城市污水处理的意义范文

时间:2023-12-07 18:01:47

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城市污水处理的意义

篇1

【关键词】 城市建设;工业污水;处理;回收利用;研究

近年来,随着我国社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快,城市工业发展过程中的污水问题依然成为阻碍其可持续发展的瓶颈,同时对资源节约型和环境友好型社会的构建非常的不利,因此加强对城市工业污水处理与回收利用的研究,具有非常重大的现实意义

1 城市工业污水处理中的基本方法

从实践来看,随着近年来城市化建设进程的不断加快,城市废水中的工业废水比重越来越大,具有关统计数据显示,2008年国内各大城市的全年总废水排放量就已经超过了571亿吨,其中工业废水在总量中的占据份额大约是 42.3%,即超过241亿吨。近年来,随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快,国家加大了城市工业污水的处理力度,同时也投入了大量的专项资金。从2012年上半年的处理情况来看,确实取得了一定的成效,但形势依然严峻。对于城市工业污水而言,有效的应对策略就是严格控制城市工业污水的排放量,加强对工业污水的处理与回收利用。在当今社会,国内各类企业对城市工业污水的处理与回收利用越来越重视,以下是几种常用的处理工艺和方法。

第一,化学沉淀法。该方法主要适用于处理镍、铬、铜以及锌和汞等工业废金属离子以及砷、硼等两性元素,同时还可以对城市工业污水中钙、镁等碱性金属元素与氟、硫等非金属元素进行有效的处理。实践中,利用化学方法对城市工业污水中的各种重金属进行处理,其技术方法相对比较容易和简便一些。在此过程中,再结合相应的化学反应方程式可有效地准确计算应投数量,以实现物尽其用之目的。如果工业污水量相对较少一些,则可直接采用手工操作等方式进行处理;如果工业污水量相对较大,则条件具体的情况下可利用大型的自动化机械设备实施作业。针对工业污水中的重金属离子,可设置差异性的PH沉淀条件,该方法主要是应用于采矿冶炼生产实践中所含有的大量重金属离子污水处理。

第二,电解法。实践中,该方法主要包括隔膜电解法和凝聚电解法两种,利用电解法对工业污水进行处理,不仅可有效地对重金属离子进行处理,而且还可以对重金属进行有效的回收和利用。但需要主要的是采用电解法对工业污水中的重金属进行处理,通常因电极板用电会消耗大量的电力资源。

第三,浮力浮上法。在城市工业污水分离处理实践中,将重金属上依附一些相对较小的气泡,从而使其比重小于水,并浮上水面,即实现重金属清除之目标。

在工业污水处理过程中,当前使用最多的浮力上浮法主要有离子浮上法和沉淀浮上法,同时还包括电解浮上法等。

以上几种方法均是对城市工业污水的具体处理措施,一般是在确定了回收利用目标和污水水质检验以后,再选择具体的处理方法和工艺,这样能够有效地保证城市工业污水达到可回收利用的程度。在此过程中,每种具体的污水处理7方法都有其自身的特点与用途,但实践中只采用一种方法却难以实现工业污染物的有效清除,因此为达到预期的污水处理目的,多采用几种方法共同配合运用。

2 城市工业污水回收利用

基于以上对当前城市工业污水处理中的几种方法分析,污水处理只是一种手段,要真正的实现节能环保,还要在回收和利用上多下功夫。

(1)回收利用方式

实践中,根据城市地理条件、经济发展状况以及污水汇集状况等因素,首先应当制定水质管理机制,将工业、地表以及地下水的输送与分配活动,纳入到污水处理与回收利用系统之中,并在此基础上划定水质分区范围,从而为城市工业污水的处理与回收利用提供规划依据。

第一,城市工业建筑中水系统。在城市区域中的一些大型的工厂建筑结构群中,应当建立一套科学完善的中水系统。实践中该系统主要是用于收集杂排水, 通常将污水处理站设在裙房、地下室等处,可用中水进行冲厕、洗车以及绿化。

第二,区域中水系统。该系统主要应用于建筑小区、机关大院之中,采用多种原水类型。对于雨水系统而言,利用建筑屋面、绿地、路面以及停车场等,对雨水进行有效的收集。屋面雨水回收利用流程:屋面雨水、滤网、初期的雨水弃流以及景观水面等。当水质要求较高时,可增加深度处理措施,即混凝过滤、混凝、浮选以及生物工艺和深度过滤等。针对路面径流,实践中因水质比屋面的雨水要差一些,所以应当先进行实地水质调研,必要时可增加深度处理,从而满足杂用水水质要求。

