臭氧-生物活性炭技术（共5篇）
臭氧-生物活性炭技术 篇1
一、臭氧化-生物活性炭技术发展概况
1. 特点及应用。
臭氧的化学构成是由三个氧原子组成的,它是一种比较活跃的气体,颜色通常呈淡紫色,在一定环境下能够分容易形成氧气。臭氧的密度较大,是氧气的1.5倍,臭氧的溶解度也非常大,是氧气的10倍左右。正因为臭氧具有极强的氧化能力,因此它在化学元素排名中仅此与氟,位列所有化学元素第二。臭氧的主要技术特点取决于其本身具有的特性:一是具有非常强的氧化能力,能够将在水处理工艺中难以消除的杂志进行彻底去除;二是具有非常快的氧化反应速度,能够有效的缩小常用设备或者构筑物的体积;三是具有无污染性,臭氧在使用完后迅速的分解成为氧气,不会咋成空气的污染,而且还增加了水中的溶解氧;四是具有除臭、除味的作用,除了能够进行杀毒、杀菌,还能够有效的除臭、除味。
2. 活性炭吸附特性与净水工艺。
常用的活性炭是以煤质、木质等为主要原料,通过化学、物理活化工艺制造而成。活性炭微孔发达,孔径10-105A0,拥有巨大的比表面积,一般700～1600m2/g。所以,活性炭的吸附能力非常强,被广泛用于水的净化中,能够对有机物、无机物、离子型和非离子型的杂质进行消除。在西方国家的水处理厂通常会使用颗粒活性炭,能够将水中的总有机碳含量降低20～30%。一般活性炭对溶解性有机物吸附的有效范围为:分子大小在100A0～1000A0之间;分子量400以下的低分子量的溶解性有机物。极性高的低分子化合物及腐殖质等高分子化合物难于吸附。若有机物的分子具有一样的大小,那么,脂肪族化合物的吸附能力低于芳香族化合物,直链化合物吸附能力低于支链化合物。
二、臭氧化-生物活性炭技术的研究与应用
1. 应用概况。我国生物活性炭技术的研究开始与七十年代,随着社会的不断发展,国内陆续建立了一些深度纯净水厂,他们都是应用了该项技术。大庆石化总厂、吉林前郭炼油厂依据哈尔滨建筑大学两个实验结果,将目前常用的生活用水系统采用的处理工艺进行了更新改造,改造后的处理量分别是2万m3/d、1万m3/d。实际运行后发现,经过净化以后的COD含量从滤后水的4-6mg/L,下降到2.5mg/L以下;经分析观察色质联机的离子流色谱图,经过净化工艺处理后的水,含油有机物的浓度大量减少,同时,总类也减少较多,水的浊度变为4.6度,色度变为10度,下降到零度,其水的质量可以达到国际标准。2.发展趋势。目前,臭氧化-生物活性炭工艺主要问题是臭氧投加方式选择、量的掌握以及如何提高接触反应设备的效率。预臭氧、主臭氧、后臭氧是臭氧投加工作中位置划分,它么之间具有不同的作用。在工程施工应用中,采取何种投加位置,使用多少投量进行分配优化,这些都是要认真考虑的。更要将采取的原水水质进行全民的、长时间的进行调查和分析,在充分掌握了,水处理过程中对于臭氧有机物及还原物质的量的使用,将作为测量臭氧起始需求量的基础,作为工程应用施工设计的主要根据。使用常用净化设备进行正常工作运行状态后,采取臭氧的接触反应方式,来进行化学衡算接触反应过程。在测量尾气排放中和水中的的臭氧含量时,主要做好分析臭氧接触反应效率,并且做好确定臭氧的适宜投放量。在臭氧化技术应用过程中,臭氧化出水和副产物升高已成为首要解决的问题。经科研人员研究发现,在使用臭氧作为加工原料的过程中,臭氧易产生溴酸盐、甲醛等有害副产物。当水中存在Br-时,臭氧会将其氧化成亚溴酸盐、溴酸盐、溴仿等溴化有机副产物。据国际癌症研究机构研究发现溴酸盐已被确定能够致癌的化合物之一,WHO组织要求日常饮用的水中,其溴酸盐的含量最大是25μg/L,同时,美国权威组织EPA也规定目前饮用水中溴酸盐的最大污染物水平为10μg/L。现阶段,对于水中溴酸盐的控制是该技术应用中的待解决的主要问题,当今,常有降低溴酸盐含量的主要方法是:臭氧多点投加法、改变水的化学条件法、生物过滤等方法。在城市自来水的管道中,由于AOC的存在造成管道中滋生了许多细菌,同时,造成在管网中产生结垢腐蚀和生物膜的出现。
