網站首頁技術中心 > 污水處理厂的工艺选择
污水處理厂的工艺选择
發布時間:2020-03-30 點擊量:173

根据我国的实际情况,大体上可分为大型、中型和小型污水處理厂。 

 

规模>10×10^4 m3/d的是大型污水厂,一般建在大城市,基建投资以亿元计,年运营费用以千万元计,目前全国已建成十多座,大型的是北京高碑店污水處理厂,规模达100×10^4 m3/d。 

 

中型污水處理厂的规模为(1~10)×10^4 m3/d,一般建于中、小城市和大城市的郊县,基建投资几千万至上亿元,年运营费用几百万到上千万元,目前全国已建成几十座,正建的有上百座,今后一段时间还将大量增加。 

 

规模<1×10^4 m3/d的是小型污水處理厂,一般建于小城镇,基建投资几百万到上千万,年运营费用几十万到上百万;由于经济条件的限制,目前这类污水厂刚刚在沿海地区经济发达的小城镇出现,今后会越来越多,小型污水厂的数量将超过大中型污水厂。

 

城市汙水的主要汙染物是有機物,因此目前國內外大多采用生物法。也有采用化學法的,比如采用化學強化一級處理,但這種工藝的去除率不高,出水達不到國家規定的標准,只適用于某些特定的對出水水質要求不高的地方。 

 

在生物法中,有活性污泥法和生物滤池两大类,生物滤池的处理效率不高,卫生条件较差,我国只有少数几座生物滤池城市污水處理厂,而活性污泥法占绝大多数。 

 

活性汙泥法有很多種型式,使用廣泛的主要有三類:①傳統活性汙泥法和它的改進型A/O、A2/O工藝,②氧化溝,③“S比R”工藝。 

 

传统活性污泥法是应用较早的工艺,它去除有机物的效率很高,在处理过程中产生的污泥采用厌氧消化方式进行稳定处理,对消除污水和污泥的污染很有效,而且能耗和运行费用都比较低,因而得到广泛应用。近20年来,水体富营养化的危害越来越严重,去除氮、磷列入了污水處理的目标,于是出现了活性污泥法的改进型A/O法和A2/O法。A/O法有两种,一种是用于除磷的厌氧—好氧工艺,一种是用于脱氮的缺氧—好氧工艺;A2/O法则是既脱氮又除磷的工艺。 

 

氧化沟是活性污泥法的一种变型,在水力流态上不同于传统活性污泥法,是一种首尾相接的循环流,通常采用延时曝气,在污水净化的同时污泥得到稳定。它不设初沉池和污泥消化池,处理设施大大简化。氧化沟具有传统活性污泥法的优点,去除有机物的效率很高,也具有脱氮的功能。如果在沟前增设厌氧池,还可同时除磷。氧化沟这种高效、简单的特点,使它在中小型城市污水處理厂中得到广泛应用。 

 

”S比R”是序批式活性污泥法,它的基本特征是在一个反应池中完成污水的生化反应、沉淀、排水、排泥,不仅省去了初沉池和污泥消化池,还省去了二沉池和回流污泥泵房,处理设施比氧化沟还要简单,而且处理效果好,有的“S比R”工艺还具有很强的脱氮除磷功能。”S比R”工艺对自控要求高,过去自控设备不过关,这种工艺无法推广,近年来自控技术和仪表应用于污水處理已经过关,因而SBR工艺得到大力推广,成为业内人士十分关注的一种工艺。 

一.大型污水處理厂工艺

大型城市污水處理厂的优选工艺是传统活性污泥法及其改进型A/O法、A2/O法。目前世界上绝大多数国家(包括我国)的大型污水厂大多采用传统活性污泥法、A/O和A2/O法,我国的北京高碑店污水厂、天津纪庄子污水厂和东郊污水厂、沈阳市北部污水厂、郑州市污水厂、杭州市四堡污水厂、成都市三瓦窑污水厂等都采用这种工艺,这不是偶然的,因为这种工艺对大型污水厂具有难以替代的优点: 

 

1、耗能低、運營費用低

 

传统活性污泥法、A/O和A2/O法与氧化沟和SBR工艺相比很大优势是能耗较低、运营费用较低,规模越大这种优势越明显。对于大型污水厂来说,年运营费很可观,比如规模为40×10^4 m3/d的污水厂,1 m3污水节省处理费1分钱,一年就节省146万元。 

 

