Ως κλάδος της περιβαλλοντικής επιστήμης, η τεχνολογία αστικής επεξεργασίας λυμάτων έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο στη χώρα μου, αλλά εξακολουθεί να υστερεί πίσω από το επίπεδο της αστικής ανάπτυξης. Ενώ ορισμένοι εξοπλισμοί και διαδικασίες έχουν ερευνηθεί και αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια, αυτές οι προσπάθειες έχουν κυρίως αντλήσει και εισαγάγει προηγμένες τεχνολογίες, εμπειρία και εξοπλισμό από το εξωτερικό. Οι διεργασίες επεξεργασίας των αστικών χημικών εγκαταστάσεων, οι οποίες έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως και βρίσκονται υπό ανάπτυξη και έρευνα, συνήθως περιλαμβάνουν πρωτογενή, δευτερογενή και τριτοβάθμια θεραπεία. Ας ρίξουμε μια ματιά σε αυτές τις διαδικασίες παρακάτω.
1. Οι βασικές μέθοδοι επεξεργασίας λυμάτων κατηγοριοποιούνται από τη φύση της μεθόδου θεραπείας:
1) Φυσικές μέθοδοι: διήθηση οθόνης, καθίζηση, επίπλευση, φυγοκεντρικός διαχωρισμός, διαχωρισμός μεμβράνης κ.λπ.
2) Χημικές μέθοδοι: πήξη, χημική βροχόπτωση, εξουδετέρωση, εκχύλιση, οξειδοαναγωγή, ηλεκτρόλυση κ.λπ.
3) Βιολογικές μέθοδοι: αερόβια και αναερόβια
2. Με βάση το βαθμό των εργασιών θεραπείας και θεραπείας, μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ως εξής:
1) Πρωτογενής θεραπεία: Μηχανική θεραπεία
2) Δευτερογενής θεραπεία: Βιολογική θεραπεία ως πρωτεύουσα διαδικασία
3) Τριτοβάθμια θεραπεία: Έλεγχος και επαναχρησιμοποίηση ευτροφισμού
3. Διαδικασία επεξεργασίας λυμάτων
Πρωτοβάθμια επεξεργασία λυμάτων
1 οθόνες
Ταξινόμηση: Με βάση το σχήμα, μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ως επίπεδες οθόνες και καμπύλες οθόνες. Με βάση την απόσταση μεταξύ των ράβδων, μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ως χονδροειδείς οθόνες, μεσαίες οθόνες και λεπτές οθόνες.
Αρχή λειτουργίας: Ένα μοναδικό σύστημα δοντιών Rake συναρμολογείται σε μια περιστρεφόμενη αλυσίδα οθόνης. Οδηγούμενη από έναν μειωτήρα κινητήρα, η αλυσίδα δοντιών της τσουγκράνας περιστρέφεται ενάντια στην κατεύθυνση της ροής του νερού. Όταν η αλυσίδα τσουγκράνας φτάσει στο επάνω μέρος του εξοπλισμού, η καθοδήγηση της κατάστασης και των καμπυλών σιδηροτροχιών δημιουργεί έναν σχετικό εαυτό - κίνηση καθαρισμού μεταξύ κάθε σετ δοντιών. Η περισσότερη σταθερή ύλη πέφτει από τη βαρύτητα, ενώ τα υπόλοιπα συντρίμμια που προσκολλώνται στα δόντια της τσουγκράνας απομακρύνονται από την αντίστροφη κίνηση του σαρωτή.
2.
Σκοπός: Διαχωρίζει πυκνά ανόργανα σωματίδια από τα λύματα, προστατεύοντας τις αντλίες και τους σωλήνες από τη φθορά, μειώνοντας τον όγκο των δομών επεξεργασίας ιλύος, την αύξηση του οργανικού περιεχομένου της ιλύος και την ενίσχυση της τιμής της ιλύος ως λιπάσματος.
