南京一體化生活污水處理設備
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南京一體化生活污水處理設備
溶氣浮法的設計與計算
(A)設計要點及注意事項
（1）要充分研究探討待處理水的水質情況，分析采用氣浮工藝的合理性和適用性；
（2）在有條件的情況下，對需處理的廢水應進行必要的氣浮小型試驗或模型試驗。并根據試驗結果選擇適當的溶氣壓力及回流比（指溶氣水量與待處理水量的比值）。通常溶氣壓力采用0.2~0.4MPa，回流比取5％~100%一之間，回流比的確定需和 懸浮物的濃度起來。濃度高回流比大，濃度小回流比小。
（3）根據試驗時選定的混凝劑種類、投加量、絮凝時間、反應程度等，確定反應形式及反應時間，一般沉淀反應時間較短，以2一30分鐘為宜；
（4）確定氣浮池的池型，應根據對處理水質的要求、凈水工藝與前后處理構筑物的銜接、周圍地形和構筑物的協調、施工難易程度及造價等因素綜合地加以考慮。反應池宜與氣浮池合建。為避免打 碎絮體，應注意構筑物的銜接形式。進人氣浮池接觸室的流速宜控制在0.1m／s以內；
（5）接觸室必須對氣泡與絮凝體 提供良好的接觸條件，同時寬度應考慮安裝和檢修的要求。水流上升流速一般取10~20mm／s：，水流在室內的停留時間不 宜小于60秒。
（6）接觸室內的溶氣釋放器，需 根據確定的回流量，溶氣壓力及各種型號釋放器的作用范圍按下表來選定:
(7)氣浮分離室需根據帶氣絮體 上浮分離的難易程度和水質的處理要求而定。選擇水流（向下）的流速，一般取1.5~3.0mm／s，即分離室的表面負荷率取 5.4~10.8m3/(m2.h)；
（8）氣浮池的有效水深一般取2.0~2.5m，池中水流停留時間一般為10~20min；
（９）氣浮池的長寬比無嚴格 要求；一般以單格寬度不超過10m，池長不超過15m為宜；
（10）氣浮池的排渣一般采用刮 渣機定期排除。集渣槽可設置在池的一端或兩端.;刮渣機的行車速度宜控制在5m／min以內；
（11）氣浮池集水應力求均勻， 一般采用穿孔集水管，集水管的zui大流速宜控制在0.5m／s左右；
(B)設計程序
1、進行實驗室或現場試驗
由于廢水種類繁多，即使是 同類型的廢水，其水質變化也很大。通常的設計參數也只是經驗統計值。因此可靠的辦法采用實驗室或現場小型試驗取得的結果作為設計依據。
2、確定設計方案在進行現場 查勘及綜合分析各種資料的基礎上，確定主體設計方案。
（1）溶氣方式采用全溶氣式還是 部分回流式；
（2）氣浮池池型選用平流式還是 豎流式，取圓形、方形還是矩形；
（3）在氣浮前或后是否需要用預處理或后續處理構筑物，其形式怎樣，如何銜接？
（4）浮渣處理與處置途徑；
（5）工藝流程及平面布置的初步 確定及合理性分析。
我國農村在供水方面的安全隱患較大。根據《全國農村飲水安全工程“十二五”規劃》，確定納入“十二五”規劃的農村飲水不安全人數近3.0億人，占農村人口總數的46.4%，不安全人數基數大，占比高；同時，我國農村飲水呈現出新增農村飲水不安全人數比例大、農村飲用水水質不達標人數比例大等特點。由于地理位置、氣候、當地水資源狀況、經濟及水處理條件等方面的不同，各個農村行政地域呈現出不同的水量水質問題。
一、污水處理基本生活污水