结论:臭氧化-生物活性炭技术主要的优点是:高效率、技术先进,应用广泛,对已经被有机物所污染的水源具有较大的净化作用,非常值得推广应用,在以后的发展中,他将会在饮用水的深度净化方面应用更为广泛。
摘要：本文主要对臭氧化-生物活性炭技术的现状进行了介绍分析,同时提出了改技术的工艺目前存在的问题及今后发展的主要方向。
关键词：臭氧,活性炭,臭氧化-生物活性炭
臭氧-生物活性炭技术 篇2
活性炭催化臭氧氧化技术及其在水处理中的应用
摘要：活性炭催化臭氧氧化技术是以活性炭及其负载活性组分作为催化剂催化臭氧氧化有机污染物的水处理技术.近年来,由于其催化剂制备工艺简单,易于回收处理,成本较低且活性高,具有良好的发展前景,成为众多学者的`研究热点.文章对负载型活性炭催化臭氧氧化进行介绍,阐述其在水处理中应用,指出其存在的问题并展望了今后的研究方向.作 者：刘素娥 Liu Sue 作者单位：珠海市斗门区环境保护监测站,广东,珠海,519100 期 刊：广东化工 Journal：GUANGDONG CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)：, 37(5) 分类号：X5 关键词：催化臭氧氧化技术 活性炭 水处理 有机污染物
臭氧-生物活性炭技术 篇3
关键词：臭氧,微曝气,生物活性炭,处理
0 引言
臭氧和生物活性炭的污水处理工艺已经使当前使用较为广泛的处理方式, 而且应用效果较为明显, 比如, 北京田村山水厂, 浙江桐乡市果园桥水厂、昆明水厂等在进行污水处理中, 都将臭氧-生物活性炭处理技术作为主要处理方式, 并且一直表现出较好的处理成绩。另外, 微曝气-生物活性炭处理方式也得到的大范围的应用, 有相关研究表明对两种处理技术的选择, 主要参考要处理水源的水质以及周围环境条件。从处理工艺上比较这两种处理方式, 首先臭氧-生物活性炭处理工艺在臭氧化工过程中由于需要利用臭氧发生器, 因此可能出现臭氧发生不稳定的现象, 而且设备本身的购买成本较高, 在使用中的需要定期维护, 也是其潜在成本且对技术的要求较高。鉴于以上原因, 很多污水处理企业在要处理水源条件满足的情况下, 一般会放弃臭氧-生物活性炭的处理方式, 而选择微曝气-生物活性炭处理方式, 但是从当前的实际应用中可以看出, 怎样对两者进行准确的选用, 在判断方式上仍然存在一定的争议。本文主要从两种处理方式在常规水质标准BDOC、AOC、消毒后残留物、水中UV光谱扫描等进行了实际检测分析, 比较得出两者在污水处理中的效果差异。
1 两种处理方式对水中污染物去除效果的比较
要对两种处理方式进行去污效果的对比, 就要从具体的实验入手, 通过标准化处理方式得到科学合理的对比结果。
1.1 对CODMn与UV254的去污比较
实验期间, 两种处理方式出水中CODMn的浓度与UV254的月平均值变化曲线如图1.1和图1.2所示。从对两幅图的简单对比中可以得到, 臭氧-生物活性炭对有机物的出水浓度显著低于微曝气-生物活性炭。分析其原因是因为臭氧单元对水体中的有机物具有一定的去除与氧化作用, 臭氧既能够通过直接氧化作用去除水中的有机物, 还能够起到改善水中有机物的分子量布局的作用, 提升其出水的可生化能力, 增强后续的生物活性炭对有机物质的生物降解效果
