1、污水处理过程的解决方案 一、前言 ： 随着中国国内的经济发展，工业生产快速增长，工业的污染越来越严重，人们关心自己的居住环境越来越重视，国内各地都在新建城市和工业污水处理厂，我公司针对污水处理的工艺情况 ， 满足污水处理厂的生产控制要求，实现相关的技术功能，我 公司 结合以往工程技术经验和详尽的 用户需求分析，决定 推荐 采用我公司的 SunyPCC800 集散控制系统，来完成整个污水处理厂的监控。 二、 污水处理 工艺 流程 ： 污水处理的工艺流程如下： 中控室的模拟屏如下： 由污水处理的工艺流程可以总结出 系统主要功能 如下： （ 1）对主要工艺和水质如 PH 值、液位等进行在线检测，并采
2、集记录和进行超限报警。 （ 2）对主要工艺设备进行监测（电机流量），如有故障，及时报警，并有部分保护功能。 （ 3）对各管道泵、潜水搅拌机实行恒压变频控制，保证节能降耗。 （ 4）对进水温度进行在线检测，自动实现定向导流。 （ 5）对初曝池、好氧池的溶解氧与风机实现联动。 （ 6）对主要的工艺设备具有两级控制方式：中控室控制和现场设备控制。 三、污水处理过程 工艺简述 ： 3、 1 概述 ： 在污水处理工程中，对于污水的 PH 值调节，一般都采用典型的 分程控制，其控制原理图如下所示： 通过 PH 计，采集污水的 PH 值信号，将测量值与设定值比较，根据比较差值，决定加酸或者加碱，并通过 PI
3、D 运算，决定调整液的添加量。 3、 2 MSBR 法 ： 在污水处理过程中，我们采用 MSBR 法来除去制药污水中溶解性 BOD 等，提高污水处理的效果，达到 GB8978-1996的要求。 MSBR(Modified Sequencing Batch Reactor)是改良式序列间歇反应器 ,是C.Q.Yang 等人根据 SBR 技术特点 1 3,结合传统活性污泥法技术 ,研究开发的一DOT PH 测量值 A TR A/M T f (x) ST + PH 设定值 K dt/t f1(x) f2(x) TR A/M T f (x) ZT 加酸 加碱 种更为理 想的污水处理系统。 MSBR 既
4、不需要初沉池和二沉池 ,又能在反应器全充满并在恒定液位下连续进水运行。采用单池多格方式 ,结合了传统活性污泥法和 SBR技术的优点 4 5。不但无需间断流量 ,还省去了多池工艺所需要的更多的连接管、泵和阀门。通过中试研究及生产性应用 ,证明 MSBR 法是一种经济有效、运行可靠、易于实现计算机控制的污水处理工艺。 污水处理的主画面如下： 3、 2、 1 MSBR 的基本组成 ： 反应器由三个主要部分组成：曝气格和两个交替序批处理格。主曝气格在整个运行周期过程中保持连续曝气 ,而每半个周期过程中 ,两个 序批处理格交替分别作为 SBR 和澄清池 。 3、 2、 2 MSBR 的操作步骤 ： 在每
5、半个运行周期中 ,主曝气格连续曝气 ,序批处理格中的一个作为澄清池(相当于普通活性污泥法的二沉池作用 ),另一个序批处理格则进行以下一系列操作步骤 ： 步骤 1：原水与循环液混合 ,进行缺氧搅拌。 在这半个周期的开始 ,原水进入序批处理格 ,与被控制回到主曝气格的回流液混合。在缺氧和丰富的硝化态氮条件下 ,序批处理格内的兼性反硝化菌利用硝酸盐和亚硝酸盐作为电子受体 ,以原水及内源呼吸所释放的有机碳作为碳源 ,进行无氧呼吸代谢。由于初期序批处理格内 MLSS 浓度高 ,硝化态氮浓度较高 ,因此碳源成为反硝化速率的限制条件。随着原水的加入 ,有机碳的浓度增加 ,提高了反硝化的速率。来自曝气格和序批
6、格原有的硝态氮经反硝化得以去除。另外 ,该阶段运行也是序批处理格中较高浓度的污泥向曝气格回流的过程 ,以提高曝气格中的污泥浓度。 步骤 2：部分原水和循环液混合 ,进行缺氧搅拌。 随着步骤 1 中原水的不断进入 ,序批处理格内有机物和氨氮的浓度逐渐增加。为阻止在序批处理格内有机物和氨氮的过分增加 ,原水分别流入序批处理格和主曝气格。使序批处理格内维持一个适当的有机碳水平 ,以利于反硝化的进 行。混合液通过循环 ,继续使序批处理格原来积聚的 MLSS 向主曝气格内流动。 步骤 3：序批格停止进原水 ,循环液继续缺氧搅拌。 此后中断进入序批处理格的原水。原水在剩下的操作中 ,直接进入主曝气格。这使
7、得主曝气格降解大量有机碳 ,并减弱微生物的好氧内源呼吸。序批处理格利用循环液中残留的有机物作为电子供体 ,以硝化态氮作电子受体 ,继续进行缺氧反硝化。由于有机碳源的减少 ,缺氧内源呼吸的速率将提高。来自主曝气格的混合液具有较低的有机物和 MLSS 浓度。经循环 ,把序批处理格内的残余有机物和活性污泥推入主曝气格 ,在此进行曝气反 应降解有机物 ,并维持物质平衡。 步骤 4：曝气 ,并继续循环。 进行曝气 ,降低最初进水所残余的有机碳、有机氮和氨氮 ,以及来自主曝气格未被降解的有机物和内源呼吸释放的氨氮 ,并吹脱在前面缺氧阶段产生的截留在混合液中的氮气。连续的循环增加了主曝气格内的微生物量 ,同