Τύποι: οριζόντιος θάλαμος (οριζόντιος (βαρύτητας), θάλαμος αεριζόμενου θάλαμου
3. Δεξαμενή εξισορρόπησης
Σκοπός: Για να διασφαλιστεί η κανονική λειτουργία των μεταγενέστερων δομών ή του εξοπλισμού, πρέπει να ρυθμιστεί ο όγκος και η ποιότητα των αποχέτευσης. Τα όξινα και αλκαλικά λύματα αναμειγνύονται στη δεξαμενή εξισορρόπησης για να επιτευχθεί εξουδετέρωση. Υψηλή - Τα λύματα θερμοκρασίας που απορρίπτονται για σύντομο χρονικό διάστημα μπορεί επίσης να ρυθμιστεί για να εξισορροπηθεί η θερμοκρασία του νερού.
4. Δεξαμενές καθίζησης
Κοινοί τύποι δεξαμενών καθίζησης: δεξαμενή καθίζησης οριζόντιας ροής, δεξαμενή καθίζησης κατακόρυφης ροής, δεξαμενή καθίζησης ακτινικής ροής, δεξαμενή καθίζησης λοξής ροής
Σύγκριση αρκετών δεξαμενών καθίζησης:
(1) Οριζόντια δεξαμενή ροής: απλή δομή, καλή επίδραση καθίζησης, αλλά μεγάλος χώρος δαπέδου, πολλά προβλήματα με εκφόρτιση ιλύος, που χρησιμοποιείται επί του παρόντος σε μεγάλες, μεσαίες και μικρές εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων.
(2) Δεξαμενή κατακόρυφης ροής: μικρός χώρος δαπέδου, βολική απόρριψη λάσπης και εύκολο στη διαχείριση, αλλά η δεξαμενή είναι πολύ βαθιά, η κατασκευή είναι δύσκολη και το κόστος είναι υψηλό, επομένως είναι γενικά κατάλληλο μόνο για χρήση σε μονάδες επεξεργασίας μικρού και μέσου -.
(3) δεξαμενή ακτινικής ροής: το πιο κατάλληλο για χρήση σε μεγάλες εγκαταστάσεις επεξεργασίας νερού, με τυποποιημένα μηχανήματα εκφόρτισης ιλύος, καλό λειτουργικό αποτέλεσμα, αλλά απαιτεί υψηλή ποιότητα και επίπεδο διαχείρισης κατασκευής.
(4) Δεξαμενή λοξής ροής: κυρίως κατάλληλη για πρωτεύουσες δεξαμενές καθίζησης, που χρησιμοποιούνται ευρέως σε επεξεργασία νερού, υψηλή αποτελεσματικότητα καθίζησης, σύντομο χρόνο παραμονής, μικρό χώρο δαπέδου, μειονεκτήματα είναι εύκολο να αναπαραχθούν άλγη, δύσκολο να εκφορτωθεί ιλύ, εύκολο να φράξει και να ενοχλήσει τη συντήρηση.
(5) επίπλευση αέρα:
Λειτουργία: Η επίπλευση αέρα είναι επίσης γνωστή ως επίπλευση. Πρόκειται για μια διαδικασία εισαγωγής αέρα σε λύματα για τη δημιουργία μικροσκοπικών φυσαλίδων ως φορέα, προκαλώντας ρύπους όπως γαλακτωματοποιημένο πετρέλαιο και μικροσκοπικά αιωρούμενα στερεά στα λύματα για να τηρήσουν τις φυσαλίδες. Οι φυσαλίδες επιπλέουν στην επιφάνεια του νερού με την πλευστότητά τους και ο αφρός ή η αφρό της επιφάνειας του νερού συλλέγονται για να διαχωριστούν οι ακαθαρσίες και να καθαρίσουν τα λύματα.