实验期间, 臭氧单元对砂滤出水CODMn与UV254的平均处理率分别是12.03%与27.76%, 臭氧-生物活性炭处理方式的砂滤出水CODMn与UV254平均处理率分别是30.17%与43.33%, 其中微曝气-生物活性炭处理方式的砂滤出水CODMn与UV254的平均处理率分别是17.22%与20.13%。
1.2 对DOC, BDOC, AOC的处理比较
臭氧-生物活性炭处理方式对DOC的去除结果明显优于微曝气-生物活性炭技术, 其中臭氧单元对DOC的平均处理率达到6.86%, 臭氧-生物活性炭组合方式对其平均处理率则高达21.43%, 同时微曝气-生物活性炭处理方式对DOC的平均处理率为11.96%。BDOC与AOC的浓度和异样细菌在给水管道中的生长有着较为紧密的联系, 也是目前对水质的生物稳定性研究的重要标准。本文中在实验时将不同水样中得到的AOC与BDOC的测量结果如表1所示。
从上表能够看出, 在经臭氧单元之后, AOC与BDOC浓度分别升高167.36%、33.92%;再通过生物活性炭之后, AOC与BDOC的浓度均有所降低。因此可知, 臭氧-生物活性炭出水AOC与BDOC浓度要高于微曝气-生物活性炭, 分析其主要原因, 臭氧出水之后的AOC与BDOC升高幅度较大, 因而臭氧-生物活性炭处理方式出水AOC与BDOC浓度必然会高出微曝气-生物活性炭处理方式高很多。
1.3 THMFP与HAAFP的去除效果比较
水厂在进行污水处理加工中, 通常会选用加氛消毒的方式, 会产生一些毒副物质, 比如其中的三卤甲烷与卤乙酸是当前最为常见的两种毒副物质, 为了尽量降低这些毒副物质的产生, 会在使用之前把三卤甲烷与卤乙酸的前质THMFP与HAAFP进行相关的去除处理, 同时这种方法也是目前对三卤甲烷和卤乙酸进行有效控制的首选方式。
臭氧对消毒后毒副物质的处理方式主要有两个:其一, 直接氧化去除;其二, 通过对前物质的转化作用, 协同后续物质进行深度去除。在实验中, 从两根炭柱中分别取出少量的活性炭, 在其对UV254与DOC已经产生吸附作用的条件下, 经过长时间的去除作用, 活性炭已经具备较强的物理吸附能力。但是生物降解处理主要是针对小分子物质, 这样以来其对毒副物质的处理主要由前质物质分子质量决定。从表1.2中可以看出, 臭氧单元对THMFP与HAAFP的处理率分别是13.88%与24.62%, 臭氧-生物活性炭处理方式的处理结果分别为36.63%与43.52%;而微曝气-生物活性炭处理方式的处理结果分别为17.22%与13.02%。
1.4 对出水的UV光谱扫描的比较
UV吸光度体现出水中的特定物质的特定波长的紫外线吸光率, 各个波长的有机物种类不同, 例如UV254, 通常用以反映具有芳环结构的有机物。而UV扫描正是从光谱的结果反映出水中有机物的含量。本文在进行相关的实验中, 得到的扫描结果, 臭氧出水的UV扫描出现了光谱图像显著下移的情况, 同时以微曝气-生物活性炭扫描得到的图像下移程度要低于臭氧-生物活性炭许多。
2 结论
从本文的各种对比试验中, 可以明显看出, 在进行水质的去污处理时, 臭氧-生物活性炭处理方式明显优于微曝气-生物活性炭处理方式。
臭氧-生物活性炭处理方式在进行处理时, 对污水的去污能力还会受到许多因素的影响, 主要有温度、入水浓度、空床停留时长等, 还和臭氧的投放利用率有关。臭氧在污水处理中的去污作用还会根据气-水比例的变化而变化。因此, 在继续相关研究时还可以采取定量测定的方法, 确定不同浓度或者温度等各种环境下, 污水去除的具体效果。
参考文献
[1]刘文君, 杨宏伟, 张丽萍, 等.高臭味、高溴离子引黄水库水臭氧——生物活性炭处理技术研究与示范[J].给水排水, 2012 (12) .
[2]郭键勇, 陆少鸣.中置曝气生物活性炭工艺曝气气水比优化研究[J].水处理技术, 2012 (2) .
