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1、导流曝气生物滤池工艺 1、工艺来源 图1CCB原理图导流曝气生物滤池Conduction Current Biofilter以下简称CCB法是在传统曝气生物滤池的基础上,充分借鉴下向流曝气生物滤池法、上向流曝气生物滤池法、接触氧化法、生物膜法、人工快滤法、沉降分离法、无泵污泥回流法、给水快滤法等八者的设计手法以及二级和三级污水处理工艺的功能而开发研制出来的污水处理新工艺、新技术。 CCB法已在我国的、XX、等地已有工程实例,经应用证明：出水水质CODcr一般在30mgL以下,最低5.95mgL；BOD5一般在20mgL以下,最低3.50mgL；SS一般在30mgL以下,最低6.55mgL。由于
2、出水水质达到中水回用标准,适合我国越来越严的环保要求,今后没有升级改造的后顾之忧,深受广大用户的欢迎,被列入国家先进污染防治示技术名录中进行强制性推广使用。 图2CCB工艺过2、工艺过程预处理池主要由格栅池、调节池、水解酸化池也可根据水质情况,采用厌氧池、气浮池等三部分组成,预处理其功能是降低污水中的SS和一定程度的BOD5、CODcr等指标。3、构造形式导流曝气生物滤池的单元构造为U型双锥、三区、三级、三相导流、沉降分离、无泵污泥回流反应器,由锥下向流对流接触氧化区,也称一区,外锥上向流曝气生物过滤区,也称三区,以及下部的导流沉降分离区也称二区三部大分组成。在锥即一区和外锥三区设有滤料,在导
3、流沉降分离区二区装有导沉板和排泥管。在外锥与导流沉降分离区之间,设有反冲洗空气管和水管,其结构详见右图导流曝气生物滤池构筑示意图5、工艺技术 1、下向流对流接触氧化区预处理后的污水自上而下进入锥一区,通过滤料空隙间曲折下行,空气自下而上,通过滤料空隙间曲折上升,在对流接触氧化的过程中,与污水及滤料上附着的生物膜充分接触,在好氧条件下发生气、液、固三相反应。 2、沉降分离无泵污泥回流区通过锥一区处理后的污水,在重力作用下继续下行,进入导流沉降无泵污泥回流区二区,在导流板的作用,并借助于流体下行的重力,使重于水的污泥顺势下沉于锥底,实现泥水分离,分离出来的水,在导流板的作用下进入外锥三区继续处理,
4、分离出来的泥在上部水压作用下,被压入锥底,通过排泥管,进入污泥槽,流至污泥干化池。污泥流至干化池后,上清液和污泥在干化过程中外排的废液,通过回流槽,流到污水处理池前端,进入厌氧池或水解酸化池进行反硝化处理,干化污泥外运处理。 3、上向流曝气生物过滤区导流沉降分离出来的水在导流板的作用下进入到外锥,即上向流曝气生物过滤区三区,与空气一道自下而上,通过滤料空隙间曲折上升,与污水及滤料上附着的生物膜充分接触,在好氧条件下,发生气、液、固三相反应。该区借鉴了接触氧化法、上向流曝气生物滤池法、生物膜法、人工快滤法、给水快滤法五者的设计手法,继而使污水在上向流曝气生物过滤区这个基本单元,综合完成污水在导流
5、曝气生物滤池中的第三级处理。污水在外锥,即上向流曝气生物过滤区三区的处理过程中、也要产生一定的污泥,产生的污泥同样借助于重力作用,使重于水的污泥通过导流板间隙,也同样下沉于底部的导流沉降无泵污泥回流区,还同样通过上部水的压力,将污泥压入锥底的排泥管,排入污泥槽,流至干化池。在这里不难看出,污水在导流曝气生物滤池中,综合实现了两次曝气,而共用一个沉淀区的综合作用,因此导流曝气生物滤池还具备两曝两沉AB法的污水处理工艺特征。污泥流至干化池后,上清液和污泥干化过程中外排的废液通过回流槽,回流到污水处理池前端,进入厌氧池或水解酸化池反硝化处理。污泥消毒干化后外运处理。4、气、水、泥运行线路1、曝气过程
