UNITANK污水处理基本工艺Word文件下载.docx
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污水可以进入三池中任意一种,采用持续进水,周期交替运营。
通过调节系统运营,可以实现解决过程时间及空间控制,形成好氧、厌氧或缺氧条件,以完毕详细解决目的。
UNITANK运营按周期运营,一种周期涉及两个主阶段和两个中间阶段,普通单个周期时间为7小时,主阶段2×
3小时,中间阶段2×
30分钟。
2.UNITANK基本构造和运营方式
(1)运营
运营过程中,有两只池处在曝气阶段,而边池一只是处在沉淀状态,解决后出水从堰口排出,剩余污泥从底池排除。
例如,污水从左侧矩形池进水,该池作曝气池,从连通管到中间矩形曝气池,再经连通管至右侧矩形沉淀池,解决水由固定堰排出,水流方向由左向右;
通过一定期段后,关闭左侧池进水闸,启动中间池进水闸,此时,左侧池开始停止曝气,而污水从中间池流向右侧池;
通过一种短暂过渡段后,关闭中间池进水闸,而改从右侧池进水,此时右侧池曝气,左侧池经静止沉淀后出水,水流从右向左流动,完毕一种切换周期,这样周而复始,污水即达到净化目的。
由于三只池水位差,促使水流从一边池流向中间池再从另一只边池流出,此时进水一只边池水位最高,并沉没了作为固定堰出水槽,当该边池由曝气池过渡到沉淀池时,水位必然下降,残留在出水槽中污泥污水混合液必要排除,并要用清水冲洗水槽,排出混合液及冲洗水汇集到专门水池,再用小水泵提高后至中间水池。
这些过程均可用程序控制,其过程如图2(一体化活性污泥法图2)
(2)控制
一体化活性污泥法系统生化降解过程,设有一套简朴而紧凑生物解决监测与控制仪器,涉及溶氧仪、氧化还原电位、污泥浓度仪、流量计、pH计等等,依照水质与水量状况,变化或设定运营周期,变化进水点,获得相应污泥负荷。
在需要脱氮除磷系统中,在池内除了设有曝气设备外,尚有搅拌装置,可以依照监测器指标,切断曝气池供氧,改为开动搅拌器,形成交替厌氧、缺氧及好氧条件,如图3所示。
(一体化活性污泥法图3)
此外,依照好氧过程溶解氧值,可以控制鼓风机启动限度,维持溶解氧值在一定范畴内变动,还可以通过ORP测定值,监测与控制反硝化过程,使系统进入除磷所需要厌氧状态。
从而达到脱氮除磷解决规定。
(3)两种典型运营方式。
1)好氧解决系统
每个运营周期涉及两个主体运营阶段,这两个阶段运营过程完全相似,是互相对称,它们之间通过过渡段进行衔接,如图4(方向和思考)所示。
第一种主体运营阶段涉及如下过程:
①污水一方面进入左侧池内,因该池在上个主体运营阶段作为沉淀池运营时积累了大量通过再生、具备较高吸附及活性污泥,污泥浓度较高,因而可以高效降解污水中有机物;
②混合液同步自左向右通过始终作曝气池使用中间池,继续曝气,有机物得到进一步降解,同步在推流过程中,左侧池内活性污泥进入中间池,再进入右侧池,使污泥在各池内重新分派;
③混合液进入作为沉淀池右侧池,解决后出水通过溢流堰排放,也可在此排放剩余污泥。
第一种主体运营阶段结束后,通过一种短暂过渡段,即进入第二个主体运营阶段。
第二个主体运营阶段过程改为污水从右侧池进入系统,混合液通过中间池再进入作为沉淀池左侧池,水流方向相反,操作过程相似。
2)脱氮除磷系统
通过对该系统进行灵活时间和空间控制,恰本地增大水力停留时间,可以实现污水脱氮除磷,其系统运营机理如图5所示。
污水交替进入左侧池和中间池,左侧池作为缺氧搅拌反映器,以污水中有机物为电子供体,将在前一种主体运营阶段硝态氮通过兼性菌反硝化作用实现脱氮;
然后释放上一阶段运营时沉淀含磷污泥中磷。
中间池曝气运营时,去除有机物,进行硝化及吸取磷;
进水并搅拌时,可以进行反硝化脱氮,同步污泥也由左向右推动。
