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粒污泥床反应器(EGSB),两相厌氧反应器,厌氧折流板反应器(ABR),厌氧生物转盘。两相厌氧反应器具有运行可靠,能承受PH值等优点,但是使用设备较多,流程和操作复杂,不能对各种废水都提高负荷,而本次高浓度废水可能为多个工厂排放的废水,因此排除两相厌氧反应器。厌氧生物转盘具有微生物浓度高,有机负荷高,水力停留时间短等优点,但是盘片造价昂贵,考虑到本次只是二期A阶段,所以排除此种工艺。厌氧折流板反应器(ABR)的相比其他工艺比较简单,而且投资比较少,但是ABR反应器的启动影响因素比较多,包括废水的组成及浓度,接种污泥的数量及活性,环境条件,微量元素的补充,操作条件(COD 容积负荷 水力停留时间)和反应器的结构尺寸等诸多因素,因此比较难控制,出现问题难以及时发现问题,因此排除该工艺。因此,上流式厌氧污泥床反应器(UASB)和膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)更适合该次设计水质。
70 年代荷兰Lettinga 等发展的UASB 反应器是一种悬浮生长型反应器,首次把颗粒污泥的概念引入反应器中。该反应器特别适宜于处理高浓度有机废水。目前,很多国家相继开展了对UASB 的深入研究和开发工作。UASB 工艺因其工艺处理能力大,结构紧凑,效果好,投资少并且在国内外废水治理中得到十分广泛的应用。根据报道, 当UASB 反应器进水CODCr为1000~2000 mg/L时,出水CODCr一般在500 mg/L 左右,也在这些工中,UASB 仅作为预处理单元,其出水通常还需好氧等工艺作为后继处理,才能保证废水达标排放。但UASB 工艺不适于处理高悬浮物固体浓度较高的废水,三相分离器的好坏直接影响处理效果,在一些地区,颗粒污泥培养较困难而使系统启动较慢。在UASB 基础上,研究者开发了EGSB 反应器。
UASB 反应器在应用中取得了很大的成功, 但UASB 的传质过程并不理想,进一步提高有机负荷受到了限制。为了使厌氧反应器中进水和污泥之间的接触更加充分,导致了第三代厌氧反应器膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)的开发和应用。
EGSB与UASB反应器相比,具有以下五个显著特点:
(1)不但能在高负荷下取得高处理效率,在低温条件下,对低浓度有机废水的处理也能取得较高的处理效率。
(2)反应器内有较高的上升流速。采用较高的上升流速,不但有效地减少占地,而且能将进水中的惰性SS自下而上带过污泥床,不至于使之在污泥床中过分沉积而挤占活性微生物的有效空间而造成污泥床中活性污泥成分的降低。允许
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有较多的SS进入可简化原污水的预处理过程。
(3)反应器的颗粒污泥床呈膨胀状态,颗粒污泥性能良好。
(4)反应器对布水系统要求较为宽松。高水力负荷,使得反应器内搅拌强度非常大,保证了颗粒污泥与废水的充分接触,有效地解决了UASB常见的短流、死角和堵塞问题。
(5)反应器采用了处理水回流技术。对于低温和低负荷有机废水,回流可增加反应器的水力负荷,保证了处理效果;对于超高浓度或含有毒物质的有机废水,回流可以稀释进入反应器内的有机物浓度和有毒物质浓度,降低其对微生物的抑制和毒害作用。
综上所述,本设计采用膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)。 2.4.1.3 主体工艺的选择与方案确定
根据对水质水量的分析,本次设计存在高浓度废水,低浓度废水,两种废水含氮都比较高,目前国内除氮最常用的工艺有两种:氧化沟工艺和A/O工艺。相比之下氧化沟主要针对一些普通的城镇污水除氮效率很难超过50%,而A/O工艺用于一些工业废水的脱氮处理,其除氮效率可以达到80%以上。与此同时,因为氧化沟的深度问题,如达到较好的处理效果应扩大其平面尺寸,造成经济上的不合理。因此,经过上述工艺优缺点比较,采用A/O工艺脱氮效果更好,但是考虑到上述提到的A/O工艺由于没有独立的污泥回流系统,从而不能培养出具有独特功能的污泥,难降解物质的降解率较低的缺点,因此在A/O工艺的后面加上生物流化床强化了系统对难降解COD的去除效果。同时生物流化床载体上的微生物由于是附着生长,污泥龄长,适合硝化菌生长,可通过控制适当的污泥负荷使系统具有高效的硝化能力,从而大大降低出水中NH3-N指标。工艺流程图如下:
