無動力一體化污水處理系統(tǒng)
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迷宮式斜管沉淀池
迷宮式斜板沉淀池是在普通斜板沉淀池的斜板垂直方向上安裝數(shù)道翼形葉片，翼形葉片將進(jìn)入的水流分為主流區(qū)、旋流區(qū)和環(huán)流區(qū)。位于主流區(qū)內(nèi)的絮體，在流速和沉速的共同作用下，逐步下沉。在旋渦區(qū)的絮體，被強(qiáng)制輸送到環(huán)流區(qū)，每經(jīng)過一個翼片截留一些絮體。進(jìn)入環(huán)流區(qū)的絮體，在環(huán)流作用下，呈螺旋形運(yùn)動并沿翼片下沉到池底。迷宮斜板沉淀池的渦旋區(qū)的渦旋強(qiáng)制輸送和環(huán)流區(qū)的沉淀作用，使其具有較高的沉淀效率。
迷宮斜板的顆粒分離屬于動態(tài)分離，特別是在渦旋區(qū)，它包括了旋流作用下進(jìn)行的重力、流體阻力和慣性力等作用的分離過程，而且在主流區(qū)和旋流區(qū)產(chǎn)生的質(zhì)量交換也有使絮體互相碰撞絮凝的作用。因此，其處理效果優(yōu)于普通斜板沉淀。
間距斜板沉淀池
蜂窩斜管填料沉淀池中水流在理論上處于層流狀態(tài)，其實(shí)不然，實(shí)際上在斜管沉淀池中水流是有脈動的，這是因為當(dāng)斜管中大的礬花顆粒在沉淀中與水產(chǎn)生相對運(yùn)動，會在礬花顆粒后面產(chǎn)生小渦旋，這些渦旋產(chǎn)生的運(yùn)動造成了水流的脈動。這些脈動對于大的礬花顆粒沒有影響，對于反應(yīng)不*的小顆粒的沉淀起到頂托作用，故此也就影響了出水水質(zhì)。為了克服這一現(xiàn)象，抑制水流的脈動，小間距斜板沉淀設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生。
這一設(shè)備有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、由于間距明顯減少，礬花沉淀距離也明顯減少，使更多小顆?？梢猿恋硐聛?
2、由于間距減小，水力阻力增大，使之占水流在沉淀池中水流阻力的主要部分，這樣沉淀池中流量分布均勻，與斜管相比，明顯改善了沉淀條件;
3、排泥性能遠(yuǎn)優(yōu)于其他形式的淺層沉淀池，因為這種設(shè)備基本無側(cè)向約束，設(shè)備沉淀面積與排泥面積相等。
3、高密度沉淀池
高密度沉淀工藝是在傳統(tǒng)的平流沉淀池的基礎(chǔ)上，充分利用了動態(tài)混凝、加速絮凝原理和淺池理論，把混凝、強(qiáng)化絮凝、斜管沉淀三個過程進(jìn)行優(yōu)化。主要基于4個機(jī)理：*的一體化反應(yīng)區(qū)設(shè)計、反應(yīng)區(qū)到沉淀區(qū)較低的流速變化、沉淀區(qū)到反應(yīng)區(qū)的污泥循環(huán)和采用斜管沉淀布置。反應(yīng)池分為2個部分：快速混凝攪拌反應(yīng)池和慢速混凝推流式反應(yīng)池?？焖倩炷龜嚢璺磻?yīng)池是將原水引入到反應(yīng)池底板的中央，在圓筒中間安裝一個葉輪，該葉輪的作用是使反應(yīng)池內(nèi)水流均勻混合，并為絮凝和聚合電解質(zhì)的分配提供所需的動能。礬花慢速地從預(yù)沉池進(jìn)入到澄清池，這樣可避免礬花破碎，并產(chǎn)生渦旋，使大量的懸浮固體顆粒在該區(qū)均勻沉積。
礬花在澄清池下部匯集成污泥并濃縮。濃縮區(qū)分為兩層：上層為再循環(huán)污泥的濃縮，下層是產(chǎn)生大量濃縮污泥的地方。逆流式斜管沉淀區(qū)將剩余的礬花沉淀。通過固定在清水收集槽進(jìn)行水力分布，斜管將提高水流均勻分配。清水由一個集水槽系統(tǒng)收回。絮凝物堆積在澄清池下部，形成的污泥也在這部分區(qū)域濃縮。
該沉淀池有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：
1.將混合區(qū)、絮凝區(qū)與沉淀池分離，采用矩形結(jié)構(gòu)，簡化池型;
2.沉淀分離區(qū)下部設(shè)污泥濃縮區(qū)，占地少;
3.在濃縮區(qū)和混合部分之間設(shè)污泥外部循環(huán)，部分濃縮污泥由泵回流到機(jī)械混合池，與原水、混凝劑充分混合，通過機(jī)械絮凝形成高濃度混合絮凝體，然后進(jìn)入沉淀區(qū)分離。
4、新型中置式高密度沉淀池
