二級生化污水處理裝置工藝原理

二級生化污水處理裝置工藝原理——設(shè)計原則 

1. 以使進入主體處理系統(tǒng)的廢水水質(zhì)、水量得到充分均衡，使主體生化工藝操作調(diào)節(jié)波動zui小化，從而保證處理效果。主體生化工藝及后續(xù)的深度處理工藝能夠穩(wěn)定有效地保證出水水質(zhì)。設(shè)備運行穩(wěn)定可靠，效率高，管理方便，維護維修工作量少；充分考慮冬季低溫等各種不利因素下系統(tǒng)穩(wěn)定運行要求，站內(nèi)設(shè)置必要的監(jiān)控儀表及監(jiān)控設(shè)備，以提高管理水平，減少人員編制。 據(jù)廢水水質(zhì)、水量分析，充分預(yù)估到水質(zhì)、水量變化，通過強化調(diào)節(jié)裝置的設(shè)置及不同來源廢水水質(zhì)特性作好預(yù)處理。

2. *性：無論是預(yù)處理工藝還是主體生化工藝及后續(xù)深度處理工藝均能夠通過優(yōu)選比較，設(shè)備實施后足以代表當今污水處理技術(shù)的*水平。做到工藝*、設(shè)備精良，系統(tǒng)布局美觀大方，操作運行自動化水平高。 

3. 合理性：全面規(guī)劃，合理建設(shè)。根據(jù)技術(shù)成熟、經(jīng)濟合理的原則進行總體設(shè)計和單元構(gòu)筑物設(shè)計，并充分注意節(jié)能，力求減少動力消耗，以節(jié)約能源，降低處理成本及運行費用。既要體現(xiàn)技術(shù)發(fā)展水平，又要腳踏實地立足廠情 

4. 經(jīng)濟性：針對所處理污水的特點和處理要求，進行各種處理設(shè)施的優(yōu)化組合，以達到占地面積少，適用性強的目的，設(shè)備的選型進行充分比選，達到性能價格比的*化，在保證質(zhì)量和安全可靠的前提下，降低系統(tǒng)工程造價和運行管理費用。

5. 減少二次污染：充分考慮環(huán)境問題，設(shè)計新穎美觀，布局合理，合理控制噪聲，及氣味，污水處理產(chǎn)生的污泥，其處理及處置工藝根據(jù)污泥量、污泥性質(zhì)綜合確定，并充分考慮資源的再利用，防止二次污染。

二級生化污水處理裝置工藝原理——去除方式

采用不同的處理工藝去除不同的污染物，以下是不同污染物的不同的去除方式。 

1) 懸浮物（SS）的去除

污水中SS的去除主要靠沉淀作用。沉淀池對污水中的無機顆粒和大直徑的有機顆?？梢缘玫饺コ?，而小直徑的有機顆粒靠微生物的降解作用去除，而小直徑的無機顆粒則要靠活性污泥絮體的吸附、網(wǎng)絡(luò)作用，與活性污泥絮體同時沉淀被去除。 

2) BOD5的去除 

污水中的BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代謝作用，然后通過泥水分離來完成的。 

活性污泥中的微生物在有氧條件下將污水中的一部分有機物用于合成新的細胞，將另一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量，其zui終產(chǎn)物是CO2、H2O等穩(wěn)定物質(zhì)，其實質(zhì)是將液相的有機污染物轉(zhuǎn)化為固相物質(zhì)，表現(xiàn)為活性污泥量的增長。 3) CODcr的去除 

