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13345262695加拿大諾曼公司(sī)在汙(wū)水處理方麵推出了一項專利技術--雙威汙水汙泥處理(lǐ)係統,包括(kuò)VERTREATTM汙水處(chù)理工藝(簡稱VT工藝)和VERTADTM汙泥處理工藝(簡稱VD工(gōng)藝(yì))。在加拿大和美國已建有3座采用該工藝的(de)汙水處理(lǐ)廠(chǎng)投入運(yùn)行。
1 VT處(chù)理工藝
1.1 工藝概況
VT汙水處(chù)理工藝(yì)利用潛置於(yú)地下的豎向反應器對汙水進行超深水好氧生物處理。該工藝與普通深井曝氣工藝相比,其主要特點是:設有3個不同(tóng)功能的處理區,使反(fǎn)應池體積更(gèng)小、氧的利用率更高,從而有效地降低(dī)了工程投資和運行費用。井式生化反應(yīng)器從上而下分為氧化區、混合區及深度氧化區3個部分(見圖1)。該反應器深一般為75~110 m,直徑通常(cháng)為0.7~6 m。
圖1 VT汙水處理工(gōng)藝示意
VERTREATTM是一種高效率的生物反應器,可以廣泛地用於高濃度工業廢水和生活汙水的處理,與其他深井曝氣工藝相比較,其不同之處在於,VERTREATTM工藝包(bāo)括3個不同的處理區。氧化區:這個區在井筒(tǒng)的上部,包括一個同心通風(fēng)試管和供混合液體再循環帶;混(hún)合(hé)區:這個區域直接位於氧化區的下部,恰好位於整個井深度為3/4的位置,上部區域高速率(lǜ)的生物氧化反應所需的空氣注入到混(hún)合區,提供空氣提升循環的運行動力;深度氧化區:這部分位於井的(de)底部。
VERTREATTM反應器可以通過普通(tōng)的井(jǐng)鑽和井鑿技術來(lái)安(ān)裝。反應(yīng)器深度通(tōng)常可達110 m,其占地麵積僅相當(dāng)於傳統活性汙泥法一(yī)個反應池的占地;其空氣消耗量為傳統活性汙泥(ní)法的10%。井筒的直徑一般可達3 m,其具體大小由待處理的汙(wū)水的水質和水量來決定。
1.2 工藝流程
參見圖1,工藝具體(tǐ)流程如(rú)下:
②一旦這個循環建立並穩定後,空氣(qì)注入點轉移到混合區的下部。未處理的汙水通過入流管在混合(hé)區空氣注入點的(de)同等高度進入液體循環。
③壓(yā)力和深度導(dǎo)致了高的氧氣傳(chuán)導速(sù)率從而保證混合區內的混合溶液中(zhōng)具有高的(de)溶解氧量。氧化區內高的反應速率保證了有(yǒu)機物能在垂直循環圈的上部被生物氧(yǎng)化。
④再循環液體沿著井筒的豎(shù)壁到達上部箱體中,在那裏含有廢氣的氣泡可以將廢(fèi)氣釋(shì)放進入大氣(qì)。去掉這些微(wēi)生物呼吸作(zuò)用產生的(de)氣態產物對於防止這些廢(fèi)氣重新回到係統內而影(yǐng)響空氣動力(lì)效率是非常必要的。
⑤混合液體中比例較小的一(yī)部分從混合區進入下(xià)部深(shēn)度氧化區。這個區域內溶解氧含量極高,停留時間較長,因而有極高的BOD去除率。同(tóng)時飽含的溶氣也有利於後續氣浮澄清池中的固液分離。
⑥深度氧化區內的混合液體以極快的速度(2 m/s)進入氣浮澄清池,這可(kě)保證(zhèng)砂粒(lì)和固(gù)體物質不會沉積在井的底部。
⑦混合液體行至上表麵過程中的快速減壓可以產生經過充分充氧的低密度的懸浮物。再經過氣(qì)浮(fú)澄清池(chí)中的有效分離,可以(yǐ)產生結合密實的生(shēng)物絮體和高質量的待消毒和排放(fàng)的(de)液體。
1.3 工藝特點
與其他汙水生物處理工藝相(xiàng)比,VT技術具有以下特點:
(2)占地少。本係統結(jié)構非常緊湊,所(suǒ)需占地麵積通常隻有傳統工藝的10%~20%。
(3)環境影響小。和傳統工藝相比,VT工藝的VOC(揮發性有機化合物)排放量是最低(dī)的。由於占地小,也便於根據特定(dìng)需要將係統置於封閉的建(jiàn)築之內。
(4)維修、管理方便(biàn)。並可(kě)以通過自動控製,實現無人值守。
(5)抗(kàng)衝擊負荷能力強。
1.4 主要技術經濟(jì)指標
BOD去除率≥95%;出水BOD<15 mg/L,SS<15 mg/L;去(qù)除1 kg BOD耗電≤0.8 kW·h。對城市汙(wū)水(shuǐ)而言,每處理1 m3水耗電0.1 kW·h左右;占地麵積僅為傳統汙水處理工藝的10%~20%。
