環保污水處理常用的填料及其用途性能和幾種常見的水處理工藝對比
在污水處理工程中通常都需要用到填料,填料一般分為掛膜,沉淀,吹脫等樣式。由于填料的性價比較高,效果也比較好。所以一些用地緊張或提標上會用到,但是因填料的一些局限性并不是每個工藝都適用。
1.軟性纖維填料
成分:PE中心繩+醛化維綸絲花束
適用范圍:易掛、脫膜,污泥減量效果明顯,整體使用效果很好,成本一般,性價比較好,適用于大型污水處理裝置。
2.半軟性填料
成分:PE中心繩+PE環片
適用范圍:適合兼氧、厭氧,也有用于曝氣池。半軟性填料具有特殊的結構和水力性能,孔隙率大(>96%),流阻小,不易纏結、堵塞,難掛膜、污泥減量不明顯。一般適用于小型的污水處理。
3.組合纖維填料
成分:PE中心繩+PE環片+醛化維綸絲花束
適用范圍:適合兼氧、厭氧, 曝氣池。易掛、脫膜,污泥減量效果明顯,整體使用效果很好,性價比較好,適用于大型污水處理裝置。
4.彈性立體填料
成分:PE中心繩+PP彈性絲
適用范圍:適合兼氧、厭氧,少量用于曝氣池。易掛、脫膜,污泥減量效果明顯,整體使用效果較差,成本較低,性價比較低,適用于一般中小型污水處理裝置。
5.懸浮填料
成分:PE球殼+醛化維綸絲花束或者PP寬扁絲帶
適用范圍:適合兼氧、厭氧,也有用于曝氣池。易掛、脫膜,污泥減量效果一般,整體使用效果一般,成本較高,適用于改造或小型污水處理裝置及流化床。
6.MBBR專用懸浮填料
適用范圍:適用于自來水遠水處理,效果很好,也可以用于污水處理裝置的厭氧池、曝氣池、生物流化床。成本較高,性價比較高。
7.梅花環
成分:PP
適用范圍:適用于占地面積較小的塔式小型生物膜法處理裝置。
8.生物轉盤
成分:玻璃鋼或塑料
適用范圍:適用于日處理量不大的,膜法生物處理裝置。
9.纖維球填料
成分:滌綸纖維
適用范圍:適用于高效過濾器、生物流化床。
10.蜂窩斜(直)管填料
成分:PP或PVC
適用范圍:直管適用于小型生物膜法污水處理裝置,斜管適用于沉淀池。
11.鮑爾環、階梯環、多面球、拉西環、海爾環
成分:PP
適用范圍:適用于空氣處理過濾塔、污水處理裝置、流化床裝置。
12.立體網狀填料
序號 | 填料名稱 | 適合工藝 | 材料、組成、結構 | 安裝方式 | 比表面積 | 優缺點 |
1 | 軟性纖維填料 | 生物膜法 | PE中心繩+醛化維綸絲花束 | 框架捆綁懸掛 | 較大 | 適合兼氧、厭氧,也有用于曝氣池。易掛、脫膜,污泥減量 效果明顯,整體使用效果很好,成本一般,性價比較好,適用于大型污水處理裝置。 |
2 | 組合纖維填料 | 生物膜法 | PE中心繩+PE環片+醛化維綸絲花束 | 框架捆綁懸掛 | 較大 | 適合兼氧,厭氧,曝氣池。易掛、脫膜,污泥減量效果明顯,整體使用效果很好,性價比較好,適用于大型污水處 理裝置。 |
3 | 半軟性填料 | 生物膜法 | PE中心繩+PE環片+醛化維綸絲花束 | 框架捆綁懸掛 | 不大 | 適合兼氧、厭氣,也有用于曝氣池。半軟性填料具有特殊的結構和水力性能,孔隙率大(大于96%),流阻小,不易纏結、堵塞,難掛膜,污泥減量不明顯。一般適用于小型的污水處理。 |
4 | 彈性立體填料 | 生物膜法 | PE中心繩+PP彈性絲 | 框架捆綁懸掛 | 較小 | 適合兼氧、厭氣,少量用于曝氣池。易掛、脫膜,污泥減量效果明顯,一般適用于小型的污水處理。 |
5 | 懸浮填料 | 膜法或流化床 | PE球殼+醛化維綸絲花束或者PP寬扁絲帶 | 池內隨意放置 | 略小 | 適合兼氧,厭氧,也有用于曝氣池。易掛,脫膜,污泥減量效果一般,整體使用效果一般,成本較高,適用于改造或小型污水處理裝 置及流化床。 |
6 | 斜懸式多孔懸浮填料(MBBR) | 膜法或流化床 | PP | 池內隨意放置 | 略小 | 適用于自來水遠水處理,效果很好,也可以用于污水處理裝置的厭氧池,曝氣池、生物流化床,成本較高,性價比較高。 |
7 | 纖維球填料 | 塔式過濾器 | 滌綸纖維 | 塔內自然投放 | 較大 | 適用于高效過濾器、生物流化床。 |
8 | 梅花環 | 膜法或氣濾塔 | PP | 塔內有序堆放 | 一般 | 適用于占地面積較小的塔式小型生物膜法處理裝置。 |
9 | 生物轉盤 | 生物膜法 | 玻璃鋼或塑料 | 池面固定安裝 | 較小 | 適用于日處理量不大的膜法生物處理裝置。 |
10 | 蜂窩斜(直)管填料 | 膜法或沉淀池 | PP或PVC | 框架支撐 | 較小 | 直管適用于小型生物膜法污水處理裝置,斜管適用于沉淀池 |
11 | 鮑爾環、階梯環、多面球、拉西環、海爾環 | 膜法或氣濾塔 | PP | 堆放或者投放 | 一般 | 適用于空氣處理過濾塔、污水處理裝置、流化床裝置。 |
水 處 理 工 藝 對 比
1.UASB內污泥濃度高,平均污泥濃度為20-40gVSS/1;
2.有機負荷高,水力停留時間長,采用中溫發酵時,容積負荷一般為10kgCOD/m3.d左右;
