山西省朔州市食品加工廠污水處理設(shè)備廠家

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山西省朔州市食品加工廠污水處理設(shè)備廠家
 

污水處理工藝流程分析

在這十年中，MBR體系已經(jīng)在解決我們生活中的污水、醫(yī)院中的廢水、垃圾在滲出的液體、工業(yè)廢水和所有濃度比較高、不容易降解的工業(yè)廢水在發(fā)揮了重要作用。MBR需實(shí)行預(yù)處理，大多數(shù)是與其他工藝相聯(lián)合的形式。

2.1 MBR-厭氧/缺氧交替工藝

交替式厭氧/缺氧-膜生物反應(yīng)器（A-A/A-M)工藝可提高生活污水脫氮除磷效果。該工藝由一個交替缺氧/厭氧反應(yīng)池和內(nèi)置膜過濾單元的好氧池組成。通過好氧池底部回流污泥流向的改變，使得兩個獨(dú)立反應(yīng)器（A和B)內(nèi)依次形成缺氧和厭氧環(huán)境，實(shí)現(xiàn)同步厭氧釋磷、缺氧反硝化脫氮，及好氧吸磷、硝化、去除BOD等過程。好氧反應(yīng)器進(jìn)行連續(xù)曝氣減緩膜污染的進(jìn)程，延長清洗周期。該工藝對COD、TN、TP的平均去除率分別達(dá)到93%、67.4%和94.1%。

2.2 A2/0 + MBR工藝

A2/0+MBR技術(shù)是把過去的A2/0技術(shù)與MBR技術(shù)相結(jié)合，使它們的優(yōu)點(diǎn)相互彌補(bǔ)，相互配合，能夠有效的排除主要污染物質(zhì)。A2/0+MBR體系中發(fā)生的高污泥濃度不但減少了水力停留時間，且具有同步硝化反硝化、反硝化除磷等階段，就說是在C/N較低的前提下，也能確保優(yōu)良的脫氮除磷效應(yīng)。運(yùn)用A2/0+MBR工藝處置市區(qū)污水，試驗(yàn)證明：MBR池的污泥濃度達(dá)8.2g/L，CODCr、TN與氨氮的去除率分別達(dá)93.0%、78.5%和94.7%。

2.3 PAC-MBR工藝（粉末活性炭-膜生物反應(yīng)器）

PAC-MBR組合工藝是指將PAC投加至MBR污泥混合液中污泥絮體以PAC顆粒為骨架，吸附和絮凝污泥混合液中微細(xì)膠體、胞外聚合物EPS(Extraeelluar Polymeric substanees )、溶解性有機(jī)物等，使污泥顆粒粒徑變大,抗壓能力增強(qiáng)，膜面沉積層孔隙率提高，壓密性降低，從而降低膜過濾阻力和膜污染程度，提高膜通量。同時，由于PAC污泥絮體的吸附和生物降解作用協(xié)同，形成生物活性炭，使有機(jī)污染物降解去除率得到提高，PAC得以再生。MBRPA和MBR工藝處理生活污水的對比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，由于PAC的存在大大改善了膜污染狀況，從而延長了膜清洗周期。

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MBR存在的問題

MBR突出的特征是占地面積小，耐沖擊負(fù)荷，出水水質(zhì)優(yōu)良，自動化程度高容易管理，但MBR工藝現(xiàn)在仍然存在的某些問題。

3.1 處理能力降低的風(fēng)險

MBR通常在恒定通量下進(jìn)行，為了持續(xù)運(yùn)行要求MBR不能超過極限通量,超過這個極限會產(chǎn)生膜污染，那么多余的水就無法通過膜孔徑，產(chǎn)水率下降。很多MBR工藝在實(shí)際運(yùn)行過程中隨著時間的積累，其處理能力不斷下降，很多水廠的處理能力甚至不足設(shè)計(jì)之初的50%。美國環(huán)保局認(rèn)為，如果MBR工藝的進(jìn)水峰值流量超過平均流量的1.5~2倍，就需設(shè)置流量調(diào)節(jié)池，或者備有大量的膜組件以保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

3.2 投資成本與運(yùn)行成本較高

如今，膜組件是MBR處理系統(tǒng)中主要組成部分，同時也是技術(shù)含量及價值大的部分,其成本占據(jù)整體設(shè)備投入的多部分。此外，MBR需要*的設(shè)備以滿足其自動化的要求，這也增加了其成本。浸沒式MBR工藝，需加大曝氣強(qiáng)度，造成能耗上升。另外，膜組件壽命有限，達(dá)到一定使用年先后需更換膜組件。據(jù)分析，國內(nèi)MBR投資成本在2000~2500元/m3，是傳統(tǒng)活性污泥法項(xiàng)目建設(shè)成本的1. 5倍左右。 

3.3 預(yù)處理與自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)不足而產(chǎn)生的風(fēng)險

