應(yīng)用SBR(DAT-IAT)工藝優(yōu)化配置的機械設(shè)備.doc

應(yīng)用SBR(DAT-IAT)工藝優(yōu)化配置的機械設(shè)備一、SBR工藝簡介SBR法是序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reaotor）的簡稱，又名間歇曝氣，它的主體構(gòu)筑物是SBR反應(yīng)池，污水在這個反應(yīng)池中完成反應(yīng)、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序，使處理過程大大簡化。SBR法早于1914年即已開發(fā)，但由于人工操作管理繁瑣，監(jiān)測手段落后及曝氣器易堵塞等問題，難以推廣應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，上述問題相繼得到解決，現(xiàn)在已有不堵塞的曝氣器和在線監(jiān)測儀表，特別是自動化技術(shù)的發(fā)展，對污水處理過程進行自動操作已成為可能，SBR法又以它獨特優(yōu)點引起廣泛注意，近年來迅速推廣，并不斷得到改進、完善，使其成為目前世界上污水處理技術(shù)中的熱門工藝，現(xiàn)在已有數(shù)百座SBR工藝污水處理廠正在成功運行。在中國SBR法也已進入比較成熟階段，目前已有數(shù)座中型污水廠采用此種工藝，處理效果很好，天津、上海和昆明較大型的SBR工藝污水處理廠已成功運行。DAT-IAT 系統(tǒng)是傳統(tǒng)活性污泥法與傳統(tǒng)SBR相結(jié)合的一種型式，整個系統(tǒng)繼承了SBR工藝的優(yōu)點，同時又改進了SBR工藝的不足，它具有以下特點：（1）該系統(tǒng)以一組反應(yīng)池取代了傳統(tǒng)方法及其它變型方法中的調(diào)節(jié)池、初次沉淀池、曝氣池及二次沉淀池，整體結(jié)構(gòu)緊湊簡單，無需復(fù)雜的管線傳輸，系統(tǒng)操作簡單且更具有靈活性。（2）易產(chǎn)生污泥膨脹的絲狀細菌在SBR反應(yīng)池中因反應(yīng)條件的不斷的循環(huán)變化而得到有效的抑制。而污泥膨脹問題是其它活性污泥方法中很常見且很難控制的問題之一。（3）在通常的條件下，該工藝可以不用添加化學(xué)藥劑而達到硝化，反硝化及除磷的效果。（4）增加了工藝處理的穩(wěn)定性：DAT池起到了水利均衡和防止連續(xù)進水對出水水質(zhì)的影響，特別是在處理高濃度工業(yè)廢水時，DAT連續(xù)曝氣加強了系統(tǒng)對難降解有機物的降解，相對縮短了運行周期。DAT池連續(xù)曝氣也使整個系統(tǒng)更接近了完全混合式，更有利于消除高濃度工業(yè)廢水中毒性物質(zhì)或COD濃度過高積累而帶來的不良影響。（5）提高了池容的利用率：對于曝氣池和二沉池合建的污水處理構(gòu)筑物來說，在保留沉淀分離效果前提下，盡可能提高曝氣容積比，與傳統(tǒng)SBR法及其它變型方法來比，DAT池連續(xù)曝氣，使該工藝的曝氣容積比更高。（6）提高了設(shè)備的利用率：由于DAT池連續(xù)進水，因此不需要順序進水的閘閥及自控裝置：DAT池連續(xù)曝氣，減少整個系統(tǒng)的曝氣強度，提高了曝氣裝置的利用率，所需鼓風(fēng)機的額定風(fēng)量和功率也相應(yīng)減少。