(2)集中回收利用

从实践来看,集中回收利用系统由污水处理厂组成,每一个污水处理厂都可以根据自己的实际地区特点,对中水系统进行调节和选用不同的方式方法。在此过程中,回收利用水的水质与工业污水处理厂所采用的具体处理方法非常的密切,不同污水处理厂回收利用的处理工艺除受水质标准的影响,还受到污水处理规模、出水水质等因素的影响,因此回收利用工艺流程存在着一定的差异性。

(3)分散回收利用

针对当前国内城市污水处理实践而言,要想真正地实现工业污水处理与有效回收利用,必须要打破小范围的回收利用方法,利用大型的污水管理截流至城市污水处理中心进行处理,然后再排放至不同的管网之中进行回收和利用。该手段虽然有效,但因该这项工程并非一朝一夕的事情,需要有大量的政府资金作为支持,加之当前的城市老城正在改扩建之中,地下管网设备相对比较陈旧和落后, 因此难以有效地满足截流之需求,工程实施难度非常的大。

结语:总而言之,社会主义经济体制改革的不断深化,促使城市工业得到了前所未有的发展,同时也导致工业污水的大量增加,城市工业污水处理与回收利用工作,依然任重而道远。

参考文献

[1] 耿东颖.浅谈城市工业污水处理及回用.科技创新与应用 ,2012(09z).

[2] 宋岱岳.浅谈城市工业污水处理及回用[J].科技致富向导,2012(05)

篇2

在本项研究中,主要对混凝法强化城市污水一级处理技术进行了试验探讨。混凝法目前主要应用于给水处理和部分工业废水处理。在城市污水处理中,由于需要向废水中投加大量的混凝剂,导致污水处理成本较高;另外污水水质常常急剧变化,致使混凝剂的投加量难以控制,从而限制了混凝法在城市污水处理领域中的应用,一般仅应用于城市污水的深度处理中。近年来,随着化工工业迅速发展,出现了许多新型、高效、廉价的絮凝剂;并且工业自动化技术在给排水领域的应用越来越广,可以按水质指标自动投加混凝剂,因而混凝法与污水生物处理法相比越来越具有竞争能力。笔者采用目前常用的混凝剂聚合铝强化城市污水厂的一级处理,并对该工艺与活性污泥法工艺运行费用进行了经济分析比较。

一、试验材料与方法

1、主要材料

本试验研究为实验室规模。试验污水取自武汉市水质净化厂初沉进水口:混凝剂采用聚合氯化铝。

2、主要分析测试项目及方法

COD:重铬酸钾法

BOD5:稀释倍数法

二、反应时间对污水COD去除率的影响

向5个烧杯中加入0.8升污水,并加入聚合铝(其投加量为15mg/l),反应时间分别为5min、10min、15min、20min;静止沉淀30分钟后取其上清液测定COD值,并按式(1)计算废水COD的去除率。废水COD去除率随反应时间的变化关系见图1。

去除率 Y=(CO-C)/CO×100% (1)

式中:CO--处理前废水的COD值(mg/l)

C-处理后废水的COD值(mg/l):

在试验过程中可观察到:向污水中投加聚合铝后,生成絮体较快,大约在5分钟左右大部分絮体已生成。从图1可知,在反应时间为5min-30min范围内,废水COD去除率在63-74%之间,有机物去除率相差不大。在15min左右反应已基本达到完全,最佳反应时间宜取为15min,故在以下试验中反应时间均取15min。

三、污水浓度及混凝剂投加量对COD去除率的影响

1、试验方法同上,只不过反应时间均为15min,原水COD值不同且聚合铝的投加量不同。

2、试验结果

采用以上试验方法,对不同浓度污水进行混凝沉淀试验,改变混凝剂投加量。所得试验结果见图2。(在图2中,以聚合铝的投加量为横坐标,COD去除率为纵坐标,绘出在不同污水浓度下,聚合铝的投加量与COD去除率之间的关系曲线。)

3、试验结果分析

(1)从图2中可知,随着聚合铝投加量的增大,COD去除率也随之增加。并且在投加量低于15mg/l时,COD去除率增长较快。同时从图中也可看出,在达到同样去除率的情况下,对于不同浓度的原水,由于其中所含胶体有机物的量不同,因而所需聚合物的投加量也不同。在COD去除率相同的情况下,根据图2,可图解原水浓度不同时相应的聚合铝投加量,所得结果见表1。

