好氧活性污泥法的正常運(yùn)行,除需要在曝氣池內(nèi)保持足夠數(shù)量的活性污泥外,還需充足的溶氧,且保持活性污泥處于懸浮狀態(tài)。因此,曝氣的目的就是將空氣中的氧強(qiáng)制溶解到曝氣池混合液中,并提供適宜的攪拌;或?qū)⑵渲胁恍枰臍怏w和揮發(fā)性物質(zhì)釋放于空氣中。
一、曝氣方法及設(shè)備
曝氣通常由曝氣設(shè)備完成,衡量曝氣設(shè)備效能的指標(biāo)有動(dòng)力效率(Ep)、氧轉(zhuǎn)移效率(EA)及充氧能力。通常曝氣采用的方法有鼓風(fēng)曝氣、機(jī)械曝氣及鼓風(fēng)與機(jī)械并用三種。
珂沅環(huán)保MBR污水處理技術(shù)與傳統(tǒng)工藝占地面積對(duì)比圖
1、鼓風(fēng)曝氣
鼓風(fēng)曝氣由加壓設(shè)備、管道系統(tǒng)和擴(kuò)散裝置構(gòu)成,是常用的曝氣方法。擴(kuò)散裝置可分為小氣泡、中氣泡、大氣泡、水力剪切和機(jī)械剪切等類型。大氣泡型曝氣裝置因氧利用率過(guò)低,現(xiàn)已極少采用。
小氣泡(微氣泡)擴(kuò)散裝置,也稱作多孔性空氣擴(kuò)散裝置,包括有擴(kuò)散板、擴(kuò)散管、擴(kuò)散盤及微孔曝氣裝置。
這一曝氣器屬于微氣泡擴(kuò)散裝置,具有產(chǎn)生氣泡小,氣液界面面積大,氣泡擴(kuò)散均勻、氧利用效率較高等特點(diǎn)。
中氣泡擴(kuò)散裝置,包括穿孔管曝氣和網(wǎng)狀膜空氣擴(kuò)散裝置。
網(wǎng)狀膜曝氣器采用底部供氣方式,布?xì)饩鶆颍瑯?gòu)造簡(jiǎn)單,不易發(fā)生堵塞。
水力剪切擴(kuò)散裝置有倒盆式、射流式和固定螺旋式。
這一空氣擴(kuò)散裝置的氧轉(zhuǎn)移效率可達(dá)25%以上。
固定螺旋式曝氣器的主要部件是圓筒,筒內(nèi)交替放方向不同的螺旋曲面板,水從底部進(jìn)入,完成氣水混合。
又稱水下曝氣器,安裝于曝氣池底部的中央位置。通入的空氣在葉輪的剪切及強(qiáng)烈紊流作用下,空氣被切割成微細(xì)氣泡,并按放射方向向水中分布。這一曝氣裝置氣泡分散良好,氧轉(zhuǎn)移效率高,不易堵塞,可兼用于好氧和厭氧處理系統(tǒng)。分為上流式水下空氣擴(kuò)散裝置和下流式水下空氣擴(kuò)散裝置。圖中為下流式水下空氣擴(kuò)散裝置。
KY-MBR再生水處理設(shè)備工藝流程與傳統(tǒng)技術(shù)比較圖1
KY-MBR再生水處理設(shè)備工藝流程與傳統(tǒng)技術(shù)比較圖2
2、機(jī)械曝氣
所謂機(jī)械曝氣一般是利用裝設(shè)在曝氣池內(nèi)的葉輪等設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng),劇烈攪動(dòng)水面,將空氣吸入水中,更新氣液界面。機(jī)械曝氣設(shè)備可分為葉輪和轉(zhuǎn)刷兩類。
常用的曝氣葉輪有泵型、倒傘型和平板型三種,將葉輪安裝在水表面時(shí)就是我們通常熟知的表面曝氣。以下三種均屬豎軸式表面曝氣器。
該曝氣器具有充氧量及動(dòng)力效率較高的優(yōu)點(diǎn),但易堵塞。
倒傘型葉輪曝氣器屬低速型,特別適用于卡羅塞爾氧化溝。
屬傘型曝氣器,氧轉(zhuǎn)移效率高,為低速型曝氣器。
臥軸式機(jī)械曝氣器主要用于氧化溝,現(xiàn)常用的是轉(zhuǎn)刷曝氣器,其具有負(fù)荷調(diào)節(jié)方便、動(dòng)力效率較高、維護(hù)管理簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
中水回用工程鼓風(fēng)機(jī)房間 。停拢夜に嚺c傳統(tǒng)工藝對(duì)比圖 運(yùn)行中的中水回用工程 MBR膜組件剖面圖
中水回用設(shè)備處理流程圖 MBR膜生物反應(yīng)器 高山深處的KY-MBR再生水設(shè)備 運(yùn)行中的MBR膜生物反應(yīng)器
二、曝氣池類型
曝氣池有很多種類型,從混合液的流態(tài)可分為推流式、完全混合式和循環(huán)混合式;從平面形狀可分為長(zhǎng)方廊道形、圓形、方形和環(huán)狀跑道形四種。