臭氧-生物活性炭技术 篇4
毛皮染色废水具有成分复杂、含有毒性物质、色度高等特点,治理难度很大。染色工段的废水是毛皮废水处理中的重点废水之一,因而针对毛皮染色废水进行专门研究显得尤为重要。目前,国内外专家、学者对于印染行业染色废水处理已经做了大量的研究,许多成熟的技术已成功应用于实际工程中,并取得了良好的处理效果。毛皮染色废水与印染染色废水的特点有相似之处,但也有很多差别,直接照搬印染染色废水处理技术,效果往往不理想。
目前,染色废水的处理方法主要有以混凝、吸附、膜分离等技术为主的物理化学处理法,以Fenton试剂氧化、臭氧氧化、氯氧化、光氧化等为主的化学处理法和生物处理法三大类[1]。毛皮染色废水的特点决定了使用单纯的一种处理技术很难实现彻底的无害化处理,根据废水水质采用针对性的处理技术或多种技术的组合显得尤为必要。
活性炭是一种优良的吸附剂。对于染色废水,颗粒状活性炭只能吸附水中可溶性染料,而对悬浮状不溶性染料的去除效果则很差,加之活性炭再生费用较高,从而使活性炭吸附法的应用受到限制[2]。臭氧氧化是一种高级氧化技术,具有无残留污泥、对人体危害性小、脱色与降解同步进行、残留臭氧易分解为O2等优点,近几年开始被用于去除难降解有机物和印染废水的色度,取得了显著的成效[3,4]。
本研究将臭氧氧化与活性炭吸附相结合,对毛皮染色废水进行处理,取得了良好的效果。
2 实验部分
2.1 主要试剂与仪器
活性炭(先科杏壳净水活性炭),粒度4～8目,巩义市先科供水材料有限公司;重铬酸钾(K2Cr2O7),天津市大茂化学试剂厂;硫酸(H2SO4),衢州巨化试剂有限公司;硫酸银(Ag2SO4),国药集团化学试剂有限公司;邻菲罗琳(C12H8N2·H2O),国药集团化学试剂有限公司;硫酸汞(HgSO4),国药集团化学试剂有限公司;硫酸亚铁铵((NH4)2Fe(SO4)2·6H2O),湖州湖试化学试剂有限公司。均为分析纯。主要仪器见表1。
2.2 实验方法
2.2.1 毛皮染色废水水质指标的测定
pH值采用pH计测定(玻璃电极法);色度测定采用稀释倍数法进行测定;化学需氧量(CODCr)测定采用重铬酸钾法进行测定[5]。
2.2.2 臭氧氧化实验
测定最大吸收波长:用蒸馏水稀释至一定浓度(吸光度接近0.8±0.1)的毛皮染色废水,用紫外可见光分光光度计在210～700nm范围内扫描吸收曲线,得到废水的最大吸收峰波长。
臭氧氧化处理毛皮染色废水:反应在500 m L的三口烧瓶中进行,为保证测定吸光度的准确度,毛皮染色后废水初始浓度的吸光度值接近0.8(±0.1),废水体积200 m L,臭氧发生器预热后通入臭氧(臭氧质量流量为1600mg/h),开始计时,反应过程中,每隔一段时间吸取适量的废水,测定其最大吸收波长λmax的吸光度,并记录对应的反应时间,直到废水的吸光度变化幅度不大为止。以实验过程中测得的吸光度计算脱色率η:
η=(1-At/A0)×100%,其中:At是反应过程中测得的吸光度;A0是初始吸光度。
臭氧氧化的动力学研究:根据上述臭氧氧化实验数据,由Beer定律导出臭氧氧化处理毛皮染色废水的理论动力学公式,根据实验数据做相应曲线,确定反应级数,并求出相关参数。
2.2.3 活性炭吸附处理毛皮染色废水
取6个水样,每个水样200m L,加入到250 m L的烧杯中,在六联搅拌器上进行活性炭吸附实验。搅拌速度控制在80～100r/min,吸附稳定后废水脱色率用分光光度计测定。
2.2.4 臭氧氧化-活性炭吸附处理毛皮染色废水
反应在500 m L的三口烧瓶中进行,为保证测定吸光度的准确度,毛皮染色后废水初始浓度的吸光度值接近0.8(±0.1),废水体积200 m L,臭氧发生器预热后通入臭氧(臭氧质量流量为1600mg/h),同时,按照2.2.3中确定的最佳活性炭用量在三口烧瓶中加入活性炭,开始计时,反应过程中,每隔一段时间吸取适量的废水,测定其最大吸收波长λmax的吸光度,并记录对应的反应时间,直到废水的吸光度变化幅度不大为止。最后以实验过程中测得的吸光度计算脱色率。
3 结果与讨论
3.1 毛皮染色废水水质指标测定结果
实验用毛皮染色废水的水质指标测定结果如表2所示。