对于不同的污水浓度COD去除率相同时聚合铝相应的投加量 (单位:mg/l)表1

污水浓度(mg/l) 74.37 103.05 116.28 122.24 161.41

率(%) 45 - 6 7.8 6 3

50 4 7 8.8 7.8 5

55 5.6 8.2 9.8 10 9.4

60 7 9.8 10.8 14 13

65 8.5 11.2 12   15

70   13 13.2 - -

(2)污水中的有机污染物按其物理形态,可分为悬浮性、胶体性和溶解性三类有机物。混凝法的主要去除对象为胶体状有机物。若已知某污水中悬浮性有机物的量,则混凝法所去除的有机物总量为所有悬浮性有机物与混凝沉淀所去除胶体状有机物的总和,由此可算得某污水去除1mg胶体状有机物所需混凝剂投加量。如对于原水COD为103.05mg/l 的污水而言,经测这其中悬浮性COD占23%,则对该污水而言,去除1mg胶体性COD所需混凝剂投加量为0.257mg,详细计算过程参见表2。

(3)对原水COD值为74.37mg/l、116.28mg/l、122.04mg/l、161.41mg/l的废水而言(经测定其中悬浮性有机物所占的比例分别为21%、28%、30%和32%),参照表2的计算方法,经计算得到平均去除1mg胶体性COD所需的混凝剂投加量分别为0.240mg/l

、0.275mg/l、0.340mg/l和0.250mg/l,取其平均值为0.272mg/mg胶体COD。故对武汉市水质净化厂进水而言,混凝剂的投量指标可定为0.272mg/mg胶体COD。

3、聚合铝投加量的确定

聚合铝的投加量应根据污水的进水水质以及所要达到的处理程度来确定。参照上述试验分析结果可计算得出不同浓度的污水其相应的聚合铝投加量,所得结果见表3。

去除单位数量的胶体状COD所需聚合铝投加量分析表

表2

总COD去除率(%) 45 50 55 60 65

胶体状COD去除率(%) 22 27 32 37 42

胶体状COD 去除量(mg/l) 22.67 27.82 33 38.12 43.28

聚合铝投加量(mg/l) 6 7 8.2 9.8 11.2

平均投药量C(mg/mg胶体COD) 0.265 0.252 0.248 0.257 0.259

C的平均值(mg/mg胶体COD) 0.257

聚合铝投加量的确定

表3

进水BOD5值(mg/l) 60 80 100 120 150

进水COD值(mg/l) 86 140 195 250 330

强化一级处理COD去除率(mg/l) 65 65 65 50-65* 50-65*

强化一级处理出水COD值(mg/l) 30 49 68 87-125 115-165

相应出水BOD5值(mg/l) 18.7 24.0 29.0 35-45 42-56

去除胶体状COD值(mg/l) 28 46 64 42-82 56-109

聚合铝投加量(mg/l) 8 13 18 11-22 15-30

从表3中的分析结果可看出,当进水BOD5值低于100mg/l时,经过混凝一级强化处理后,出水即可达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中规定的一级或二级排放标准。当进水BOD5值在100-150mg/l之间时,经过混凝处理后,出水达不到排放标准,因此还需在一级强化的基础上进一步进行二级处理。

四、运行费用经济分析

以武汉市水质净化厂设计进水水质(BOD5值为150mg/l)和目前实际进水水质(BOD5值为50-80mg/l)为例,分别确定出各自采用强化一级处理工艺流程时所需运行费用,并与该厂原有工艺流程(活性污泥工艺)进行比较。

经济分析比较

进水BOD5值(mg/l) 工艺流程 聚合铝投加量(mg/l) 运行费用(万元/年)

80 原有工艺流程 / 230.21

混凝强化一级处理+沉淀原有工艺流程 13取15 53.90

150 原有工艺流程 / 399.25

混凝强化一级处理+活性污泥法 15 283.27

五、结论

1、从表4中可以看出,进水浓度较低时,采用混凝强化一级处理工艺,其运行费用仅为原有工艺的23%左右;并且其工艺流程简单、处理单元少、操作管理较方便。且在这种进水浓度偏低的情况下,采用活性污泥法有机负荷偏低,活性污泥生长不良,不仅运行费用高,也给运行管理带来不便。因此,对于进水浓度较低的污水,采用混凝强化一级处理工艺较适宜。

篇3

关键词:AAO工艺;城市污水;节能降耗;控制

0城市污水处理厂的发展

自从改革开放以来,我国的城市化的脚步不断加快,城市的人口也随之逐年的增加,工业也不断加入进来,生活的污水的排放量自然是成倍的增长。近年来,为了及时完善的处理好城市的污水,减轻水环境的压力,我国在城市污水处理厂方面取得了迅速发展。据统计,截至10年底,全国已建成2157座污水处理厂,在建污水处理厂有1949座。当然在保证城市污水处理“量”的过程中,城市污水处理的“质”也随之面临着不断地新的挑战。随着城市人口的集中及工农业的发展,水体的富营养化问题日益严重,人们对污水处理提出了更高的要求。怎样才能够更经济更有效地从污水中去除造成水体富营养化的两种主要元素氮和磷,成为污水处理研究的热点。许多污水处理厂为了满足新的排放标准,将面临着现有处理工艺的改造、运行方式的改变和出水水质的改善等问题。

