Sebagai cabang sains alam sekitar, teknologi rawatan air sisa bandar telah membuat kemajuan yang ketara di negara saya, tetapi ia masih tertinggal di belakang tahap pembangunan bandar. Walaupun beberapa peralatan dan proses telah diteliti dan dibangunkan dalam beberapa tahun kebelakangan ini, usaha -usaha ini telah ditarik dan diimport teknologi, pengalaman, dan peralatan lanjutan dari luar negara. Proses rawatan air kumbahan tumbuhan kimia bandar, yang telah digunakan secara meluas dan sedang dalam pembangunan dan penyelidikan, biasanya melibatkan rawatan primer, menengah, dan tertiari. Mari kita lihat proses ini di bawah.
1. Kaedah rawatan air kumbahan asas dikategorikan dengan sifat kaedah rawatan:
1) Kaedah Fizikal: Penapisan Skrin, Pemendapan, Pengapungan, Pemisahan Sentrifugal, Pemisahan Membran, dll.
2) Kaedah kimia: pembekuan, pemendakan kimia, peneutralan, pengekstrakan, redoks, elektrolisis, dll.
3) Kaedah biologi: aerobik dan anaerobik
2. Berdasarkan tahap tugas rawatan dan rawatan, mereka boleh dikategorikan seperti berikut:
1) Rawatan Utama: Rawatan Mekanikal
2) Rawatan sekunder: Rawatan biologi sebagai proses utama
3) Rawatan Tertiary: Kawalan dan penggunaan semula eutrophication
3. Proses rawatan kumbahan
Rawatan kumbahan utama
1. Skrin
Klasifikasi: Berdasarkan bentuk, mereka boleh dikategorikan sebagai skrin rata dan skrin melengkung; Berdasarkan jarak antara bar, mereka boleh dikategorikan sebagai skrin kasar, skrin sederhana, dan skrin halus.
Prinsip Kerja: Sistem Gigi Rake yang unik dipasang ke dalam rantaian skrin berputar. Didorong oleh reducer motor, rantai gigi rake berputar ke arah aliran air. Apabila rantaian rake mencapai bahagian atas peralatan, bimbingan sheave dan rel melengkung mencipta gerakan pembersihan diri relatif - antara setiap set gigi rake. Sebilangan besar bahan pepejal jatuh oleh graviti, sementara serpihan yang selebihnya mematuhi gigi meraih disapu oleh gerakan terbalik dari penyapu.
2. Grit Chamber
Tujuan: Memisahkan zarah -zarah tak organik yang padat dari kumbahan, melindungi pam dan paip dari haus, mengurangkan jumlah struktur rawatan enapcemar, meningkatkan kandungan organik enapcemar, dan meningkatkan nilai enapcemar sebagai baja.
Jenis: ruang mendatar (graviti), ruang grit berudara
3. Tangki penyamaan
Tujuan: Untuk memastikan operasi biasa struktur atau peralatan rawatan berikutnya, jumlah kumbahan dan kualiti mesti dikawal selia. Kumbahan asid dan alkali dicampur dalam tangki penyamaan untuk mencapai peneutralan. Tinggi - Suhu kumbahan yang dilepaskan untuk jangka masa yang singkat juga boleh dikondisikan untuk mengimbangi suhu air.
