汙(wū)水進入汙水廠進行處理的(de)主要流程
①截流井(讓廠能處理的汙水進入廠區進行處理)
進入②粗格(gé)柵(打撈較大的渣滓)
到③汙水泵(提升汙水的高度)
到④細格柵(打撈較小的渣滓)
到⑤沉沙池(chí)(以重力分離為(wéi)基礎,將汙水的比重較大(dà)的無機顆粒沉澱並排(pái)除)
到⑥生化池(采用活性汙泥法去除汙水裏的BOD5、SS和以各種形式的氮(dàn)或磷(lín))
進入⑦終(zhōng)沉池(排除剩(shèng)餘汙泥和回(huí)流汙泥)
進入⑧D型濾池(chí)(進一步減少SS,使出水達到國家一級標準)
進入紫外線⑨消(xiāo)毒(殺滅水中的大腸杆菌)
然(rán)後⑩出水(shuǐ)生化池、終沉(chén)池出的(de)汙泥一部分作為生化池的回流汙泥,剩下的送入汙泥脫水間脫水外(wài)運主要有物理處(chù)理法,生化處理法和化學處理(lǐ)法,生化處理(lǐ)法經常被使用,主流處理方法主要看被處理水(shuǐ)質和受納水體情況,一般城市生活汙水的主流處理方法為生化處(chù)理(lǐ)法,如活性汙泥法,mbr 等方法。
汙水處理為使汙水經(jīng)過一定(dìng)方法處理後(hòu),達到設定的某些標準,排(pái)入水體,排入某一水體或再(zài)次使用等的采取的(de)某些措施或者方法等。
現代汙水處理技術.按處(chù)理程度劃分可分為一級丶二級(jí)和(hé)三級處理。
一般生活汙水處理廠的工藝分為三步:
一級處理(物理處理)
主要去除大粒徑物質也去除部(bù)分的有機物質如樹葉、水(shuǐ)中(zhōng)的塑料袋、沙粒,一般使用格柵間、沉砂池,沉澱(diàn)池。汙水進入廠區先通告截流井(讓廠能處理(lǐ)的汙水進入廠區進行處理)進入粗格柵(打撈較大的渣)到汙(wū)水(shuǐ)泵(提升汙水的高度)到細格柵(打撈較小的渣滓)。

二級處理(主體工藝)
去除有機物的主(zhǔ)體工藝,使用的工藝比較多(duō),比如傳統的活性(xìng)汙泥(ní)法、氧化溝法、生物濾池發、生(shēng)物(wù)轉盤發等,後麵要接上二沉池處理。主要去除汙水中(zhōng)呈(chéng)膠體和溶解狀(zhuàng)態的有機汙染物質(BOD/COD物質),去除氯可達(dá)90%以上,可以形象比喻成微生物吃掉了汙水中的有機物。

三級處理(深度處理)
有些主(zhǔ)體工(gōng)藝去除氮磷的效(xiào)果不是(shì)很好,排放水氨氮濃度大概在15ppm左右,磷濃度大概在3ppm左右。新的排放標準要求,氨氮<8ppm,磷<0.5ppm,需要再用串聯的工藝,可以在處理工藝末端(duān)投加除磷劑或者(zhě)氨氮去除劑(jì),利用強氧(yǎng)化、化學沉澱(diàn)法處理確(què)保各類指標合格。最後排放之(zhī)前要進行消毒,一(yī)般有加氯消毒,臭氧消毒,紫外線(xiàn)消毒(dú)。
整個過程(chéng)為通過粗格刪的原汙水經過汙水提升泵提升後,經過格刪或者篩率器,之後進入沉砂池.經過砂水分離的汙水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物(wù)理處理),初沉池的出水進入生物(wù)處理設備,有活性汙泥(ní)法和生物膜法,(其中(zhōng)活性汙泥法的反應器有曝氣池丶氧化溝等,生物膜法包括生物(wù)濾池,生物轉盤(pán),生物接觸氧(yǎng)化法和生物流化床),生物處理設備的出水(shuǐ)進入二次沉澱池,二沉池的出水經過消毒排放或者(zhě)進入(rù)三級處理,一級(jí)處理結(jié)束到此為二級處理。
各個汙水處理構築物的能耗(hào)分析
1. 汙(wū)水提(tí)升泵房
進入汙水處理廠(chǎng)的汙水(shuǐ)經過粗(cū)格(gé)刪進入(rù)汙水(shuǐ)提升泵房,之後被汙水泵提升至沉砂(shā)池的前池,水泵運行要消耗(hào)大量的能量,占汙水廠運行總能耗相當大的(de)比例,這與汙水流量和要提升的揚程有關.。
