高效经济的有机废水生物处理新技术

Posted 2023-01-13 反应器

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众所周知，造成水体污染的主要成份绝大部分是有机物。有机物是生物质能，是人类可利用的宝贵财富。如何经济有效地开发利用有机污染物的生物质能，在回收利用生物质能的同时达到清洁环境的目的，是今后环境保护工作的奋斗目标。
现行的污水生物处理技术有两种：一种为好氧生物处理工艺。一种是为厌氧生物处理工艺。这两种生物处理工艺都源于水体的自净化功能原理。
当有机污染物进入水体，由于水体浅层溶氧量较高，游离着大量的好氧微生物和好氧细菌。好氧微生物和好氧细菌首先吸附、分解有机污染物。好氧微生物和好氧细菌降解有机污染物主要靠代谢和氧化作用，是生物质能的聚集和转移，有机生物质能由污水容易聚集转移到活性污泥中，因此所产活性污泥量大。
当这些经过好氧微生物降解生成的活性污泥沉积到水底，在水底厌氧条件下生存的厌氧微生物和厌氧细菌、利用活性污泥中的碳源分解生成甲烷和二氧化碳排出水体，厌氧生物处理是生物质能的还原。它使有机污染物还原成生物质能甲烷和二氧化碳，产生相变转移，是自然界的自然生态循环过程。
厌氧生物处理过程没有能源消耗，且产生生物质能，充分利用了资源。因此利用厌氧生物技术处理工业和城市污水才是最科学、最最先进、最经济的处理工艺。它同好氧生物处理工艺有着质的区别。具有好氧生物处理工艺无可比拟的优势。采用厌氧、好氧组合工艺处理工业和城市污水即能回收生物质能，降低处理成本，又能保证出水水质，是今后有机污水处理的首选工艺。
生物有机废水处理新技术
一、工艺流程：
废水——DGIC——DGHCR——GQF——水景鱼塘——排放、回用
二、单元工艺描述
1、DGIC 内循环厌氧反应器
DGIC内循环厌氧反应器是在IC内循环厌氧反应器的基础上创新的第四代新型厌氧反应器。它由罐体、内循环系统、多点布水系统组成。其特点是罐体内独特的内循环结构，利用进水和沼气产生的上升力，在罐体内产生压力差，形成多层次内循环系统，使污水和微生物之间的传质得到加盟，废水和污水能很好的接触。废水分层次进入反应器后，在上流过程中同不同内循环层面、不同菌落的活性污泥接触、吸附、消化，使污染物处理得更彻底，更迅速。
多点布水系统反应器在其由内循环系统分成的多个反应区内都有较高的处理能力，容积负荷达80kgCOD/m3.d，去除率达85%以上。反应时间一般为1—3小时。DGIC内循环厌氧反应器较IC内循环厌氧反应器容积利用率有很大的提高，容积负荷和抗冲击负荷能力也有很大幅度的加强。同时，DGIC内循环厌氧反应器的多层内循环层面结构，为厌氧反应器开辟了更高的高度利用空间，用地更省。
2、好氧内循环反应器DGHCR
DGHCR好氧内循环反应器与HCR好氧反应器相比，它具有容积负荷更高，占地面积更小，对处理水质变化适应性强，更节约能源等优点。
DGHCR好氧内循环反应器与HCR好氧反应器由罐体、多层曝气内循环系统、进水布水系统组成。
进水由布水系统形成均匀的上升液流，经与各内循环芯管内的曝气气流混合加速上流，流体在芯管内的升流作用，使芯管与环隙之间形成压力差，成为污泥、水、气三者在反应器做内循环运动的动力。混合液经芯管上流，又经内外管之奸细形成循环。于是，污水反复充氧，气泡和生物菌团被不断剪切细化，并形成致密细小的絮凝体。
DGHCR好氧内循环反应器中混合液的上升流速很高，使反应器的氧传递速率和氧利用率得到很大提高。DGHCR好氧内循环反应器有很高的容积负荷，达60kgCOD/(m3.d)，去除率高达90%以上。水力停留时间一般在1-2小时，因此好氧内循环反应器具有节省建设投资，较少占地，节约运行费用等优点，出水水质均达到国家一级排放标准。
3、GQF浅层高效气浮系统
GQF浅层高效气浮系统利用DGIC内循环厌氧反应器或DGHCR内循环好氧反应器的出水高程水压射流溶气，运用“零迅速"原理，使污染物迅速浮出水面，从而达到固液分离的目的。系统由射流溶气器和浅层高效气浮机组成。
内循环反应器的出水高程在20米以上，浅层高效气浮机高度仅1米，溶气系统利用内循环反应器高的水力差，安装专用射流溶气器。使废水充分溶气候由中心进水管进入设在气浮池中心的配水装置。配水装置由轴承支撑，装有几根分配水管。配水装置由配水管喷水孔射水的反作用力推动配水装置缓缓转动。安装在分配水管前面的刮板随着配水管的转动将浮渣收集槽中。整个浅层高效气浮系统设计新颖、构思巧妙。无需任何动力，节能节电，是当今世界污水处理行业唯一的无能耗气浮系统。
4、水景鱼塘
水景鱼塘内安装提出曝气机，在曝气处理污水的同时，造成人工喷泉景观，即提高了出水水质，又美化了环境，本工艺中的水景鱼塘，即是清水蓄存池，又起到提高稳定出水水质的作用，同时利用废水养鱼也可增加经济收入，一举多得，是城市污水处理的生态处理好方式。
三、工艺特点
1、适应性强
有机废水生物处理新工艺适用于COD200mg/l以上的各种有机废水，处理各种低、中、高浓度有机废水同样具有去除效率高，出水水质好，运行费用低等优点。
2、节省投资
有机废水生物处理新工艺，以日处理10万吨城市污水处理厂为例，仅需2万立方米罐容，工程直接投资仅需6千万元，是常规污水处理厂投资的40%。
3、运行费用低
废水生物处理新工艺运行费用低，以城市污水处理为例，直接处理费用仅为0.12元/立方米，全部运行费用低于0.2元/立方米。
4、用地省工期短
有机废水处理新工艺全部采用立式钢罐，占地比常规水泥池子污水处理厂节省50%，施工不受季节和气候影响，工期也可大大缩短。
5、清洁卫生、厂容壮观
新工艺全部采用立式钢罐，密闭反应、清洁卫生。一改以往污水处理厂一片水泥池子，臭气熏天的现状，新处理厂环境优雅，空气清新。钢罐挺拔、蔚伟壮观。
信息来源：山东潍坊市环境科学研究设计院刘一卜