污水中CODcr的去除的原理與BOD5基本相同，污水出水中剩余的CODcr，即CODcr的去除率，取決于原污水的可生化性，它與處理廢水的組成有關(guān)。 

對于廢水，其BOD5/CODcr比值大于0.30，可生化性較好，采用二級處理工藝是必要的，處理出水*可達到CODcr≤60mg/L。

二級生化污水處理裝置工藝原理——閾通量的確定

　　本實驗中測量閾通量的方法為預(yù)壓縮通量階梯法, 該方法在傳統(tǒng)的階梯通量法上進行了改進, 在階梯通量之前加入預(yù)壓縮通量來增加測量的準確性.如圖 3所示, 在預(yù)壓縮階梯通量法中, 每個運行周期中包含以下3個階段:預(yù)壓縮階段(tpc=1 min)、過濾階段(tf=10 min)、反洗階段(tbw=2 min).預(yù)壓縮階段的目的是使得過濾階段壓力曲線更加穩(wěn)定, 原理如下:使用一個較大通量運行, 從而壓縮膜污染, 避免現(xiàn)有的膜污染在過濾階段逐步壓縮而使得壓力產(chǎn)生變化.通過前期小試得出, 在預(yù)壓縮階段中通量Jpc選取為過濾通量J的1.7倍能夠得到高穩(wěn)定性的壓力曲線.實驗選取初始通量J0=18 L·(m2·h)-1, 每周期變化通量ΔJ=9 L·(m2·h)-1, 大通量為Jmax=144 L·(m2·h)-1.通過過濾階段TMP的斜率, 即dTMP/dt來得出各通量下TMP增長速率.根據(jù)達西公式(1)并且測定得出原水與氧化水黏滯系數(shù)μ相同, 可得出在dTMP/dt基礎(chǔ)上除以J, 即可以側(cè)面考察膜阻力增長情況.

圖 3 預(yù)壓縮周期時間和壓力

　式中, J為膜通量, m3·(m2·s)-1; TMP為跨膜壓差, Pa; μ為黏滯系數(shù), Pa·s; Rt為膜阻力, m-1.

　　1.4 水質(zhì)分析

　　采用NPOC法測定水樣中的溶解性有機物(dissolved organic carbon, DOC).因二級出水與外部環(huán)境長期接觸, 因此水樣中POC含量較低, 總無機碳(total inorganic carbon, TIC)含量則較高.為了降低TIC對DOC測定造成的影響, 本實驗采用NPOC法測定水樣的DOC, 并認為DOC≈NPOC.先用2 mol·L-1的鹽酸溶液調(diào)節(jié)水樣的pH至2以下, 然后采用TOC儀(島津SHIMADZU, TOC-L)進行測定.

　　三維熒光光譜(excitation-emission matrix, EEM)用熒光光譜儀(F-7000, 日本Hitachi公司)測定.激發(fā)波長(Ex)范圍選為200~400 nm, 步長選為5 nm, 狹縫寬度選為5 nm; 發(fā)射波長(Em)范圍選為300~550 nm, 步長選為1 nm, 狹縫寬度均為5 nm.光譜掃描速度選為1200 nm·min-1

　　2 結(jié)果與討論2.1 臭氧-CNT膜改性聯(lián)用工藝閾通量的確定及污染進程2.1.1 臭氧-CNT膜改性聯(lián)用工藝閾通量的確定

　　為了研究膜污染過程中污染速率的增長問題, 本實驗對臭氧-CNT膜改性聯(lián)用工藝的閾通量進行研究.本實驗中臭氧投加量為0.22 mg·mg-1, CNT負載量為3 g·m-2; 過濾階段時間確定為:預(yù)壓縮階段(tpc=1min)、過濾階段(tf=10 min)、反洗階段(tbw=2 min); 實驗選取初始通量為J0=9L·(m2·h)-1, 每周期變化通量為ΔJ=9L·(m2·h)-1, 大通量為Jmax=144 L·(m2·h)-1.

　　圖 4為使用預(yù)壓縮階梯通量法對膜組件進行壓力測試的TMP變化, 由圖 4(a)中可以看出, 在大通量Jmax時, 膜組件TMP大為72.3 kPa; 圖 4(b)中大通量Jmax運行時, 膜組件TMP大為63.5 kPa; 圖 4(c)中大通量Jmax運行時, 膜組件TMP大為48.3 kPa; 圖 4(d)中大通量Jmax運行時, 膜組件TMP大為28.1 kPa; 通過對比以上數(shù)據(jù)能夠得出, 原膜+氧化水、改性膜+原水、改性膜+氧化水在Jmax運行時TMP相比原膜+原水膜組件分別減少了12.2%、33.2%、61.1%.結(jié)果表明在預(yù)壓縮階梯通量法運行下, 改性膜+氧化水TMP增長為緩慢, 抗污染性強.

圖 4 預(yù)壓縮通量階梯法通量與TMP變化