生活污水是人類在日常生活中使用過的，并被生活廢料所污染的水。其水質、水量隨季節而變化，一般夏季用水相對較多，濃度低；冬季相應量少，濃度高。生活污水一般不含有毒物質，但是它有適合微生物繁殖的條件，含有大量的病原體，從衛生角度來看有一定的危害性。
工業廢水 工業廢水是在工礦生產活動中產生的廢水。工業廢水可分為生產污水與生產廢水。生產污水是指在生產過程中形成、并被生產原料、半成品或成品等原料所污染，也包括熱污染（指生產過程中產生的、水溫超過60℃的水）；生產廢水是指在生產過程中形成，但未直接參與生產工藝、未被生產原料、半成品或成品等原料所污染或只是溫度少有上升的水。生產污水需要進行凈化處理；生產廢水不需要凈化處理或僅需做簡單的處理，如冷卻處理。生活污水與生產污水的混合污水稱為城市污水。
初期雨水 被污染的雨水主要是指初期雨水。由于初期雨水沖刷了地表的各種污染物，污染程度很高，故宜作凈化處理。 水體受污染的原因： 人類生產活動造成的水體污染中，工業引起的水體污染zui嚴重。如工業廢水，它含污染物多，成分復雜，不僅在水中不易凈化，而且處理也比較困難。工業廢水工業廢水，是工業污染引起水體污染的zui重要的原因。它占工業排出的污染物的大部分。工業廢水所含的污染物因工廠種類不同而千差萬別，即使是同類工廠，生產過程不同，其所含污染物的質和量也不一樣。工業除了排出的廢水直接注入水體引起污染外，固體廢物和廢氣也會污染水體
農業污染首先是由于耕作或開荒使土地表面疏松，在土壤和地形還未穩定時降雨，大量泥沙流入水中，增加水中的懸浮物。
還有一個重要原因是近年來農藥、化肥的使用量日益增多，而使用的農藥和化肥只有少量附著或被吸收，其余絕大部分殘留在土壤和漂浮在大氣中，通過降雨，經過地表徑流的沖刷進入地表水和滲入地表水形成污染。生活污水城市污染源是因城市人口集中，城市生活污水、垃圾和廢氣引起水體污染造成的。城市污染源對水體的污染主要是生活污水，它是人們日常生活中產生的各種污水的混合液，其中包括廚房、洗滌房、浴室和廁所排出的污水。
世界上僅城市地區一年排出的工業和生活廢水就多達500立方公里，而每一滴污水將污染數倍乃至數十倍的水體。
溶氣氣浮
根據廢水中所含懸浮物的種 類、性質、處理水凈化程度和加壓方式的不同，基本流程有以下三種。
（１）全流程溶氣氣浮法
全流程溶氣氣浮法是將全部 廢水用水泵加壓，在泵前或泵后注入空氣。在溶氣罐內，空氣溶解于廢水中，然后通過減壓閥將廢水送人氣浮池。廢水中形成許多小氣泡粘附廢水中的乳化油或懸浮 物而逸出水面，在水面上形成浮渣。用刮板將浮渣連排入浮渣槽,經浮渣管排出池外,處理后的廢水通過溢流堰和出水管排出。
全流程溶氣氣浮法的優點：①溶氣量大，增加了油粒或懸浮顆粒與氣泡的接觸機會；②在處理水量相同的條件下，它較部分回流溶氣氣浮法所需的氣浮池 小，從而減少了基建投資。但由于全部廢水經過壓力泵，所以增加了含油廢水的乳化程度，而且所需的壓力泵和溶氣罐均較其他兩種流程大，因此投資和運轉動力消 耗較大。
（2）部分溶氣氣浮法
部分溶氣氣浮法是取部分廢 水加壓和溶氣，其余廢水直接進入氣浮池并在氣浮池中與溶氣廢水混合。其特點為：①較全流程溶氣氣浮法所需的壓力泵小，故動力消耗低；②壓力泵所造成的乳化油量較全流程溶氣氣浮法低：③氣浮池的大小與全流程溶氣氣浮法相同，但較部分回流溶氣氣浮法小。
（3）部分回流溶氣氣浮法