這種工藝的能耗和運營費低的原因是:a.設置初沈池,利用物理法以很小的能耗和費用去除汙水中相當一部分有機物和懸浮物,降低二級處理的負荷,顯著節省能耗;b.汙泥采用厭氧消化,它比氧化溝和“S比R”工藝的同步好氧消化顯著節省能耗,是一種公認的節能工藝。 

 

這種工藝的基建投資一般情況下比氧化溝和“S比R”工藝高,但隨著規模的增大,氧化溝和“S比R”的基建費也成倍增加,而常規活性汙泥法的投資則以較小的比例增加,兩者的差距越來越小。當汙水廠達到一定規模後,常規活性汙泥法的投資比氧化溝與“S比R”還省,所以,汙水廠規模越大,常規活性汙泥法的you勢就越大。 

 

2、管理水平提高

 

常規活性汙泥法、A/O和A2/O法的主要缺點是處理單元多,操作管理複雜,特別是汙泥厭氧消化要求高水平的管理,消化過程産生的沼氣是可燃易爆氣體,更要求安全操作,這些都增加了管理的難度。但由于大型汙水廠背靠大城市,技術力量強,管理水平較高,能滿足這種要求,因而常規活性汙泥法的缺點不會成爲限制使用的因素。 

 

根据我国目前的现实情况,同时由于排水管网系统不够完善,大多数城市污水的有机成分不高,加之污泥厌氧消化的管理和沼气的利用还缺乏成熟的经验,这些因素都降低了包含污泥厌氧消化工序的常规活性污泥法、A/O和A2/O法的经济性。因此,对于规模为(10~20)×10^4 m3/d的城市污水處理厂,有时可能采用“S比R”和氧化溝工藝更爲經濟,在這種情況下,有必要對各種工藝進行詳細的技術經濟比較,以確定合理適用工藝。 

二.中小型污水處理厂

中、小型城市污水處理厂的优选工艺是氧化溝和“S比R”,它们的共同特点是: 

 

1、去除有机物效率很高,有的还能脱氮、除磷或既脱氮又除磷,而且处理设施十分简单,管理非常方便,是目前国际上公认的高效、简化的污水處理工艺,也是世界各国中小型城市污水處理厂的优选工艺。 

 

2、在10×10^4 m3/d规模以下,氧化沟和S比R法的基建费用明显低于常规活性污泥法、A/O和A2/O法;对于规模为(5~10)×10^4 m3/d的污水厂,氧化沟与“S比R”法的基建費用通常要低10%~15%。規模越小,兩者差距越大,這對缺少資金建汙水廠的中小城市很有吸引力。 

 

即使在10×10^4 m3/d规模以下,氧化溝和“S比R”法的电耗和年运营费用仍高于常规活性污泥法,但如果与基建费用一起来比较,基建费加上20年的运营费总计还是比常规活性污泥法低些。规模越小,低得越多,规模越大,差距越小,当规模为10×104 m3/d时,两类工艺的总费用大致相当。因此,对于中小型污水厂采用氧化沟与“S比R”法在經濟上是有利的。 

 

3、氧化沟与S比R工艺通常都不设初沉池和污泥消化池,整个处理单元比常规活性污泥法少50%以上,操作管理大大简化,这对于技术力量相对较弱、管理水平相对较低的中小型污水處理厂很合适。 

 

4、氧化溝和“S比R”工藝的設備基本上實現了國産化,在質量上能滿足工藝要求,價格比國外設備便宜好幾倍,而且也省去了申請外彙進口設備的種種麻煩。

 

5、氧化溝和“S比R”工藝的抗沖擊負荷能力比常規活性汙泥法好得多,這對于水質、水量變化劇烈的中小型汙水廠很有利。 

 

正是由于上述種種原因,氧化溝和“S比R”在国内外都发展很快。美国环保局(EPA)把污水處理厂的建设费用或运营费用比常规活性污泥法节省15%以上的工艺列为革新替代技术,由联邦财政给予财政资助,“S比R”和氧化溝工藝因此得以大力推廣,已經建成的汙水廠各有幾百座。歐州的氧化溝汙水廠已有上千座,澳大利亞近10多年建成“S比R”工藝汙水廠近600座。在國內,氧化溝和“S比R”工艺已成为中小型污水處理厂的实用工艺。 

氧化溝工藝的主要分類和特點:

氧化溝工藝大體上可以分爲四類: 

 

1、多溝交替式氧化溝

 

它的特點是合建式,沒有單獨的二沈池,采用轉刷曝氣。它有單溝、雙溝和三溝式,典型的是邯鄲三溝式氧化溝。這種氧化溝具有“S比R”工藝的特點,也可算是“S比R”的一種類型,它的脫氮除磷效果不穩定,如果要求脫氮除磷,需增加一些設施。 

