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一种污水处理装置及处理方法

2021-02-18杨倩孙浩陈炜铮董嘉伟谌王璇徐雨琛

科学与生活 2021年30期
关键词:生物膜生态系统污水处理

杨倩 孙浩 陈炜铮 董嘉伟 谌王璇 徐雨琛

摘要:其中采用封闭式污水处理方式,能够有效缓解二次污染,缓解污水处理过程主的污染问题。关键指标在于针对实际情况选择合适的菌种,构建合理的生态系统。达到材料利用的最大化和最合理化。当污水经过过滤和缓冲后,进入预处理池处理后,分别经过厌氧池和好氧池二次处理,在生物膜多级处理下完成污水处理,经过紫外线消毒后,达到排放标准后进行排放。关键指标在于针对实际情况选择合适的菌种,构建合理的生态系统。达到材料利用的最大化和最合理化。本方法通过在载体材料上构建有关污水的生物膜生态系统,达到精准高效的处理有机污水,主要用于在脱贫攻坚中产生的农村生活污水问题和养殖企业污水处理问题,改善农村生态环境。

关键词:污水处理、生物膜、生态系统

0、引言

本设备利用生物膜污水处理法处理有机污水[1,2],主要适用于处理中小型养殖企业污水或者与之相类似的一般生活污水。如:饭店、中小型养猪场、学校、住宅区、等有机污水处理。

面对在农村及城市发展过程中存在的生活污水以及发展养殖企业的有机污水[3]根据生物膜污水处理法,改进市面上的污水处理装置,使得能够更加有效的解决污水污染问题。

1.发展现状

微生物能附着在固体介质表面,且微生物对水质变化适用性强,相较于传统的污水处理法处理效率更高,环保性更强。降解产物污泥量少[4]。研究表明,生物膜法可显著去除氨氮(去除率达80%)和CODcr。且随着C/N的增加,系统NH4+-N的去除率也在显著提高[5,6]。我国对 SBR 污水处理工艺[7]进行研究和应用已有很长的历史;哈尔滨建筑大学的王福珍等对曝气时间的最优分配及污泥膨胀问题 和SBR 法供气的最优控制进行了相关研究,认为 SBR 可以在反应阶段实施非均匀曝气,以及在低负荷和沉淀及闲置时间过长时 SBR 也会发生污泥膨胀[8];并且在同济大学顾国维教授的带领下,其课题组开发了新型 MSBR 污水脱氮除磷工艺,并将其应用于工程实践中[9]。

2.设计方案

2.1处理工艺

该设备主要处理工艺是采用目前较为成熟的生物膜法污水处理设备,对污水处理中的各项指标较为成熟。其工艺流程示意图如下:

该设备膜生物反应池为竖流式沉淀池,沉淀上升流速为0.25—0.75毫米/秒,接触氧化填料采用立体分层介孔有机填料,填料比表面积500m2/m3,供氧量按照 BOD5, NH3-N精确计算曝气时间为5.5—8.5小时。

缺氧池停留时间约2.5-3.5小时,经过缺氧处理后的污水再经接触氧化,混合液沿管道回流至缺氧池,回流比例根据具体情况调试确定(回流比约为160%),污水于沉淀池停留时间应在2小时以上,生物膜反应池污泥由泵气提至污泥池好氧消化,下层浑浊液回流至调节池重新处理,上清液经紫外线消毒仪消毒处理进入贮水池,检测合格后方能排放或利用,否则回流至调节池重新处理。污泥贮存污泥池由环卫部门定期清理,也可以自行清理用于配合沼气池进行沼气制作[10]。

2.2生物膜的培养

此次生物膜的培养流程为:

1.实验污水按额定流量不断进入设备内[11];

2.当污水完全进入设备后,启动风机、排污泵、电磁阀,风机的充氧量减至实际充氧量的50%左右;

3.每天观察生物膜处理池内填料情况,如填料上表层长出橙黄色或橙黑色的一层粘状物,即表明此生物膜培养成功,这个过程一般需要一到两周完成,具体根据当地气候,温度情况会有变化;