通常MBR工藝需先經(jīng)過預(yù)處理再進(jìn)入膜處理反應(yīng)器內(nèi)。預(yù)處理不到位或者不經(jīng)預(yù)處理便進(jìn)入膜反應(yīng)器內(nèi)必會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。MBR工藝自動化程度比傳統(tǒng)活性污泥工藝高很多，膜組件需定期清洗、組

一級處理，主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經(jīng)過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。一級處理屬于二級處理的預(yù)處理。 
 

二級處理，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)(BOD，COD物質(zhì))，去除率可達(dá)90%以上，使有機(jī)污染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 
 

三級處理，進(jìn)一步處理難降解的有機(jī)物、氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機(jī)物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂率法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。 
 

整個過程為通過粗格刪的原污水經(jīng)過污水提升泵提升后，經(jīng)過格刪或者篩率器，之后進(jìn)入沉砂池，經(jīng)過砂水分離的污水進(jìn)入初次沉淀池，以上為一級處理(即物理處理)，初沉池的出水進(jìn)入生物處理設(shè)備，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反應(yīng)器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法和生物流化床)，生物處理設(shè)備的出水進(jìn)入二次沉淀池，二沉池的出水經(jīng)過消毒排放或者進(jìn)入三級處理，一級處理結(jié)束到此為二級處理，三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設(shè)備，一部分進(jìn)入污泥濃縮池，之后進(jìn)入污泥消化池，經(jīng)過脫水和干燥設(shè)備后，污泥被后利用。 
 

各個處理構(gòu)筑物的能耗分析

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污水提升泵房

進(jìn)入污水處理廠的污水經(jīng)過粗格刪進(jìn)入污水提升泵房，之后被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵運(yùn)行要消耗大量的能量，占污水廠運(yùn)行總能耗相當(dāng)大的比例，這與污水流量和要提升的揚(yáng)程有關(guān)。

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沉砂池

沉砂池的功能是去除比重較大的無機(jī)顆粒。沉砂池一般設(shè)于泵站前、倒虹管前，以便減輕無機(jī)顆粒對水泵、管道的磨損；也可設(shè)于初沉池前，以減輕沉淀池負(fù)荷及改善污泥處理構(gòu)筑物的處理?xiàng)l件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池。 

沉砂池中需要能量供應(yīng)的主要是砂水分離器和吸砂機(jī)，以及曝氣沉砂池的曝氣系統(tǒng)，多爾沉砂池和鐘式沉砂池的動力系統(tǒng)。 

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初次沉淀池

初次沉淀池是一級污水處理廠的主題處理構(gòu)筑物，或作為二級污水處理廠的預(yù)處理構(gòu)筑物設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的前面。處理的對象是SS和部分BOD5，可改善生物處理構(gòu)筑物的運(yùn)行條件并降低其BOD5負(fù)荷。初沉池包括平流沉淀池，輻流沉淀池和豎流沉淀池。 

初沉池的主要能耗設(shè)備是排泥裝置，比如鏈帶式刮泥機(jī)，刮泥撇渣機(jī)，吸泥泵等，但由于排泥周期的影響，初沉池的能耗是比較低的。 

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生物處理構(gòu)筑物

污水生物處理單元過程耗能量要占污水廠直接能耗相當(dāng)大的比例，它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上?；钚晕勰喾ǖ钠貧庀到y(tǒng)的曝氣要消耗大量的電能，其基本上是運(yùn)行的，且功率較大，否則達(dá)不到較好的曝氣效果，處理效果也不好。氧化溝處理工藝安裝的曝氣機(jī)也是能耗很大的設(shè)備。生物膜法處理設(shè)備和活性污泥法相比能耗較低，但目前應(yīng)用較少，是以后需要大力推廣的處理工藝。 

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二次沉淀池

二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上，能耗比較低。 

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污泥處理

污泥處理工藝中的濃縮池，污泥脫水，干燥都要消耗大量的電能，污泥處理單元的能量消耗是相當(dāng)大的，這些設(shè)備的電耗功率都很大。 

針對各個處理構(gòu)筑物的節(jié)能途徑

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污水提升泵房

污水提升泵房要節(jié)省能耗，主要是考慮污水提升泵如何進(jìn)行電能節(jié)約，正確科學(xué)的選泵，讓水泵工作在高效段是有效的手段，合理利用地形，減少污水的提升高度來降低水泵軸功率N也是有效的辦法，定期對水泵進(jìn)行維護(hù)，減少摩擦也可以降低電耗。 

