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中國給水排水2020年中國城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應(yīng)用高級研討會 (第十一屆)邀請函暨征稿啟事
 
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歐洲目前小型污水處理裝置分類及技術(shù)分析 活性污泥處理工藝和生物膜處理工藝是目前德國市場上的主導(dǎo)技術(shù)

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核心提示:歐洲目前小型污水處理裝置分類及技術(shù)分析 活性污泥處理工藝和生物膜處理工藝是目前德國市場上的主導(dǎo)技術(shù)
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2020年中國無廢城市建設(shè)及固廢資源化利用可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展大會
 

歐洲目前小型污水處理裝置分類及技術(shù)分析

2016-02-15 高穎  中國給水排水

 

 

作者:高穎     編輯:衣春敏

 

編者按
為了處理分散型污水,在歐洲地區(qū)已經(jīng)開發(fā)和安裝了許多家庭型污水處理裝置,多數(shù)裝置能安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn),保養(yǎng)工作量很小。與大型污水處理廠相比,小型裝置種類繁多,處理負荷波動很大,運轉(zhuǎn)管理和監(jiān)控困難。在確定分散型污水處理方案時,不僅與當?shù)厝丝跀?shù)量和密度有關(guān),也與當?shù)丶行臀鬯幚淼谋壤嘘P(guān)。在歐洲地區(qū),集中污水處理比例> 90% 的國家只有荷蘭、瑞士、 德國、英國和盧森堡;> 80% 的國家有丹麥、 瑞典、挪威、芬蘭、奧地利、比利時和冰島。而污水處理情況最差,整體集中污水處理比例低于60%的國家有波蘭、匈牙利和土耳其。本文重點介紹德國小型污水處理裝置的系統(tǒng)分類和工藝特點。
1 小型污水處理裝置的特點
1.1 要求

對于小型污水處理裝置的要求,在很多方面甚至高于大型或者中小型污水處理廠。

小型污水處理裝置可能面臨的特殊情形:

(1)較高的水力負荷波動;

(2)較高的濃度變化,峰值濃度有時很高;

(3)可能長期超低負荷運轉(zhuǎn);

(4)因為沒有雨水和外來水流入裝置,進水中碳、磷濃度很高;

(5)難生物降解物質(zhì)的濃度很高,因為可能直接流入以下物質(zhì):

油脂、洗滌劑、藥物;

(6)毒性物質(zhì)濃度很高,因為可能直接流入以下物質(zhì):

消毒性洗滌劑、溶解劑、美容化妝油劑。

1.2 特征

基于上述污水特點,且小型污水處理裝置也不可能由專業(yè)技術(shù)人員進行管理運轉(zhuǎn),這就要求小型污水處理裝置具有以下功能特點:

(1)操作簡單;

(2)控制盡可能簡化;

(3)處理效率高;

(4)裝置結(jié)構(gòu)盡可能簡單;

(5)能夠緩沖平衡水力負荷和濃度負荷;

(6)能夠分解污水中的“問題”物質(zhì)。

1.3 系統(tǒng)分類
小型污水處理裝置的系統(tǒng)分類如下,這些裝置是目前德國市場上經(jīng)常采用的技術(shù)。

2 德國小型污水處理裝置的工藝技術(shù)
2.1 生物膜處理工藝

對于小型污水處理裝置來說,生物膜處理工藝具有以下優(yōu)點:

(1)特別適合處理有時會產(chǎn)生的低濃度進水 (低負荷運轉(zhuǎn)) 和難分解物質(zhì);

(2)微生物生長在載體表面, 不會因為水力負荷過大而被沖洗出裝置;

(3)生物膜具有復(fù)雜的分叉結(jié)構(gòu),吸收面積很大, 有利于截留和緩沖平衡進水濃度高峰;

(4)生物反應(yīng)器內(nèi)不需進行污泥回流,從而使控制系統(tǒng)相對簡單。

以下是4種用于小型污水處理裝置的生物膜處理工藝:

浸沒型固定床

  浸沒型固定床

優(yōu)、缺點分析如下:

(1)適于對已建成的化糞池進行升級改造,可以快速后安裝,三腔化糞池基本無需改造;

(2)多數(shù)情況下處理裝置在化糞池內(nèi)不含轉(zhuǎn)動和帶電部件;

(3)可以配置水泥池,也可配置重量較輕的塑料箱體;

(4)對于低負荷運轉(zhuǎn)不敏感;

(5)對于水力負荷波動沒有緩沖能力;

(6)在一些地下水位較高的地區(qū),可以配置成扁平型裝置;

(7)原則上在浸沒型固定床之前必須配置安裝機械性預(yù)過濾設(shè)備。

滴濾床

 滴濾床

優(yōu)、缺點分析如下:

(1)在已有的三腔化糞池進行后安裝十分困難;

(2)作為單一箱體裝置,最大處理能力可達 10 個人口當量;

(3)一般需要 2~3 臺潛水泵;

(4)設(shè)備均安裝配置在水泥池內(nèi);

(5)當水力負荷很低時,必須將處理出水循環(huán)回流,防止生物膜脫水干化;

(6)對于水力負荷波動沒有緩沖能力;

(7)安裝深度一般至少 2.80 ~3.00 m;

(8)原則上在滴濾床裝置之前必須配置安裝機械性預(yù)過濾設(shè)備。

生物轉(zhuǎn)盤

優(yōu)、缺點分析如下:

(1)微生物通過轉(zhuǎn)盤循環(huán)輪流進入空氣和污水;

(2)作為微生物的生長面積,一般采用轉(zhuǎn)盤或者充滿塑料載體的籠架;

