精品第三篇污染物的生物化学转化技术Word下载.docx
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转轴必须坚固耐用,不产生弯曲变形。
固定部分包括废水槽和进出水设备。
废水槽位于转盘组的正下方,小型者可用钢板制作或砖石砌筑,大型者多采用混凝土或钢筋混凝土结构。
废水槽的断面最好和圆盘相适应,采用半圆形,以防产生死角,造成局部淤积或水质腐化。
转盘和槽面之间的距离一般为20~50mm。
楷内水面应维持在转轴以下15~20mm处。
水面超过转轴,会使靠轴处的盘面无法接触空气;
水面过低,会减少转盘的有效挂膜面积。
槽底应设放空管。
进水槽可设于废水槽的一侧或一端,通过溢流堰控制槽内水位和出水的均匀性。
当采用单轴多级处理装置时,各级之间应有连接渠。
传动部分包括电机和变速装置。
圆盘的转速采用0.8~3rpm,最线速以不超过20m/min为宜。
二、工作过程
在转盘旋转过程中,当盘面某部分浸没在废水中时,盘上的生物膜便对废水中的有机物进行吸附;
当其暴露于空气中时,氧气就溶入盘面的水层中。
这样就为微生物的生长繁殖创造了良好条件,使之在盘面形成生物膜,使废水得以净化。
转盘上的生物膜也经历生长、增厚和老化脱落的过程。
脱落的主要原因是水对盘面的剪切作用。
脱落的生物膜转化为污泥,可在二次沉淀池中除去。
生活在转盘上的微生物群随废水而异,一般城市污水、生物膜厚度为1~3min,呈褐色,主要净化微生物是茵胶团、球衣菌、真菌、藻类及多种原生动物。
三、组合型式及处理流程
组合型式有:
单轴单级、单轴多级和多轴多级。
单轴单级处理时,废水从槽的一侧流入,平行于盘面流动,从槽的另一侧流出。
单轴多级处理时,则前一级的出水流入后一级。
多轴多级处理时,废水经第一轴转盘处理后,再进入第二轴生物转盘。
究竟采用哪种组合和布置方式,需视水质、水量、处理要求、场地条件等而定。
经验表明,对同一废水,盘面总面积不变,如将转盘分威多级串联,可以提高出水水质和溶解氨含量。
对于城市污水和印染废水,需2~3级串联,处理要求高的,至少得4级。
生物转盘处理废水的流程同样包括预处理设施,初次沉淀池、生物转盘、二次沉淀池,其中无需污泥回流。
处理高浓度废水时,也可采用如下流程:
初次沉淀池、一级转盘池、中间沉淀池、二级转盘池、二次沉淀池。
处理结果可使BOD5由3000~4000mg/L降至10mg/L。
四、处理特点
转盘上生长的微生物量很大,处理城市污水时,单位面积转盘上的微生物量最高可达5mg/cm2,折算成氧化槽(废水槽)混和液浓度大体为10000~20000mg/L。
所以BOD5负荷可达10~20g/m2(盘面)·
d,转盘水槽容积负荷达1.5~3.0kg/m3·
d,高出活性污泥法一倍多。
另外,由于微生物浓度高,所以F/M值低,一般在0.002~0.5左右。
微生物基本地于内源呼吸期,脱落污泥量少。
生物转盘对冲击负荷的适应力也强。
可适应pH值在4.8~9.5范围内的变化,但pH值若急剧变化,则会破坏转盘的工作。
温度在13~23℃范围内时,对处理效果影响不大;
在此温度范围之外,若按正常条件设计,则盘片面积应乘以温度校正系数f,见图8~13。
此外,生物转盘还有工作可靠、不易堵塞、污泥不易膨胀、氧利用率高等特点,适于处理流量小的工业废水。
五、设计
生物转盘目前尚无成熟的计算方法,一般以BOD负菏或水力负荷进行估算,以停留时间进行校核。
(1)转盘面积(F)转盘面积按下式计算:
(8-19)
式中 Sr--每平方米盘面上每天所能去除的BOD量,g/m2·
d。
盘片面积亦可按单位面积盘片有机物负荷(N1)来计算:
(8-20)
式中的Nl与式(8-19)中的Sr的关系如下:
当Nl<30g/m2·
d时,
(8-21)
当N1=30~80g/m2·
(8-22)
以上各式适于原废水或沉淀废水。
(2)转盘片数(m)转盘片数的计算方法如下:
(8-23)
式中 D--转盘的直径,m,注意每一个转盘有两个表面积。
(3)废水槽的有效长度(L)废水槽的有效长度按下式计算:
(8-24)
式中
a--盘片厚度,m;
b--两盘片的净距,m。
(4)废水槽的有效容积(W)废水槽的有效容积按下式计算:
(8-25)
K是系数,由转盘轴线与水面的距离h和转盘直径D的相对大小来确定:
当h/D=0.1时,K=0.294;
当h/D=0.08时,K=0.355。
h取10~25mm。
占为转盘边缘到槽壁间的距离,一般取δ=10~20mm。