Δευτερεύουσα θεραπεία λυμάτων
1. Η δευτερογενής θεραπεία των λυμάτων είναι επίσης γνωστή ως βιολογική θεραπεία
Η βιολογική θεραπεία των λυμάτων είναι η χρήση των λειτουργιών οξείδωσης, αποσύνθεσης και μετασχηματισμού των μικροοργανισμών, χρησιμοποιώντας την οργανική ύλη (μια μικρή ποσότητα ανόργανων ουσιών) σε αποχέτευση ως θρεπτικά συστατικά για μικροοργανισμούς, λαμβάνοντας ορισμένα τεχνητά μέτρα για τη δημιουργία ενός ελεγχόμενου περιβάλλοντος και μέσω της μεταβολικής δράσης των μικροοργανισμών, οι μολύνσεις, οι μολύνσεις, οι μολύνσεις, οι μόλυνσης, οι μολύνσεις, οι μόλυνση, οι μόλυνση, οι μολύνσεις.
Ταξινόμηση της βιολογικής θεραπείας των λυμάτων: αερόβια βιολογική θεραπεία, αναερόβια (προαιρετική) βιολογική θεραπεία
Για την αερόβια βιολογική αγωγή, η παραδοσιακή μέθοδος ενεργοποιημένης ιλύος, ο χαντάκι οξείδωσης και η μέθοδος ενεργοποιημένης ιλύκευσης της παρτίδας αλληλουχίας αναφέρονται συλλογικά ως η μέθοδος ενεργοποιημένης ιλύος. Μεταξύ αυτών, το βιολογικό φίλτρο, ο βιολογικός περιστροφικός δίσκος, η ρευστοποιημένη κλίνη και ο αντιδραστήρας ανύψωσης αέρα (ABS) αναφέρονται συλλογικά ως μέθοδος βιοφίλμ.
2. Ροή διεργασίας της μεθόδου ενεργοποιημένης ιλύος Οι διαδικασίες περιλαμβάνουν:
(1) Παραδοσιακή μέθοδος SBR: Η διαδικασία SBR είναι μια διαλείπουσα μέθοδος ενεργοποιημένης ιλύος, η οποία αποτελείται από μία ή περισσότερες δεξαμενές αντίδρασης αερισμού. Τα λύματα εισέρχονται στη δεξαμενή σε παρτίδες. Μετά τον καθαρισμό με ενεργοποιημένη ιλύ, το υπερκείμενο εκκενώνεται από τη δεξαμενή για να ολοκληρωθεί ένας κύκλος λειτουργίας. Κάθε κύκλος εργασίας ολοκληρώνει τα τέσσερα βήματα διεργασίας της εισόδου νερού, της αντίδρασης, της καθίζησης και της εκφόρτισης σε σειρά.
Το χαρακτηριστικό της διαδικασίας SBR είναι ότι έχει μια ορισμένη λειτουργία ρύθμισης και εξισορρόπησης, η οποία μπορεί να ανακουφίσει την αστάθεια του συστήματος που προκαλείται από τις διακυμάνσεις της ποιότητας του νερού και του όγκου του νερού. Η διαδικασία είναι απλή, με λιγότερες δομές επεξεργασίας. Η δεξαμενή αντίδρασης αερισμού ενσωματώνει την επιστροφή του αερισμού, της καθίζησης και της λάσπης, εξαλείφοντας την ανάγκη για δεξαμενές πρωτογενούς καθίζησης, δεξαμενές δευτερογενούς καθίζησης και συστήματα επιστροφής λάσπης. Επιπλέον, η ποσότητα λάσπης είναι μικρή και εύκολη στην αφυδατωμένη. Ο έλεγχος ορισμένων συνθηκών διεργασίας μπορεί να επιτύχει ένα καλύτερο αποτέλεσμα απομάκρυνσης φωσφόρου, αλλά έχει επίσης το μειονέκτημα της απαίτησης υψηλών επιπέδων αυτόματου ελέγχου και συνεχών ηλεκτρονικών αναλυτικών οργάνων.