近些年来,由于经济基础的不断地进步,科学技术也在不断地进步当中,现如今AnaerObic-AnOxic-Oxic (AAO)工艺已是我国城市污水处理工艺中最为常见的一种污水脱氮除磷工艺,其处理出水的达标排放和运行过程的节能降耗对于保护我国地表水环境具有重要的意义。由于受到进水负荷波动等因素的影响,AAO工艺通常较难保持稳定高效的污染物去除能力。目前已建的污水处理厂一般都是通过稳态设计方法确定构筑物尺寸和运行参数,设计中使用较大的安全系数来克服进水的动态变化,保证系统运行过程的安全。这一方面增加了处理系统的建造成本,另一方面也使得处理工艺绝大部分时间内运行在非满负荷条件下,导致系统的运行能耗的升高。

一、城市污水处理系统的控制

二、 AAO工艺运行中的问题

AAO工艺的目标就是达到脱氮除磷的效果,即在保证COD和SS 去除效果的前提下脱氮除磷,脱氮和除磷相比,脱氮优先,其次是除磷,因为脱氮很难用化学方法完成,而除磷比较容易用化学方法实现,当碳源不足时,一般可以用加药的方法除磷。目前国内运行的污水处理厂普遍存在入水负荷变化较大的问题,最高瞬时进水量和最低瞬时进水量相差2-4 倍,运行中瞬时负荷变化比较剧烈。

针对入水的大幅度动态变化,一般均会采用较大的安全设计系数,所以国内的A2/O工艺的设计条件一般是够用的,而运行过程中的主要问题是当高负荷时能够达到满足反应器运行效果良好的溶解氧条件,而在低负荷时就会使好氧反应器内的溶解氧过高,同一区域的高溶解氧浓度可以达到7-8mg/L,低溶解氧浓度只有0.2-0.3mg/L,同时同一反应器内部的分布也很不均匀,并且可以通过回流而影响到厌氧和缺氧区的溶解氧浓度,厌氧段达不到厌氧状态,缺氧段有的也达不到缺氧状态,破坏反应条件,导致工艺脱氮除磷效果不好。

三、 AAO工艺的控制策略

AAO 工艺过程中,生物除磷脱氮工艺处理污水效果与DO、内回流比r、外回流比R、泥龄SRT、污水温度及PH 值等有关,其中回流和好氧段曝气能耗是污水厂耗能主要的组成,在保证出水水质的条件下,针对入水水量和水质的动态变化,综合考虑工艺构型特点、各处理单元性能、硬件设备功效,优化工艺运行过程,提高工艺运行的精确性,使反应池内生态环境达到最优状态,通过精确的曝气和回流,降低需氧量并减少回流,在出水达标的情况下,提高运行效率,以达到节能减耗的目的。

AAO 工艺主要的可控制变量有排泥量、外回流比、内回流比、曝气量及分配方式。其中,排泥量常用于调整活性污泥系统的污泥龄,或维持一定的反应区污泥浓度,需要调整的频率比较低,且排泥量也受到实际污水处理厂污泥处置能力的限制,所以在前馈控制策略中不作考虑。而外回流、内回流以及曝气却直接和以小时为单位快速变化着的进水负荷相互作用,共同决定了活性污泥系统的动态处理效果,因此它们的设定值需要跟随进水负荷动态调整。

对于AAO 工艺中的三个主要控制变量:外回流量、内回流比以及溶解氧设定值,都可以根据进水负荷进行控制。考虑到在生产实际中氨氮浓度易于测量,且对于同一污水处理厂进水氨氮占总氮的比例较为稳定,可以用进水的氨氮负荷来表征总氮负荷。因此,在前馈控制中,使用进水COD负荷、氨氮负荷及COD 与氨氮浓度的比值(C/N)作为监测自变量,根据其不同的数值水平调节A2/O 工艺的各项运行参数。