4. Tangki sedimentasi
Jenis biasa tangki pemendapan: tangki pemendapan aliran mendatar, tangki pemendapan aliran menegak, tangki pemendapan aliran radial, tangki pemendapan aliran serong
Perbandingan beberapa tangki pemendapan:
(1) tangki aliran mendatar: struktur mudah, kesan pemendapan yang baik, tetapi ruang lantai yang besar, banyak masalah dengan pelepasan enapcemar, yang kini digunakan dalam loji rawatan kumbahan yang besar, sederhana dan kecil;
(2) tangki aliran menegak: ruang lantai kecil, pelepasan enapcemar yang mudah, dan mudah dikendalikan, tetapi tangki terlalu dalam, pembinaannya sukar, dan kosnya tinggi, jadi ia hanya sesuai untuk digunakan dalam loji rawatan kumbahan kecil dan sederhana -;
(3) Tangki Aliran Radial: Paling sesuai digunakan dalam loji rawatan air yang besar, dengan jentera pelepasan enapcemar standard, kesan operasi yang baik, tetapi memerlukan tahap kualiti pembinaan dan pengurusan yang tinggi;
(4) Tangki aliran serong: Terutamanya sesuai untuk tangki pemendapan utama, digunakan secara meluas dalam rawatan air, kecekapan pemendapan yang tinggi, masa kediaman pendek, ruang lantai kecil, kelemahan mudah dibiakkan alga, sukar untuk melepaskan enapcemar, mudah disumbat, dan penyelenggaraan yang tidak menyenangkan.
(5) Pengapungan udara:
Fungsi: Pengapungan udara juga dikenali sebagai pengapungan. Ia adalah satu proses memperkenalkan udara ke dalam kumbahan untuk menjana gelembung kecil sebagai pembawa, menyebabkan bahan pencemar seperti minyak emulsi dan pepejal yang digantung kecil dalam kumbahan untuk mematuhi gelembung. Gelembung terapung ke permukaan air dengan keapungan mereka, dan buih atau kotoran di permukaan air dikumpulkan untuk memisahkan kekotoran dan membersihkan kumbahan.
Rawatan sekunder kumbahan
1. Rawatan sekunder kumbahan juga dikenali sebagai rawatan biologi
Rawatan biologi kumbahan adalah menggunakan fungsi pengoksidaan, penguraian dan transformasi mikroorganisma, menggunakan bahan organik (sejumlah kecil bahan tak organik) dalam kumbahan sebagai nutrien untuk mikroorganisma, mengambil langkah -langkah buatan adalah disucikan.
Klasifikasi Rawatan Biologi Kumbahan: Rawatan Biologi Aerobik, Rawatan Biologi Anaerobik (Fakultatif)
Untuk rawatan biologi aerobik, kaedah enapcemar diaktifkan tradisional, parit pengoksidaan, dan jujukan kumpulan enapcemar yang diaktifkan secara kolektif dirujuk sebagai kaedah enapcemar yang diaktifkan; Antaranya, penapis biologi, cakera berputar biologi, katil fluidized, dan reaktor angkat udara (ABS) secara kolektif dirujuk sebagai kaedah biofilm.
2. Aliran proses kaedah enapcemar yang diaktifkan Proses termasuk:
(1) Kaedah SBR tradisional: Proses SBR adalah kaedah enapcemar yang diaktifkan sekejap, yang terdiri daripada satu atau lebih tangki reaksi pengudaraan. Kumbahan memasuki tangki dalam kelompok. Selepas pembersihan oleh enapcemar yang diaktifkan, supernatan dilepaskan dari tangki untuk menyelesaikan kitaran operasi. Setiap kitaran kerja melengkapkan empat langkah proses masuk air, tindak balas, pemendapan, dan pelepasan dalam urutan.
Ciri -ciri proses SBR adalah bahawa ia mempunyai fungsi pengawalseliaan dan penyamaan tertentu, yang dapat mengurangkan ketidakstabilan sistem yang disebabkan oleh turun naik dalam kualiti air yang berpengaruh dan jumlah air. Prosesnya mudah, dengan struktur rawatan yang lebih sedikit. Tangki tindak balas pengudaraan mengintegrasikan pengudaraan, pemendapan, dan pulangan enapcemar, menghapuskan keperluan tangki pemendapan utama, tangki pemendapan sekunder, dan sistem pulangan enapcemar. Tambahan pula, jumlah enapcemar adalah kecil dan mudah dehidrasi. Mengawal keadaan proses tertentu boleh mencapai kesan penyingkiran fosforus yang lebih baik, tetapi ia juga mempunyai kelemahan yang memerlukan tahap kawalan automatik yang tinggi dan instrumen analisis dalam talian yang berterusan.