4.气温一般控制在15—25℃最为适宜;

5.如原污水浓度太低,培养生物膜时间太长,必要时要加一点营养,主要以有机肥或其他有机污染物为主;

6.PH值一定要保证在中性值附近(可稍偏碱性),原污水要保证达到可生化状态;

7.开始调试时,污水少量进入污水处理系统,待生物膜培養好后,污水可按正常流量不断进入污水处理系统,即调试正常,开始。

8.根据实际情况需要定期更换处理生物膜,以保证污水处理效果,可以根据逐步更新生物膜填料,整体周期一般为三到五年。

2.3五项指标的去除率比较

生物接触氧化池在填料水力负荷为1.02m3/(m3·h)时,五项指标的平均去除率分别约为:氨氮93%~98%,亚硝酸盐氮75%~91%,CODMn30%~50%,BOD582%~91%,浊度62%。

当填料水力负荷增至1.22m3/(m3·h)时,去除率显著降低;随着负荷的继续增大,去除率相应减弱。因此,生物膜污水处理池的填料水力负荷以采用1.02m3/(m3·h)为宜。

3结论及前景

3.1结论

针对于生物膜污水处理法中存在的弊端,由生物膜载体材料例如聚丙烯纤维,决定了我们需要定期的更换生物膜,保持污水处理的效果。

建立一个小型生态系统。增强生物膜的活性,增加其自我调节能力。

生物接触氧化池的填料水力负荷以采用接近1.02m3/(m3·h)为宜。

3.2预计应用前景

在市政污水处理[12]中,应用生物膜法有其实际的意义,而且就生物膜法的发展情况而言,其在我国的市政污水处理中,应用前景依然较为广阔。在未来,其会与活性污泥法并驾齐驱,成为市政污水处理的主要工艺之一。

对于农村污水治理[13],在脱贫攻坚中的产生的污水问题,以及乡村建设中大部分百姓缺少对污水处理的概念,但是随着近几年国家的大力支持与宣传,农村人民增强了污染处理意识,因此,本设备也可以借助大小灵活的特点,扩展农村市场。

参考文献

[1]朱国军.生物膜法技术在污水处理中的有效应用分析[J].资源节约与环保,2014(12):50+61.

[2]张辉,冯艳敏,薛素勤,刘中华,徐贺.关于生物膜法污水处理技术的分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2020(06):185-186.

[3]宋协法、宋伟华、田树川、朱小伟、黄锦玲.集约化养殖水处理系统研究[J].浙江海洋学院学报(自然科学版),2003,22(1):35-39.

[4]李俊.微生物菌剂对污水处理厂的污泥减量的影响研究[D].西南大学.2008,84-93.

[5]荆秀艳,李吉祥,王娜,杨红斌.环保酵素处理生活废水可行性探讨[J].水处理技术,2019,45(01):98-101.

[6]孙海盛,戴继红.生物膜法脱氨技术在合成丁苯橡胶工业废水中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2015(06):88.

[7]娄小丽.SBR技术在污水处理中的应用[J].化工管理,2021(10):35-36.

[8]王福珍.污泥膨胀问题与序列间歇式活性污泥法[J].中国环境科学,1995,15(2):131-134.

[9]杨殿海,顾国维.改进型MSBR工艺特点与运行效果[J].中国给水排水,2004(01):62-65.

[10]傅金祥.污水处理新技术的开发与应用[J].沈阳建筑工程学院学报,1992,8(3):296-301.

[11]王芳.微生物在污水处理中的作用[J].黑龙江科技信息,2011(36):1.

[12]丁凯扬.生物膜法在市政污水处理中的应用[J].四川水泥,2019(11):154.

[13]张满枝,汪满,赵泉.农村生活污水治理技术应用分析[J].产业科技创新,2020,2(29):67-68.

2021年华北电力大学科技学院创新创业计划项目成果(一种污水处理装置及处理方法项目,项目号2021NC00010)

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