2 VD處理工藝
2.1 工藝概況
VD工藝是一種高溫好氧汙泥消化技術,初沉汙泥及剩餘(yú)活(huó)性汙泥經VD工藝處理後,可(kě)轉(zhuǎn)化成美國環境保護局(USEPA)CFR?503條規定(dìng)的A級生物固體。A級生物固體可直接用作土(tǔ)壤肥料,徹底(dǐ)解決汙泥的最(zuì)終處置問題。該工藝的核心是深埋於地下的井式高壓(yā)反(fǎn)應器( 見圖2)。該反應器深一般是110 m,井的直徑通常是0.5~3 m,所占麵積僅為傳統汙泥消化技術的一個零頭。
圖2 VD汙泥處理工藝示意
VERTADTM是一個高效的高(gāo)溫好氧汙泥消化過(guò)程。與其他高溫消化係統相比,其不同之處在於將3個獨立的功能區放在1個反應器中進行。井筒的最上部是第一級反應區,包括一個同心通風試管和用於混合液體循環的再循環帶。混合區在(zài)第一級反應區(qū)的下部,位於整個井(jǐng)筒的(de)1/2深度處。在井筒上部區域所發生的高速率生物氧化所需的空氣注(zhù)入區域,為空氣循環提升提(tí)供動力。第二級反應區域在井筒的底部,井徑(jìng)3 m,井深一般約100 m,是普通好氣氧化所用氣量的10%。具體由(yóu)汙水濃度及汙泥量確定。
2.2 工藝流程
參見圖2,具體工藝過程如下:
②一旦這個循環建立(lì)並穩定後,空(kōng)氣注入點轉移到混合區的下部。未處理的汙泥通過入流管在混合(hé)區空氣注入點的同(tóng)等高度進入液體循(xún)環。
③壓力和深度導(dǎo)致了高的氧氣傳導速率從而保證混合區內(nèi)的混合溶液中具有高的溶解氧量。氧化區內高的反應速率(lǜ)保證了有機物能在垂直循環圈的上部(bù)被生物(wù)氧化。
④再循環液體沿著井(jǐng)筒的豎壁到達上部箱體中(zhōng),在那裏含有廢氣的氣泡可以將廢氣釋放入大氣(qì)中。去掉這些(xiē)微生物呼吸作用產生的氣態產物,對於防止這些廢氣(qì)重新回到係統內影響空氣動(dòng)力效率是非常(cháng)必(bì)要的。
⑤混合液體中比例較小的一部分從混合區進入(rù)下部(bù)第二級消化區。這個區域內溶解氧含量極高,停留時間較長,所以,汙泥中剩餘的有機物在此被高度氧化。同時所含的溶氣也有利於後續(xù)產物池中的固液分離(lí)。此(cǐ)過程最關鍵和最重要的特點是在這個過程中隨(suí)著有機物的氧化,汙泥溫度不斷升(shēng)高,並利用周圍良好的保溫環境使反應器的溫(wēn)度(dù)得到(dào)穩定。
⑥消化後的(de)汙泥以極快的速度到達地表的產物箱,這個速度可以保證砂粒和(hé)固體(tǐ)物質不會(huì)沉積在井底。
⑦混合液體行至上表麵過程中快速的減壓可以導致固體物質從液體中分離並(bìng)懸浮於(yú)表麵。分離出來(lái)的高濃度生物具有不同的用處。廢液循環至二級處理以便於達標排放。
2.3 工(gōng)藝特點
VD汙泥處理技(jì)術與傳統的厭氧及(jí)好氧汙泥處理工藝相比,具有以下優點:
(2)占地小。本係統結構非常緊湊,占地麵積(jī)小。
(3)處理效果好。在處理過(guò)程中,揮發性固體要減少40%~50%。經處理(lǐ)後的(de)出廠汙(wū)泥可達到US EPA汙泥A級(jí)標準。汙泥經脫水後(hòu),可以直(zhí)接用作土壤肥料,徹底解決汙泥的最終處置問題。
(4)運行費用(yòng)為傳(chuán)統高溫好氧消化的(de)一半以(yǐ)下(xià)。
(5)對經消化後的汙(wū)泥,隻需投加(jiā)少量(liàng)的有(yǒu)機絮凝(níng)劑進行汙泥脫水,就可使汙泥的含水率降至65%~70%。
(6)環(huán)境影響小。采(cǎi)用VD汙泥(ní)處理工藝,異味氣體和揮發性有機物(wù)的排放量很低。
(7)在氣候非常惡劣的地方,或者對環境有特殊需要(yào)的情況下(xià),便於將該係統置於封閉的建築之內。
(8)維修、管理方便。並可以通過自動控製,實現無人值守。
(9)使用價(jià)錢不高的熱交換器,即(jí)可實現過程的熱量回收(收(shōu)回的熱量可以用來采暖),而不需像厭氧消化那樣配置價(jià)格昂貴的氣體淨化裝置和專用鍋爐。
2.4 主要(yào)技術經濟指標
本文由農(nóng)村小型汙水處理設備整理發布
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