新型中置式高密度沉淀池是上海市政工程研究總院設(shè)計的新池型，該工藝過程集中了斜管沉淀池、機(jī)械攪拌澄清池和高密度沉淀池的優(yōu)點(diǎn)，將混合、絮凝、沉淀、污泥濃縮綜合于一體。中置式高密度沉淀池設(shè)有5個過程區(qū)：混合區(qū)、絮凝反應(yīng)區(qū)、分離沉淀區(qū)、濃縮排泥區(qū)和分離出水區(qū)。
新型中置式高密度沉淀池有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、占地小;
2、絮凝時間較短，由于污泥回流，可形成高濃度混合液，大大提高了絮凝效果，縮短了機(jī)械攪拌階段的絮凝時間;
3、布水均勻，由于采用了池中向兩側(cè)均勻布水形式，大大縮短了布水路徑，從而有效避免了布水不均影響出水水質(zhì)的問題;
4、減少了加藥量;
5、沉淀池的水流流勢合理，由于進(jìn)出沉淀池水流是由下而上再由下而上垂直運(yùn)動，泥水分離效果更*，不宜跑礬花;
6、水廠可不設(shè)濃縮池，由于沉淀池底采用濃縮刮泥，污泥含固率高，可直接進(jìn)行脫水處理;
7)結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，布置簡潔合理。
無動力一體化污水處理系統(tǒng)生物膜法是一種的廢水處理方法，具有污泥量少，不會引起污泥膨脹，對廢水的水質(zhì)和水量的變動具有較好的適應(yīng)能力，運(yùn)行管理簡單等特點(diǎn)。生物膜法是使微生物附著在載體表面上并形成生物膜，當(dāng)污水流經(jīng)載體表面時，污水中的有機(jī)物及溶解氧向生物膜內(nèi)部擴(kuò)散。膜內(nèi)微生物在有氧存在的情況下對有機(jī)物進(jìn)行分解代謝和機(jī)體合成代謝，同時分解的代謝產(chǎn)物從生物膜擴(kuò)散到水相和空氣中，從而使廢水中的有機(jī)物得以降解。
生物膜法中生物膜的形成與那些因素有關(guān)？
活性污泥法和生物膜法的區(qū)別不僅僅是微生物的懸浮與附著之分，更重要的是擴(kuò)散過程在生物膜處理系統(tǒng)中是一個必須考慮的因素。在生物膜反應(yīng)器中，有機(jī)污染物、溶解氧及各種必須的營養(yǎng)物質(zhì)首先要從液相擴(kuò)散到生物膜表面，進(jìn)而進(jìn)到生物膜內(nèi)部，只有擴(kuò)散到生物膜表面或內(nèi)部的污染物才有可能被生物膜內(nèi)微生物分解與轉(zhuǎn)化，終形成各種代謝產(chǎn)物。另外，在生物膜反應(yīng)器中，由于微生物被固定在載體上，從而實(shí)現(xiàn)了SRT與HRT(水力停留時間)的分離，使得增殖速率慢的微生物也能生長繁殖。因此，生物膜是一穩(wěn)定的、多樣的微生物生態(tài)系統(tǒng)。
微生物在載體上的掛膜可分為微生物吸附和固著生長兩個階段。
生物膜的形成與載體表面性質(zhì)(載體表面親水性、表面電荷、表面化學(xué)組成和表面粗糙度)、微生物的性質(zhì)(微生物的種類、培養(yǎng)條件、活性和濃度)及環(huán)境因素(PH值、離子強(qiáng)度、水力剪切力、溫度、營養(yǎng)條件及微生物與載體的接觸時間)等因素有關(guān)。
1、載體表面性質(zhì)
載體表面電荷性、粗糙度、粒徑和載體濃度等直接影響著生物膜在其表面的附著、形成。在正常生長環(huán)境下，微生物表面帶有負(fù)電荷。如果能通過一定的改良技術(shù)，如化學(xué)氧化、低溫等離子體處理等可使載體表面帶有正電荷，從而可使微生物在載體表面的附著、形成過程更易進(jìn)行。載體表面的粗糙度有利于細(xì)菌在其表面附著、固定。
一方面，與光滑表面相比，粗糙的載體表面增加了細(xì)菌與載體間的有效接觸面積；另一方面載體表面的粗糙部分，如孔洞、裂縫等對已附著的細(xì)菌起著屏蔽保護(hù)作用，使它們免受水力剪切力的沖刷。
研究認(rèn)為，相對于大粒徑載體而言，小粒徑載體之間的相互摩擦小，比表面積大，因而更容易生成生物膜。另外，載體濃度對反應(yīng)器內(nèi)生物膜的掛膜也很重要。Wagner在用氣提式反應(yīng)器處理難降解物廢水時發(fā)現(xiàn)，在載體質(zhì)量濃度很低情況下，即使生物膜厚達(dá)295μm，還是不能達(dá)到穩(wěn)定的去除率。但是，在載體濃度為20-30g/L時，即使只有20％的載體上有75μn厚的生物膜，反應(yīng)器依然能達(dá)到穩(wěn)定的(98％)去除率，COD負(fù)荷zui高可達(dá)58kg/(m3·d)。
