在当前的污水处理工作中,常用的工艺和设备包括转盘过滤器、MBR以及深床反硝化滤池等等,这些工艺和设备的特点都有一定的区别,适应于某种环境以及特定的条件。本文针对深床反硝化滤池技术进行了分析和介绍,希望可以给污水处理相关工作的开展提供一些参考。
1、深床反硝化滤池的工作原理
深床反硝化滤池工艺在我国的市政污水处理中的应用较为广泛,在该工艺中,重力流滤池非常重要,可以过滤悬浮物、总磷及总氮这三种污染物。
(1)过滤原理分析
1)截留原理
深床反硝化滤池的过滤主要应用两种原理来完成对水质的净化,其一是机械过滤,其二则是直接在滤料上完成沉积。机械过滤的原理是将污水当中大于滤料的污染物,进而让这些已沉积的污染物不会透过筛孔一起流出。在这个过程中,可以认为筛孔越小,污水处理能力则越好;而滤料的上沉积则是针对于悬浮颗粒物的,其可以和污水共同流动,和其他污染物相比,悬浮颗粒物较小,无法截留,可以应用滤料上堆积取得的过滤效果较好。
2)吸附原理
污水的深度处理过程中,颗粒物可以直接被吸附到滤料的表面,由于这种吸附是由于物理作用而形成的效果,需要**滤速。当前过滤主要原理是内聚力以及挤压力,可以很好地净化水源。
3)脱附原理
污水处理过程中,已沉积颗粒物可能会包裹在滤料表面上,进而挤占滤孔的空间,随着设备使用时间的延长,这种滤层的阻力也会越来越高。很多截留物也就很难实现脱附,进入滤料的深层当中。滤料需要定期清理和冲洗,从而保证工作性能。在深床反硝化处理系统当中,具有反冲洗系统,可以实现污染物的脱附,集中分布于孔口部位,通过反复冲洗就可以显著**运行效率,保证滤池运行的连续性,**了污水处理量,节约了费用。
(2)脱氮原理
污水处理工作中,深床滤池当中的滤料长期处于缺氧状态,而滤料表面也会吸附数量巨大的微生物菌群,应用二级生化方式来进行处理,之后出水就可以在重力作用下形成水流,实现流通。污水当中的化学成分是较为复杂的,举例来说,其他化学成分如硝酸盐以及亚硝酸盐都会吸附在滤料的表面上。此时生物就可以通过吸附作用,将这些物质加以还原,成为N2气体,直接在污水中,实现脱氮功能。颗粒滤料可以拦截悬浮颗粒物,起到相应的净化效果。反硝化菌这种微生物兼具缺氧和异氧的作用,可以在缺氧环境下完成反应,在具体应用中,反硝化菌可以将硝基氮还原,并且将其中的有机物作为电子供体,甲醇就是一种常见的电子供。污水处理设施当中的三级处理工艺中,反硝化滤池当中所包含的碳源量较少,这也是保证菌群有足够活性的基础。
在污水处理过程中,滤池作为重要的一个环节,在碳源的投加过量情况下,此时污水厂就会出现BOD超标的问题。针对反硝化滤池中所出现的投加机制,其中属于其特有的信号为:进水**、溶解氧浓度、出水硝基氮的浓度以及进水硝基氮的浓度信号,可以帮助人们**掌握碳源投加量的情况,进而可以实现节能以及经济控制的目标。
(3)分析碳源投加实施控制的系统
由于碳源**度直接对反硝化中的滤池所具有的脱氮情况以及运用费用都有直接影响,在处理过程中就需要严格控制碳源投加量。如遇到高跌水的情况会导致其进水DO升高,反硝化反应过程中,整个环境都属于缺氧的情况,进而DO含量也会带来影响,即反硝化的效果以及甲醇消耗情况。在碳源投加前后,工作人员需要反复进行投加控制,即从控制该系统中的进水溶解的氧浓度、进水**以及进水硝基氮的浓度等。滤料中存在的N2或者是DO的累积情况,此时会导致滤池中的水头损失逐渐增加,此时就可以通过单独的水进行反冲,进而可以释放出对应的气体。
(4)通过化学方式进行除磷原理分析
针对污水中的化学除磷主要运用的是“微絮凝过滤”方式进行处理,通过加强对污水中实施投加无机的金属盐药剂或者是污水中具有溶解性的盐类进行处理,可以更好地形成具有溶解作用的物质,进而可以**过滤处理的能力。通过此方式主要通过悬浮物方式而有效除去磷。
2、深床滤池设计要点
深床滤池对整体污水处理能力的影响作用非常明显,在深床小池设计过程中,需要对其形状进行科学分析,举例来说,可以将进水堰的形状进行调整,圆弧形的液面有助于**水位,避免污水进水跌落。在具体应用过程中,还需要对现有的反硝化功能进行补充和完善。圆弧形的进水堰也有利于流水向滤池两侧的流动,可以大程度上缩小水流的落差,避免处理当中的碳源消耗,有助于控制生产成本。具体设计也需要结合污水类型、处理总量的需求来进行调整。