(2) Διαδικασία CASS: Η διαδικασία CASS είναι ένα σύστημα αερισμού SBR συνεχούς εισόδου νερού. Δεν έχει μόνο τα χαρακτηριστικά της διαδικασίας SBR, η οποία είναι απλή και αξιόπιστη, ευέλικτη σε λειτουργία και εξαιρετικά αυτοματοποιημένη, αλλά έχει επίσης σημαντικά αποτελέσματα απομάκρυνσης φωσφόρου και αζώτου. Αυτή η λειτουργία επιτυγχάνεται κυρίως διαιρώντας τη δεξαμενή Cass σε λειτουργικά διαφορετικές περιοχές μέσω των τοίχων διαμερισμάτων. Το διαλυμένο οξυγόνο, η συγκέντρωση ιλύος και το οργανικό φορτίο σε κάθε διαμέρισμα είναι διαφορετικά και οι οργανισμοί σε κάθε δεξαμενή είναι επίσης διαφορετικοί. Η όλη διαδικασία επιτυγχάνει συνεχή είσοδο νερού και έξοδο. Ταυτόχρονα, ένας επιλογέας και μια αναερόβια ζώνη έχουν οριστεί πριν ή στην παραδοσιακή δεξαμενή SBR για να βελτιώσουν τα αποτελέσματα απομάκρυνσης φωσφόρου και αζώτου.
(3) Μέθοδος MSBR: Η διαδικασία MSBR είναι μια διαδικασία επεξεργασίας λυμάτων που αναπτύχθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1980. Μετά τη συνεχή βελτίωση και ανάπτυξη, η τελευταία διαδικασία είναι η διαδικασία τρίτης γενιάς. (4) Η μέθοδος AB είναι η συντομογραφία της προσρόφησης - διαδικασία βιοαποικοδόμησης. Ήταν πρωτοπόρος από τον καθηγητή Bohnke του Πανεπιστημίου Τεχνολογίας Aachen στη Γερμανία στα μέσα - 1970. Η διαδικασία εφαρμόστηκε στην πρακτική της μηχανικής στις αρχές της δεκαετίας του 1980. Σε σύγκριση με την παραδοσιακή διαδικασία ενεργοποιημένης ιλύος, η διαδικασία AB έχει τα ακόλουθα κύρια χαρακτηριστικά: δεν έχει ρυθμιστεί πρωτεύουσα δεξαμενή καθίζησης και το τμήμα Α αποτελείται από τη δεξαμενή προσρόφησης και τη δεξαμενή ενδιάμεσης καθίζησης είναι το κύριο σύστημα επεξεργασίας. Το τμήμα Β αποτελείται από τη δεξαμενή αερισμού και τη δευτερεύουσα δεξαμενή καθίζησης. Τα τμήματα Α και Β διαθέτουν το καθένα ένα ανεξάρτητο σύστημα επιστροφής λάσπης και τα δύο τμήματα είναι εντελώς διαχωρισμένα. Κάθε τμήμα έχει μια μοναδική μικροβιακή κοινότητα, η οποία ευνοεί τη λειτουργική σταθερότητα. Άλλες διαδικασίες εξέλιξης SBR: Διαδικασία ICEAS, Διεθνή Ιδέα, DAT - Διαδικασία IAT 3. Μέθοδος βιοφίλμ: Η μέθοδος αερόβιας βιοφίλμ αναπτύσσεται με βάση την αρχή της αυτοκαταστροφής του εδάφους. Από τη βασική αρχή της αερόβιας μικροβιακής αποικοδόμησης της οργανικής ύλης, η μέθοδος βιοφίλμ και η μέθοδος ενεργοποιημένης ιλύος είναι οι ίδιες. Η κύρια διαφορά μεταξύ των δύο είναι ότι η μέθοδος ενεργοποιημένης ιλύος βασίζεται στην ανασταλμένη ενεργοποιημένη ιλύ στη δεξαμενή αερισμού για την αποσύνθεση της οργανικής ύλης, ενώ η μέθοδος βιοφίλμ βασίζεται κυρίως στη μικροβιακή μεμβράνη που στερεώνεται στην επιφάνεια του φορέα για να καθαρίσει την οργανική ύλη.