3.2 臭氧氧化对毛皮染色废水的处理效果
3.2.1 臭氧氧化时间对毛皮染色废水的脱色率的影响
通过实验测定,毛皮染色废水的最大吸收波长为413 nm。当臭氧流量为1600 mg/h,毛皮染色废水经臭氧氧化处理30 min稳定后废水CODCr为862.60 mg/L、色度为300倍、pH基本不变,即CODCr、色度去除率可分别达到22.93%、57.14%。在臭氧氧化过程中,废水脱色率η(%)与通入臭氧的时间(即降解时间)t(s)的关系如图1所示。
3.2.2 臭氧氧化毛皮染色废水的动力学研究
使用722N型分光光度计在413 nm下测定臭氧氧化过程中毛皮染色废水的吸光度值,并求出ln(At/A0)值,具体见表3,以ln(At/A0)～t做图如图2所示。
由文献[6]中介绍的动力学方程考察臭氧氧化过程中的动力学规律,由图2可以看出,以ln(At/A0)对降解时间作图时所得曲线大体可分为2段。在0～1355 s内,臭氧氧化的反应速率方程为:ln(At/A0)=-0.0007t+0.0112,其反应式符合一级反应动力学模式,表观速率常数-k'=0.0007;在1355～1800 s内,臭氧氧化的反应速率方程为:ln(At/A0)=-0.0002t-0.6751,其反应式也符合一级反应动力学模式,其表观速率常数-k'=0.0002。同时,废水的脱色率与降解时间均呈良好的线性关系(R2分别为0.9964和0.9957),且前段的斜率是后段的3.5倍。说明在0～1355 s反应速率高,臭氧氧化作用强,降解效果显著;在1355～1800 s O3浓度接近饱和,反应速率及对臭氧的利用效率均降低。
3.3 活性炭吸附对毛皮染色废水的处理效果
3.3.1 活性炭用量对脱色效果的影响
取6个水样,按照加入量5、10、15、20、25、30 g/L分别加入活性炭到废水中,30 min后测定活性炭吸附的脱色效果,如图3所示。总体来看,活性炭对毛皮染色废水的脱色效果与活性炭用量的关系不大,综合使用时的效果和经济因素考虑,活性炭最佳使用量可取10 g/L。
3.3.2 脱色时间对脱色效果的影响
取3个水样,活性炭用量为10 g/L时,分别在15、20、30 min取样测定其吸光度,考查吸附时间对脱色效果的影响,如图4所示。由图4可知,活性炭的吸附脱色效果并不是随着其吸附时间的增大而提高的,而是随着吸附时间的增长先升高后降低。当活性炭用量在10 g/L时,最佳的吸附时间为20 min。此时,通过实验测定,毛皮染色废水经活性炭吸附处理稳定后废水CODCr、色度去除率可分别达到16.03%、54.00%。
3.4 臭氧氧化-活性炭吸附对毛皮染色废水的处理效果
当臭氧流量为1600 mg/h,活性炭用量为10 g/L,反应时间为20 min,进行臭氧氧化—活性炭吸附处理毛皮染色废水,废水脱色率(%)与反应时间t(s)的关系如图5所示。
由图5可见,毛皮染色废水经臭氧氧化—活性炭吸附法处理稳定后废水CODCr为771.01mg/L、色度为100倍、pH基本不变,即CODCr、色度去除率可分别达到31.11%、85.71%。
4 结论
(1)臭氧氧化法对毛皮染色废水的脱色效果明显。当臭氧流量为1600 mg/h、反应时间为30min时,CODCr、色度去除率分别达到22.93%、57.14%;毛皮染色废水的脱色率随臭氧用量增大而增大,臭氧氧化过程遵循一级反应动力学方程。
(2)活性炭吸附法处理毛皮染色废水,当活性炭用量为10g/L时,吸附时间为20 min时,CODCr、色度去除率分别为16.03%、54.00%。
(3)活性炭对毛皮染色废水的臭氧氧化具有辅助协同作用,可强化臭氧氧化能力。臭氧氧化-活性炭吸附法对毛皮染色废水的处理效果明显,且色度和CODCr去除率均有较大提高,尤其对增强色度去除效果最为显著。当臭氧流量为1600 mg/h、活性炭用量为10 g/L、反应时间为20 min时,CODCr、色度去除率可分别达到31.11%、85.71%。
参考文献
[1]李佳,苏宏智.印染废水处理方法及其研究进展[J].污染防治技术,2009,22(6):57-61.
