40m3/d地埋式一體化污水處理設(shè)備

40m3/d地埋式一體化污水處理設(shè)備

 污水中有機(jī)物引起的膜污染的預(yù)處理工藝選擇
在污水處理過程中，脫除和濃縮有機(jī)物是主要目標(biāo)。在雙膜系統(tǒng)運(yùn)行過程中，有機(jī)物引起的膜污染在超濾和反滲透膜段都有體現(xiàn)。由于煉油污水中的大分子有機(jī)物相對(duì)較多，因此超濾膜段大分子有機(jī)物引起的膜面污染可能較反滲透膜段更為嚴(yán)重。有機(jī)物容易吸附在膜面上引起膜通量急劇下降，當(dāng)高分子質(zhì)量的有機(jī)物為憎水性或帶正電荷時(shí)，這種吸附過程更易進(jìn)行;當(dāng)pH>9時(shí)，膜表面及有機(jī)物均呈負(fù)電荷，因此，高pH有利于防止有機(jī)物污染。但以乳化狀態(tài)出現(xiàn)的有機(jī)物會(huì)在膜表面形成有機(jī)污染薄層，引發(fā)嚴(yán)重的膜性能衰減，必須在預(yù)處理部分除去。
目前來(lái)說(shuō)，膜前預(yù)處理去除有機(jī)物的方式可分為以下2大類：物理化學(xué)法和生物法〔12, 13, 14, 15〕。物理化學(xué)法主要包括吸附法、絮凝劑混凝沉淀法、高級(jí)氧化法;生物法主要為膜前深度生化處理，包括接觸氧化、BAF、A/O、A/O/O等。

其中，吸附法常用的吸附劑為活性炭，但活性炭吸附費(fèi)用較高，并且再生困難，容易產(chǎn)生二次污染。絮凝法可有效去除水中的懸浮性物質(zhì)，防止膜發(fā)生膠體污染。高級(jí)氧化法可有效去除水中難降解有機(jī)物。生物法如接觸氧化和BAF可有效降低水中的有機(jī)物、氨氮、油，并截留大量懸浮物，BAF尤其對(duì)氨氮去除效果好。不同的預(yù)處理方法各有優(yōu)勢(shì)，必須結(jié)合實(shí)際廢水水質(zhì)篩選出相應(yīng)的有機(jī)物去除手段。
污水中微生物引起的膜污染的預(yù)處理工藝選擇
微生物污染是指微生物在膜水界面上積累、凝結(jié)形成一層生物膜，影響膜系統(tǒng)性能的現(xiàn)象。細(xì)菌的大小一般為1~3 μm.微生物可以看成是膠體物質(zhì)，可以按照膠體污染的預(yù)處理方法或在超濾膜系統(tǒng)得到去除。然而，微生物的繁殖能力很強(qiáng)，在適宜的生存條件下會(huì)迅速生長(zhǎng)。
膜元件容易受到微生物污染的原因有3種：一是膜系統(tǒng)具有較大的膜表面積，增加了黏附細(xì)菌的可能性;二是膜的過濾會(huì)將細(xì)菌遷移至膜表面;三是預(yù)處理也是生物污染源，預(yù)處理投加的絮凝劑、殺菌劑或阻垢劑過量，會(huì)成為微生物的營(yíng)養(yǎng)源，并且膜組件內(nèi)部的潮濕陰暗為微生物生長(zhǎng)提供了理想環(huán)境。若在污水進(jìn)入膜系統(tǒng)前不對(duì)微生物加以殺滅，這些微生物將以膜為載體借助濃水段的營(yíng)養(yǎng)鹽而繁殖生長(zhǎng)，嚴(yán)重威脅膜系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。因此，污水在進(jìn)入膜系統(tǒng)前必須進(jìn)行合理的殺菌處理，有效的除菌手段是保證膜系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素。

曝氣器在污水處理中的應(yīng)用
生物處理法根據(jù)參與作用的微生物的需氧情況，可分為好氧法和厭氧法兩大類。一般情況，好氧法比較適用于較低濃度污水，如乙烯廠污水;而厭氧法較適用于處理污泥和較高濃度的污水。好氧生物處理法可分為活性污泥法和生物膜法兩大類?；钚晕勰喾ㄊ撬w自凈的人工強(qiáng)化方法，是一種依靠活性污泥工作主體的去除污水中有機(jī)物的方法。存在于活性污泥中的好氧微生物必須在有氧氣存在的條件下才能起作用。在污水處理生化系統(tǒng)的曝氣池中，充氧效率與好氧微生物生長(zhǎng)量成正相關(guān)性。溶解氧的供給量要根據(jù)好氧微生物的數(shù)量、生理特性、基質(zhì)性質(zhì)及濃度來(lái)綜合考慮。這樣，活性污泥才能處在最jia的降解有機(jī)物的狀態(tài)。根據(jù)試驗(yàn)表明，曝氣池中溶解氧維持在3～4mg/L為宜，若供氧不足，活性污泥性能差，導(dǎo)致廢水處理效果下降。為保證有充足的供氧，必須依靠一種設(shè)備來(lái)完成，例如曝氣器。
曝氣原理
曝氣是使空氣與水強(qiáng)烈接觸的一種手段，其目的在于將空氣中的氧溶解于水中，或者將水中不需要的氣體和揮發(fā)性物質(zhì)放逐到空氣中。換言之，它是促進(jìn)氣體與液體之間物質(zhì)交換的一種手段。它還有其他一些重要作用，如混合和攪拌。空氣中的氧通過曝氣傳遞到水中，氧由氣相向液相進(jìn)行傳質(zhì)轉(zhuǎn)移，這種傳質(zhì)擴(kuò)散的理論，目前應(yīng)用較多的是劉易斯和惠特曼提出的雙膜理論。