（7）增加了系統(tǒng)的靈活性：DAT-IAT 系統(tǒng)可以根據(jù)進、出水水量、水質(zhì)變化來調(diào)DAT池的工作狀態(tài)和IAT池的運轉(zhuǎn)周期、使之處于最佳工況，同時也可根據(jù)脫氮除磷要求，調(diào)整曝氣時間，創(chuàng)造缺氧或厭氧環(huán)境。（8）采用了穩(wěn)定的自動化控制和目前世界上最先進的監(jiān)測儀器和設(shè)備，以保證出水水質(zhì)達到國家污水排放新擴改二級排放標準。（GB8979-88）。二、工程范例：我們在某市污水處理廠工程總承包投標項目中，采用了“SBR”DAT-IAT工藝技術(shù)方案，終以工藝技術(shù)先進、占地面積小、工程投資少、運行成本低的明顯優(yōu)勢一舉中標。下面以其為例介紹如下：1、建設(shè)規(guī)模該污水廠建設(shè)規(guī)模為：粗格柵、進水泵房平設(shè)計流量50萬m3d；峰值流量為110萬m3/d；細格柵、沉砂池平均設(shè)計流量為25萬m3/d，峰值流量為55萬m3/d；二級處理規(guī)模為25萬m3d。2、進、出水水質(zhì) 進水水質(zhì)為BOD5190mg/LCODcr450mg/LSS204mg/LNH3-N30mg/L 出水水質(zhì)BOD525mg/LCODcr100mg/LSS25mg/LNH3-N15mg/L3、設(shè)備選型原則 滿足工藝設(shè)計要求，力求經(jīng)濟合理。 合理配置，減少設(shè)備總量，設(shè)備選型應(yīng)滿足標準化、具有互換性。 促進民族工業(yè)的發(fā)展，優(yōu)先選用技術(shù)先進、性能可靠、能耗低的國產(chǎn)化設(shè)備。 針對關(guān)鍵部位的設(shè)備可考慮選擇進口產(chǎn)品，以滿足先進的工藝技術(shù)路線及高度自動化控制水平的特點。4、主要設(shè)備選型設(shè)計 格柵間采用回轉(zhuǎn)式固液分離機，其技術(shù)參數(shù)為：臺 數(shù)：6臺寬 度：2000mm傾 角：75格柵間隙：25mm渠道深度：6500mm該設(shè)備是由不銹鋼耙齒按一定的排列次序(前耙齒的后臂與后耙齒的前突出臂共同組成過濾面)裝配在耙齒軸上，形成封閉式耙齒鏈，耙齒鏈下部安裝在進水渠水體中，當傳動系統(tǒng)帶動槽導(dǎo)輪作勻速定向旋轉(zhuǎn)時，整個耙齒鏈便自下而上運動，并攜帶固體雜物從液體中分離出來，液體則通過耙齒的柵隙流過去，整個工作狀態(tài)連續(xù)進行。格柵柵條及耙齒均采用不銹鋼材料。 進水泵房采用潛水排污泵，其技術(shù)參數(shù)為：數(shù) 量：10臺（9用1備）流 量：5062L/s揚 程：12m首次無故障時間：8000 h水泵與電機采用模塊化設(shè)計，機械密封采用碳化鎢與碳化硅，確保運行的可靠性，使用壽命長；自動耦合系統(tǒng)使安裝更為簡便；葉輪采用全新的水力設(shè)計，流態(tài)好效率更高，避免了抽水過程中產(chǎn)生的有害的旋渦。 細格柵間采用轉(zhuǎn)鼓式自清洗細格柵過濾器，其技術(shù)參數(shù)為：數(shù) 量：4臺最大過水流量：941l/s格柵直徑：2400mm過濾水深：1400mm柵條凈距：10mm在進水泵房與沉砂池之間的連接渠道上設(shè)置細格柵，以進一步去除污水中較小顆粒的懸浮、漂浮物質(zhì)。該設(shè)備包括: 柵筐、旋轉(zhuǎn)耙、清渣梳、螺旋傳輸器、螺旋脫水和螺旋壓榨器以及驅(qū)動裝置。 電控柜和電機的啟動裝置是一體化的。該類格柵容攔污、傳送、壓榨為一體，設(shè)備整體結(jié)構(gòu)緊湊、攔污效率高，排渣效果好等特點。 