(2) Proses CASS: Proses CASS adalah sistem pengudaraan SBR masuk yang berterusan. Ia bukan sahaja mempunyai ciri -ciri proses SBR, yang mudah dan boleh dipercayai, fleksibel dalam operasi, dan sangat automatik, tetapi juga mempunyai kesan penyingkiran fosforus dan nitrogen yang signifikan. Fungsi ini terutamanya dicapai dengan membahagikan tangki CASS ke kawasan yang berbeza secara fungsional melalui dinding partition. Oksigen terlarut, kepekatan enapcemar, dan beban organik dalam setiap petak adalah berbeza, dan organisma dalam setiap tangki juga berbeza. Seluruh proses mencapai salur masuk dan saluran air berterusan. Pada masa yang sama, pemilih dan zon anaerobik ditetapkan sebelum atau dalam tangki SBR tradisional untuk meningkatkan kesan penyingkiran fosforus dan nitrogen.
(3) Kaedah MSBR: Proses MSBR adalah proses rawatan kumbahan yang dibangunkan pada awal 1980 -an. Selepas peningkatan dan pembangunan yang berterusan, proses terkini adalah proses generasi ketiga. (4) Kaedah AB ialah singkatan dari proses penjerapan -. Ia dipelopori oleh Profesor Bohnke dari Aachen University of Technology di Jerman pada pertengahan - 1970 -an. Proses ini digunakan untuk amalan kejuruteraan pada awal 1980 -an. Berbanding dengan proses enapcemar yang diaktifkan tradisional, proses AB mempunyai ciri -ciri utama berikut: tiada tangki pemendapan utama ditubuhkan, dan bahagian A yang terdiri daripada tangki penjerapan dan tangki pemendapan perantaraan adalah sistem rawatan utama; Bahagian B terdiri daripada tangki pengudaraan dan tangki pemendapan sekunder; Bahagian A dan B masing -masing mempunyai sistem pulangan enapcemar bebas, dan kedua -dua bahagian dipisahkan sepenuhnya. Setiap bahagian mempunyai komuniti mikrob yang unik, yang kondusif untuk kestabilan berfungsi. Proses evolusi SBR lain: proses ICEAS, proses idea, DAT - IAT Proses 3. Kaedah Biofilm: Kaedah biofilm aerobik dibangunkan berdasarkan prinsip pembersihan diri tanah. Dari prinsip asas degradasi mikroba aerobik bahan organik, kaedah biofilm dan kaedah enapcemar yang diaktifkan adalah sama. Perbezaan utama antara kedua -duanya ialah kaedah enapcemar yang diaktifkan bergantung pada enapcemar yang diaktifkan di dalam tangki pengudaraan untuk menguraikan bahan organik, sementara kaedah biofilm terutamanya bergantung pada filem mikroba yang ditetapkan pada permukaan pembawa untuk membersihkan bahan organik.
Mekanisme rawatan biologi anaerobik
Ia boleh dibahagikan kepada empat peringkat: peringkat hidrolisis, peringkat pengasidan (juga dipanggil peringkat penapaian), peringkat pengeluaran asid asetik, dan peringkat pengeluaran metana.
Tahap hidrolisis: bakteria hidrolitik menukar bahan organik yang tidak larut ke dalam bahan organik larut dan menukar - bahan organik larut molekul ke dalam bahan organik molekul kecil - (melalui tindakan enzim ekstraselular)
Tahap Pengasidan: Produk hidrolisis molekul kecil - yang dihasilkan dalam peringkat hidrolisis ditukar menjadi sebatian yang lebih mudah dalam sel -sel bakteria pengasidan dan dirembeskan di luar sel. Produk utama tahap ini adalah VFA, alkohol, asid laktik, CO2, NH3, H2S, dan lain -lain. Pada masa yang sama, bakteria pengasidan juga menggunakan beberapa bahan untuk mensintesis bahan sel baru.
Acetogenesis: Pada peringkat ini, produk peringkat pengasidan ditukar kepada asid asetik, H₂, asid karbonik, dan bahan selular baru.
