日本污水處理中水和泥的處理
時間:2018-11-12
來源:凈水技術
作者:Yosuke Matsumiya
對于污泥脫水,螺旋壓榨機銷售良好。在進料污泥中加入聚合物混凝劑。然后,旋轉篩網(wǎng)使污泥變稠。然后,在進行螺旋壓榨脫水前,將污泥與另一種混凝劑混合。處理系統(tǒng)采用無異味的氣密套管。
由于我們的水資源狀況較好,日本并不像中國和新加坡這樣的缺水國家那樣集中尋求廢水回收。 但是,在某些地區(qū)存在干旱。 在其他地區(qū),重建項目采用可持續(xù)水資源管理。這些城市使用再生水,主要用途是沖廁所。 他們面臨的主要問題是蚊子和水的顏色。 再生廢水曾經(jīng)是二級出水的砂濾液。 蚊子卵和幼蟲通過沙子進行過濾。在客戶的水庫和沖洗水箱中孵化,孵化的蚊子擾亂了用戶。 作為解決方案,已經(jīng)使用了纖維介質過濾系統(tǒng)。 該纖維介質系統(tǒng)結構緊因為過濾速度快,而且易于維護。 可以通過使用過濾器進水和機械攪拌進行反沖洗。
另一個問題是再生廢水的黃色。 廁所使用者看到淡黃色水會不舒服?梢杂贸粞跞コ伾。 在東京,為了有效和高效地回收水,陶瓷膜過濾由于其具有高耐久性,可以在臭氧化之后使用。
污水處理廠最脆弱的部分之一是污泥收集器。 大多數(shù)污泥收集器都是鏈條。鏈條隨著老化而趨于破裂。 一種新型的污泥收集器,單軌污泥收集器,被開發(fā)出來而且很受歡迎。這種污泥收集器結構簡單,而且比鏈條更容易安裝在沉淀池中。
隨著能量成本的增加,擴散器受到越來越多的關注。膜擴散器最近越來越受歡迎。然而,一些早期產(chǎn)品需要高壓來擴散細小氣泡。這抵消了節(jié)能。 此外,當使用相同的鼓風機泵將擴散器放置在同一空氣管路上時,難以部分更換擴散器。 在此基礎上,開發(fā)出膜擴散器的新產(chǎn)品。其壓力損失與傳統(tǒng)壓力損失幾乎相同。 該產(chǎn)品使用EPDM作為材料。當曝氣停止時,廢水不會回流到擴散器中。
在城市中,污水污泥被焚燒。有必要防止氣味問題以及減少體積。如何提高能源效率,減少像N2O這樣的溫室氣體已成為一個主要問題。為此,開發(fā)了渦輪焚燒系統(tǒng)。 它減少了40%的用電量,燃料使用量減少了10%,N2O排放減少了50%。
近年來,頒布了新的法律,要求電力公司使用清潔能源。 為了配合這一趨勢,開發(fā)了一種新技術,將污水污泥投入生物炭中,用于煤炭火力發(fā)電廠。已經(jīng)開發(fā)了一些設施運行,其他設施正在建設或規(guī)劃中。Biochar完全沒有氣味。如果埋在地下,它可以作為碳中性燃料和碳負燃料。
廢水污泥的另一種回收方法是熔化成渣。這是能源密集型的,但與其他熱處理相比,它減少了重金屬浸出,副產(chǎn)物或爐渣的體積最小。焚燒將脫水污泥減少八分之一,并將其熔化量減少二十五分之一。樹脂很容易作為建筑材料回收利用。
由于焚燒已成為污泥處理的支柱,因此沼氣在日本的使用并不多。厭氧消化降低了污泥的熱量。然而,最近的全球變暖問題促使各國政府開始研究生物質的有機物。一個著名的項目在黑部市。它將污水污泥和來自工廠的食物垃圾結合起來生產(chǎn)沼氣。該項目正在進行中,為期15年的PFI合同,并于2012年5月完成建設。
另一個關于沼氣再利用的PFI項目于2008年在橫濱市開始實施。它將持續(xù)到2030年。通過使用橫濱市提供的沼氣每年產(chǎn)生26,319MWh SPC。 同時使用五套沼氣發(fā)電機。
現(xiàn)在我們的水比過去更清潔了。 例如,在一些內(nèi)陸海域,海藻養(yǎng)殖者抱怨由于下水道網(wǎng)絡的擴張和出水水質缺乏養(yǎng)分的情況得到了改善。他們說營養(yǎng)水平低導致收成不佳。 一個不幸的例外是霞浦湖,它是日本第二大湖。 霞浦湖位于東京東北部。由于其流域的城市化和農(nóng)業(yè),其水資源遭受了富營養(yǎng)化。為了解決這個問題,廢水運營商茨城縣政府為其污水處理廠引入了幾種營養(yǎng)處理流程。其中,氮氣的最佳處理性能來自改良Bardenpho和移動床與載體PEGASUSIt的工藝組合,擁有89%的氮去除率。
大約200個城市使用聯(lián)合下水道系統(tǒng)。在2003年國家政府開始對CSO進行監(jiān)管之后,CSO一直是他們的主要關注點之一。浮動控制裝置的安裝是一個新的要求。 為了經(jīng)濟和可持續(xù)地實現(xiàn)這一目標,開發(fā)了一種新型擋板系統(tǒng)。 它包含通往污水處理廠的攔截下水道的浮子。它通過污水流和擋板產(chǎn)生渦流渦流從CSO中去除浮子。與機械屏幕系統(tǒng)不同,它是無動力系統(tǒng)。已在全國范圍內(nèi)得到廣泛應用。
除浮選之外,CSO控制的基本策略是將組合下水道系統(tǒng)的BOD負荷降低到單獨系統(tǒng)的水平。為實現(xiàn)這一目標,根本的解決方案是將CSO存放在潮濕的天氣中,并在干燥的天氣將其發(fā)送到污水處理廠。為了存儲CSO,存儲下水道是在道路下建造的,因為沒有開放的空間。潮濕天氣的另一個問題是控制城市洪水。它也由存儲下水道控制。直到最近,城市防洪和CSO控制的儲水管已經(jīng)單獨安裝。這是因為實時控制是很困難的。對于CSO控制,首先潮濕天氣的沖洗流量需要儲存,同時需要存儲峰值潮濕天氣流量以用于城市防洪。
川崎市通過推出東芝控制系統(tǒng),在日本首次通過單一存儲下水道成功控制CSO和城市洪水。儲水槽的直徑為10.4米(34英尺),是目前日本最大的。