沉砂池采用旋流式除砂機，其技術(shù)參數(shù)為：數(shù) 量：4座沉砂池直徑：D=5.8m單池處理量：Q=1750L/s旋流式沉砂機通過攪拌器在池的中央部位產(chǎn)生一個高速渦流，質(zhì)量輕的有機物質(zhì)被提升和返回至污水水流中，而質(zhì)量較大的礦物固體則沉至沉砂池中央底部。沉砂池采用混凝土制成，設(shè)有平形底部和中心沉砂收集斗。進口設(shè)在池的底部，從切線位置進入。污水從進口經(jīng)過360到達出口后從在排放渠道排放，排放渠道位置高于進口渠道約1000 mm。砂粒沉降在中心集砂斗的底部，由一套泵系統(tǒng)定時排至機械式砂水分離器內(nèi)，再由機械式砂水分離器將沉砂排至指定位置。 SBR反應(yīng)池SBR反應(yīng)池設(shè)計污水量流量25萬m3/d（一期工程），高峰流量32.5萬m3/d，設(shè)計采用9組SBR反應(yīng)池，每組SBR反應(yīng)池由一個DAT和一個IAT串聯(lián)組成。每組SBR反應(yīng)池的平面尺寸為83.740.7m，水深5.116.0m，超高0.5m。反應(yīng)池內(nèi)配置設(shè)備如下： 曝氣器采用橡膠膜片式曝氣器每個DAT池采用直徑192mm橡膠膜式微孔曝氣器2880個，單只供氣量不大于2.2m3/h，9池計算共需25920個；每個IAT池采用直徑300mm橡膠膜式微孔曝氣器1326個，單只供氣量不大于6.9m3/h，9池計算共需11934個。橡膠膜式微孔曝氣器主要特點如下：高質(zhì)量的彈性膜片，彈性橡膠膜片均進口原裝產(chǎn)品，材質(zhì)為EPDM，該材質(zhì)具有高強度耐疲勞，可連續(xù)工作，抗變型耐腐蝕的優(yōu)質(zhì)合成膠，使用壽命長，一股不低于五年。 高性能的充氧效果，彈性橡膠膜微孔曝氣器具有氧的利用率高，在標準狀態(tài)下，清水測定氧的利用率可達到2628。結(jié)構(gòu)先進，其結(jié)構(gòu)合理，組裝簡單，氣密性好，其各種曝氣擴散板可相互替換這一點是十分重要的。微孔曝氣器用材科學(xué)合理，整個曝氣頭部件全部采用高耐腐材料，使用壽命長。微孔曝氣器的各項綜合指標均優(yōu)于同類產(chǎn)品，從充氧性能節(jié)約能耗，使用壽命長和阻力損失合理等，這幾項綜合指標均相互關(guān)聯(lián)，綜合兼顧。為降低工程投資，通氣管材及固定裝置均選用國內(nèi)配套產(chǎn)品，材質(zhì)選用PVC。 潷水器采用旋轉(zhuǎn)式潷水器，其技術(shù)參數(shù)為：數(shù) 量：18套堰口設(shè)計負荷：q=28.5L/sm設(shè)計排水量：Q=3472m3/h(4514m3/h)堰口長度：L=8.5x2 m旋轉(zhuǎn)式潷水器是應(yīng)用于污水處理SBR工藝反應(yīng)池中起排出上清液作用的專用關(guān)鍵設(shè)備，此設(shè)備安裝在SBR反應(yīng)池中，待污水停止曝氣和攪拌，活性污泥絮體進行沉淀和上清液分離，此時旋轉(zhuǎn)式潷水器將自動啟動，堰口開始作垂直勻速下降運動，上清液從浮筒擋渣板底部鉆入堰口流入堰水槽，經(jīng)支管、主管排出池外。旋轉(zhuǎn)式潷水器由：驅(qū)動裝置、傳動機構(gòu)、潷水裝置、回轉(zhuǎn)支承及電氣控制系統(tǒng)等部分組成。該種潷水器具有結(jié)構(gòu)簡單、工作性能可靠，潷水深度及潷水速度調(diào)節(jié)范圍大、操作靈活、潷水擾動小。 