(3)通過轉(zhuǎn)盤之間足夠大的間隔或者填料的大型空隙可以防止微生物生長堵塞;

(4)原則上在生物轉(zhuǎn)盤之前必須配置安裝機械性預(yù)過濾設(shè)備;

(5)中軸必須不斷旋轉(zhuǎn)運動, 否則微生物會不均勻生長,導(dǎo)致重量分布不平衡;

(6)通過配置一臺換流泵可以有效控制清理過程。

 流化床

優(yōu)、缺點分析如下:

(1)在流化床處理工藝中,作為微生物的生長面積,一般采用塑料填料或者無機材料如石英礦砂、陶瓷等;

(2)載體填料在污水中自由運動或者安裝在反應(yīng)器內(nèi)的籠架內(nèi);

(3)多數(shù)情況下,氧氣輸入是通過間歇運轉(zhuǎn)的曝氣管進行;

(4)為了截留反應(yīng)器中的載體填料,必須選裝收集裝置。

2.2 活性污泥處理工藝
與生物膜處理工藝不同,污水中的污染物質(zhì)不是通過表面固定生長的微生物來降解;钚晕勰嗵幚砉に嚨娜秉c是遭到有毒物質(zhì)的沖擊負荷時,細菌會被洗滌。采用活性污泥處理工藝運轉(zhuǎn)的小型處理裝置,最大問題還是長時間低負荷運轉(zhuǎn)。此時在反應(yīng)器內(nèi)會產(chǎn)生絲狀細菌,然后從反應(yīng)器內(nèi)被連續(xù)沖洗出去。為了調(diào)解回流污泥和剩余污泥之間的比例,要求配置相應(yīng)的控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)相對較為復(fù)雜,保養(yǎng)工作量大。
 SBR 裝置
在活性污泥處理工藝中,現(xiàn)代化的小型污水處理裝置一般為 SBR。

SBR小型污水處理裝置

優(yōu)、缺點分析如下:

(1)可以對已有的化糞池進行升級改造,但必須對構(gòu)筑物進行一些改造后才能進行設(shè)備后安裝;

(2)在一般情況下,作為單一箱體裝置,裝置的最大處理能力可達 16 個人口當量;

(3)有的反應(yīng)器內(nèi)安裝配置旋轉(zhuǎn)帶電部件,有些則不含;

(4)一般情況下設(shè)備安裝在水泥池內(nèi),但也可以安裝在塑料箱或者鋼結(jié)構(gòu)箱內(nèi);

(5)SBR 裝置不能長期處于較強的低負荷運轉(zhuǎn)狀態(tài);

(6)對于水力沖擊負荷具有較強的緩沖平衡能力;

(7)在一些地下水位較高的地區(qū),可以配置成扁平型裝置。

 膜生物反應(yīng)器
在膜生物反應(yīng)器處理工藝中,活性污泥在反應(yīng)池內(nèi)通過超濾膜與澄清之后的污水相分離。一般情況下,膜安裝在曝氣設(shè)備的上部。曝氣設(shè)備除了輸入氧氣,可使細菌分解污染物質(zhì)之外,同時通過錯流作用 (cross-flow) 對過濾膜表面進行洗滌。膜的空隙很小,使得微生物也不能穿過。出水水質(zhì)相當于浴場水準則所要求的衛(wèi)生標準。對已有的多腔化糞池可以進行后安裝配置。缺點是必須對濾膜定期進行必要的化學(xué)清理。即使在定期保養(yǎng)工作時對過濾膜單元進行置換,保養(yǎng)工作量估計比其他處理工藝要多一些。


膜生物反應(yīng)器 MembraneClearBox®  
 植物污水處理裝置(Bepflanzte Bodenfilter)
在小型污水處理裝置中,必須提及以前常用的植物污水處理裝置。
對已有的化糞池進行后安裝是不可能的,但已建成的箱體可作為初沉池利用,因為這一處理工藝總是要求前面安裝一個多腔化糞池。多數(shù)情況還必須配置1臺潛水泵。在一些地下水位較高的地區(qū),可以配置成扁平型裝置。但該處理工藝一般仍然要求較高的位置。此外,這一裝置要求與住房保持一段距離,以避免可能產(chǎn)生的臭味問題。

  植物污水處理裝置
3 總結(jié)
在現(xiàn)代污水處理過程中,各種技術(shù)性小型污水處理工藝都各有優(yōu)、缺點;钚晕勰嗵幚砉に嚭蜕锬ぬ幚砉に囀悄壳暗聡袌錾系闹鲗(dǎo)技術(shù)。
今后市場上將更多涌現(xiàn)技術(shù)含量較高的處理裝置和工藝,而簡單的滴濾處理工藝將逐漸消失。新型、安裝簡單、已預(yù)制完成的小體積處理方案,例如安裝在使用壽命很長的高質(zhì)量塑料箱體內(nèi),已經(jīng)可在德國很方便地買到。
除了工藝操作簡單,要求控制內(nèi)容少,運轉(zhuǎn)穩(wěn)定,出水水質(zhì)一般的裝置之外,近年來還涌現(xiàn)了許多具有深度處理功能的工藝 (具有除磷脫氮功能、衛(wèi)生化功能) ,但控制程度相對復(fù)雜。

 

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《中國給水排水》是面向全國給水排水和環(huán)境工程界的專業(yè)性科技期刊,具有較高的理論導(dǎo)向性和較強的工程實踐性,被稱為中國水行業(yè)的首席雜志、中文核心期刊、中國百強科技期刊中國精品科技期刊、中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫來源期刊(CSTP)。

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