Μηχανισμός αναερόβιας βιολογικής θεραπείας
Μπορεί να χωριστεί σε τέσσερα στάδια: στάδιο υδρόλυσης, στάδιο οξίνισης (που ονομάζεται επίσης στάδιο ζύμωσης), στάδιο παραγωγής οξικού οξέος και στάδιο παραγωγής μεθανίου.
Στάδιο υδρόλυσης: Τα υδρολυτικά βακτήρια μετατρέπουν την αδιάλυτη οργανική ύλη σε διαλυτή οργανική ύλη και μετατρέπουν υψηλή - μοριακή διαλυτό οργανική ύλη σε μικρά - Οργανική ύλη μόριας (μέσω της δράσης των βακτηριακών εξωκυτταρικών ενζύμων)
Στάδιο οξίνισης: Τα μικρά προϊόντα υδρόλυσης μόριο που παράγονται στο στάδιο υδρόλυσης που παράγονται στο στάδιο υδρόλυσης μετατρέπονται σε απλούστερες ενώσεις στα κύτταρα των οξυμάτων βακτηρίων και εκκρίνονται έξω από τα κύτταρα. Τα κύρια προϊόντα αυτού του σταδίου είναι VFA, αλκοόλες, γαλακτικό οξύ, CO2, NH3, H2S κ.λπ. Ταυτόχρονα, τα οξέα βακτήρια χρησιμοποιούν επίσης ορισμένες ουσίες για τη σύνθεση νέων ουσιών κυττάρων.
Ακετογένεση: Σε αυτό το στάδιο, τα προϊόντα του σταδίου οξίνισης μετατρέπονται περαιτέρω σε οξικό οξύ, Ηχ, καρβονικό οξύ και νέες κυτταρικές ουσίες.
Μεθάνιο: Σε αυτό το στάδιο, το οξικό οξύ, το H₂, το ανθρακικό οξύ, το μυρμηκικό οξύ και η μεθανόλη μετατρέπονται σε CH₄, CO₂ και νέες κυτταρικές ουσίες.
Διαδικασία τριτοβάθμιας επεξεργασίας
Τα τελευταία χρόνια, η χώρα μου έχει αρχίσει να επικεντρώνεται στην έρευνα και ανάπτυξη των διαδικασιών τριτοβάθμιας θεραπείας. Επί του παρόντος, οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες διαδικασίες τριτοβάθμιας θεραπείας μπορούν να χωριστούν σε συμβατικές διαδικασίες, τεχνολογία MBR και τεχνολογία βαθιάς επεξεργασίας LM.
1 συμβατική διαδικασία
Οι συμβατικές διαδικασίες τριτοβάθμιας θεραπείας προσθέτουν πήξη, διήθηση και απολύμανση σε βιολογική θεραπεία, συμπεριλαμβανομένης της διήθησης άμμου, της διήθησης μεμβράνης, της αντίστροφης όσμωσης, της απολύμανσης με υπεριώδη ακτινοβολία, της απολύμανσης υγρού και της απολύμανσης του όζοντος. Σε γενικές γραμμές, αυτές οι μέθοδοι θεραπείας έχουν σχετικά χαμηλό κόστος επεξεργασίας νερού μονάδων και είναι οικονομικά βιώσιμες.
2. MBR τεχνολογία
Η τεχνολογία MBR, γνωστή και ως τεχνολογία βιοαντιδραστήρων μεμβράνης, χρησιμοποιεί την επιλεκτικότητα και την αποτελεσματικότητα του διαχωρισμού μεμβράνης με την αποτελεσματικότητα και την πληρότητα της βιολογικής θεραπείας για να μεγιστοποιηθεί η απομάκρυνση επιβλαβών ουσιών από το νερό. Η διαδικασία MBR διακρίνεται με την αντικατάσταση της δεξαμενής δευτερογενούς καθίζησης σε συμβατικές διεργασίες ενεργοποιημένης ιλύος με σύστημα διαχωρισμού μεμβράνης. Αυτό εξαλείφει τις περισσότερες από τις παραδοσιακές μονάδες θεραπείας, με αποτέλεσμα σημαντική εξοικονόμηση επενδύσεων. Η κατανάλωση ενέργειας είναι συγκρίσιμη με τις συμβατικές διαδικασίες επεξεργασίας νερού. Ο χρόνος συγκράτησης λυμάτων στον εξοπλισμό θεραπείας είναι μικρός, οι ρυθμοί απομάκρυνσης COD και NH3-N είναι εξαιρετικά υψηλοί και η ποιότητα των αποβλήτων πληροί τα εγχώρια και μικτά πρότυπα νερού.
