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曝气生物滤池在小区生活污水处理中的应用

作者:波涛净水      来源:www.cddii.com     浏览:      发布时间:20/09/08

摘要:居民小区污水的治理是水污染控制领域中一项十分重要的内容。从小区污水处理的特点及国内外通常采用的工艺着手,以实际工程为例,重点介绍了曝气生物滤池工艺在小区污水处理中的设计、调试、运行管理及应注意的问题。

1、引言

污水处理中对小区的概念外延加以拓宽,泛指居民住宅区、疗养院、商业中心、机关学校等由一种或多种功能构成的相对独立的区域,而该区域的排水系统通常不在城市市政管网的覆盖范围内。根据环境要求,需建造独立的污水处理系统。小区污水水量较小(通常设计规模小于4000m3),水质水量变化较大,由于土地昂贵等原因对环境质量提出的要求较高(如气味、噪声建筑风格等)。因此污水处理工艺力求简单实用,管理方便,操作可靠,维护工作量小,并尽可能地采用高效、节能的污水处理技术。

2、国内外小区污水处理工艺概述

小区污水的处理工艺依据其尾水排放水体的功能不同而异,常用处理方法有化粪池、一级处理(初次沉淀池)、生物二级处理及二级处理后再经消毒回用等。在国外,小区污水的处理基本上采用二级生化、人工湿地或土地处理系统以及亚表层砂滤床处理等方法。其中二级生化处理大多数都采用氧化沟法、生物滤池法(包括滴滤池)。人工湿地、地表漫流和亚表层砂滤床法近20a来发展较快。一些经济发达国家为了防止水体的富营养化,在传统二级处理的基础上增加了三级处理单元,使污水得到深度净化,达到回用水水质标准,但基建投资和运行成本都比较高。

小区污水处理工艺的选择在满足小区污水处理特点的前提下,应结合小区的特点和气候特征,合理选用。但应选择投资省、处理效率高、能耗低、占地面积少、环境影响小和能再生利用、易于实现设备化的污水处理工艺,而曝气生物滤池工艺在小区污水处理中的应用正符合上述目标要求。

3、曝气生物滤池

3.1技术特点

曝气生物滤池采用粒径为3~6mm的填料作为微生物载体,通过鼓风曝气进行充氧,利用填料生物膜降解有机物。用于污水深度处理时,其污泥负荷很低,因而可以达到很好的出水水质,而且水质稳定。突出特点是在一级强化处理的基础上将生物氧化和截留悬浮物结合在一起,滤池后面不设二沉池,通过反冲洗再生实现滤池的周期运行。

其主要优点为:

(1)陶粒属于多孔颗粒填料,具有比表面积大且容易被微生物附着的特点,可形成具有较高活性的生物膜;

(2)在运行中空气由下而上经过填料对微生物进行供氧,填料可对气泡进行充分切割使之分配均匀,布气效果好,氧转移效率高,节省动力;

(3)水与生物膜的接触充分,接触面积大处理效率高;

(4)在进行生物絮凝、吸附、降解的过程中,兼具过滤的作用使出水悬浮物较其他生物接触氧化工艺少,效果更好;

(5)生物活性高,且在填料床内按水流方向呈分层分布,运行稳定性好,耐低温,耐冲击负荷。

3.2工艺流程

本工程为某校园生活污水处理站,原污水主要污染物包括COD,BOD,SS及各种病菌等。日排放污水总量2400m3,再生水回用途径主要有冲厕用水、绿化用水、冲洗用水等。根据《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89)中对各种用途再生水的水质要求,确定该工程需要控制的主要水质指标及水质标准(表1)。

表1 再生水水质指标控制标准

项目 CODcr BODs SS 余氯 粪大肠菌群/(个·L-1
原水水质 360 200 150 -- 2.4×104
设计标准 <50 <5 <5 >0.2 <3
水质标准(CJ25.1-89) <50 <10 <10 >0.2 <3

注:再生水接触池中的余氯浓度控制在0.5~1.0mg/L,管网末端余氯浓度不小于0.2mg/L。

根据再生水水质指标控制标准确定工艺流程(图1)。

曝气生物滤池在小区生活污水处理中的应用

3.3主要构筑物

3.3.1调节池

由于来自各时段的污水水量不均匀且波动较大,故设调节池。调节池采用全地下式,设计停留时间4h,有效容积400m3,同时在池内布设穿孔管曝气,起搅拌混合作用,防止污水中悬浮物沉积池底。

3.3.2水解酸化池

水解酸化工艺属于升流式厌氧污泥反应器技术范畴,将不溶性有机物水解为溶解性有机物质,将大分子、难于生物降解的物质转化为易于生物降解的小分子有机物质。设计停留时间4.5h,有效容积450m3

3.3.3曝气生物滤池

本设计滤池的特点是气、水同为上向流态,使用一种新型的球形轻质陶粒填料,在其表面及内腔空间生长有微生物膜,污水由下向上,流经滤料层时,微生物膜在滤料层下部提供的曝气供氧条件下,使废水中的有机物得到好氧降解。定期利用处理后的出水对滤池进行反冲洗,排除滤料表面增殖的老化微生物膜,以保证微生物的活性。容积负荷为2.92 kgBOD5/(m3·d)。

3.3.4清水池

暂存曝气生物滤池出水,作为滤池反冲洗用水的取水池,出水溢流至下一级再生水储水池。停留时间t=1h,有效容积ν=90m3

4、结语

(1)曝气生物滤池工艺在小区污水处理工程投资、占地和能耗上具有较大的优势,可根据进出水水质要求的不同,分别采用二段或三段处理工艺组合,且可根据水量的大小进行模块化设计。因此该工艺值得在我国废水处理实践中引进推广。

(2)填料密度的选择不慎或运行参数不适会造成填料随出水或反冲出水流失。

(3)整个处理设施的自动化程度高,操作管理简单,全部设备的运行控制均采用PLC自动控制,并通过计算机进行人机对话,污水处理工程中可以实现无人值守。

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