部分回流溶氣氣浮法是取一 部分除油后出水回流進行加壓和溶氣，減壓后直接進入氣浮池，與來自絮凝池的含油廢水混合和氣浮。回流量一般為含油廢水的25％～100％。其特點為：①加壓的水量少，動力消耗省；②氣浮過程中不促進乳化；③礬花形成好，出水中絮凝也少；④氣浮池的容積較前兩種流程大。為了提高氣浮的處理效果，往往向廢水中加入混凝劑或氣浮劑，投加量因水質不同而異，一般由試驗確定。
（4）加壓溶氣氣浮法的主要設備。
1．進氣方式 加壓溶氣法有兩種進氣方式， 即泵前進氣和泵后進氣。泵前進氣，這是由水泵壓水 管引出一支管返回吸水管，在支管上安裝水力噴射器，省去了空壓機。廢水經過水力噴射器時造成負壓，將空氣吸人與廢水混合后，經吸水管、水泵送人溶氣罐。此法比較簡便，水氣混合均勻，但水泵必須采用自吸式進水，而且要保持1m以上的水頭。此外，其zui大吸氣量不能大于水泵吸水量的10％，否則，水泵工作不穩定，會產生氣蝕現象。泵后進氣，一般是在壓水管上通人壓縮空氣。這種方法使水泵工作穩定，而且不必要求在正壓下工作，但需要由空氣壓縮機供給空氣。
評價溶氣系統的技術性能指 標主要有兩個即溶氣效率和單位能耗。到目前為止雙膜理論解釋氣體傳質于液體還是比較接近于實際的。根據雙膜理論，對于難溶氣體決定傳質過程的主要阻力來自 液膜，而氣膜中的傳質阻力與之相比，可以忽略而不計。即要強化溶氣過程，除應有足夠的傳質推動力外，關鍵在于擴大液相界面或減薄液膜厚度。但實際上在紊流 劇烈的自由界面上是難以存在穩定的層流膜。因此便出現了隨機表面更新理論，這種理論增加了表面更新速率，即在考慮氣液接觸界面傳質時，引入了氣相、液相在 單位時間內因渦流擴散而流入氣、液更新界面的傳質因素，從而使理論和實際更為接近。
工藝的確定
1、工藝設計的主要結論
※進水水質分析
該污水有機污染物濃度較高，但污水的可生化性較好（BOD5/CODcr≥0.4），另外還含有氨氮、動植物油、大腸桿菌等污染物。
※設計思路
在去除水中污染物質，確保出水水質達標的同時，兼顧經濟合理和運行管理的科學性，減少工程投資，降低運行費用。
※污水、污泥處理工藝
污水處理采用A/O生化法和格柵攔污、消毒處理。污泥處理及處置采用重力濃縮，減量化，消毒后外運焚燒或填埋。
2、污水處理工藝流程
3、工藝流程簡要說明
生活污水匯聚后，該污水BOD5/ CODcr大于0.4，可采用較成熟的工藝——生物接觸氧化法。但該原水N、P含量偏高，采用一般的污水處理工藝難以降解N、P含量，如直接排放，仍會給水體帶來富營化的污染。
因此，我公司認為采用技術上更為*，處理效果更高的工藝，使工藝不僅能高效去除有機物（BOD），還能有效地除磷脫氮，使出水滿足要求。（工藝俗稱A/O）
污水經過格柵井，利用格柵井中的格柵攔截水中較大的漂浮物和懸浮物然后進入調節池（調節池內采取預曝氣）經均化水質后由水泵提升進入初沉池,水中大部分懸浮物在初沉池中去除,出水自流進入A級酸化池，污水在其內進行水解酸化，將難生物降解的大分子有機物分解為易于生物降解的小分子有機物。同時，接受后續O級氧化池的回流污水，利用兼性微生物，在其內進行反硝化反應，將在O級氧化池中硝化反應產生的亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為N2或N2O、NO。A級酸化池出水自流進入O級氧化池，由于污水經過前面的水解酸化，此時污水的可生化性大大提高，利用高效生物填料上的附著的大量微生物來*去除污水中的有機物。同時，利用好氧微生物在其內進行硝化反應，將污水中的氨氮（NH3-N）轉化為亞硝酸鹽（NO2-）和硝酸鹽（NO3-），為A級酸化池的反硝化反應提供良好的條件。污水的脫氮機理就是利用A/O生化池中不斷循環的反硝化──硝化反應進行的。
