吸附-再生活性污泥工艺+曝气生物滤池

[摘 要] 在吸附-再生活性污泥装置的基础上增加了DC/N曝气生物滤池,使学校的生活污水经过处理以后可以达到中水回用标准,作为学校的冲厕用水和道路绿化之用。论文讲述了曝气生物滤池污水处理工艺设计与计算,主要包括滤料体积、滤池总面积、滤池高度、布水布气系统、反冲洗系统以及污水与滤料的接触时间等。

[关键词] 吸附-再生 曝气生物滤池 中水回用

原有实验室吸附-再生活性污泥中试装置处理生活污水能力为50t/d,处理过的污水并不能达到国家城市污水再生利用杂用水水质GB/T 18920-2002标准,本着环保和资源有效利用的原则,现决定在絮凝吸附池后面增加一个曝气生物滤池,使其出水能够达到城市杂用水标准,用于学校的冲厕、道路清扫、消防、绿化。这样一方面可减小学校用水压力,另一方面也可以废水回用,使得水资源得到循环利用,节约资源。

1 吸附—再生活性污泥法

吸附—再生活性污泥法是将活性污泥对有机物降解的吸附和代谢稳定2个过程,分别在各自的反应器内进行。活性污泥经过在再生池充分再生通过水力条件流入吸附池,在这里充分接触30～60min,使部分呈悬浮、胶体和溶解性状态的有机污染物为活性污泥所吸附,有机污染物得以去除。混合液再流入二次沉淀池,进行泥水分离,澄清水排放,污泥则从底部进入再生池,在这里进行第二阶段的分解和合成代谢反应,活性污泥微生物进入内源呼吸期,使污泥的活性得到充分恢复,在其进入吸附池与污水接触后,能够充分发挥其吸附功能。处理流程中不设初沉池,使吸附池、再生池中的微生物不断更新,保持了反应器中一定浓度的生物量,使污泥具有高度的活性。

2 曝气生物滤池

曝气生物滤池(Biological Aerated Filter)简称BAF,其基本原理是在一级处理基础上,以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为处理介质,充分发挥生物代谢作用、物理过滤作用、膜及膜和填料的物理吸附作用以及反应器内食物多级捕食作用,实现污染物在同一单元反应器内去除。反应器内存在着不同的好氧、缺氧区域,可同步实现硝化、反硝化,在去除有机物的同时达到脱氮的目的。在污水的有机物去除、硝化去氨、反硝化脱氮、除磷以及微污染水源的预处理过程中有着较好的应用前景。为了使出水能够用于学校的冲厕、道路清扫、消防、绿化,必须使其达到城市杂用水标准,现决定在吸附-再生工艺后加上DC+N两段曝气生物滤池。

2.1脱碳曝气生物滤池(DC)设计与计算

从二沉池出水Q=50m3/d,COD=170mg/L,BOD5=100mg/L,NH3-N=17mg/L,出水BOD5≤10mg/L,NH3-N≤10mg/L,滤料空隙率ε=0.56。在进行城市污水二级处理时,当要求出水BOD为10mg/L时,BOD的容积负荷(Nw)一般取≤2kgBOD/(m3.d),取Nw=2kgBOD/(m3.d),则所需滤料的体积V为:

空气干管一般敷设在地面上,接入BAF池的空气管道应高出池水面0.15m以上以防止回水。空气干管、支管内空气流速为10～15mPs,通向空气扩散装置的竖管、小支管为4～5mPs。空气管道和空气扩散装置的压力损失一般为1417kPa以内,其中空气管道总损失控制在419kPa以内,扩散装置损失为419～1019kPa以内。同一系统,尽量采用同一型号风机。当台数≤3时,备用1台,当台数≥4时,备用2台。安装时,每台风机应单设基础,间距≥115m,双电源,满负荷设计。

2.2硝化曝气生物滤池(N)设计与计算

根据国内外大量工程的实际运行数据表明,一般工程设计选用硝化容积负荷为NH3-N/(m3滤料.d)本设计取NH3-N滤料容积负荷q’NH3-N=0.5kg/(m3·d)=0.5,设计出水NH3-N=5mg/L,则所需滤料的体积V为:

供气系统采用鼓风曝气系统,主要有鼓风机、空气扩散装置(曝气器) 和一系列管道组成。其设计内容包括空气扩散装置、空气管道的布置与设计、鼓风机型号与台数的确定3 部分。空气扩散装置的设计主要考虑氧的利用率EA、动力效率Ep、节能、不易堵塞、易于管理维护等。空气管道的计算设计公式如下:

管道压力损失:hf=hf1+hf2

用式p=(1.5+Hf0)*9.8估算

P=(1.5+3.3)*9.8=47.04kpa

鼓风机所需压力: Hf=hf1+hf2+hf3+hf4

其中hf为空气管道压力损失;hf1管道沿程损失;hf2局部损失; hf3扩散装置安装深度;hf4扩散装置的阻力;hf5所在地区大气压;Hf0空气扩散装置距水面深度;p空气压力;Hf鼓风机所需压力。

3 集水池

4 结语

在原有工艺的基础上加入DC+N曝气生物滤池,使得污水经过处理达到回用标准,从而达到环保和资源的二次利用,另外一方面也可以对这个重新组合的新工艺进行新的研究。

参 考 文 献

[1] 郑俊,吴浩汀.曝气生物滤池污水处理新技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2002,5.

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