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深度處理
深度處理為進一步處理生化處理未能去除的污染物的凈化過程。深度處理通常由以下處理單元優化組合而成:混凝沉淀、膜技術等。
(1)混凝沉淀法
混凝沉淀法就是向污水中投加混凝藥劑,使其中的膠體和細微懸浮物脫穩,并聚集為數百微米以至數毫米的礬花,進而可以通過重力沉降或其他固液分離手段予以去除的污水處理技術。
常用的混凝劑分為兩類,一類是無機鹽類混凝劑,目前應用廣的是鐵系和鋁系金屬鹽,包括三氯化鐵、*、硫酸鋁、聚合氯化鋁(PAC)和聚合硫酸鐵(PFS),還有碳酸鎂、活性硅酸、高嶺土、膨潤土等。另一類是有機高分子類混凝劑,分為陰離子型、陽離子型和非離子型。其中,以聚丙烯酰胺(PAM)應用普遍,其產量占高分子混凝劑總產量的80%。聚丙烯酰胺與常作為助凝劑與其他混凝劑一起使用,可產生較好的混凝效果。聚丙烯酰胺的投加次序與污水水質有關。當污水濁度低時,宜先投加其他混凝劑,再投加聚丙烯酰胺,當污水濁度高時,應先投加聚丙烯酰胺,再投加其他混凝劑。
(2)膜分離技術
膜分離法是利用特殊的薄膜對液體中的成分進行選擇性分離的技術。用于污水處理的膜分離技術包括擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、微濾等幾種。
膜分離法的特點是:在分離過程中,不發生相變化,能量的轉化效率高;一般不需要投加其他物質,這可節省材料和化學藥品;分離和濃縮同時進行,這樣能回收有價值的物質;可在常溫下進行分離,不會破壞對熱敏感和對熱不穩定的物質;操作及維護方便,易于實現自動化控制。
(3)膜生物反應器(MBR)
膜生物反應器工藝(MBR工藝)是膜分離技術與生物技術有機結合的新型污水處理技術,也稱膜分離活性污泥法。它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物質截留住,水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)可以分別控制,而難降解的物質在反應器中不斷反應、降解。一方面,膜截留了反應池中的微生物,使反應池中的活性污泥濃度大大增加,使降解污水的生化反應進行得更迅速更*,另一方面,由于膜的高過濾精度,保證了出水清澈透明從而省掉二沉池。因此,膜生物反應器工藝通過膜分離技術大大強化了生物反應器的功能。與傳統的生物處理方法相比,具有生化效率高、抗負荷沖擊能力強、出水水質穩定、占地面積小、排泥周期長、易實現自動控制等優點,有前途的污水處理新技術之一。
MBR工藝的特點是:
能夠高效的進行固液分離,分離效果遠好于傳統的沉淀池,出水水質良好,出水懸浮物和濁度接近于零,可直接回用,實現了污水資源化。
膜的高效截留作用,使微生物*截留在反應器內,實現了反應器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的*分離,使運行控制更加靈活穩定。反應池內的微生物濃度高,可達到常規活性污泥法的2~3倍,耐負荷沖擊。有利于增殖緩慢的硝化細菌的截留、生長和繁殖,系統的硝化效率得以提高,運行方式的控制亦有脫氮和除磷的功能。 泥齡長。膜分離使污水的大分子難降解的成分在體積有限的生物反應器內有足夠的停留時間,大大提高了難降解有機物降解效率。反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡下運行,可以實現基本無剩余污泥排放。 系統可實現全自動化控制。占地面積小,工藝設備集中。
目前用于處理養殖場糞污的厭氧工藝很多,其中較為常用的有以下幾種:厭氧濾器(AF)、上流式厭氧污泥床(UASB)、復合厭氧反應器(UASB+AF)、兩段厭氧消化法和升流式污泥床反應器(USR)等。近年來,厭氧消化即沼氣發酵技術已被廣泛地應用于養殖場廢物處理中,到2002年底我國畜禽養殖場大中型沼氣工程數量已經達到2000余處,是世界上擁有沼氣裝置數量多的國家之一。雖然,在我國的沼氣工程建設中也不乏失敗的例子,工程建設成功率僅為85%,但這一技術不失為解決畜禽糞便污水的無害化和資源化問題的有效的技術方案。畜禽糞便和養殖場產生的廢水是有價值的資源,經過厭氧消化處理既可以實現無害化,同時還可以回收沼氣和有機肥料,因此建設沼氣工程將是中小型養殖場糞便污水治理的選擇。
好氧處理是指利用好氧微生物處理養殖廢水的一種工藝。好氧生物處理法可分為天然好氧處理和人工好氧處理兩大類。
天然好氧生物處理法是利用天然的水體和土壤中的微生物來凈化廢水的方法,亦稱自然生物處理法,主要有水體凈化和土壤凈化兩種。前者主要有氧化塘(好氧塘、兼性塘、厭氧塘)和養殖塘等;后者主要有土地處理(慢速滲濾、快速法濾、地面漫流)和人工濕地等。自然生物處理法不僅基建費用低,動力消耗少,該法對難生化降解的有機物、氮磷等營養物和細菌的去除率也高于常規的二級處理,部分可達到三級處理的效果。此外,在一定條件下,該法配合污水灌溉可實現污水資源化利用。該法的缺點主要是占地面積大和處理效果易受季節影響等。但如果養殖場規模小且附近有廢棄的溝塘和灘涂可供利用時,應盡量選擇該方法以節約投資和處理費用。人工好氧生物處理是采取人工強化供氧以提高好氧微生物活力的廢水處理方法。該方法主要有活性污泥法、
生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法、序批式活性污泥法(SBR)、厭氧/好氧(A/O)及氧化溝法等。就處理效果來講,接觸氧化法和生物轉盤的處理效果要好于活性污泥法,雖然生物濾池的處理效果也很好,但易于出現濾池堵塞現象。氧化溝、SBR和A/O工藝均屬于改進的活性污泥法。氧化溝出水水質好、產生泥量少,也可對污水進行脫氮處理,但其處理的BOD負荷小、占地面積大、運行費用高。SBR法自動化控制程度高,能夠對污水進行深度處理,但其缺點是BOD負荷較小,一次性投資也大。A/O體是一種兼有去除BOD和脫氮雙重作用的活性污泥處理工藝,其投資雖然偏大,但經該法處理后的水易于達標排放。因此對于那些養殖規模大、廢水產生量多且有較強經濟能力的養殖場可選擇A/O法,而對于中等規模的養殖場可選擇接觸氧化和生物轉盤等好氧處理工藝。
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