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图2-1 工艺流程图
2.5 污水处理构筑物设计说明
2.5.1 高浓度废水构筑物 2.5.1.1 过滤器
过滤器用来消除介质中的杂质,以保护阀门及设备的正常使用。当流体进入置有一定
规格滤网的滤筒后,其杂质被阻挡,而清洁的滤液则由过滤器出口排出。本次设计中的过滤器可去除由厂外通过压力管道送入污水处理厂的污水中的微量悬浮物。
本次设备选型: 设备类型:全自动
选择参数:处理水量Q=500m/h 去除悬浮物粒径:≥100微米 设备数量:1台
选用SXG型旋转过滤机,其参数如下
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表2-1 SXG型旋转过滤机工艺参数 网筒直径型号 (mm) SXG500 1600 处理 去除率 能力粒径 粒径 3(m/h) >0.75 >0.37 500 95% 55% 外形尺寸 (mm) 3860?1820?1920 功率 (kw) 2.2 反冲洗水 水量 水压 33(m/h) (m/h) 6-7 >0.245
2.5.1.2 匀质池
为了使管渠和构筑物正常工作,不受废水高峰流量或浓度变化的影响,需在废水处理设施之前设置调节池。对于有些反应,如厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感,所以对于工业废水适当尺寸的调节池,对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。调节池的作用是均质和均量。 (1) 设计参数
设计流量: Q=15000m3/d
停留时间: 匀质池为8h;事故池为4h。 (2)构筑物
功 能:将废水混合匀质,并调节多余水量;储存事故状态的废水。
结构形式: 钢筋混凝土结构。
数 量: 一座2 格
平面尺寸: 匀质池L3B3H=42m320m36.5m 事故池L3B3H=42m310m36.5m (3)主要设备
匀质池泵:150JYWQ300-15-2600-22,事故池泵:50JYWQ15-15-1200-2.2
表2-2选泵的工艺参数 型号 150JYWQ300-15-2600-22 50JYWQ15-15-1200-2.2 进出口径 150 流量 扬程 300 15 搅拌转速 电机功率 直径 2600 1450 22 效率 自动耦合器 76 GAK-150 50 15 15 1200 2900 2.2 51 GAK-50 2.5.1.3 膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)
膨胀颗粒污泥床反应器是一种新型的高效厌氧生物反应器,是在UASB反应
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器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器。与UASB反应器相比,它增加了出水再循环部分,使得反应器内的液体上升流速远远高于UASB反应器,污水和微生物之间的接触进一步加强。正是由于这种独特的技术优势,使得它越来越多地用于有机污水的处理,并且具有较高的处理效率。 (1) EGSB设计参数:
设计流量: Q=7500m/d=312.5m/h
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容积负荷:8.0kg/m32d CODcr去除率:≥80% 停留时间:t=5h
进水COD浓度:S0=4000mg/L 污泥产率:0.1kgMLSS/kgCOD; 产气率:0.5m3/kgCOD (2) 构筑物
设计罐体为圆形,单座尺寸:D=8m H=22.5m 结构形式: 钢筋混凝土 数 量: 4 座 2.5.1.4 加药间
根据进水水质和运行情况,进行磷盐、碱式氯化铝、三氯化铁、次氯酸钠、氢氧化钠、盐酸及微量元素的配置和投加,因此设立加药间,保证EGSB正常运行
(1) 加药间参数:
结构形式: 钢筋混凝土结构 数量: 1座
选加药泵型号:WA-0.5A-?
表2-3加药泵性能参数
外形尺寸 长?宽?高 1500?1700?2650 电机容水压 量 搅拌机 0.75 1 计量泵0.37 适用范围 配管管径 药剂罐给水Dg25 药剂罐排水Dg32 溶药量 25-50 浓度 5-10% 水温 <50 药剂性质 水质稳定剂,混凝剂 型号 投药方式 WA-0.5A-1 计量泵 12