溝系統(tǒng);多溝系統(tǒng)可以是一組同心的互相連通的溝渠,也可以是相互平行,尺寸相同的一組溝渠。
有與二次沉淀池分建的氧化溝也有合建的氧化溝,合建的氧化溝又有體內式和體外式之分,等等。多種多樣的構造形式,賦予了氧化溝靈活機動的運行性能,使他可以按照任意一種活性污泥的運行方式運行,并結合其他工藝單元,以滿足不同的出水水質要求。
(2)曝氣設備的多樣性
常用的曝氣設備有轉刷、轉盤、表面曝氣器和射流曝氣等。不同的曝氣裝置導致了不同的氧化溝型式,如采用表曝氣機的卡魯塞爾氧化溝,采用轉刷的帕斯維爾氧化溝等等,與其他活性污泥法不同的是,曝氣裝置只在溝渠的某一處或者幾處安設,數目應按處理場規(guī)模、原污水水質及氧化溝構造決定,曝氣裝置的作用除供應足夠的氧氣外,還要提供溝渠內不小于0.3m/s的水流速度,以維持循環(huán)及活性污泥的懸浮狀態(tài)。
(3)曝氣強度可調節(jié)
氧化溝的曝氣強度可以通過兩種方式調節(jié)。一是通過出水溢流堰調節(jié):通過調節(jié)溢流堰的高度改變溝渠內水深,進而改變曝氣裝置的淹沒深度,使其充氧量適應運行的需要。淹沒深度的變化對曝氣設備的推動力也會產生影響,從而可以對進水流速起到一定的調節(jié)作用;其二是通過直接調節(jié)曝氣器的轉速:由于機電設備和自控技術的發(fā)展,目前氧化溝內的曝氣器的轉速時可以調節(jié)的,從而可以調節(jié)曝氣強度的推動力。
(4)簡化了預處理和污泥處理
氧化溝的水力停留時間和污泥齡都比一般生物處理法長,懸浮裝有機物與溶解性有機物同時得到較*的穩(wěn)定,姑氧化溝可以不設初沉池。由于氧化溝工藝污泥齡長,負荷低,排出的剩余污泥已得到高度穩(wěn)定,剩余污泥量也較少。因此不再需要厭氧消化,而只需進行濃縮和脫水。
3.氧化溝工藝的缺點:
(1)污泥膨脹問題當廢水中的碳水化合物較多,N、P含量不平衡,pH值偏低,氧化溝中污泥負荷過高,溶解氧濃度不足,排泥不暢等易引發(fā)絲狀菌性污泥膨脹;非絲狀菌性污泥膨脹主要發(fā)生在廢水水溫較低而污泥負荷較高時。微生物的負荷高,細菌吸取了大量營養(yǎng)物質,由于溫度低,代謝速度較慢,積貯起大量高粘性的多糖類物質,使活性污泥的表面附著水大大增加,SVI值很高,形成污泥膨脹。
(2)泡沫問題由于進水中帶有大量油脂,處理系統(tǒng)不能*有效地將其除去,部分油脂富集于污泥中,經轉刷充氧攪拌,產生大量泡沫;泥齡偏長,污泥老化,也易產生泡沫。
(3)污泥上浮問題當廢水中含油量過大,整個系統(tǒng)泥質變輕,在操作過程中不能很好控制其在二沉池的停留時間,易造成缺氧,產生腐化污泥上??;當曝氣時間過長,在池中發(fā)生高度硝化作用,使硝酸鹽濃度高,在二沉池易發(fā)生反硝化作用,產生氮氣,使污泥上浮;另外,廢水中含油量過大,污泥可能挾油上浮。
(4)流速不均及污泥沉積問題在氧化溝中,為了獲得其*的混合和處理效果,混合液必須以一定的流速在溝內循環(huán)流動。一般認為,低流速應為0.15m/s,不發(fā)生沉積的平均流速應達到0.3~0.5m/s。氧化溝的曝氣設備一般為曝氣轉刷和曝氣轉盤,轉刷的浸沒深度為250~300mm,轉盤的浸沒深度為480~530mm。與氧化溝水深(3.0~3.6m)相比,轉刷只占了水深的1/10~1/12,轉盤也只占了1/6~1/7,因此造成氧化溝上部流速較大(約為0.8~1.2m,甚至更大),而底部流速很小(特別是在水深的2/3或3/4以下,混合液幾乎沒有流速),致使溝底大量積泥(有時積泥厚度達1.0m),大大減少了氧化溝的有效容積,降低了處理效果,影響了出水水質。
二氧化氯發(fā)生器小區(qū)供水消毒設備配置