四、控制策略的应用

采用基于进水负荷的前馈—反馈控制系统,运用上述控制策略对具有脱氮除磷功能的AAO工艺进行运行控制,在保证出水水质达到排放标准的前提下可以实现节能降耗的目标。

篇4

【摘要】:通过对生物脱氮除磷和化学脱氮除磷的比选,生物脱氮除磷原理、较常用的生物脱氮除磷工艺的分析,选择适合当地的污水处理工艺。

【关键词】: 污水处理厂生物脱氮除磷工艺选择

目前,我国现行《室外排水设计规范》(GB50014-2006),污水处理厂的处理效率(见下表)。从表中看,二级活性污泥法的处理效率最高。根据有关资料表明,常规二级处理工艺仅能有效地去除BOD5、COD和SS,对氮和磷的去除是有一定的限度,氮的去除率约为10~20%,磷的去除率约为12~19%,一般达不到通常要求的城市污水处理厂“一级B标”的排放标准。因此,要提高处理效率,选用污水脱氮除磷工艺。

污水处理厂的处理效率

1、生物脱氮除磷与物化脱氮除磷

目前,污水脱氮除磷的方法有生物法和物化法。

污水脱氮方法主要有生物脱氮和物理化学脱氮两大类。目前生物脱氮是主流,也是城市污水处理中比较经济和常用的方法;物理化学法脱氮从经济、运行管理等方面均不适宜在城市污水处理厂中使用。

污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。对于城市污水一般采用生物除磷为主,必要时辅以化学除磷,以确保出水的磷浓度在标准以内。化学除磷是向污水中投加药剂,使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物,然后通过固液分离将磷从污水中去除。但化学除磷的方法使沉淀污泥的产量增加、浓度降低、污泥体积增大,使污泥处理的难度增加,从而增大了污泥处理与处置的费用。

据资料记载,国外从六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法的研究,认为物化法的缺点是耗药量大、污泥多、运行费用高等。因此,一般不推荐城市污水处理厂采用。七十年代之后,国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代开始研究生物脱氮除磷技术,在八十年代后期逐步得以应用,并取得较好的效果。

综上所述,生物脱氮除磷优于物化脱氮除磷,城市污水处理厂工程采用生物脱氮除磷工艺较适。

2、生物脱氮除磷的基本原理

⑴生物脱氮基本原理

污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮,而后在硝化菌的作用下变成硝酸盐氮,此阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下,由反硝化菌作用,并有外加碳源提供能量,使硝酸盐氮还原成氮气从污水中逸出,此阶段称为缺氧反硝化。

在硝化与反硝化过程中,影响脱氮效率的因素主要是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源。在生物脱氮系统中,硝化菌增长速度较缓慢,所以,要有足够的污泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行,并且要有充足的碳源提供能量,才可促使反硝化作用顺利进行。

按照上述原理,要进行脱氮,必须具有缺氧/好氧过程,即A/O系统。A/O系统要有足够的污泥龄和进水的碳氮比。

⑵生物除磷基本原理

生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件下,释放出体内的磷酸盐,同时产生能量用以吸收快速降解的有机物,并转化为PHB(聚β羟丁酸)储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件时就降解体内储存的PHB产生能量,用于细胞的合成和吸收磷,形成含磷量高的污泥,随剩余污泥一起排出系统,从而达到除磷的目的。

影响生物除磷的因素是要有厌氧条件(DO=0),同时要有可快速降解的有机物,即BOD5/P比值恰当。

⑶BOD5:N:P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素,

氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。从理论上讲,BOD5/N>2.86才能有效地进行脱氮,实际运行资料表明,BOD5/N>3时才能使反硝化正常运行,在BOD5/N=4~5时,氮的去除率大于60%,磷的去除率也可达60%左右。对于生物除磷工艺,要求BOD5/P≥17,且BOD5/N≥4。

3、污水生物脱氮除磷工艺的选择

污水处理工艺应优先选用技术先进、安全可靠、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。下面对主要工艺的特点进行分析,以便选择适合的工艺。

目前,用于城市污水处理具有一定脱氮除磷效果的工艺可以分为两大类:第一类为按空间进行分割的连续流活性污泥法;第二类为按时间进行分割的间歇式活性污泥法。

⑴ 按空间分割的连续流活性污泥法

按空间分割的连续流活性污泥法是指各种功能在不同的空间(不同的池子)内完成。目前,较成熟的工艺有:A2/O法、UCT法、MUCT法、改良A2/O法、氧化沟法和AB法。

1)传统A2/O法

A2/O工艺是一种典型的脱氮除磷工艺,其生物反应池由厌氧――缺氧――好氧三段组成,其典型工艺流程见下图,这是一种推流式的前置反硝化型BNR工艺,其特点是厌氧、缺氧和好氧三段功能明确,界线分明,可根据进水条件和出水要求,只要碳源充足,便可根据需要 ,人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件,达到比较高的处理效果。