2. 沉砂池
沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒,沉砂池(chí)一(yī)般設於泵站前,倒虹管前(qián),以便減輕無機顆粒對水泵(bèng).管(guǎn)道的磨損,也可設於初(chū)沉池前,以減輕沉(chén)澱池(chí)負荷(hé)及改善(shàn)汙泥處理構築物的處理條件,常用的沉砂池有平流沉砂池,曝氣沉砂池.多(duō)爾(ěr)沉砂池和鍾式沉砂池.。
沉砂池中需要能量供(gòng)應的(de)主要是砂水分離器和吸砂機,以(yǐ)及曝氣沉砂池的曝氣係(xì)統,多爾沉砂池和鍾式沉砂池的動力係統.。
3. 初次沉澱(diàn)池
初次(cì)沉澱池是一級汙水處理廠的主題處理構築物,或作為二級汙水處理廠的預(yù)處理(lǐ)構築物設(shè)在生物處理構築(zhù)物的前麵(miàn),處理的對象是SS和部分BOD5,可(kě)改善生物處理構(gòu)築物的運行條件並降低其BOD5負荷,初沉池包括(kuò)平流沉(chén)澱池,輻流沉澱池(chí)和豎流沉澱池.。
初沉池的主要能(néng)耗設備是排泥裝置,比如鏈帶式刮泥機丶刮泥撇渣機和吸泥泵(bèng)等,但由於排泥周期的影響,初(chū)沉池的能耗是比較低的.。
4. 生物處理構築物
汙水生物處理(lǐ)單元過程(chéng)耗能(néng)量要占汙水廠直接能耗相當大的比例,它和汙泥處理的單(dān)元過程耗能量之和占汙水(shuǐ)廠直接能耗的60%以上,活性(xìng)汙泥法的曝氣係(xì)統的曝氣要(yào)消耗大(dà)量的電能,其基本上是聯係運行的(de).且功率較大,否則達不到較好的曝氣(qì)效果,處理效果(guǒ)也(yě)不好,氧化溝處理工藝安裝(zhuāng)的曝氣機也(yě)是能耗很大的設備,生物膜法處理設備和活性汙泥法相比能耗(hào)較低,但目前應用較少,是以後需要大力推廣(guǎng)的處理工藝.。
5. 二次沉澱池
二次沉澱池的能力消耗主要是在汙泥的抽吸和汙水表明(míng)漂浮物的去除上.能耗(hào)比較(jiào)低。
6. 汙泥處理
汙泥處理工藝中的濃縮池.汙泥脫水,幹燥都要消耗大量的電能,汙泥處理單元的能量消(xiāo)耗是相(xiàng)當大的,這些設備的電耗(hào)功率都很大。
針對各個處理構(gòu)築物的節能(néng)途徑
1. 汙水提升泵房
汙水提升泵(bèng)房要節省能(néng)耗,主要是考(kǎo)慮汙水(shuǐ)提升泵(bèng)如何進行電能節約,正確科學的選泵,讓水泵工作在(zài)高效段是有效的手段,合理利用地形(xíng),減少汙水的提升高度來降低水泵軸(zhóu)功率N也是有效的辦法,定期對水泵進行維護,減少摩擦也可以降低電耗.。
2. 沉砂池
采用平流沉砂,避免采用需要動力設備的沉砂(shā)池,如平(píng)流沉砂(shā)池,采用(yòng)重力排砂,避免使用機械排砂(shā),這些(xiē)措施都可大大節省能耗.。
3. 初次沉澱池(chí)
初次沉澱池的能耗較低,主要能量消耗在排泥設備上,采用靜水壓力法無疑會明顯降低能量的(de)消耗.。
4. 生物處理構築物
國外的學者通過能耗和費用效(xiào)益(yì)分析(xī)比較了生物處理工藝流(liú)程,他們認為處理設施大部分的能量消耗是發(fā)生在電機這類(lèi)單一的設備上,因而節能應從提高(gāo)全(quán)廠功率(lǜ)因數,選擇高效機電設備(bèi)及減少高峰用電要求等方麵入手,他們提出(chū)的節能措(cuò)施既包括改善電機的電氣性能,也包括解決運(yùn)轉的工(gōng)藝問題,還包括汙水廠產物中的(de)能量回收(Energy Recovery).。
