美丽乡村污水处理设备

美丽乡村污水处理设备

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单元操作及物质与能量流特征
1 生物稳定化
通过稳定化处理，污泥被进一步无机化、减量化，而且脱水性能得到改善。处理后的污泥，由于降低了产气潜能从而可以更好地贮运。出于简化工艺，欧洲小型处理厂（500～20,000人口规模）有较多采用好氧工艺，而大一些的污水处理厂考虑能量回收和运行费用的优化则采用厌氧工
采用焚烧处理手段时，消化作为一个中间单元操作来说所要达到的目的就简化为减量、便于中间储存和改善机械脱水性能，至于消化的其它功能，比如污泥中有机物含量是否对焚烧有利，以及建造消化系统的投资对污泥处理系统总的影响，则要与其它单元操作综合起来统一考虑。
在厌氧消化污泥的过程中，一部分干物质转化成沼气，可用于发电、制备热水或低压蒸气、作为燃料供给发酵系统保温或作为污泥干燥和污泥焚烧时的辅助燃料。
厌氧消化过程所需要的能量主要是污泥输送和搅拌的电能，以及污泥升温及消化池的保温。目前中国对消化设施运行数据的总结和报道尚较少。图2是根据德国工程数据归纳的结果2。计算中假设处理前干污泥中灼烧挥发份占65%，挥发份的热值是22000KJ/kg，消化后灼烧挥发份减少50%。重力浓缩污泥的浓度、消化温度均会对相关数据产生影响。

2 机械脱水与干燥
机械脱水的效率在没有仔细考虑污泥处置和片面强调一次性投资的节省时常常被忽视，绝大多数情况下，机械脱水脱水率的增加对后续处理处置费用的减小至关重要。
污泥可被部分干燥或全部干燥。干物质含量超过92%的污泥可视为无生物活性，并可长期储存。特别是对于规模较大的污水处理厂，干燥所需能量的来源常常是干燥应用的大制约。德国上世纪90年代约有120多家污泥干燥厂，这些装置大约可处理市政污水处理设施污泥产生量的10%，单体处理规模远小于中国污水处理厂平均规模。由于严格的排放标准限制，实际常采用间接热交换工艺。
污水处理新技术
1、流化床基本概念
当一种流体以不同速度向上通过颗粒床层时，可能出现以下几种情况。 固定床——当流体的速度较低时，流体只是穿过静止颗粒之间的空隙而流动，这 种床层称为固定床，如下图a所示。 初始或临界流化床——当流体的流速增大至一定程度时，颗粒开始松动，颗粒位 置也在一定的区间内进行调整，床层略有膨胀，但颗粒仍不能自由运动，这时床层处于初始或临界流化状态，如下图b所示； 流化床——如果流体的流速升高到全部颗粒刚好悬浮在向上流动的气体或液体中而能做随机的运动，此时颗粒与流体之间的摩擦力恰与其净重力相平 衡。此后床层高度L将随流速提高而升高。这种床层称为流化床。如下图 c\d所示； 稀相输送床——若流速再升高达到某一极限值后，流化床上界面消失，颗粒分散为悬浮在气流中，并被气流带走，这种床层称为稀相输送床。如下图e所示。
不同流速时床层的变化（a） 固定床（b）初始或临界流化床（c）散式流化床（d）聚式流化床（e）输送床

2、流化床的特点
流化床中的气固运动状态很像沸腾着的液体，并且在许多方面表现出类似于液体的性质。流化床具有象液体那样的流动性能，固体颗粒可从容器壁的小孔喷出。并象液体那样，从一容器流入另一容器；再如，比床层密度小的物体可很容易的推入床层，而一松开，它就弹起并浮在床层表面上；当容器倾斜时，床层的上表面保持水平，而且当两个床层连通时，它们的床面自行调整至同一水平面；床层中任意两截面间的压强变化大致等于这两截面间单位面积床层的重力。
3、造粒型流化床污水处理技术
自我造粒流化床是运用化学工学中准稳态操作原理和反应工程理论，结合混凝工程的实践经验提出的一种新型水处理技术。该技术的主要技术指标如下：
§ 初段化学混凝反应在水力混合器中完成，水力停留时间在1 min以下；
§ 自我造粒反应在上向流机械搅拌装置内完成，机械搅拌强度（G值）在30s-1左右，水力停留时间为10-20 min；
§ 固液分离在自我造粒流化床上部的固液分离区内完成，水力停留时间为5-10 min；
§ 污泥在分离的同时自动完成浓缩过程，以无机悬浮颗粒为主的体系，分离污泥含水率可达80％～85％，有机成分和无机悬浮物共存体系，分离污泥含水率为90～95％；
活性污泥的生物相
活性污泥的生物相观察在废水生化处理过程中作用极其重要，它不仅反映微生物培养程度和污泥驯化程度，并直接反映废水的处理情况。 活性污泥是由细菌类、真菌类、原生动物和后生动物等多种微生物群体所组成的混合培养体。
细菌具有较高的增殖速率和较强的分解有机物的功能，真菌也具有分解有机物的能力。原生动物以摄食游离的细菌为主，起到进一步净化水质的作用，后生动物则以摄食原生动物为主。
通过光学显微镜可以观察真菌类的丝状菌和原生动物与后生动物的生物相，通过观察与辨别其种属和数量可以判断污泥的质量和处理水质的优劣，因此，将原生动物和后生动物称为活性污泥系统中的指示性生物。
除活性污泥宏观指标外，采用普通光学显微镜可以观察污泥的微观生物指标，即污泥的生物相。生物相观察包括两个部分：一部分是观察原生动物和后生动物等指示性生物的数量及种类变化。不同质量的活性污泥中存在不同的指示生物，通过指示性生物的观察，可以间接评估活性污泥的质量。
工艺特点：
 ⑴微生物浓度可2—3倍，生化效率可10~30% 。
 ⑵水力停留时间短，污泥（有机大分子胶粒）停留时间长。
 ⑶省去二沉池，污泥浓缩池与池。
 ⑷排泥周期长。
 ⑸中空纤维膜的使用寿命可达3年以上；主要设备的使用寿命在20年以上。
 ⑹ 无需人员值守的自动运行。
 ⑺ 膜元件清洗的间隔时间长。