O級氧化池出水進入二沉池，進行泥水分離；zui后采用加氯消毒后排放。
污水處理技術
1、攔污設施
污水中含有各類漂浮物質，需設置格柵加以攔截。以防止堵塞后續的水泵或處理設備；避免在后續水池內沉淀，增加檢修次數。
2、水質水量的調節
由于污水排放的水量、水質很不均勻，造成污水來源水質、水量波動較大，因此只有足夠大的調節容量才能使進入生化處理的水質、水量穩定，因此必須設置調節池，進行水量水質的均衡，減輕后續處理構筑物的沖擊負荷。
3、生物處理
對于生活污水，采用生物處理是的處理工藝，生物法工作過程為：通過馴化培養而聚集的優勢微生物群體，在生長過程中利用周圍環境中的營養物質即水中的有機污染物質進行新陳代謝，達到降解污染物、凈化水質的目的。
污水進入好氧處理，通過好氧生物的作用將污染物去除。其污染物去除機理如下所示：
有機污染物氧化反應為（有機物以CxHyOz 表示）：
酶
4CxHyOz +(4x+y-2z)O2 ® 4xCO2+2yH2O+能量
氨氮氧化方程式如下：
亞硝酸細菌 硝酸細菌
2NH4++3O2 ® 2NO2-+4H++2H2O+能量 2NO2-+O2 ® 2NO3-+能量
降解水中有機物的同時，主要通過硝化細菌去除水中的氨氮。經過此階段，污水已得到較*的凈化。
生物處理工藝按生物生長狀態，分為活性污泥法、生物膜法。
（1）、活性污泥工藝中生物以菌膠團的形式懸浮于水中，通過曝氣混合分解污水中的污染物。活性污泥工藝按其運行方式分為：普通曝氣池、氧化溝、SBR、A/O、A/A/O等，主要應用于大型的污水處理廠。除SBR工藝外，均需設置污泥回流泵，設備較多，所以SBR工藝在中、小型污水處理工程中也有應用，但SBR工藝設計負荷較小，一般為0.1kgBOD5/m3?d，占地面積較大，由于潷水需要，水池深度較大，同時自動控制設備較多，一旦設備故障或運行參數發生變化，必須對整個運行程序進行調整。另外，小型污水處理采用活性污泥工藝，容易發生污泥膨脹引起污泥流失，使處理池內的污泥濃度得不到保證，從而影響處理效果。
（2）、生物膜法在處理池內設置填料，作為生物的載體，使大量生物附著生長，同時污水中又有一定濃度的懸浮生物。按其運行方式分為：生物接觸氧化法、生物濾池、生物轉盤等。生物濾池和生物轉盤一般使用于水量較小、進水濃度較低的污水處理，由于其生物濃度較低，設計負荷較小，占地面積較大，抗沖擊負荷性能較差，目前使用的已較少。
生物接觸氧化法工藝通過配以高效填料，具有處理負荷高、耐沖擊負荷、不產生污泥膨脹，設施體積小、污泥產生量少、運行穩定可靠、管理方便等優點，該方法廣泛應用于有機污（廢）水的處理工程，尤其適用于中小型地埋式污水處理站。所選用的填料安裝簡單、維修更換方便、不易堵塞、重量輕、比表面積大于300m2/m3，使用壽命可達十年以上。
由上述生物處理法的技術比較，生物接觸氧化法具有其它生物法*的優特點，因此我方結合A/O法具有脫氮除磷效率高，生物接觸氧化法具有處理有機物負荷高的特點，將兩者優勢結合起來，在O級生化池中設有高效生物填料，選用A/O生化法作為本工程的生物處理工藝。