回流污泵采用潛水排污泵，其技術(shù)參數(shù)為：數(shù) 量：18臺流 量：Q=1386 m3/h揚 程：H=2.0 m為保持DAT池內(nèi)足夠的混合液濃度，需從IAT池將混合液回流到DAT，活性污泥回流泵最大設(shè)計流量可滿足最大泥回流比可達200%。 剩余污泥泵采用潛水排污泵，其技術(shù)參數(shù)為：數(shù) 量：9臺流 量：Q=140m3/h揚 程：H=10 m 鼓風(fēng)機房采用離心式鼓風(fēng)機，其技術(shù)參數(shù)為：數(shù) 量：4臺（3用1備）設(shè)計流量：Q=24000 Nm3/hr設(shè)計風(fēng)壓：P=0.70bar離心鼓風(fēng)機是速度型壓縮機，與容積式壓縮機相比較具有供氣量大、運行平穩(wěn)、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、噪音低、占地面積小、重量小、使用年限長、維修量小、殼體內(nèi)不需潤滑、氣體不會被油污染等優(yōu)點，離心鼓風(fēng)機又分為單級高速和低級多速，單級高速風(fēng)機以提高轉(zhuǎn)速達到所需風(fēng)壓，較低級多速風(fēng)機流道短，減少了多級間的流道損失，特別是易于調(diào)節(jié)風(fēng)量，因此設(shè)計選用可調(diào)導(dǎo)葉片的單級高速離心風(fēng)機，以提高風(fēng)機效率和便于自動控制風(fēng)量。 正常運行狀態(tài)下，在保證出口壓力不變的條件下, 用污水中溶解氧含量為主調(diào)節(jié)參數(shù), 污水量為輔助調(diào)節(jié)參數(shù), 來調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機的進口導(dǎo)葉角度和出口有葉擴壓器， 改變調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機的出口流量，以保證污水中的溶解氧含量穩(wěn)定，作到不浪費空氣, 節(jié)約能源。鼓風(fēng)機機殼的軸端密封與增速箱的小齒輪軸油封間為大氣，故確保鼓風(fēng)機所輸送的氣體無油。鼓風(fēng)機設(shè)有獨立的潤滑油系統(tǒng)，為齒輪和軸承提供干凈的潤滑油，所有潤滑油系統(tǒng)部件均與鼓風(fēng)機底座組裝成一體，便于機組的安裝及維護。機組潤滑油采用國內(nèi)N46#透平油。潤滑油系統(tǒng)包括：油箱（底座兼，含電加熱器）、泵吸入過濾器、開車、停機用的電動輔助油泵、直聯(lián)于低速轉(zhuǎn)子上的主油泵油冷卻器、油過濾器、閥門及油管路等。 脫水機房采用離心式脫水機，其技術(shù)參數(shù)為：數(shù)量：3臺（2用1備）處理能力：30m3/h脫水后污泥含水率：75%用 藥 量：4kg /t.DS設(shè)計采用離心脫水機，對來自濃縮池的活性污泥進行機械脫水，使其含水率由97.5%降至以下75%，從而大大減小污泥體積，且便于運輸，然后將脫水后泥餅運出廠外處置。污泥由污泥進料泵輸入離心脫水機，進行污泥脫水，絮凝劑由絮凝劑裝置制備，通過絮凝劑計量泵輸入污泥進料泵前，并與污泥混合。離心機脫水后，液相返回至前水處理系統(tǒng)，泥餅由泥餅螺旋輸送機輸出，外運。離心脫水機具有以下特點：結(jié)構(gòu)緊湊、脫水效率高、密閉性好、自動化控制水平高等特點。