3.無混合攪拌設備,靠發酵過程中產生的沼氣的上升運動,使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態,對下部的污泥層也有一定程度的攪動;
4.污泥床不填載體,節省造價及避免因填料發生堵賽問題;
5.UASB內設三相分離器,通常不設沉淀池,被沉淀區分離出來的污泥重新回到污泥床反應區內,通常可以不設污泥回流設備。
UASB的主要缺點
1.進水中懸浮物需要適當控制,不宜過高,一般控制在100mg/l以下;
2.污泥床內有短流現象,影響處理能力;
3.對水質和負荷突然變化較敏感,耐沖擊力稍差。
SBR的主要優點
1.理想的推流過程使生化反應推動力增大,效率提高,池內厭氧、好氧處于交替狀態,凈化效果好。
2.運行效果穩定,污水在理想的靜止狀態下沉淀,需要時間短、效率高,出水水質好。
3.耐沖擊負荷,池內有滯留的處理水,對污水有稀釋、緩沖作用,有效抵抗水量和有機污物的沖擊。
4.工藝過程中的各工序可根據水質、水量進行調整,運行靈活。
5.處理設備少,構造簡單,便于操作和維護管理。
6.反應池內存在DO、BOD5濃度梯度,有效控制活性污泥膨脹。
7.SBR法系統本身也適合于組合式構造方法,利于廢水處理廠的擴建和改造。
8.脫氮除磷,適當控制運行方式,實現好氧、缺氧、厭氧狀態交替,具有良好的脫氮除磷效果。
9.工藝流程簡單、造價低。主體設備只有一個序批式間歇反應器,無二沉池、污泥回流系統,調節池、初沉池也可省略,布置緊湊、占地面積省。
SBR的主要缺點
1.自動化控制要求高。
2.排水時間短(間歇排水時),并且排水時要求不攪動沉淀污泥層,因而需要專門的排水設備(潷水器),且對潷水器的要求很高。
3.后處理設備要求大:如消毒設備很大,接觸池容積也很大,排水設施如排水管道也很大。
4.潷水深度一般為1~2m,這部分水頭損失被白白浪費,增加了總揚程。
5.由于不設初沉池,易產生浮渣,浮渣問題尚未妥善解決。
A/O工藝
基本原理
A/O是Anoxic/Oxic的縮寫,它的優越性是除了使有機污染物得到降解之外,還具有一定的脫氮除磷功能,是將厭氧水解技術用為活性污泥的前處理,所以A/O法是改進的活性污泥法。
A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉化成可溶性有機物,當這些經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,異養菌將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過回流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態氮(N2)完成C、N、O在生態中的循環,實現污水無害化處理。
(A/O)生物脫氮流程具有以下優點:
1.效率高。該工藝對廢水中的有機物,氨氮等均有較高的去除效果。當總停留時間大于54h,經生物脫氮后的出水再經過混凝沉淀,可將COD值降至100mg/L以下,其他指標也達到排放標準,總氮去除率在70%以上。
2.流程簡單,投資省,操作費用低。該工藝是以廢水中的有機物作為反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源。尤其,在蒸氨塔設置有脫固定氨的裝置后,碳氮比有所提高,在反硝化過程中產生的堿度相應地降低了硝化過程需要的堿耗。
3.缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有機物的去除率分別為62%和36%,故反硝化反應是最為經濟的節能型降解過程。
4.容積負荷高。由于硝化階段采用了強化生化,反硝化階段又采用了高濃度污泥的膜技術,有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度,與國外同類工藝相比,具有較高的容積負荷。
5.缺氧/好氧工藝的耐負荷沖擊能力強。當進水水質波動較大或污染物濃度較高時,本工藝均能維持正常運行,故操作管理也很簡單。通過以上流程的比較,不難看出,生物脫氮工藝本身就是脫氮的同時,也降解酚、氰、COD等有機物。結合水量、水質特點,我們推薦采用缺氧/好氧(A/O)的生物脫氮(內循環) 工藝流程,使污水處理裝置不但能達到脫氮的要求,而且其它指標也達到排放標準。
A/O工藝的缺點:
1.由于沒有獨立的污泥回流系統,從而不能培養出具有獨特功能的污泥,難降解物質的降解率較低;
2.若要提高脫氮效率,必須加大內循環比,因而加大了運行費用。另外,內循環液來自曝氣池,含有一定的DO,使A段難以保持理想的缺氧狀態,影響反硝化效果,脫氮率很難達到90%。
3.影響因素,水力停留時間 (硝化>6h ,反硝化<2h )污泥濃度MLSS(>3000mg/L)污泥齡( >30d )N/MLSS負荷率(<0.03 )進水總氮濃度( <30mg/L)