1.污泥的浓缩
污泥的含水率很高(一般在97%以上),因而体积很大。为了便于污泥的运输、处理和处置,需要降低污泥的含水率。一般的浓缩技术可使剩余污泥含水率由99%降至97%~98%,初沉污泥的含水率可降至85%90%。污泥经浓缩后仍呈流态,但体积可以大为减小。
污泥浓缩的方法主要有重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法。其中以重力浓缩法使用最为广泛。
2.污泥厌氧消化
污水在处理过程中产生的污泥,含有高浓度的有机物,通过微生物的代谢作用使其降解。但是在自然条件下的分解过程由于供氧不足产生厌氧状态,称之为污泥腐败。污泥腐败产物中存在硫化氢及硫醇等恶臭物质,对环境卫生产生严重影响,因此,必须对污泥进行稳定处理。污泥稳定处理的方法主要有:化学稳定法,即使用化学药剂杀死微生物,使污泥在短期内不腐败;生物稳定法,即在人工控制条件下,加速污泥中有机物的分解,使有机物变为稳定的无机物。生物稳定法又分为厌氧消化和好氧消化两种方法。由于污泥中有机物浓度很高,在一般情况下多采用厌氧消化法,采用的构筑物称为污泥消化池。
污泥厌氧处理又称厌氧消化,即在无氧条件下,利用兼性菌及专性厌氧菌的作用来降解有机污染物。
3.污泥脱水与干化
污泥经浓缩处理后,含水率仍然很高,一般在95%—97%左右,体积仍很大。为了便于污泥的运输和最后处置,需要进一步降低污泥含水率,将污泥含水率降低至85%以下的过程称为脱水干化。脱水后的污泥体积大为减小,具有固体的性质,呈泥块状。污泥脱水的方法主要有自然脱水及污泥烘干、焚烧等。
(1)污泥干化场:污泥干化场的优点是:方法简单,不需要机械设备。但是占地面积大,卫生条件差,因而在大型污水处理厂不宜采用。
(2)机械脱水:机械脱水的特点是占地面积小,工作效率高,卫生条件好。机械脱水设备的种类很多,常用的有真空过滤机、压力过滤机和离心脱水机等。各种机械脱水设备工作的基本原理都是以过滤介质,(一种多孔性物质)两面产生的压力差作为推动力的,污泥中的水分被强制通过过滤介质,固体颗粒被截留在介质上,从而使污泥脱水。
命题点13 城市污水的常规处理工艺
1.一级、二级、三级污水处理工艺
现代处理污水工艺技术,按照处理程度,可以分为一级、二级、三级处理污水工艺。
一级处理:在污水处理设施进口处,必须设置格栅,主要是采用物理处理法截留较大的漂浮物,以便减轻后续处理构筑物的负荷,使之能够正常运转。沉砂池一般设在格栅后面,也可以设在初沉池前,目的是去除比重较大的无机颗粒。初沉池对无机物有较好的去除效果,一般设在生物处理构筑物的前面。经过一级处理后的污水BOD5一般可去除30%左右,达不到排放标准,只能作为二级处理的预处理。
二级处理:主要去除污水中呈胶体和溶解性状态的有机污染物质,通常采用生物处理法。生物处理构筑物是处理流程中最主要的部分,利用微生物的代谢作用,将污水中呈溶解性、胶体状态的有机污染物转化为无害物质,从而达到排放的要求,一般去除率能达到90%以上,有机污染物可达到排放标准,处理后的五日生化需氧量(BOD5)可降至20—30mg/L。二沉池的主要功能是去除生物处理过程中所产生的,以污泥形式存在的生物脱落物或已经死亡的生物体。
一级和二级处理法是城市污水处理经常采用的,因此又称为常规处理法。
三级处理:在一级、二级处理后,用来进一步处理难以降解的有机物、磷和氮等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要处理方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法等。通过三级处理,BOD5能进一步降到5 mg/L以下。
2.城市污水厂典型工艺流程
原污水经过一级处理后进入曝气池(活性污泥法),在空气搅拌和供氧的条件下,与活性污泥混合接触,其中好氧生物降解,将最终分解为二氧化碳,水、氨、氮等。曝气池混合出水进入二次沉淀池后进行泥水分离。上部澄清液流入接触池经投氧灭菌后排人受纳水体。沉淀的污泥经浓缩、厌氧消化和脱水后可进行利用。