Biolak工藝在中小城市污水處理中的應用前景
[摘 要]主要介紹Biolak污水處理工藝特點及在中小城市處理中的應用和注意事項;探討低成本遠行污水處理系統的途徑和適用范圍。
[關鍵詞]Biolak工藝 活性污泥 爆氣池“三低一少”
Biolak工藝就是一種高效低耗、多級、多渠道的廢水處理系統。由德國VNO馮·諾頓西工程和技術有限公司從七十代起研究、發展、完善起來的一項低成本、低負荷活性泥,能創造各類特種微生物的良好生長環境,使其更高效地降解有機物(COD.BOD),并通過波浪式氧化工藝對氮與磷進行高效去除的技術(并在雨水期利用整體緩沖系統避免或減輕了雨水滯留的問題),在中小城市污水處理中有較好的前景。
一、Biolak工藝特點
Biolak工藝是一種具有除磷脫氮功能的多級活性污泥、污水處理系統,工藝設計簡捷,其特點具體是:
1.低負荷活性污泥工藝。Biolak系統利用了含大量微生物的活性污泥來凈水,回流量大、污泥濃度較高、相對曝氣時間較長,所以污泥負荷較低。微生物把污染物作為養料來吸收,吸收率高,出水非常干凈,污泥量小,不需要硝化處理和污泥礦化程度高,無嗅味以及泥齡長有利于硝化菌的繁殖。
2.曝氣池采用土池結構。Biolak系統采用土池結構,使用HDPE防滲膜隔絕污水和地下水,克服了一般土池結構中容易造成對地下水的侵蝕;懸掛在浮管上的微孔曝氣頭避免了池底池壁孔安裝的困難。與鋼筋混凝土結構相比,價格低廉,易于開挖并能因地制宜,適用現場地形。HDPE滲膜的土池使用壽命不低于鋼筋混凝池。
3.高效的曝氣系統。Biolak曝氣裝置為微孔曝氣形式,曝氣器由浮管牽引懸掛在池中,曝氣器與布氣管間用軟管相連,通氣時曝氣器由于受力不均在水中產生運動。在曝氣的情況下運動連續不斷像波浪一樣變化,在反應池中形成耗氧區和厭氧區,隨著氧的硝化反應和厭氧的反硝化反應階段變化,污水中的氮可以去除得非常徹底,由于氧氣可以直接從反硝化反應中得到一部分,因此需要的空氣很少。它利用分段曝氣可以節省能耗。
4.二次曝氣和安全池。為了保證負荷變化對出水質量,Biolak工藝利用一個相對獨立的池來進行二次曝氣,以保證出水清潔且水中有足夠的溶解氧。
5.二沉池曝氣池中產生的污泥在二沉池中被分離并重新回到曝氣池參與污水凈化。也可將二沉池和曝氣池合并到一起,可節省土建費用,二沉池沉淀的污泥由漂浮式刮泥機吸泥機排入污泥槽回流。
二、Biolak工藝流程
污水在首先經過預處理和一級處理去除大的漂浮物后,出水先進入混合池,由推進器將進水和污泥進行混合,然后自流入Biolak生化池。利用曝氣充氧進行好氧處理,處理后的污水,經沉淀池沉淀后達標排放。Biolak反應池產生的剩余污泥用污泥泵送入污泥濃縮池,污泥濃縮池產生的上清液自流入Biolak反應池的混合區。Biolak反應需要的氧氣由風機供給,預處理設施產生的機械雜物外運填埋處置,產生的剩余污泥外運用作農肥。Biolak工藝流程如圖所示。
1.污水的預處理。
來自城市排水截流干管的污水進入經過粗格柵去除大的漂浮物,然后自流入集水池。污水經立式污水泵提升至細格柵,細格柵的作用是攔截污水中較大的漂浮物和顆粒雜質等,細格柵可把雜物及砂粒從廢水中分離出來,同時可除掉一部分有機負荷。
2.混合池。
經過預處理后,污水與回流污泥一起進入曝氣池前端的混合池,在攪拌的作用下充分混合后,再進入曝氣區。在混合區里,借助于攪拌作用,進水與回流污泥進行充分混合。除了起混合作用外,污水在混合區的缺氧環境下,可能發生部分水解酸化反應,提高廢水的可生化性,減輕后續曝氣區的負擔,從而減輕動力消耗和曝氣區的體積。混合區與好氧處理區的延時曝氣相配合,對污水的脫氮脫磷可起到一定的作用。
3.曝氣池。