右侧池进行沉淀,泥水分离,上清液作为解决水溢出,含磷污泥一某些作为剩余污泥排放。
在进入第二个主体运营阶段前,污水只进入中间池,使左侧池中尽量完毕硝化反映。
其后左侧池停止曝气,作为沉淀池。
然后进入第二个主体运营阶段,污水流动方向由右向左,运营过程相似。
3.UNITANK工艺系统设计
UNITANK工艺系统应当依照工程方实际状况予以设计。
(1)池型选取及进出水渠道设计
UNITANK池普通设计成三个等尺寸矩形池,依照两侧池出水堰形式即单侧堰或周边堰出水,可决定池子与否为正方形。
普通当池子边长较小时(不大于25米)两侧池采用单侧堰出水,池型可为长方形,池间连通采用池壁开洞方式,洞口在边池一侧加导流板,目是使进水沿池底流动,流态接近平流式沉淀池,导流板同步可防止中间池曝气扰动侧池沉淀。
当池子尽寸较大时,两侧池可采用周边出水堰,池型为正方形,中间她池问连通管出口设在侧墙池底边,两侧池池间连通管出口设在池中心,外加稳流筒,出水沿池底流动,流态接近中心进水,周边出水辐流式沉淀池。
(2)冲洗水系统选取和设计
由于在曝气阶段,两侧池出水堰内进入了混合液,沉淀初期被污染出水不能直接排放,需经冲洗水系统外排。
冲洗水排放系统普通有两种形式。
第一种,由电动闸门控制,冲洗出水经管渠,排人解决厂进水泵房。
该办法运营管理较简朴,不用添加设备,但对进水泵房会产生一定水力冲击负荷,如果UNlTANK运营系列较多,运营时序岔开,那么冲击负荷相对较低,对进水影响较小。
第二种,由电动闸门控制,冲洗出水直接进入冲洗水池,池内设潜水泵,将冲洗水送至中间池。
该办法不会对进水泵
房产生影响,但需加设冲洗水池和冲洗水泵,运营管理较复杂,如果UNITANK运营系列较少,该种办法较适合。
(3)曝气系统选取和设计
UNITANK工艺可以采用表面机曝气和微孔器曝气两种形式。
针对这两种形式在UNITANK工艺中特点作如下对比。
项
目
表面曝气机
微孔曝气器
电耗
高
低,不稳定
曝气系统工程造价
低10%一20%
曝气器充氧效率
低,稳定
高,随使用时间增长,效率逐渐减少
维修管理
电机维修在水面,不影响正常运送
维修时需将全池放空,且随运营时间加长,维修频率提高
池底沉泥
很少
有,且不均匀
沉淀池表面负荷
低
较高,普通需加设斜板沉淀,减少表面负荷。
运营时斜板上容易孳生生物膜;
维修曝气头时,需拆掉斜板。
缺氧/厌氧/好氧运营模式
开/关曝气机,易操作
开/关单池曝气管,会给其他池中曝气头带来气量冲击,不易操作。
由以上对比可以看出,表面曝气机更适合UNITANK工艺,如果工程占地容许,建议尽量采用表面曝气机曝气。
(4)污泥排放系统选取和设计
UNITANK工艺普通有两种排放剩余污泥方式,即持续排泥和间歇排泥。
持续排泥是指在运营期间持续排放混合液,剩余污泥泵容量较低,基本不需要控制,但是由于剩余污泥浓度低,后续污泥浓缩脱水负荷将会加大。
间歇排泥是指在特定期段集中排泥,如在沉淀末期排泥,该方式剩余污泥泵容量较高,需要控制排泥时间及排泥闸,但该方式剩余污泥浓度较高,后续污泥浓缩脱水负荷较低。
4.UNITANK工艺长处
UNITANK工艺可视为“序批法”、“普通曝气池法”及“三沟式氧化沟法”联合而成,克服了“序批法”间歇进水、“三沟式氧化沟法”占地面积大、“普通曝气池法”设备多缺陷,集合了SBR法和老式活性污泥法长处,简述如下:
(1)构筑物构造紧凑,一体化。
所有池体可采用方形,和老式解决工艺圆池相比,方形池可以共用池壁,既有助于保温又能相应节约土建费用和占地面积,共用水平底板则可以提高构造稳定性。
(2)系统没有单独二沉池及污泥收集和回流系统。
可以不建单独沉淀池,也可省去污泥回流设施,特别是当采用生物脱氮、除磷系统,可以节约大量投资与经常费用。