當安全銷或皮帶失效而造成轉(zhuǎn)鼓與螺旋之間的轉(zhuǎn)速差太小時，可自動的檢測出并關(guān)閉污泥和絮凝劑的進料泵；扭矩可在操作范圍最小值與最大值之間任意調(diào)節(jié)，這樣即可達到期望的泥餅干度而不必耗費過多的能量；先進的控制特征可使機器采取自我調(diào)節(jié)措施承載更高的過載；轉(zhuǎn)速差控制系統(tǒng)與臥螺的rpm控制系統(tǒng)相連以提供非常安全的預(yù)警報。 加氯間采用真空加氯機，其技術(shù)參數(shù)為：數(shù)量：2臺（1用1備）加氯量：75kg/h城市污水經(jīng)二級處理后，水質(zhì)得到改善，細菌含量大幅度減少，但其絕對值仍很可觀，并有存在病原菌的可能。根據(jù)衛(wèi)生防疫，環(huán)保等監(jiān)督部門的要求，污水處理廠出水需要消毒，本工程采用加氯消毒。設(shè)計中選用手動控制真空加氯機，配套全部附屬設(shè)備，并設(shè)有雙探頭氯氣報警器，為防止意外事故發(fā)生，還另外設(shè)一套漏氯吸收裝置。 該設(shè)備設(shè)有差壓穩(wěn)壓器,縱使下游的水射器真空因水壓而變化,亦可保證過流穩(wěn)定精確。加氯機設(shè)計強度足可抵御來自水射器產(chǎn)生的最大真空(當氯氣氣源全關(guān)閉或無氣源時)。防回水方面，除水射器設(shè)有隔膜式一次止回閥外,在水射器與加氯機之間的真空管道上還設(shè)有球式二次止回閥。以上是我們結(jié)合工程實例，介紹的對設(shè)備選擇的一點體會，該工程以順利通過驗收，經(jīng)近半年來的運行實踐證明，設(shè)備配置合理，運經(jīng)情況良好，均達到設(shè)計要求。應(yīng)用三級過濾系統(tǒng)處理脲醛樹脂廢液1 概況脲醛樹脂是竹木類材料膠接時廣泛使用的粘合劑，主要用于竹木等材料的膠結(jié)和制造層壓板。某樹脂廠在脲醛樹脂生產(chǎn)過程中排出的廢水遠不能達到污水綜合排放二級標準的要求。大量的脲醛樹脂隨污水流失，不但對周邊環(huán)境造成污染，且造成大量的浪費。廢液中的主要污染物質(zhì)為懸浮固體。經(jīng)分析可知，懸浮物主要為脲醛樹脂等膠體粒子，并含有少量的甲醛、甲醇等雜質(zhì)。經(jīng)粒度分析儀測定可知，膠粒的直徑在0.2m以上。針對該種廢水的水質(zhì)特點，我們采用過濾法對脲醛樹脂廢液進行處理。分離、過濾的原理，主要有機械篩除、接觸吸附等。水樣中的懸浮顆粒雜質(zhì)在濾料表面沉積的過程是由兩個連續(xù)步驟實現(xiàn)的，即顆粒向濾料表面?zhèn)鬟f并發(fā)生粘附從水中分離。顆粒傳遞為一物理過程，它取決于顆粒擴散、水流及重力等物理條件的作用，控制參數(shù)主要是顆粒的尺寸和濃度、水溫及濾速等物理參數(shù)。顆粒粘附為一物理化學(xué)過程，它決定于顆粒和濾料間的相互作用，它涉及雙電層疊加產(chǎn)生的靜電力和范得華引力，以及水質(zhì)的化學(xué)條件，例如pH值、離子組成等有關(guān)因素。過濾效率與濾料微孔的孔徑大小有關(guān)。本方案采用三級過濾系統(tǒng)，分別采用微孔孔徑大小不同的濾材（由大到?。瑥亩箍讖酱笮〔煌哪z體微粒得以去除。原液廢水不但得以凈化，且使截留下來的脲醛樹脂得以回收利用。2 試驗部分本試驗的一級過濾采用10m耐污性較高的有機濾材，過濾面積為0.51 m2。一級過濾器的設(shè)計結(jié)構(gòu)采用過濾器上部可平移式拆卸結(jié)構(gòu)，從而便于濾材的定期更換。該級過濾器的關(guān)鍵作用是大量捕集原液中的固體顆粒及孔徑較大的膠體，從而減輕后續(xù)過濾器的工作負載。