本文對日本流離球技術(shù)在污水處理方面作了試驗研究,試驗結(jié)果表明它達到凈化目的,可不設(shè)調(diào)節(jié)池、初沉、二沉池以及污泥處理系統(tǒng) CODcr去除率可達到 60%~ 70%,BOD5去除率達80%,與一般傳統(tǒng)的生化技術(shù)相比一次性投資省,占地面積小,運行費用特低,自動化程度高,這是符合我國國情污水處理站的新穎技術(shù)。
流離球是采用不溶性小石塊用粘結(jié)劑制成多孔性集合型球體,結(jié)構(gòu)新穎,機械強度高,使用壽命長,克服了過去填料中安裝復(fù)雜,維修管理困難,也解決了過去各種填料共性問題,易結(jié)球、堵塞、不易掛膜等缺點,克服了載體填料中動力消耗高,反沖洗水量大等不足之處,易國產(chǎn)化,流離球是近代水處理的一種新穎方法。
一、流離球技術(shù)性能簡述
所謂的流離現(xiàn)象,是一種自然現(xiàn)象。流體在流動中總存在著不同流速慢的場所,同體物在流體的流動中,總是由流速快的一側(cè)向流速慢的一側(cè)集聚,這種現(xiàn)象稱之為“流離”。
流離亦稱之為流動的固液分離,其技術(shù)稱為流離技術(shù),它是常用的沉淀、過濾以外的另一種固液分離技術(shù)。
生化流離是產(chǎn)生于近5~10年內(nèi)一種有機廢水處理的新技術(shù),這種凈化技術(shù)在無壓力、只需水作稍微流動、填料為碎石球的集合作(流離球),污水在流動中存在著球體外流速快,球體內(nèi)流速慢的場所,污水中漂浮物集中在流速慢的地方即產(chǎn)生流離。再結(jié)合生化分解,即構(gòu)成了生化流離技術(shù)。
生化流離遵循四個原則,則可消除污泥發(fā)生。
(1)聚結(jié)固形物----微生物大量繁殖;
(2)使聚結(jié)的固形物產(chǎn)生移動;
?。?)移動時,好氧、厭氧過程多次重復(fù)發(fā)生;
(4)固形物在構(gòu)筑物內(nèi)不斷移動,其停留時間接口單位計算。
用以上四原則判斷加下三種固液分離原理就可以得知。
沉淀:分離的團體堆積在池底部無移動性能,原封不動的單一環(huán)境,故不分解。
過濾:被介質(zhì)過濾下來的懸浮物,聚集到一處,其狀態(tài)和沉淀原理一樣,難以移動,因此亦不分解。
流離:集中碎石集合體內(nèi),經(jīng)過厭氧狀態(tài)使其水解酸化、流出、再被好氧分解,因此污泥通過碎石集合作連續(xù)不斷的流離,產(chǎn)生分解和消化。以上得知生化流離,不需要處理污泥,所以是目前凈化有機污水工藝中的較理想的方案。其主要性能如下:
?。?)填料與水平面構(gòu)成的角度越小,再分配水流能力越強,微生物和有機物之間接觸也越充分,溶解性CODcr去除效果越好;
?。?)流離球是多孔小石塊,粘結(jié)成球體,將生物膜附著速率和生物量累積速率加快,由于多孔球體受剪力而造成的生物量損失較少,多孔球體在水的流動分解有機物在多變環(huán)境的條件下進行,其性能較平衡高效;
?。?)實際運行過程中流離球是當(dāng)作濾池中的填料使用,同時起到流離作用,對微生物生長快,啟動時間短,可維持較高的生化量;
?。?)設(shè)備裝置:水是從球體內(nèi)穿梭進出,水流動是以展流相均勻流動,曝氣從流離球的底部向上,豎向鼓氣,放它是以氣、固、液三位一體混合在水中的推流,使附著在石球體上絮凝體狀物,隨水波沖動逐步漸漸流出,故氧的利用率較高,動能消耗低;
?。?)小石塊在運行過程中是以好氧,厭氧狀的多變環(huán)境發(fā)生,水從球體潺潺流動,將臟水凈化,從實測表中得出效果較好,一般CODcr去除率達60%~70%此關(guān)鍵流程簡化,占地面積小,基建費用低,運轉(zhuǎn)費省,自動化程度高。
二、流高球技術(shù)的特點
?。╨)突破了傳統(tǒng)的處理方法;
(2)施工簡單。管理方便,基本可實現(xiàn)無人管理;
?。?)小石塊與進水構(gòu)成角度小,接觸充分,溶解性CODcr去除率高達6O%~7O%;
(4)易掛膜,脫落快;
(5)它無需活性污泥墻菌,它可自行掛膜,對微生物生長快,故啟動時間短;
?。?)占地面積?。o沉淀及污泥處理系統(tǒng))投資省,運行費用特低,自動化程度高;
?。?)使用壽命可達幾十年之久;
?。?)適用于有機廢水、污水處理裝置;
?。?)由于產(chǎn)生污泥量少,不但簡化了處理流程,同時又將污泥的二次污染,減少到了最小程度。
三、運行試驗
該技術(shù)引進后又結(jié)合我國污水不同條件下進行試驗和掃描、核實工作。1999年4月在上海某化工廠污水站中進行試驗。