曝氣係統的能耗相當大,對曝氣係(xì)統(tǒng)能耗能效的研究總是(shì)涉及到曝氣設備的改造和革新,新型的曝氣設備雖然層出不窮,但目前仍然(rán)可(kě)劃分為2類(lèi):
第1種(zhǒng)是采用淹沒式的多孔擴散頭或空氣噴嘴產生空氣泡將氧氣傳遞進水溶液(yè)的方法。
第2種是采用機械方法攪動汙水促使大氣中的氧溶於水的方法。
微孔曝氣.曝氣擴散頭的布局(jú)和曝氣(qì)係統的調節(jiē)這些都是節能的有(yǒu)效措施,在傳統活性汙泥處理廠曝氣池中辟出前端厭氧區,用淹沒式(shì)攪拌器混合的節能,生(shēng)物除磷方案,這一簡單的改造可以節省近20%的曝氣能(néng)耗,如果(guǒ)算上混(hún)合用能,節能也達到12%,自動控製係統的應用於汙水(shuǐ)處(chù)理節能,曝氣係統進行階段曝氣,溶解(jiě)氧存在(zài)濃度梯度,既減少了能耗,又可以改善處理效果,減少汙泥量。
生物膜法(fǎ)處理工藝采用厭氧(yǎng)處理可以明顯降低能(néng)量的消耗 。
5. 二次沉澱池
二次沉澱池中對(duì)排泥設備的研(yán)究和排泥方式的改善是降低能(néng)耗的有效方法。
6. 汙泥處理
汙泥處理係統節能研究(jiū)主(zhǔ)要(yào)集中於汙泥(ní)處(chù)理(lǐ)的能量回收,從汙水汙泥有機汙染物中回收能量用於處理(lǐ)過程早在上世紀初就已投入(rù)實踐,但能源危機之前一直不受重視,目前有兩種回收途徑:一是汙泥厭氧消化氣利用,一是汙泥(ní)焚燒熱的利用。
消化氣性質穩定,易於(yú)貯存(cún),它可通過內燃機或燃料電池轉化為機械能或電能,廢熱(rè)還可(kě)回收於消化汙泥加熱,因此利用消化氣能(néng)解決汙水廠(chǎng)不同程度的能量自給問(wèn)題(tí),林(lín)榮忱等人比較了沼氣發電機和燃料電池兩種利用形式,認為燃料電池能量利(lì)用率高,具有很好的發展前途,對消化氣的最大化利用是提高能效的主要方式,沼氣發電機組並網發電的研究和應用在國內已有應用實例,是大型汙水處理廠(chǎng)的沼氣綜合利(lì)用的可(kě)行途徑.。
另外一種能量回收方式是將城市固體廢物焚燒(shāo)場建在汙水處理廠旁,將固廢與汙水汙泥一起焚燒,獲得的電能用於處理廠的運轉。
城市汙水處理的能耗分(fèn)析研究與節(jiē)能技術和手(shǒu)段的發展往往並不同步,由於汙水處理(lǐ)能(néng)量平衡分析方法研究(jiū)的欠缺(quē),節能措(cuò)施的(de)製訂和實施常常超前,而多數節能途徑(jìng)和手段常常由處理廠的操作管理人員結合(hé)各處理設施實際情況提出,具有經驗性和(hé)個別性,不一定能(néng)適用於其他汙水廠(chǎng)甚(shèn)至是工藝相(xiàng)似的汙水廠,另一方麵,從廣義上說,汙水處理學科領域的(de)技術創新(xīn),新材料(liào)和新設備的使用都蘊涵著節能增效的潛力,因而節(jiē)能的途徑和手段往往是很寬泛(fàn)的。
結(jié)論
汙水處理是能(néng)源密集(energy intensity)型的綜(zōng)合(hé)技術,一段時期以來,能耗大.運(yùn)行費用高一定程度上(shàng)阻礙了我國城市汙水處理廠的建設,建成的一些處理廠也因能耗原因(yīn)處於停產和半停產狀態,在今後相當長(zhǎng)的一段時期內,能耗問題將成為城市汙水處理的瓶(píng)頸,能否解(jiě)決耗汙水廠的能耗問題,合(hé)理進行能源分配(pèi),已經(jīng)成為決(jué)定汙水(shuǐ)處理廠運行效(xiào)益好壞的關鍵因素,能耗是否較低,也(yě)是未來新(xīn)的汙水處理廠可行性分析的決定性因素,開發能效較高的汙水處理技術,合理設計及運行汙水處理廠,必將是未來汙水處理廠設(shè)計和運行的必由之路。