推流式曝氣池,常采用鼓風(fēng)曝氣,為運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)方便,常將所需要的曝氣池總?cè)莘e分成可獨(dú)立操作的兩個(gè)或更多單元。
完全混合式曝氣池多為圓形、方形或多邊形的池子,常采用葉輪機(jī)械曝氣。
循環(huán)混合曝氣池(氧化溝),多采用轉(zhuǎn)刷曝氣。
三、活性污泥法的核心—曝氣池運(yùn)行方式
以上介紹了三種曝氣池的類型,其中亦可采取不同的運(yùn)行方式,這也是決定活性污泥法除氧氣和污泥質(zhì)量之外的另一因素。
其運(yùn)行方式分為普通活性污泥法、階段曝氣法、完全混合法、生物吸附法、純氧曝氣法、深井曝氣法、淺層曝氣法等。
普通活性污泥法曝氣池呈長(zhǎng)方形,水流形態(tài)為推流式,污水凈化吸附階段與氧化階段于同一池內(nèi)進(jìn)行。
階段曝氣法又稱逐步曝氣法,污水可沿池長(zhǎng)分段多點(diǎn)進(jìn)入。這一方法可提高空氣利用效率和曝氣池工作能力,也能減輕二沉池負(fù)荷。特別適用于大型曝氣池及高濃度廢水。
完全混合法分為加速曝氣法和延時(shí)曝氣法兩種。加速曝氣法是利用處于對(duì)數(shù)期的微生物處理的方法;延時(shí)曝氣法的特征是曝氣時(shí)間長(zhǎng),一般約為1-3d,這種方法一般適用于要求高又不便于進(jìn)行污泥處理的中小城鎮(zhèn)或工業(yè)廢水處理,適用于廢水處理流量小的廠。
生物吸附法也稱接觸穩(wěn)定法或吸附再生法,一般采用推流式。具有處理效果穩(wěn)定的特點(diǎn),適用于處理含懸浮物和膠體物質(zhì)較多的廢水。
純氧曝氣法是用氧氣代替空氣,可使氧的轉(zhuǎn)移效率大大提高,這一曝氣方式可減小二沉池容積和排泥體積,利于污泥處理和利用。以這種方式運(yùn)行的曝氣池目前多為有蓋密閉式,以防氧氣外溢和可燃性氣體進(jìn)入。
漸減曝氣法是針對(duì)傳統(tǒng)活性污泥法中由于沿池長(zhǎng)均勻供氧,在曝氣池末端供氧與需氧量之間的差距較大,造成能源浪費(fèi)而提出的。
以上就好氧活性污泥法中曝氣池的類型、運(yùn)行方式及曝氣設(shè)備進(jìn)行了簡(jiǎn)單梳理,下面來(lái)看兩個(gè)厭氧處理法的流程。
KY-MBR一體化膜生物反應(yīng)器中水回用工程照片 KY-MBR一體化膜生物反應(yīng)器中水回用工程照片
四、厭氧處理工藝流程
厭氧接觸法也稱厭氧活性污泥法,這一方法提高了消化池中的污泥濃度,增加了甲烷菌的停留時(shí)間,可提高處理效率,且耐沖擊負(fù)荷能力較大。
厭氧塘一般是水深2.5m以上的池塘,處理城市污水時(shí),塘深一般控制在1.0-3.6m,處理工業(yè)廢水時(shí),塘深要相對(duì)大些,一般為2.5-4.5m。適用于處理溫度較高的高濃度有機(jī)廢水,由于對(duì)有機(jī)物去除率不高,一般很少單獨(dú)使用,多作為兼性塘等后續(xù)處理單元的前處理。
在污水處理中,二級(jí)生物處理多以活性污泥法為主,而作為其中核心的曝氣池則要做好維護(hù)和管理,以利于整個(gè)活性污泥系統(tǒng)的良好運(yùn)行。在曝氣裝置選擇時(shí),對(duì)于較小的曝氣池宜采用機(jī)械曝氣器能節(jié)省動(dòng)力費(fèi)用,維護(hù)管理也方便;當(dāng)然由于其需要較大的表面積,曝氣池的深度會(huì)受到限制。鼓風(fēng)曝氣裝置供應(yīng)空氣的伸縮性較大,一般用于較大的曝氣池。在活性活性系統(tǒng)中曝氣池的運(yùn)行方式則需根據(jù)水質(zhì)、地域、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等一系列因素綜合考慮,因地制宜,選出最適合的運(yùn)行和處理方式。隨著能源日趨緊張,厭氧處理技術(shù)逐漸受到重視,也特別適用于高濃度和中等濃度有機(jī)廢水處理。在出水標(biāo)準(zhǔn)趨嚴(yán)的情勢(shì)下,對(duì)于某些污水,單一處理方式恐難以滿足需求,因此將好氧、厭氧相結(jié)合可為一種不錯(cuò)的選擇。
KY-MBR一體化膜生物反應(yīng)器中水回用工程照片 KY-MBR一體化膜生物反應(yīng)器中水回用工程照片
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