6、曝气锥即下向流对流接触氧化区不曝气导流沉降无泵污泥回流区曝气上向流曝气生物过滤区 2、污水处理过程下向流锥即下向流接触氧化区下向流沉降分离无泵污泥回流区上向流上向流曝气生物过滤区消毒排放或回用 3、气、水混合运行过程水下行气上行,气水对流接触锥即对流接触氧化区泥下行水上行,曝气混合液借重力下行进入导流沉降分离无泵回流区水上行气下行外锥即曝气生物过滤区4、污泥流动过程5、硝化反硝化过程6、关键技术1、技术原理工艺技术原理曝气生物滤池由锥即下向流对流接触氧化区和外锥即上向流曝气生物过滤区,以及下部导流沉降无泵污泥回流区三部分组成。在锥即下向流生物接触氧化过滤区和外锥即上向流曝气生物过滤区,都设有滤
7、料。在下部的导流沉降分离无泵污泥回流区装有导流板和无泵污泥回流管。在锥即下向流对流接触氧化生物过滤区和外锥即上向流曝气生物过滤区,与下部的导流沉降分离无泵污泥自动回流区之间装有滤料,并在滤料下部设有滤池反冲洗空气管和水管。其污水流向为：污水自上而下进入锥即下向流对流接触氧化生物过滤区,通过滤料空隙间曲折下行至导流沉降无泵污泥回流区,实现泥水分离,分离出来的污泥在不用泵的条件下,自动回流到污水池的前端,进入厌氧池或水解酸化池反硝化处理。分离出来的水导入外锥即上向流曝气生物过滤区,并同样通过滤料空隙曲折上升,污水在上升的处理过程中产生的污泥也在重力作用下,自动下沉于导流沉降分离区,通过无泵污泥排泥
8、系统,回流到污水池前端进入厌氧池或水解酸化池反硝化处理。空气的流向为：在锥即下向流对流接触氧化生物过滤区,空气是自下而上,在滤料空隙间曲折上升；在外锥即上向流曝气生物过滤区,空气同样是自下而上,在滤料空隙间曲折上升。水与空气的流向分别为：在锥即下向流对流接触氧化生物过滤区,因污水是自上而下,而空气是自下而上,并且水和空气都是通过滤料空隙间曲折对流,与污水及滤料上附着的生物膜充分接触,在好氧条件下发生气、液、固三相反应。另一方面,水与空气在外锥即上向流曝气生物过滤区,因污水和空气都是自下而上的,水和空气在滤料空隙间曲折上升,与污水及滤料上附着的生物膜充分接触,在好氧条件下,发生气、液、固三相反应
9、。在锥即下向流接触氧化生物过滤区和外锥即上向流曝气生物过滤区的滤料上,由于生物膜附着在滤料上,不受泥龄限制,因而种类丰富,对于污染物的降解十分有利。污染物被吸附、拦截在滤料表面,作为降解菌的营养基质,加速降解菌形成生物膜,生物膜又进一步俘获基质,将其同化、代、降解。在碳氧化与硝化合并处理时,靠近滤池进水口的滤层段有机污染浓度高,异养菌群占绝对优势,大部分的含碳污染物CODcr、BOD5和SS在此得以降解和去除,浓度逐渐降低。在导流曝气生物过滤法污水处理池下部的自养型细菌,如硝化菌占优势,氨氮被硝化。在生物膜部以及部分填料间的空隙,蓄积的大量活性污泥中存在着兼性微生物。因此,在导流曝气滤池中可发
10、生碳污染物的去除,同时有硝化和反硝化的功能。粒状滤料及生物膜除了吸附拦截等作用外,兼有过滤的作用,随着处理过程的进行,在滤料空隙间蓄积了大量的活性污泥,这些悬浮状活性污泥在滤料缝隙间形成了污泥滤层,在氧化降解污水中有机物的同时,还起到了很好的吸附过滤作用,从而能使有机物及悬浮物均得到比较彻底的清除。在装置运行过程中,随着生物膜的新代,脱落的生物膜及滤料上截留的杂质不断增加,滤料中水头损失增大,水位上升,到一定时期,需对滤料进行反冲洗。导流曝气生物过滤装置以其贮存在清水池中清澈的出水作为反冲用水,不另设反冲水池,反冲洗废水通过排水管回流到预处理设施。经导流曝气生物滤池处理后的水,流入消毒区,消毒