[2]顾鼎言,朱素芳.印染废水处理[M].北京:中国建筑出版社,1985:275-281.
[3]Wu C H,Kuo C Y,Chang C L.Decolorization of azo dyes using catalytic ozonation[J].React KinetCatal Lett.,2007,91,161-168.
[4]席彩文,刘彬彬.臭氧氧化法处理难降解有机废水[J].工业安全与环保,2005,31(11):15-17.
[5]奚旦立,孙裕生,刘秀英.环境监测[M].北京:高等教育出版社,2004:7:90,551-553,562-564.
臭氧-生物活性炭技术 篇5
一、净水处理工艺以及原水水质条件的选择
岛北水厂设计总规模为16万m3/d,一期设计规模为8万m3/d。舟山地处海岛,无过境水,水资源具有降水少,蒸发多,径流形成少,水资源时空分布不均等特点,属严重缺水地区,且又缺乏建造大中型水库的条件,旱时存在与农业灌溉争水用的局面,可利用的作为自来水原水的水量有限。别无选择,岛北水厂水源采用岛北沿线可利用水库水为辅,2万m3/d,大陆引水为主的水源配给方案,6万m3/d。
根据舟山市水质监测站提供的近几年水源水水质检测数据,岛北沿线可利用水库水水质指标表现为浊度较低,偶尔铁、锰超标;大陆宁坡姚江引水水质指标表现为色度有时偏高,存在一定有机污染物,主要表现为氨氮、CODMn较高的特点。常规净水处理工艺对有机污染物去除能力又很有限。所以,岛北水厂采用了原水—[预加臭氧]预臭氧接触--常规水处理([加混凝剂]机械混合[加助凝剂])—折板絮凝平流沉淀池—[加助滤剂]机械混合--气水反冲均质滤料粗砂过滤滤池)--[后加臭氧]臭氧接触活性炭滤池—后置砂滤池—[后加氯、后加酸]清水池的深度水处理工艺;为了保护环境水体免受自来水加工工艺所排放废水、污水的污染,水厂排泥水采用浇灌绿化、回用及固相处理的排泥水处理工艺进行处理。
二、净水厂的具体设计
1.高程系统设计
岛北水厂位于马岙山坡上,地势南高北低,南北高差16m,流程上沉淀池布置在厂区地势较高的南侧,砂滤池及活性炭滤池由南向北,由高向低布置,由于利用自然地形高差,中间不设提升泵房,靠厂区地势高差重力流至活性炭滤池,清水池及二级泵房布置在厂区西北侧地势较低处,从而实现了混合原水经过一次提升进入配水井、预臭氧接触池后,整个制水工艺零水泵动力提升,全部依靠重力流完成整个制水工艺。另外,臭氧车间下叠回用水池、浓缩池下叠排泥水调节池、脱水机房下叠平衡池,将部分构筑物进行叠合建造,节约了建设用地,节省了建设成本;并且可以减少排泥水的水泵动力提升次数,大大降低了水厂的动力能耗,降低了运行成本。
2.配水池及预臭氧接触池的设计
配水池及预臭氧接触池土建设计规模为16万m3/d,设备按8万m3/d安装,为钢筋混凝土结构,池长26m,宽10.1m,池深约8m。臭氧最大投加量1.0mg/L,接触时间3.8min。分为可独立工作的两格,采用堰板配水。当臭氧设备停用或者检修时,关闭预臭氧接触池手动闸门,原水经过配水井超越后进入沉淀池。除了接收混合原水外,还接收来自回用水池的回用水。
3.常规处理系统的设计