Methane: Pada tahap ini, asid asetik, H₂, asid karbonik, asid formik, dan metanol ditukar kepada CH₄, CO₂, dan bahan selular baru.
Proses rawatan tertiari
Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, negara saya telah mula memberi tumpuan kepada penyelidikan dan pembangunan proses rawatan tertiari. Pada masa ini, proses rawatan tertiari yang paling biasa digunakan boleh dibahagikan kepada proses konvensional, teknologi MBR, dan teknologi rawatan dalam LM.
1. Proses konvensional
Proses rawatan tertiari konvensional menambah pembekuan, penapisan, dan pembasmian kuman kepada rawatan biologi, termasuk penapisan pasir, penapisan membran, osmosis terbalik, pembasmian kuman UV, klorin cecair, dan pembasmian kuman ozon. Secara umumnya, kaedah rawatan ini mempunyai kos rawatan air unit yang agak rendah dan berdaya maju dari segi ekonomi.
2. Teknologi MBR
Teknologi MBR, juga dikenali sebagai teknologi bioreaktor membran, menggunakan selektiviti dan kecekapan pemisahan membran dengan keberkesanan dan ketelitian rawatan biologi untuk memaksimumkan penyingkiran bahan berbahaya dari air. Proses MBR dibezakan dengan menggantikan tangki pemendapan sekunder dalam proses enapcemar aktif konvensional dengan sistem pemisahan membran. Ini menghapuskan kebanyakan unit rawatan tradisional, mengakibatkan penjimatan pelaburan yang ketara. Penggunaan tenaga adalah setanding dengan proses rawatan air konvensional. Masa pengekalan air sisa dalam peralatan rawatan adalah pendek, kadar penyingkiran COD dan NH3-N sangat tinggi, dan kualiti efluen memenuhi piawaian air domestik dan campuran.
3. Proses rawatan lanjutan lm
Proses rawatan lanjutan LM adalah proses rawatan ekologi baru. Ia mengintegrasikan tangki anaerobik dengan tangki aerobik, sambil menambah kolam pengoksidaan berudara yang lebih baik dan tanah lembap yang tinggi - sebagai unit rawatan lanjutan, mencapai kualiti efluen yang memenuhi piawaian air domestik dan campuran. Aliran proses adalah seperti berikut: tangki anaerobik biologi - tangki aerobik tertutup - Open Aerobic Tank - clarifier - Tangki yang dibina - Tangki dan tangki pengoksidaan ekologi boleh digunakan sebagai ganti tangki aerobik tertutup dan terbuka. Proses rawatan lanjutan LM dicirikan oleh enapcemar yang lebih rendah, kos operasi yang rendah, kemudahan pengurusan, dan faedah estetik. Berbanding dengan proses rawatan air yang lain, kaedah ini agak ekonomik.
4. Status permohonan dan trend pembangunan
Pada masa ini, proses rawatan konvensional kebanyakannya digunakan dalam sistem rawatan tertiari negara saya. MBRs juga digunakan secara meluas, contohnya dalam rawatan air yang digunakan semula bagi komuniti kediaman di sepanjang Chang'an Avenue di Beijing.
Dalam amalan semasa saya, proses rawatan konvensional pada umumnya masih dipilih kerana kemudahan penggunaan dan teknologi aplikasi matang. Pada masa ini, penyelidikan yang luas di dalam dan di peringkat antarabangsa memberi tumpuan kepada merawat air sisa yang dirawat sekunder menggunakan teknologi mikrofiltrasi dan terbalik osmosis untuk memenuhi piawaian air yang digunakan semula. Rajah 10 menunjukkan contoh tipikal aliran proses rawatan ini. Sistem tanah lembap digunakan secara meluas di peringkat antarabangsa, dan penyelidikan di kawasan ini juga telah bermula di negara saya. Oleh kerana peningkatan pencemaran alam sekitar dan penurunan yang ketara dalam sumber air tawar di negara saya, diharapkan proses rawatan tertiari akan terus mendapat perhatian yang semakin meningkat.