1、試驗設(shè)備裝置
鐵制棺寬1000mm,高1200mm,長18000mm,每隔400mm裝置一個曝氣頭。
2、試驗情況
·第一階段電月11日,進水天塔自馴化,盡月 12日出水,進水 CODcr248mg/L,出水 CODcrll3mg/L。
·第二階段運行 20天進水 CODcr343.3mg/L,出水CODcr118.4mg/L,平均去除率達60%,詳見市站監(jiān)測報告(見表1、表2)。
從報告中獲得數(shù)據(jù),該廠污水除生活污水外,同時流入部分生產(chǎn)廢水。沖擊負荷很大,分解困難,CODcr最大值為882mg/L.最小值為164mg/L,去除率在60%~70%,NH3一N去除率較低僅為 34%左右。
試驗進行中證實流離球是有權(quán)分解,它。的特性能把污泥消化,放日方資料中認為采用該新技術(shù)是無污泥,試驗中證實泥是極少,但不等于沒有污泥。
四、流高球技術(shù)試驗研究
由日本引進aquatech.公司研制的流離球技術(shù)處理石化股份公司的污水,從4月11日開始進水,至今已運行近二個月。試驗裝置為一鐵槽,18×1.0×1.2(m)(L×B×H),每隔0.4m置一曝氣頭,槽內(nèi)裝滿流離體,具體裝置見圖一
由試驗可知,流離球技術(shù)從運轉(zhuǎn)情況看,可分兩個階段,第一階段,能把污水中的懸浮物它集到小石塊內(nèi)部,因為試驗一開始,沒有生化時間和細菌培養(yǎng)過程,就可使出水清澈,本試驗4月11日進水,4月 12日進水CODcr 為348mg/L,出水 CODcr 即為 113mg/L,到4月30日仍進水CODcr 平均值為34.33mg/L,出水CODcr 平均值118.14mg/L,平均處理率為66%。第二階段,在球內(nèi)慢慢培養(yǎng)起微生物和細菌,在小石塊內(nèi)部反復(fù)地交替進行厭氧一好氧過程,因此,能把污泥分解為CO2、H2O和溶解性無機鹽,使經(jīng)流離球反應(yīng)池處理后的水不再需要初沉池和二沉池。圖2為流離球技術(shù)運行約數(shù)十天后的球內(nèi)細菌和生物生長情況。
試驗主要是調(diào)節(jié)爆氣量與臺水CODcr之間的關(guān)系,一般爆氣不宜過高,平均為3.3m3/h.m2,山水前CODcr保持在4~5mg/L為宜。
試驗采用的是金山石化污水處理廠的廢水,其中沖擊負荷大,分解較困難,CODcr最大進水濃度曾達822mg/L,最小在164mg/L,CODcr去除率在60%左右,數(shù)據(jù)見表1。BOD5去除率在79.3%,TP的去除率為81%,NO3-N的去除率為88%。本試驗對NO3-N的去除率較低,為34%。 #p#分頁標(biāo)題#e#
綜觀試驗結(jié)果,我們認為,流離球技術(shù)是一個極好的污水處理方法,它能把污泥消化掉,因民產(chǎn)生剩余污泥量很少,污泥也可回流處理。所以不再需要傳統(tǒng)的污泥二次沉淀、濃縮、污泥消化、污泥脫水等煩雜的工序、工藝流程簡單,操作方便,占地面積小。由于不設(shè)初沉他、二沉池和污泥處理系統(tǒng),使整個污水處理流程變得非常簡單,操作及管理也容易。由于工藝不設(shè)污泥處理系統(tǒng),從而使運行資席大大降低。流離球很容易實現(xiàn)國產(chǎn)化,因此成本可以大幅度的降低、比起其它的生物處理方法應(yīng)該一次性投資和經(jīng)常的運行費用均比較低,此方法在我國是可行的。
五、日本佳力克即流離球(流離球處理生活污水試驗)
生物相照片說明:
試驗測驗從1999年4月14日開始,中間經(jīng)過自種培養(yǎng)和馴化階段至5月20日,進入了正常的造行階段,活性污泥較為豐滿。我們從進口處、5m、10m、15m處,及表面的壓塊石頭上進行了鏡檢,拍取了較多的生物照片,現(xiàn)將有代表性的照片編輯如下:
1、進水口至5m范圍內(nèi)呈厭氧態(tài),以菌膠團為主體。
2、5~1Om友出現(xiàn)草履蟲等無后生動物出現(xiàn),污泥在球體表現(xiàn)呈暗灰色,污泥呈絲網(wǎng)長達2~3m。厭氧焊氧態(tài)。
3、10~15m出口處,出現(xiàn)大量的活躍的草履蟲、輪蟲、太陽蟲,線蟲等,污泥呈灰色,好氧狀態(tài)。
4、從10~15m水質(zhì)和生物相變化不大。
六、存在問題
流離球的氣量與常規(guī)有機負荷計算不一樣它是根據(jù)懸浮物濃度得出滯留時間來計算,該數(shù)據(jù)尚需進行探索研究。