 

2、卡魯塞爾氧化溝

 

它是分建式,有单独的二沉池,采用表曝机曝气,沟深大于多溝交替式氧化溝,长沙水质净化二厂就是这种工艺,它的脱氮除磷效果也不够理想,如果要求脱氮除磷,也需增加一些设施。 

 

3、奧貝爾氧化溝

 

它也是分建式,有單獨二沈池,采用轉碟曝氣,溝深也較大,現在四川、北京、山東、浙江等地都在采用,它的脫氮效果很好,但除磷效率不夠高,要求除磷時還需采取一些措施。 

 

4、一體化氧化溝

 

是合建式,沈澱池建在氧化溝內,已在四川成都市新都汙水廠和山東高密市汙水廠應用。它既是連續進出水,又是合建式,且不用倒換功能,從理論上講經濟合理,但在一些具體技術問題上還不十分成熟,因此影響了它的推廣使用。 

 

S比R工藝的主要分類和特點 

 

S比R”工藝主要有以下幾種類型: 

 

1、傳統式S比R工藝

 

它的所有操作都是間歇的、周期性的,四川巴中汙水廠就是這種工藝。它的脫氮除磷效果不夠穩定,如要求脫氮除磷,需做一些改進。 

 

2、ICEAS工藝

 

即間歇式循環延時曝氣活性汙泥法,它用隔牆將反應池分爲兩部分,前面是預反應區,後面是主反應區,采用連續進水,間歇曝氣、沈澱、排水、排泥,已用在昆明第三、第四汙水廠。它可以脫氮除磷,但效果不夠理想。 

 

3、DAT—IAT工藝

 

即连续曝气和间歇曝气相结合的工艺,反应池中部用隔墙分为两部分,前边的DAT连续曝气,后边的IAT间歇曝气、沉淀、排水、排泥,已用于天津开发区污水處理厂。它的脱氮除磷功能一般,需增加设施才能提高脱氮除磷效率。 

 

4、CAST工藝

 

即循环式活性污泥法,它的反应池用隔墙分为选择区和主反应区,进水、曝气、沉淀、排水、排泥都是间歇周期性运行。它的脱氮除磷效果好,防止污泥膨胀的性能好,目前深圳、天津和云南的一些污水處理厂都采用此种工艺。

 

5、UNITANK工藝

 

是三个矩形池并联,按照类似三沟式氧化沟的周期运行模式工作,但把转刷曝气改为鼓风曝气,可加大池深,把出水可调堰改为固定堰,简化了排水,上海石洞口污水處理厂就是采用这种工艺,它的功能和三沟式氧化沟类似。 

 

7、氧化溝和S比R工藝的比較 

 

氧化溝和“S比R”工藝有很多共同特點,也有各自的特點和適用性,在選定方案時需要仔細分析。 

 

1、從基建投資看

 

S比R”工藝是合建式,一般情況下征地費和土建費較氧化溝低,而設備費較氧化溝高,總造價的高低則要視具體情況決定。 

 

a. 地价高,对氧化沟不利。

 

b. 进水BOD浓度高,反应容积与沉淀容积的比值高,对氧化沟有利;BOD浓度低,反应容积与沉淀容积的比值低,对“S比R”有利。 

 

2、從運營費用看

 

S比R”工藝通常用鼓風曝氣,氧化溝工藝通常用機械曝氣。一般說來,在供氧量相同的情況下,鼓風曝氣比機械曝氣省電;第二方面“S比R”工藝是合建式,不用汙泥回流(有的少量回流),氧化溝工藝是分建式要大量回流,電耗較大;第三方面,“S比R”工藝是變水位運行,增大了進水提升泵站的揚程。綜合考慮,通常氧化溝工藝的電耗要比“S比R”工藝大些,運營費要高些。 

 

3、從運行差異看

 

氧化溝工藝是連續運行,不要求自動控制,只是在要求節能時用自動控制;“S比R”工藝是周期間歇運行,各個工序轉換頻繁,需要自動控制。 

 

4、從沈澱差異看

 

S比R”工藝是靜態沈澱氧化溝工藝是動態沈澱,因而“S比R”的沈澱效率更高,出水水質更好。

QQ在線客服
  • 高世金
電話咨詢
  • 86-025-57752186
  • 13813039654
(function(){ var canonicalURL, curProtocol; //Get the tag var x=document.getElementsByTagName("link"); //Find the last canonical URL if(x.length > 0){ for (i=0;i