雙膜理論認(rèn)為，在“氣-水”界面上存在著氣膜和液膜，氣膜外和液膜外有空氣和液體流動(dòng)，屬紊流狀態(tài);氣膜和液膜間屬層流狀態(tài)，不存在對(duì)流，在一定條件下會(huì)出現(xiàn)氣壓梯度和濃度梯度。如果液膜中氧的濃度低于水中氧的飽和濃度，空氣中的氧繼續(xù)向內(nèi)擴(kuò)散透過液膜進(jìn)入水體，因而液膜和氣膜將成為氧傳遞的障°¬，這就是雙膜理論。顯然，克服液膜障°¬*的方法是快速變換“氣-液”界面。曝氣攪拌正是如此，具體的做法就是：減少氣泡的大小，增加氣泡的數(shù)量，提高液體的紊流程度，加大曝氣器的安裝深度，延長(zhǎng)氣泡與液體的接觸時(shí)間。曝氣設(shè)備正是基于這種做法而在污水處理中被廣泛采用的。

污水中無(wú)機(jī)結(jié)垢物質(zhì)引起的膜污染的預(yù)處理工藝選擇
在雙膜系統(tǒng)運(yùn)行過程中，結(jié)垢主要發(fā)生在反滲透膜元件上，如果超濾進(jìn)水中的硬度和堿度過高，則容易在反滲透膜段發(fā)生結(jié)垢，引起反滲透產(chǎn)水通量快速下降。因此，要減少反滲透膜段的結(jié)垢污染，需要對(duì)污水進(jìn)行膜前預(yù)處理。防止反滲透膜結(jié)垢的預(yù)處理方式主要有以下幾種：添加阻垢劑、調(diào)酸、除硬等。

添加阻垢劑可以控制碳酸鹽垢、硫酸鹽垢以及氟化鈣垢，還可以抑制硅垢。添加的阻垢劑可分為3類：六偏磷酸鈉、有機(jī)磷酸鹽和多聚丙烯酸鹽。添加阻垢劑的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，膜前無(wú)任何處理步驟，且添加劑量可精確控制;缺點(diǎn)是會(huì)增加濃水COD,高回收率下可能失效，阻垢劑含量高或阻垢劑種類選擇不當(dāng)時(shí)仍有可能堵膜。

通過調(diào)酸，可使碳酸鈣維持溶解狀態(tài)。調(diào)酸處理的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，污水pH不高時(shí)，成本低于除硬處理;缺點(diǎn)是調(diào)酸處理對(duì)Ca、Mg離子無(wú)去除作用，濃水側(cè)Ca、Mg離子含量仍較高，且對(duì)管路防腐要求較高。此外，僅采用加酸控制碳酸鈣結(jié)垢時(shí)，要求濃水中的 LSI 或S&DSI 指數(shù)必須為負(fù)數(shù)。
除硬處理可采用石灰-純堿除硬或氫氧化鈉-純堿除硬。在水中加入氫氧化鈣可去除碳酸鹽硬度，非碳酸鹽硬度可以通過加入碳酸鈉(純堿)進(jìn)一步降低。石灰除硬的優(yōu)點(diǎn)是可同時(shí)降低硬度和堿度，比氫氧化鈉成本低，濃水LSI降低明顯;缺點(diǎn)是泥渣量很大，泥渣沉降或過濾操作繁瑣。氫氧化鈉除硬的優(yōu)點(diǎn)是泥渣量少;缺點(diǎn)是對(duì)堿度去除效果不好，濃水LSI仍較高，處理成本較石灰法高。
污水中膠體引起的膜污染的預(yù)處理工藝選擇
膠體污染主要發(fā)生在超濾膜元件上，如果反滲透進(jìn)水中鐵、錳、硅等含量超過一定值，則在反滲透膜元件也會(huì)形成污堵，因此，必須控制進(jìn)水中的鐵、錳、硅等含量。