A2/O工艺流程图

2)UCT工艺

UCT工艺与A2/O工艺的区别在于,回流污泥首先进入缺氧段,而缺氧段部分出流混合液再回至厌氧段(见下图)。这样可以避免因回流污泥中的NO3-N回流至厌氧段,干扰磷的厌氧释放,而降低磷的去除率。回流污泥带回的NO3-N将在缺氧段中被反硝化。当入流污水的BOD5/TKN或BOD5/TP较低时,较适用UCT工艺。

UCT工艺流程图

3)MUCT工艺

MUCT工艺系在UCT工艺的基础上,将缺氧段一分为二,形成二套独立的内回流。因而,MUCT是UCT的改良工艺(见下图)。进行这样的改良,与UCT相比有两个优点:一是克服UCT工艺不易控制缺氧段的停留时间,二是避免控制不当,DO仍会影响厌氧区。

MUCT工艺流程图

4)改良A2/O工艺

为了解决常规A2/O工艺的缺点,即由于厌氧区居前,回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响,改良A2/O工艺在厌氧池之前增设厌氧/缺氧调节池(见下图)。二沉池的回流污泥和10%左右的进水进入调节池,停留时间为20~30min,微生物利用约10%进水中的有机物去除回流的硝态氮,消除硝态氮对厌氧池的不利影响,从而保证厌氧池的稳定性。目前,城市污水厂较广泛采用。

改良A2/O工艺流程图

5)氧化沟法

目前在国内外较为流行的氧化沟有:卡鲁塞尔氧化沟、奥伯尔氧化沟、双沟式氧化沟、三沟式氧化沟。

氧化沟是活性污泥法的一种改进型,其曝气池为封闭的沟渠,废水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动,因此氧化沟又名“连续循环曝气池”。过去由于其曝气装置动力小,使池深及充氧能力受到限制,导致占地面积大,土建费用高,使其推广及运用受到影响。近十年来由于曝气装置的不断改进、完善及池形的合理设计,弥补了氧化沟过去的缺点。

①卡鲁塞尔氧化沟是荷兰DHV公司开发的。该工艺在曝气渠道端部装有低速表面曝气机。在曝气渠内用隔板分格,构成连续渠道。表曝机把水流推向曝气区,水流连续经过几个曝气区后经堰口排出。卡鲁塞尔氧化沟的缺点是池深较浅,一般为4.0m,占地面积大,土建费用高。也有将卡鲁塞尔氧化沟池深设计为6m或更深的情况,但需采用潜水推流器提供额外动力。

②奥伯尔(orbal)氧化沟是氧化沟类型中的重要形式,是由南非的休斯曼构想,南非国家水研究所研究和发展起来的,之后该技术转让给美国的Envirex公司后得到了不断的改进及推广应用。

奥伯尔氧化沟是椭圆型式,通常有三条同心曝气渠道(也有两条或更多条渠道)。污水通过淹没式进水口从外沟进入,按顺序流入下一条渠道,由内沟道排出,并在氧化沟前面增加一座厌氧选择池,污水和回流污泥首先进入厌氧选择池,停留时间约1小时,在厌氧池中完成磷的释放,混合液进入氧化沟同时进行硝化、反硝化,构成生物脱氮除磷系统。

奥伯尔氧化沟的缺点是池深较浅,一般为4.3m左右,占地面积较大,因为池型为椭圆型,对地块的有效利用较差。

③双沟式氧化沟和三沟式氧化沟是丹麦克鲁格公司开发的。

双沟式氧化沟是由两个容积相同,交替进行的曝气沟组成。沟内设有转刷和水下搅拌器。氧化沟与二沉池分建,有独立的污泥回流系统,可按脱氮除磷(或脱氮)等多种工艺运行。由于周期性的变换进、出水方向(需启闭进出水堰门)和变换转刷和水下搅拌器的运行状态,因此必须通过计算机控制操作,对自控要求较高。

三沟式氧化沟集曝气沉淀于一体,工艺更为简单。三沟交替进水,两外沟交替出水,两外沟分别作为曝气或沉淀交替运行,不需设二沉池及污泥回流设备。

这两种氧化沟由于采用转刷曝气,池深较浅,占地面积大。双沟式和三沟式各沟又交替进行,设备配置多,设备利用率低(三沟式的设备利用率只有58%),使一次性设备投资较大,并对自控要求较高。

6)AB法

AB法是一种生物吸附―降解两段活性污泥法,A段负荷高,曝气时间短,仅0.5h左右,污泥负荷高达2~6kgBOD5/kgMLSS・d。B段污泥负荷较低,为0.15~0.30 kgBOD5/kgMLSS・d。该法对有机物、氮和磷都有一定的去除率,适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水。通常进水BOD5≥250mg/L,AB法才有明显的优势。