(5)转盘的最小转速(n)转盘每分钟的转数n按下式计算:
r/min
(8-26)
qV是废水槽水力容积负荷(m3(废水)/m3(槽)·
d)。
一般认为,转盘的线速度以控制在20m/min以内为宜。
(6)停留时间(t)t按下式计算:
h
(8-27)
一般t不宜小于0.2h。
例8-2 今有一废水BOD含量为200mg/L,水量为500m3/d,决定用生物转盘处理,盘片面积5000m2,浸水面积40%,试求处理水的BOD浓度和BOD降解率。
解
(1)生物转盘的BOD负荷量:
(2)单位面积盘片去除的BOD量(Sr):
由于Nl=20g(BOD)/m2(盘片)·
d<30g(BOD)/m2·
d,所以用公式(8-21)即得:
Sr=1.146×
200.9043=1.146×
15.01
=17.2(g(BOD)/m2(盘片)·
d)
(3)单位面积盘片上残留的BOD负荷(Ne)为:
20-17.2=2.8(g(BOD)/m2(盘片)·
(4)处理水BOD浓度:
(5)BOD降解率:
六、生物转盘的实践
在我国,生物转盘主要用于处理工业废水,在化学纤维、石油化工、印染、皮革和煤气发生站簿行业的工业废水处理方面均得到应用,效果良好,并取得一定的操作运行经验。
表8-5为国内部分生物转盘处理工业废水的运行资料。
表8-5
部分工业废水设计负荷
废水类型
进水BOD
(mg/L)
进水COD
水力负荷
(m3/m2.d)
BOD负荷
(m/m.d)
COD负荷
(g/m2.d)
停留时间
(h)
废水水温
(θ)
含酚废水
酚50~250
(152)
280~676
(495)
0.05~0.113
(0.070)
15.5~35.5
(22.8)
1.5~2.7
(2.6)
θ>
15
(10.5)
印染废水
煤气站含酚废水
酚醛废水
酚氰废水
苯胺废水
苎麻煮炼黑液
100~280
(158)
130~765
(365)
442~700
(600)
酚40~90
CN20~40
苯胺53
367
250~500
(392)
531
0.04~0.24
(0.12)
0.019~0.1
(0.055)
0.0310.10.03
0.066
12~23.2
(16.2)
12.27.15~22.6
(15.7)
10.3~43.9
(28.1)
26.4011.7~24.5
(17.8)
0.6~1.31.3~4.0
(2.95)
3.02.02.3
1.6
>
10>
20=24
=2128
生物转盘的主要优点是动力消耗低、抗冲击负荷能力强、无需回流污泥、管理运行方便;
缺点是占地面积大、散发臭气、寒冷地区保温困难影响处理效率。
第七节 其它型式生物膜法
第七节 其它型式生物膜法
一、接触氧化法
接触氧化法是一种浸没型生物膜法,实际上是生物滤池和暇气池的综合体。
生物接触氧化法又称浸没曝气式生物滤池(图8-14)
。
在池中装满各种挂膜介质,全部滤料浸没在废水中。
在滤料文承下部设置曝气管,用压缩空气鼓泡充氧,废水中的有机物被吸附(接触)于滤料表面的生物膜上,被微生物分解氧化。
和其它生物膜一样,该法的生物膜也经历挂膜、生长、增厚、脱落等更替过程。
一部分生物膜脱落后变成活性污泥,在循环流动过程中,吸附和氧化分解废水.中的有机物,多余的脱落生物膜在二次沉淀池中除去。
空气通过设在池底的穿孔布气管进入水流,当气泡上升时向废水供应氧气,有时并借以回流池水(图8-15)。
接触氧化法的优点是:
容易管理,忍受负荷、水温变动的冲击力强;
剩余污泥量少;
比较容易去除难分解和分解速度怪的物质。
它的缺点是滤料间水流缓慢,接触时间长,水力冲刷力小,生物膜只能自行脱落;
剩余污泥往往恶化处理水质;
动力费高。
为了防止堵塞,可采用全面曝气式(图8-14),使生物膜直接受上升气流的强烈搅动,以加速生物膜更新。
由于微生物栖息填料上,因此,不需回流污泥,不产生活泥膨胀问题。
填料的材料,要求比表面积大、空隙率大、水力阻力小、强度大、化学和生物稳定性好、能经久耐用。
目前常采用的填料是聚氯乙烯塑料,环氧玻璃钢等做成的蜂窝状和波纹板状填料。
这些填料的缺点是:
在局部平滑面上生物膜附着较慢,稍有冲击即剥离,填料之间不具备通道,使水流单调。
把接触填料做成网状塑料组件(图8-16),采用正向排列,即可防止堵塞,又可提高接触效率。
二、生物流化床
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