在曝氣池中,微生物群體聚居在呈懸浮狀的活性污泥上,與進入曝氣池的污水廣泛接觸。鼓風機通過在曝氣池底浮動的空氣擴散裝置,以微小氣泡的形式向池中提供空氣。在曝氣裝置的攪拌作用下,污水與活性污泥更好地混合,微生物將污水中的有機物降解。
4.沉淀池。
經過生物處理后,污水進入沉淀池,使混合液澄清、濃縮、固液分離。沉淀池中的上清液經溢流堰流出,達標后排放。沉淀下來的污泥大部分由污泥泵輸送回到曝氣池,極少量的剩余污泥排入污泥池濃縮、貯存、待運。5.污泥處理。Biolak工藝的污泥產率很低。由于微生物在曝氣池中長期處于內源呼吸期,只產生少量容易脫水的、無臭且較為穩定的污泥,不需要再進行厭氧硝化處理。
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三、Biolak污水處理系統在城市污水處理中的應用
Biolak系統有很好的除氮功能,可廣泛適用于城市污水和工業廢水的處理,在造紙、紡織、化工、制藥儀器及生活污水處理上有其獨特的優勢,武漢晨鳴紙業有限公司、山東濰坊紙業、山東招遠城鎮污水處理廠都得到很好的應用。以山東招遠污水處理為例,其處理效果見下表:
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1.Biolak工藝采用土池結構,前期投資成本較低,又能因地制宜,不受地形限制。
2.有很好的HDPE防滲膜,有利于污水與地下水的隔離,防滲效果好,其使用壽命也不低于鋼筋混凝土池。
3.Biolak系統占地面積較少,有利于節約土地。
4.Biolak工藝去除水中的污染物率較高,技術較先進。
通過Biolak工藝與其他工藝比較,可以看出其優勢:
1.與氧化溝工藝的比較:氧化溝工藝為環形溝渠狀,需全部采用鋼筋混凝土結構,兩者都具有延時曝氣法的優點,但氧化溝工藝消耗的動力大,曝氣池容積大。氧化溝工藝需采用20臺轉刷,每臺功率45KW,而Biolak曝氣裝置的動力效率和氧的利用率高,采用4臺分機,共520KW即可。2.與AB工藝的比較:AB工藝中A段正常運行必要條件是進水中必須有足夠的已經適應污水的微生物。A段去除率的高低與進水微生物量直接相關,如果城市污水中工業廢水比重大,污水中微生物濃度很低。A段曝氣池得不到外源微生物的連續補充,生物絮凝吸附作用很弱,影響AB工藝的處理效果。可見Bi2olak污水處理工藝在工程總投資、日常運行能耗和設備維護檢修方面有明顯的優勢。
四、使用中的注意事項和改進措施
1.污泥負荷與停留時間:Biolak工藝在應用中污泥負荷低,曝氣池停留時間一般都在20H以上,有的甚至達到61H以上,因此使用時采用延時曝氣法來確定污泥負荷取值,將停留時間控制在20H以內較為科學經濟。
2.Biolak系統造價較低的原因之一是采用懸浮式曝氣器,使曝氣池中不會發生明顯的氣體侵蝕現象。這樣整個曝氣池便可采用土池防滲結構,節約了土建投資,但使用HDPE膜如果占地面積大,由于土地沉降和溫度變化的不均勻,都可能造成膜片撕裂,所以Biolak工藝土池結構只適應小型污水處理廠使用,對中小城市可參考。
3.沉淀池和穩定池是Biolak工藝中可供選擇的裝置,如果出水中懸浮物含量高,可在設計中增加沉淀池,出水中如果要求水質達到GB8978-96一級污水處理廠標準,應設穩定池。而出水質量只達二級標準可不設穩定池。
4.污泥處理系統:由于Biolak采用延時曝氣工藝,污泥泥齡較長,污泥量度較小且穩定。采用污泥貯池和污池干化處理,經消毒檢測后可直接農用,簡單、經濟值得推廣,但在污泥干化過程中容易造成磷的釋放,影響除磷效果,因此可采用濃縮池加機械脫水的處理方式來解決。
[參考文獻]
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