(2)按时间分割的间歇式活性污泥法

间歇式活性污泥法又称序批式活性污泥法,近几年来,已发展成多种改良型,主要有:传统SBR法、CASS法、CAST法、Unitank法和MSBR法。

1)传统SBR法

其反应是在同一容器中分时段进行搅拌、曝气、沉淀,形成厌氧、缺氧、好氧完成脱氮除磷过程。这种方法与以空间进行分割的连续流系统有所不同,它不需要回流污泥,也无专门的厌氧区、缺氧区、好氧区,总容积利用率低,一般小于50%,因此适用于中、小型污水处理厂。

2)CASS法及CAST法

CASS循环式活性污泥系统(Cyclin Activated Sludge System)是Goronszy教授在ICEAS的基础上开发出来的。与ICEAS相比,预反应区革新为容积小、设计更加优化合理的生物选择器,且将主反应区中部剩余污泥回流到选择器,从而有利于系统中絮凝性细菌的生长,并可以提高活性污泥活性,使其快速地去除废水中溶解性易降解基质,进一步有效抑制丝状菌的生长和繁殖,具有较高的脱氮除磷效果,自动化程度高,操作简单,布置紧凑,占地少,分期建设和扩建方便。

在CASS工艺基础上,Goronszy教授又提出了CAST工艺,其结构更简单,特点是取消了预曝气区,运行上沉淀阶段不进水。处理效果与CASS相似,但池容比CASS大,耐冲击负荷不如CASS工艺。

3)Unitank法

Unitank工艺,又称单池系统,是SBR法的另一种形式,为八十年代后期比利时的史格斯公司所开发,其专利权归比利时WespelearSehgers工程公司所有。由三个矩形池组成,三个池水力相通,每个池内均设有供氧设备,在外边两侧矩形池设有固定出水堰和剩余污泥排放口。中间池连续曝气,两侧池内间断曝气,交替作为沉淀池和曝气池。三个池交替地在缺氧、好氧和沉淀的状态下工作,通过自控程序,控制曝气器运转和改变进水点可使池中发生硝化和反硝化作用,在去除BOD5、SS的同时,达到生物脱氮的目的。其优点是不需污泥回流、无二沉池、布置紧凑、占地面积小。但由于无专门的厌氧区,因此生物除磷效果差。其总的容积利用率为67%。

4)MSBR法

MSBR法是一种改良型序批式活性污泥法,是八十年代后期发展起来的技术,目前其专利技术归美国所有。其实质是A2/O系统后接SBR,是二级厌氧、缺氧和好氧过程,连续进水、连续出水。因此,其具有A2/O生物脱氮除磷效果好和SBR的一体化、流程简洁、不需二沉池、占地面积小和控制灵活等特点。

MSBR工艺流程图

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关键词:城市生活污水;处理氧化沟;应用;

中图分类号: U664 文献标识码:A

前言

近年来,我国突发性水污染事件频繁发生,这已严重影响人民的日常生产生活活动、社会的稳定和经济的发展,严重危害了生态环境,氮、磷等大量营养物质的排放引起的水体富营养化是造成水污染事件的主要原因之一。水体富营养化已经成为当前我国政府和公众最为关注的环境问题之一,下面主要介绍微孔曝气氧化沟工艺的应用。

1、生物除磷

生物除磷是利用聚磷菌一类的微生物,从外部环境摄取磷,并将磷以聚合的形态贮藏在菌体内,形成高磷污泥,排出系统外,达到从污水中除磷的目的。除磷的影响因素有很多,比如温度、进水COD的量、N:P比、排泥量(污泥龄)、回流比、污泥负荷等。污泥在沉淀池内容易产生磷的释放现象,特别是当污泥在沉淀池内停留时间较长时更是如此,所以回流比也对除磷有影响。下面着重从进水COD、回流比等方面阐述一下对氧化沟除磷的影响。

1.1 进水COD

从一些数据图表可以看出在保持回流比、污泥龄不变的情况下,观察每天进水COD变化对TP去除效果的影响,发现厌氧段碳源COD浓度越高(100mg/L~300mg/L),放磷越充分,对TP的去除率越高;但当碳源COD浓度高达300mg/L时,发现磷的去除率反而降低,分析原因是进水有机物浓度高太多的有机物在氧化沟好氧段未完全去除,对好氧段对好氧吸磷产生抑制作用,TP的去除效率会下降,此时应加大曝气量增加好氧段对有机物的去除效率。