該濾器使用的有機濾材具有流通量大、耐污性好、價格便宜等優(yōu)點。二級過濾采用可連續(xù)反清洗再生使用的燒結(jié)金屬絲網(wǎng)微孔濾材，該材料采用多層金屬編織絲網(wǎng)為原料，通過特殊的疊層設(shè)計、復(fù)合壓制和真空（或保護氣氛）燒結(jié)等工藝制備而成。它既能夠保持普通金屬編織絲網(wǎng)的孔隙結(jié)構(gòu)簡單、網(wǎng)孔尺寸均勻的特性，又克服了其強度低、整體性差，網(wǎng)孔型狀不穩(wěn)定等不足，并且可以靈活地對材料的孔徑尺寸、滲透性能和機械強度進行合理的匹配與設(shè)計，因而其綜合特性明顯優(yōu)于燒結(jié)金屬粉末、陶瓷、纖維、濾紙等其它類型的多孔材料。在凈化過濾、固體顆粒的分離回收等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。尤其對于較高含污量的液固分離操作，這類由較細金屬絲燒結(jié)而成的濾網(wǎng)屬于直接攔截的單層過濾，其優(yōu)點就是將具有一定尺寸分布的雜質(zhì)顆粒直接攔截在濾網(wǎng)外層表面，形成一層均勻的濾餅，進而隨著濾餅的逐漸形成，又可以攔截到更小規(guī)格的顆粒。該濾材具有整體結(jié)構(gòu)強，孔徑穩(wěn)定可靠，濾材易于在高壓氣體的反洗再生，另外，由于采用不銹鋼材質(zhì)，不會對水質(zhì)造成化學(xué)污染，其過濾精度為5m，過濾面積為56m2。該級過濾器的關(guān)鍵作用是高效攔截水樣中0.51m的微小顆粒，防止上游纖維濾材可能對下游造成的二次污染，保證后續(xù)精密過濾系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。三級過濾采用金屬微孔膜濾芯過濾，絕對攔截精度0.5m（99%），其關(guān)鍵作用是通過錯流過濾技術(shù)，達到對過濾清液較高的收得率，該濾材具有很高的絕對攔截精度和流體滲透性能，濾材在錯流條件下使用不易造成微孔堵塞可長期運行使用，另外濾材采用金屬耐蝕合金，不會對最終凈化水質(zhì)造成污染。為了使廢液中的懸浮物質(zhì)加速絮凝、集結(jié)。在廢液流經(jīng)過濾系統(tǒng)前，向廢液中投加少量的非離子型PAM。試驗裝置如圖1所示。其中，一級預(yù)處理過濾器外徑為350mm，罐體總高度為1500mm，上部活封頭，罐體上配有進料口、出料口、反吹氣體入口、罐體排污口、測壓口及安裝底座，選用200目的燒結(jié)金屬絲網(wǎng)濾芯作為濾料。二級過濾器外徑為400mm，罐體總高度為1500mm，上部活封頭，罐體上配有進料口、出料口、反吹氣體入口、罐體排污口、測壓口及安裝底座，選用折疊式燒結(jié)金屬纖維氈濾芯過濾。三級過濾器外徑為281mm，罐體總高度為806 mm，采用精細微孔金屬膜濾芯作濾料，錯流過濾，清液流出后進入下一道工序，含膠粒的濃縮液在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)打回一級或二級過濾工序。廢液經(jīng)泵打至過濾系統(tǒng)，將原液中所含的固體懸浮物等污染物質(zhì)截留下來。少量脲醛樹脂膠體粒子通過機械過濾截留回收，清液送至下道工序使用。反吹清洗時，高壓氮氣自閥門F5吹入，由F6排出，從而完成了對二級過濾器的清洗，同理，高壓氣體自閥門F9吹入，由F10排出，可完成對三級過濾器的清洗。3 結(jié)果與討論3.1 PAM對過濾性能的影響廢液中的微細顆粒懸浮物在水中呈膠體狀態(tài)，能在水中穩(wěn)定分布，沉降和過濾