11、区采用推流翻腾S型工艺和虹吸式二氧化氯消毒系统,推流翻腾保证消毒剂与污水充分混合和消毒接触时间,虹吸式二氧化氯消毒系统能将产生的二氧化氯储存在投药箱,定比定量向污水中投加消毒剂。在污水消毒过程中,药箱消毒剂下降到一定位置时自动发出信号开机,产生二氧化氯消毒,投药箱药液盛满后自动指令关机。因此,既达到了定比定量投药,又保证消毒剂的供给,同时还保证消毒剂充分混合和接触时间。污水处理过程中产生污泥通过无泵污泥回流系统排至干化池,上清液和干化过程中产生的废液回流到处理池前端,进入厌氧池或水解酸化池反硝化,污泥消毒干化后外运处理。图5 导流曝气生物滤池反冲工艺流程示意图、脱氮除磷原理、脱氮原理导流曝气生
12、物滤池CCB的脱氮原理是在将有机氮转化为氨氮的基础上,通过硝化和反硝化菌的作用,将氨氮通过硝化转化为亚硝态氮、硝态氮,再通过反硝化作用将硝态氮转化为氨气,从而达到从废水中脱氮的目的。 、除磷原理导流曝气生物滤池CCB除磷的原理是在厌氧条件下,聚磷菌将其细胞的有机磷转化为无机态磷,并加以释放,利用此过程中产生的能量摄取废水的溶解、溶解性有机物质的合成PHB,从而在好氧的条件下,聚磷菌则将PHB降解以提供其从废水中摄取磷所需的能量,从而完成聚磷的作用。3、关键技术导流曝气生物滤池CCB充分借鉴了充分借鉴下向流曝气生物滤池法、上向流曝气生物滤池法、SBR法、AB法、接触氧化法、生物膜法、人工快滤法、
13、沉降分离法、无泵污泥回流法、给水快滤等十者的设计手法,集曝气、快速过滤、悬浮物截留、两曝两沉、无泵污泥回流、定期反冲于一体,使污水在U型双锥这一个单元体,综合实现三级、三区、三相导流、无泵污泥外排及回流处理全过程,是一种典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的三相导流,脱氮除磷反应器,处理后的污水优于排放标准,实现中水回用。4、主要设计参数:1、主要技术经济指标项目导流曝气生物滤池曝气方法鼓风曝气溶解氧量mgL2.54.0气水比2.551污泥回流比510曝气时间h1.53泥龄d不受泥龄期限制水力停留时间h12BOD5容积kgBOD525污泥产率%0.5氧利用率%3540运行方式敞开适应环境湿度05
14、0单位占地面积m2T污水0.2达到标准优于国家排放标准,达到中水回用每吨污水工程投资元1000-1900处理成本元T污水0.110.2012、设计参数序号构筑物名称工艺参数1格栅调节池格栅流速0.6ms；进水渠宽0.8m,格栅间隙10mm；格条宽10mm；60倾斜放置；格栅进行防腐处理。2水解酸化池上升流速0.51.8mh；单孔布水负荷0.51.5m2；出水孔处设45导流板；气水比51101；水力筛缝隙3mm时；出水孔为1525mm；清水区高0.51.5m；日排泥12次；BOD5去除2535%；CODcr去除3045%；SS去除1020%；水解率为2535%。3导流快速沉淀池下向流沉降区表面负荷4m3m2h,上向流斜淀区表面负荷8m3m2h,斜管孔径100mm,斜管长1m,斜管水质倾向60,斜管垂直高度0.86m,上部水深0.7m,缓冲层高度1m。4导流曝气生物滤池CCB0水温50；气水比351；BOD5负荷为2.05.5kgm3.d；反冲洗周期17d；反冲洗强度为48Lm2.s；滤料轻质粒；平均密度1.051.1；平均粒径510mm；装填高度1.52.5m；水力停留时间12h；微污染物只需停留0.5h。5砂滤池砂滤层厚度2.5米；垫层0.3米；滤速取4.0米小时