(3)可依照好氧过程DO检测与缺氧和厌氧过程ORP在线检测,通过变化供气量、切换进出水阀门、变化好氧与缺氧及厌氧反映时间等,高水平地实现系统时间和空间控制,高效地去除污水中有机物及脱氮除磷。
(4)系统在恒水位下运营,结合了SBR法和老式活性污泥法持续进水工艺特点,水力负荷稳定,充分运用了反映池有效容积,不需要设立价格昂贵浮式滗水器。
还可以减少对管道、阀门和水泵等水力设施或设备规定,从而减少系统成本。
(5)交替变化进水点,可以相应改进系统各段污泥负荷,进而改进污泥沉降性能。
脱氮除磷过程更能通过抑制丝状菌生长来控制污泥膨胀。
5.UNITANK工艺缺陷
UNITANK工艺虽有许多长处,但也有一定合用范畴。
在选取该工艺时应当考虑如下问题:
(1)进水BOD浓度较高时,建议考虑采用两级UNITANK工艺。
本文简介是单级UNITANK工艺,即进水只通过一级生物池解决,当进水水质较高时,如BOD高于500mg/L时,可采用两级UNI-TANK工艺,即用两级生物池解决,第一级生物池按高负荷厌氧或好氧方式运营,第二级按低负荷好氧方式运营。
当前,西格司公司已有两级UNITANK工艺工程业绩。
(2)出水水质有除磷规定期,应慎重考虑与否选用该工艺。
由于该工艺由于没有一种完全厌氧区,较难形成生物除磷抱负厌氧状态。
该工艺除磷脱氮过程原理是:
通过在沉淀末期和曝气期中间加入非曝气搅拌期,形成缺氧和厌氧状态,完毕脱氮和生物除磷功能。
但是,从实际运营看,很难形成生物除磷抱负状态。
由于,在非曝气搅拌期,水中大量硝酸盐会消耗溶解性BOD,减少有效BOD/P比值;
进水中溶解性BOD在生物池内被大量稀释,除磷菌可摄取BOD量减少,在厌氧阶段磷释放不彻底。
因而生物除磷功能很难保证。
从工程业绩看,西格斯公司自1987年至1997年已有187座该工艺解决厂投产,但无生物除磷记录。
因此,选取该工艺生物除磷时应慎重考虑。
(3)解决水量过大时,应充分考虑该工艺复杂性,由于工艺运营、构造设沉降缝和抗浮等因素限制,解决池每格尺寸宜控制在40×
40米范畴内。
当解决水量增长时,解决单元数也会增长,致使配水、出水、冲洗水和剩余污泥排放等设备随着单元数而增长,大大提高了实际运营复杂限度。
从自动控制方面看,10万吨/天解决规模污水厂,氧化沟工艺I/O数量只需1200点,而该工艺为3000点以上,随着解决单元数量增长,其控制量也将成倍增长。
因此,该工艺在规模较大解决厂应用时,应进行全面考虑。
综上所述,UNITANK工艺更合用于用地紧张大中型都市和中小型污水解决厂,在一定范畴内,可以代替其他活性污泥法,有独特长处,并具备较强竞争力。
6.UNITANK工艺与老式活性污泥法对照
在活性污泥解决系统中,有机污染物物从废水中被去除实质就是有机底物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与运用过程,这一过程成果是污水得到了净化,微生物获得了能量而合成新细胞,活性污泥得到了增长。
老式活性污泥法工艺流程:
(1)预解决设施:
涉及初次池、调节池和水解酸化池,重要作用是去除SS、调节水质,使有机氮和有机磷变成NH+4或正磷酸盐、大分子变成小分子,同步去除某些有机物。
(2)曝气池:
工艺主体,其通过充氧、搅拌、混合、传质实既有机物降解和硝化反映、反硝化反映。
(3)二次沉淀池:
泥水分离,澄清净化、初步浓缩活性污泥。
生物解决系统:
微生物或活性污泥降解有机物,使污水净化,但同步增殖。
为控制反映器微生物总量与活性,需要回流某些活性污泥,排出某些剩余污泥;
回流污泥是为了接种,排放剩余污泥是为了维持活性污泥系统稳定或MLSS恒定。
老式活性污泥法
1)重要长处:
a.解决效果好:
BOD5去除率可达90-95%;
b.对废水解决限度比较灵活,可依照规定进行调节。
2)重要问题:
a.为了避免池首端形成厌氧状态,不适当采用过高有机负荷,因而池容较大,占地面积较大;
b.在池末端也许浮现供氧速率高于需氧速率现象,会挥霍了动力费用;
c.对冲击负荷适应性较弱。
而UNITANK工艺与老式活性污泥相比,最大优势在于省去了污泥回流,3个池共用池壁,布置紧凑,且占地面积小,基建投资省。
7.由UNITANK工艺引起污水解决研究与发展方向思考
近几年来,世界各地已有160各种项目成功地应用了UNITANK系统,其独特与新颖设计思想,值得借鉴和引起对当前污水生物解决发展方向思考。
(1)污水解决系统一体化研究
老式污水解决工艺各解决单元分设,往往还要进行污泥回流和污水循环,必然增长基建及管路设备投资,而单池运营工艺(如SBR)又必要间歇运营。
倒置交替运营不但能实现污泥和污水回流、合理分派和恒水位持续解决,使污水解决单元组并为一体化,并且可节约占地面积、投资与运营费用。
在此后一段时间里,解决系统一体化研究与开发将占有重要地位。
(2)组合式污水解决工艺研究
好氧、厌氧或缺氧反映组合工艺进行污水解决已有较长时间应用实践,是有效办法。
UNITANK系统在自动控制下使各池处在好氧、缺氧及厌氧交替状态,以完毕有机物、氮和磷去除。
特别针对高浓度污水,其可以组合成两级厌氧—好氧工艺,前一级大幅度降解高浓度有机物有助于节能;
后一级进一步解决使出水达标。
某些研究对组合式工艺解决机理和反映动力学模式进行了有益摸索,大都根据好氧、厌氧或缺氧基本反映过程以及老式工艺组合与变型,使得工艺具备各组合元素共同长处,因而,组合式污水解决工艺依然是最佳研究方向之一。
(3)污水综合解决、零排放研究
污水解决应当在解决水污染问题同步,考虑水资源再运用和环保,因而,在研究开发高效污水解决工艺以增长污水运用也许性同步,应尽量减少剩余污泥量,并应考虑解决构筑物配备以适应封闭式解决发展。
UNITANK系统各池贯通、布置紧凑,有助于全封闭式解决,以实现污水、污泥、排放废气综合处置。
当今随着对环境规定不断提高,污水解决过程中排放废气解决已不允回避,摸索污水解决闭路循环解决工艺、实现污水综合解决和运用及零排放应逐渐得到注重。
(4)污水解决系统过程控制研究
当代污水解决工艺规定先进控制技术与之相适应,以实现污水解决系统运营可靠性、灵活性和简朴化。
UNITANK系统采用周期交替运营,配有一套先进自动控制系统也是其成功核心因素。
国内这方面重要是引进技术进行消化、改造、运用,但在许多实际控制工程中却难以达到抱负目的,影响了系统运营,由此应进一步着力于污水解决系统过程控制技术研究。
由于污水解决过程越来越复杂,特别是一体化污水解决系统更具备非线性、时变性与随机性特点,难于建立精确数学模型,某些老式控制理论显出局限性。
近年来,污水解决模糊控制技术研究已开展起来,并获得其他控制方式无法实现满意效果,应予以足够注重。
同步,国内污水解决系记录算机控制软件研究也是任重而道远,因而在研究与开发污水解决新工艺新技术同步,应当注重相应控制方略与控制软件研究、开发。
(5)污水解决系统仪表设备研究
UNITANK系统成功,有赖于系统采用了稳定可靠仪表及设备。
当前多数国产污水解决系统仪表和设备品种和质量急需改进和提高,还要加强新产品开发,特别是采样、监测、反馈、控制器研制和使用。
有监控技术研究成果具备较高水平,但尚有待于推广应用。
应当结识到,仅有先进污水解决工艺和控制技术,而仪表和控制设备等硬件但是关也是不行,因而,加强某些重要设备、仪表研制和运用是非常必要。
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