机械混合折板絮凝平流沉淀池,一期设计规模为8万m3/d,共设1座,可分为独立工作的两格。沉淀池及絮凝池为钢筋混凝土结构,总长134.35m,宽21.5m。沉淀池进口设用于投加混凝剂的前混合池。混合时间62s,采用机械搅拌方式,使混凝剂充分混合。必要时投加助凝剂PAM。每格沉淀池设1座前混合池,共2座。絮凝池采用折板絮凝,絮凝时间25min,分3段,第一絮凝区流速:0.272m/s;第二絮凝区流速:0.181m/s;第三絮凝区流速:0.078m/s。絮凝池采用多通道平行布置的方式,共设置10道,每通道入口设1.0×0.6手动旋转闸门1座,可以单独关闭以适应水量的变化。折板采用不锈钢折板,混凝区下设泥斗,通过排泥管将泥排至排泥槽,管末端设同口径气动快开排泥阀一只。絮凝池出口采用配水花墙。絮凝池平面尺寸为21.5×20.0m,有效水深4.35m,超高0.5m。平流式沉淀池,水平流速13mm/s,停留时间160.9min。出水采用长指型集水槽,溢流负荷210m3/m/d。每格沉淀池设1部泵引虹吸式机械排泥机,每池每天排泥1次,每次历时约4.79小时,沿沉淀池行走(1+1/3)池长。排泥水最终排至排泥水调节池,进入污泥浓缩系统。沉淀池出口设用于投加助滤剂的后混合池1座。混合时间44s,采用机械搅拌方式,使助滤剂充分混合。沉淀池另设放空管、冲洗栓,供沉淀池清洗检修时使用。单座沉淀池平面尺寸:107.75*21.5m,有效水深3.6m,超高0.6m。
4.深度处理系统设计
后臭氧接触池与活性炭滤池一期设计规模为8万m3/d,臭氧最大投加量2.0mg/L,总接触时间为15min。采用微孔扩散器投加臭氧,扩散器位于液下6m深,接触池与活性炭滤池合建。池顶部设正负压释放阀,不锈钢人孔盖板,尾气收集装置等,池内设不锈钢检修门。活性炭滤池分为4格,单格滤池面积为86.4m2,双排布置。滤床厚2.1m,空床停留时间为12.44min,相应滤速为10.13m/h。期终水头损失1.5m。采用单气冲结合单水冲,气冲强度为55 m3/m2?h,水冲强度为25 m3/m2?h。活性炭滤池设计冲洗周期为5~7d,反冲洗鼓风机工作参数与前置砂滤池相同,因此与前置砂滤池合用;反冲洗水泵房因工作压力差异需另建,设于管廊东侧。反冲洗泵房内设卧式离心泵4台,三用一备,单泵流量755 m3/h,扬程10m,配套电机功率30kw,反冲洗水泵房平面尺寸为41.2×10m,一端设有配电间。冲洗废水进入回用水池。在活性炭滤池表层滤料内植菌,在完整的菌落系统生成后,滤池不仅可以起到一定的吸附作用,还可以借助生物膜达到降解、粘附以及絮凝等目的,但在水冲和气冲时,应通过实验取得合适的冲洗参数,既要保证冲洗效果,又不至于因过冲而导致生物膜破坏。
5.废水和污泥处理系统设计
回用水池下叠于臭氧车间、机修间和仓库下,土建规模为16万m3/d,本期设备按8万m3/d规模配置。为钢筋混凝土结构,平面尺寸48.5x13.0m,有效水深2.9m。回用水池用以接纳前置砂滤池、炭滤池、后置砂滤池反冲洗水及初滤水排放,容积按三格滤池接连冲洗计算,约1200m3,分二格。池内共设6个泵位,本期拟设4台潜水泵,单泵能力Q=70m3/h,H=18m,P=11kw,2用2备,每天工作24h。废水经潜水泵提升送至配水池回用,回用率为4.2%。因池容积较大,为防止污泥沉积,考虑设置潜水搅拌机。
平衡池及脱水机房土建设计规模为16万m3/d,本期设备按8万m3/d规模配置。平衡池分成2格,每格有效容量设为180m3。脱水机房平面尺寸为24×15m,脱水机房单层布置,拟设离心脱水机2套,本期安装1套脱水机。单台负荷为320kg/h。另设PAM储存、制备及加注间1套,污泥库1处,配电间、辅助用房和控制间各1处。污泥进入脱水机之前投加PAM,投加率为2~4kg/TDS/T。PAM制备及投加系统拟采用进口设备。脱水分离水拟排放至平衡池,泥饼将做外运处置。
三、结束语