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沉砂池

采用平流沉砂，避免采用需要動力設(shè)備的沉砂池，如平流沉砂池。采用重力排砂，避免使用機(jī)械排砂，這些措施都可大大節(jié)省能耗。

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初次沉淀池

初次沉淀池的能耗較低，主要能量消耗在排泥設(shè)備上，采用靜水壓力法無疑會明顯降低能量的消耗。 

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生物處理構(gòu)筑物

國外的學(xué)者通過能耗和費(fèi)用效益分析比較了生物處理工藝流程，他們認(rèn)為處理設(shè)施大部分的能量消耗是發(fā)生在電機(jī)這類單一的設(shè)備上，因而節(jié)能應(yīng)從提高全廠功率因數(shù)、選擇高效機(jī)電設(shè)備及減少高峰用電要求等方面入手。他們提出的節(jié)能措施既包括改善電機(jī)的電氣性能，也包括解決運(yùn)轉(zhuǎn)的工藝問題，還包括污水廠產(chǎn)物中的能量回收(Energy Recovery)。

曝氣系統(tǒng)的能耗相當(dāng)大，對曝氣系統(tǒng)能耗能效的研究總是涉及到曝氣設(shè)備的改造和革新。新型的曝氣設(shè)備雖然層出不窮，但目前仍然可劃分為2類:第1種是采用淹沒式的多孔擴(kuò)散頭或空氣噴嘴產(chǎn)生空氣泡將氧氣傳遞進(jìn)水溶液的方法，第2種是采用機(jī)械方法攪動污水促使大氣中的氧溶于水的方法。微孔曝氣，曝氣擴(kuò)散頭的布局和曝氣系統(tǒng)的調(diào)節(jié)這些都是節(jié)能的有效措施。在傳統(tǒng)活性污泥處理廠曝氣池中辟出前端厭氧區(qū)，用淹沒式攪拌器混合的節(jié)能、生物除磷方案。這一簡單的改造可以節(jié)省近20%的曝氣能耗，如果算上混合用能，節(jié)能也達(dá)到12%。自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用于污水處理節(jié)能，曝氣系統(tǒng)進(jìn)行階段曝氣，溶解氧存在濃度梯度，既減少了能耗，又可以改善處理效果，減少污泥量。

生物膜法處理工藝采用厭氧處理可以明顯降低能量的消耗。 

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二次沉淀池

二次沉淀池中對排泥設(shè)備的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。 

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污泥處理

污泥處理系統(tǒng)節(jié)能研究主要集中于污泥處理的能量回收。從污水污泥有機(jī)污染物中回收能量用于處理過程早在上世紀(jì)初就已投入實(shí)踐，但能源危機(jī)之前一直不受重視。目前有兩種回收途徑：一是污泥厭氧消化氣利用，一是污泥焚燒熱的利用。 

消化氣性質(zhì)穩(wěn)定、易于貯存，它可通過內(nèi)燃機(jī)或燃料電池轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或電能，廢熱還可回收于消化污泥加熱。因此利用消化氣能解決污水廠不同程度的能量自給問題。林榮忱等人比較了沼氣發(fā)電機(jī)和燃料電池兩種利用形式，認(rèn)為燃料電池能量利用率高，具有很好的發(fā)展前途。對消化氣的大化利用是提高能效的主要方式。沼氣發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電的研究和應(yīng)用在國內(nèi)已有應(yīng)用實(shí)例，是大型污水處理廠的沼氣綜合利用的可行途徑。 

另外一種能量回收方式是將城市固體廢物焚燒場建在污水處理廠旁，將固廢與污水污泥一起焚燒，獲得的電能用于處理廠的運(yùn)轉(zhuǎn)。 

城市污水處理的能耗分析研究與節(jié)能技術(shù)和手段的發(fā)展往往并不同步。由于污水處理能量平衡分析方法研究的欠缺，節(jié)能措施的制訂和實(shí)施常常超前。而多數(shù)節(jié)能途徑和手段常常由處理廠的操作管理人員結(jié)合各處理設(shè)施實(shí)際情況提出，具有經(jīng)驗(yàn)性和個別性，不一定能適用于其他污水廠甚至是工藝相似的污水廠;另一方面，從廣義上說，污水處理學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新、新材料和新設(shè)備的使用都蘊(yùn)涵著節(jié)能增效的潛力，因而節(jié)能的途徑和手段往往是很寬泛的。 

四．結(jié)論

污水處理是能源密集(energy intensity)型的綜合技術(shù)。一段時期以來，能耗大、運(yùn)行費(fèi)用高一定程度上阻礙了我國城市污水處理廠的建設(shè)，建成的一些處理廠也因能耗原因處于停產(chǎn)和半停產(chǎn)狀態(tài)。在今后相當(dāng)長的一段時期內(nèi)，能耗問題將成為城市污水處理的瓶頸。能否解決耗污水廠的能耗問題，合理進(jìn)行能源分配，已經(jīng)成為決定污水處理廠運(yùn)行效益好壞的關(guān)鍵因素。能耗是否較低，也是未來新的污水處理廠可行性分析的決定性因素，開發(fā)能效較高的污水處理技術(shù)，合理設(shè)計(jì)及運(yùn)行污水處理廠，必將是未來污水處理廠設(shè)計(jì)和運(yùn)行的必由之路。