3. LM Προηγμένη διαδικασία θεραπείας
Η διαδικασία LM Advanced Interction είναι μια νέα διαδικασία οικολογικής θεραπείας. Ενσωματώνει μια αναερόβια δεξαμενή με αερόβια δεξαμενή, προσθέτοντας μια βελτιωμένη αεριωμένη λίμνη οξείδωσης και ένα υψηλό - υγροτόπων αποτελεσματικότητας ως προηγμένες μονάδες επεξεργασίας, επιτυγχάνοντας ποιότητα απόβλητα που πληρούν τα εγχώρια και μικτά πρότυπα νερού. Η ροή της διαδικασίας έχει ως εξής: βιολογική αναερόβια δεξαμενή - κλειστή αερόβια δεξαμενή - ανοιχτή δεξαμενή αεροβικής δεξαμενής {{}}}}}}}}}}}} {}}}} {}}} και οι δεξαμενές οικολογικής οξείδωσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη θέση των κλειστών και ανοικτών αερόβιων δεξαμενών. Η διαδικασία LM Advanced Interction χαρακτηρίζεται από χαμηλή υπερβολική ιλύ, χαμηλό λειτουργικό κόστος, ευκολία διαχείρισης και αισθητικά οφέλη. Σε σύγκριση με άλλες διαδικασίες επεξεργασίας νερού, αυτή η μέθοδος είναι σχετικά οικονομική.
4. Κατάσταση εφαρμογής και τάσεις ανάπτυξης
Επί του παρόντος, οι συμβατικές διαδικασίες επεξεργασίας χρησιμοποιούνται κατά κύριο λόγο στα συστήματα τριτοβάθμιας επεξεργασίας της χώρας μου. Τα MBRs χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως, για παράδειγμα στην επαναχρησιμοποιημένη επεξεργασία νερού των οικιστικών κοινοτήτων κατά μήκος της λεωφόρου Chang'an στο Πεκίνο.
Στην τρέχουσα πρακτική της χώρας μου, οι συμβατικές διαδικασίες επεξεργασίας εξακολουθούν να επιλέγονται λόγω της ευκολίας χρήσης τους και της ώριμης τεχνολογίας εφαρμογών. Επί του παρόντος, η εκτεταμένη έρευνα τόσο στην εγχώρια όσο και σε διεθνές επίπεδο επικεντρώνεται στη θεραπεία των δευτερευόντων επεξεργασμένων λυμάτων χρησιμοποιώντας τεχνολογίες μικροδιήθησης και αντίστροφης όσμωσης για την εκπλήρωση επαναχρησιμοποιημένων προτύπων νερού. Το σχήμα 10 δείχνει ένα τυπικό παράδειγμα αυτής της ροής διαδικασίας επεξεργασίας. Τα συστήματα υγροτόπων χρησιμοποιούνται ευρέως διεθνώς και η έρευνα σε αυτόν τον τομέα έχει επίσης αρχίσει στη χώρα μου. Λόγω της αυξανόμενης περιβαλλοντικής ρύπανσης και της σημαντικής μείωσης των πόρων γλυκού νερού στη χώρα μου, αναμένεται ότι οι διαδικασίες τριτοβάθμιας θεραπείας θα συνεχίσουν να κερδίζουν αυξανόμενη προσοχή.