8、时进一步降低序批处理格中的悬浮固体 ,降低了 MLSS 浓度 ,有利于其在下半个周期中作为澄清池时 ,减少污泥量以提高沉淀池的效率。 步骤 5：停止循环 ,延时曝气。 为进一步降低序批处理格内的有机物和氮浓度 ,减少剩余的氮气泡 ,采用延时曝气。这步是在没有循环 ,没有进出流量的隔离状态下进行。延时曝气使序批处理格中的 BOD5 和 TKN 达到处理的要求水平。 步骤 6：静置沉淀。 延时曝气停止后 ,在隔离状态下 ,开始静置沉淀 ,使活性污泥与上清液有效分离 ,为下半个周期作为澄清池出水做准备。沉淀开始时 ,由于仍存在剩余的溶解氧 ,沉淀污泥中的硝化菌继续硝化残余的氨 ,而好氧微生物继续进行
9、好氧内源呼吸。当混合液中氧减少到一定程度时 ,兼性菌开始利用硝化态氮作为电子受体进行缺氧内源呼吸 ,进行程度较低的反硝化作用。在整个半周期过程中 ,此时序批处理格中上清液的 BOD、 TKN、氨、硝酸盐、亚硝 酸盐的浓度最低 ,悬浮固体总量也最少 ,因此该序批处理格在下半个周期作为沉淀池 ,其出水质量是可靠的。在这一步 ,可以从交替序批处理格中排放剩余污泥。 第二个半周期：步骤 6 的结束标志着处理运行的下半个循环操作开始。通过两个半周期 ,改变交替序批处理格的操作形式。第二个半周期与第一个半周期的 6 个操作步骤相同。 3、 2、 3 MSBR 法的主要运行特点 ： (1)MSBR 系统能进
10、行不同配置的设计和运行 ,以达到不同的处理目的。 (2)每半个运行周期中 ,步骤的数量和每步骤所需的时间 ,取决于原水的特性和出水的要求。这里介绍了 6 个运行 步骤 ,但所需总的步骤可以被系统设计者所选择。常常可以在实际运行中减少 ,以便使运行过程简单化。例如 ,步骤 1 和步骤 2 能通过延长步骤 1 和减少步骤 2 的时间来合并这两步为一步。增加步骤 1 的时间则增加序批处理格有机碳的量 ,这使得在不进原水的缺氧混合时间需要更长 ,以平衡步骤 3。也可以增加步骤 ,进行更多的缺氧 好氧序批操作 ,来处理有机物和氨氮浓度更高的原水 ,以达到更低出水总氮的要求。 (3)在每半个循环中 ,原水
11、大部分时间是进入主曝气格。接着是部分或全部污水进入作为 SBR 的序批处理格。在主曝气格中完成了大部分有机碳、有机氮和 氨氮的氧化。另外 ,主曝气格在完全混合状态下连续曝气 ,创造了一个稳定的生物反应环境。这使得整个设备能承受冲击负荷的影响。 (4)从序批处理格到主曝气格的循环流动 ,使得前者积聚的悬浮固体运送到了后者。循环也把主曝气格内的被氧化的硝化氮运送到在半个循环的大部分时期处在缺氧搅拌状态下的序批处理格 ,实现脱氮的目的。 (5)污泥层作为一个污泥过滤器 ,对改善出水质量和缺氧内源呼吸进行的反硝化有重要作用。 3、 3 O/A/O 污水处理工艺 ： 在污水处理过程中，我们采用 O/A/
12、O 法，提高污水处理的效果，达到 GB8978-1996的要求。 3、 3、 1O/A/O 处理工艺机理分析 ： O/A/O 生物处理工艺综合了厌 (兼 )氧、好氧和 A B 法处理工艺的优点，克服了各自的缺点，使得三种工艺相得益彰，达到了环境目标和能源目标的统一。 突破了传统的 A B 工艺生物吸附 氧化概念。首先在形式上，将仍属活性污泥法范畴的传统 A B 工艺改为生物膜法 (接触氧化 )，增加了 MLVSS，提高处理效率，缩短水力停留时间，减少投资；其次在微生物降解机理上，将通常与吸附段伴存的污泥再生池省去，使得微生物再生在生物膜这一微生态系统内得以实现；再是在功能上， 革新了传统 A
13、B 法只适于高效处理高浓度易生物降解有机废水，而对可生化性差的工业废水无能为力的概念，本工艺丰富了 B 段的内容，采用 A/O 克服了上述弱点。最后，本工艺保留了 A B 法的优点，通过人为地制造浓度梯度，产生高效率的有机物去除效果。 通过分格 (兼氧分二格 )分段的方法，使不同格段具有不同的优势微生物种群，其表现出来的优点为：处理有机物的种类更加多样化，对各有机物的去除更为彻底。 对 A/O 工艺的改进。这里的“ A”是指兼氧水解 (酸化 )。首先传统的 A/O 法由于 A 段前置，为了达到除磷脱氮的效果，最后的好氧处理出 水必须有几倍于处理水量的水回流至 A 段，导致建设费用较大。本工艺在第一个 O/A 中已达到了去除磷、氮的效果；其次传统的 O/A 法为了达到较好的出水，在 O 段必须有足够长的泥龄，同时在 A 段为了保持较高的 MLVSS 而必须添加营养， O/A/O 工艺很好地解除了上述限制，解决了矛盾，因为有了“二氧化”的把关，第一个好氧池可以大大缩短泥龄；最后，更重要的是水解 (酸化 ) 好氧处理技术，较大地提高了 B/C比，有效去除难降解有机物，缩短了常规反应时间。