目前,畜禽养殖废水的排放已造成了严重的后果,引起了各方面人员的重视,也有不同的处理工艺相继问世,但处理效果不佳。为了解决这些问题,本文提出了IC+SBBR工艺,经该方法处理后的污水能更好地达到污水排放标准,具有很高的使用价值和广阔的市场前景。
1、畜禽养殖废水潜在的危害
近年来,随着生活水平的**,部分人通过发展畜禽养殖业来创造财富,但造成的负面影响也越来越严重。畜禽养殖废水的不合理排放已成为生态环境破坏的重要因素之一。在畜禽养殖过程中,为更好地促进畜禽生长,养殖企业会在饲料中添加盐类添加物,可能导致畜禽粪尿盐分增加,直接增加了后续废水处理的难度。
2、现有厌氧技术的局限性
厌氧技术是处理畜禽养殖废水的一种常见方法。厌氧生物处理技术即在厌氧状态下,通过兼性厌氧和厌氧微生物群体将有机物转化为甲烷和二氧化碳。
长期以来,厌氧反应器的工作效果都不太理想。试验发现,要想改善厌氧反应器工作效果,要大大延长废水在反应器内的停留时间。但废水停留30时间的延长将导致反应器内污泥的堆积,而反应器的传质能力很差。经过相关技术人员的探索,终发现表面产气负荷和表面水力负荷的**可以改善结果。在这种条件下,反应器内的污泥容易向外扩散,污泥的大量流失也会导致处理效果下降。
畜禽养殖废水中氨氮和有机污染物的浓度较高,通常采用厌氧+好氧处理的组合工艺。但污水经过厌氧处理后可生化性降低,大部分易降解的有机物被微生物消耗,这会导致处理效果变差,也会影响后续生物脱氮的效果。要想使好氧阶段达到良好的处理效果,就要优化厌氧处理后的水质,但从经济方面考虑,增加碳源以及加碱的方式都会**成本费用。
3、IC+SBBR组合新工艺
3.1 IC技术的特点
作为新一代代表性厌氧反应器,IC反应器继承了传统UASB反应器的特点,可以生成活性较高的颗粒污泥,废水自下而上流动,具有抗冲击负荷好、微生物量大、容积负荷高等优势。查阅资料得出,IC反应器解决了UASB反应器中的颗粒污泥由于上升流速度过高而易流失的问题,既保持了污泥的高浓度,又强化了传质过程。IC反应器还具有容积小、投资少、占地省、运行稳定等优点,是一种值得推广的高效厌氧处理技术。
从动力能源角度来看,由于颗粒污泥在反应器底部,废水进入此处与污泥混合,之后便进行COD的生化降解,较多进水COD在颗粒污泥膨胀床内被降解并产生大量沼气。IC反应器的混合液内循环依靠的动力来源于自身产生的沼气,而传统厌氧反应器的回流需要设泵强制循环。IC反应器大大降低了能源消耗。
3.2 SBBR工艺的特点
SBBR是序批式生物膜反应器的简称,它是SBR的改良工艺,是很多国家都在研究的一种污水处理工艺。SBBR中装填的不同填料有利于微生物的生存,该反应器不仅能够在有氧条件下处理生活污水,其内溶解氧的浓度以及生物膜的结构对创造缺氧微环境有很大的作用,这点是SBBR的优势所在。利用生物膜改善水质并**微生物浓度的特点,可大大增加其吸附储碳能力,为后续好氧硝化、反硝化除氮提供了良好的条件。
随着科学技术的进步,人们不断改善污水处理技术,发现硝化和反硝化技术在实际生活中可以发挥很大的作用。硝化和反硝化进行能节省污水处理的基建和运行费用,故该工艺在工业生产中可以降低成本而被经常使用。
SBBR在纵向上存在着多个营养级,可使不同代谢类型、呼吸类型、营养类型的微生物进行较好的组合,有效地对畜禽废水进行处理。万金保试验证明,于消化液中添加一定比例的原水,可显著**反应器脱氮除磷的能力。国内外大量实验室内的研究表明,操作SBBR工艺来实现多种功能的过程十分灵活,只需有效地控制和交换时间即可。
3.3 IC+SBBR新工艺
新组合工艺中的IC厌氧技术,较传统厌氧技术能使污泥停留时间(SRT)与水力停留时间(HRT)完全分离,该工艺在工作过程中产生的沼气可增加反应器内的混合液体的搅拌程度,通过增大废水中的有机物与活性污泥的接触面积,能够**废水处理效率。
传统的厌氧+好氧组合工艺处理低浓度氮的废水效果较好,但大部分畜禽养殖废水氮浓度较高,经过厌氧工作流程的水质缺少碳源,SBBR工艺处理该类废水的工作效果较传统方法好。