1.2 回流比

在排泥量基本保持不变的情况下,通过改变回流比,测定总磷,分析10周的数据所示。可以看出,起初随着回流比的增加TP的去除率也在增加,当回流比为80%时去除率达到最大;当回流比大于100%时,TP去除率迅速下降,超过100%后,TP去除率已经非常低,总磷迅速降低的原因是由于厌氧池回流污泥还有大量的硝态氮,当回流比太大后,大量的硝态氮会对厌氧除磷环境起到破坏作用,影响厌氧释磷的进行,进而影响去除效果;当回流比太小时,由于沉淀池的停留时间过长,会在沉淀池出现释磷现象,影响了磷的去除。因此,通过数据图得出,本厂除磷的最佳回流比为80%。

2、微孔曝气氧化沟工艺功能

2.1预缺氧区

在生化处理工艺中,为了维持生化处理系统的污泥量,需将终沉池的部分污泥回流到预缺氧区始端,但由于终沉池回流污泥中含有较高浓度的NO3,会破坏厌氧区内的厌氧环境,导致生物除磷效率降低,因此,为了避免这一不利因素,确保生物除磷效果,在厌氧池之前设置预缺氧区,进行预先反硝化,将终沉池回流污泥中的NO3还原为N2和O2。由此可见,增设预缺氧区的目的是为了在生化处理工艺中,尽可能获得较高的生物除磷效率,使厌氧池内保持一个严格的缺氧状态,即DO≈0,NOx≈0。

2.2厌氧区

增设厌氧区的主要功能是为生物除磷,其原理是:在严格的厌氧条件下,污水中聚磷菌体内的ATP进行水解并释放出H3PO4和能量,在后续的氧化沟好氧条件下,聚磷菌进行有氧呼吸,能过量地摄取水中磷,形成高磷污泥,在终沉池以剩余污泥的形式排出,从而达到生物除磷的效果。

2.3缺氧区

增设缺氧区的功能是进行反硝化,去除水中硝态氮。原因是原水氨氮浓度较高,达50 mg/L,为了达到排放标准,需要在氧化沟内进行相当程度的硝化反应,因此,氧化沟出水中含有较高浓度水平的硝态氮,容易在终沉池产生反硝化反应,导致污泥上浮,出水水质恶化,同时会影响到回用水处理系统。为了降低硝态氮,将氧化沟硝化液通过内回流泵回流至该区,进行反硝化,去除水中硝态氮。

2.4微孔曝气氧化沟

微孔曝气氧化沟是在普通氧化沟的设计理论基础上加以改进的一种新形式。将普通曝气池内的表面曝气装置改进成深层微孔曝气装置,不仅增加了氧化沟的深度,而且有效的克服了传统氧化沟由于表面曝气导致冬季水温下降很多,降低硝化-反硝化反应速度而影响处理效果的弊端。同时由于采用深层微孔曝气不仅提高了氧转移效率,可大幅度降低能耗,而且解决了传统氧化沟占地面积大及污泥易淤积的问题。

3、微孔曝气氧化沟工艺的优势

3.1脱氮效果好

该微孔曝气氧化沟将缺氧池单独设置,一直维持其缺氧状态,利于反硝化菌的生长,从而提高反硝化速率,脱氮效果好。另外,氧化沟硝化液回流至反硝化池内,硝化液与进水充分混合,由进水提供充足的碳源,在此条件下,使得反硝化反应进行的很彻底,从而提高了系统的脱氮效果,避免了反硝化碳源不足的缺点。虽然在微孔曝气氧化沟增设了内回流系统,但由于回流泵的扬程不高,故所增加的能耗并不多。

3.2除磷效果好

该微孔曝气氧化沟单独设置了厌氧池,能使聚磷菌在厌氧条件下利用进水中丰富的可快速降解的有机物完成磷的释放。一般而言,为减小硝态氮对释磷效果的影响,应尽量减少回流污泥中硝态氮的浓度。考虑到本污水厂进水中氨氮浓度较高,出水指标只控制氨氮浓度,不控制总氮,若为减小硝态氮对释磷效果的影响,而降低出水中的硝酸盐浓度,完全没有必要,因此,考虑在厌氧池前端设置回流污泥反硝化池(预缺氧区),利用进水中的有机物和内源代谢产物实现回流污泥的反硝化脱氮,以此降低硝酸盐浓度。然后预缺氧区的出水进入生物除磷池(厌氧区),进行厌氧释磷,以此降低对释磷菌的影响,从而利于在好氧条件下过剩的吸收污水中的磷,完成除磷功能。

在常规低负荷生物处理系统中,污泥的含磷量一般都很高,需要进一步消化稳定,在消化稳定过程中将所吸收的磷释放出来。而在该氧化沟系统中,所产生的污泥已经稳定,不需要进一步的消化,这就意味着磷与污泥一同被排除系统之外。在单纯采用生物除磷的情况下,该系统出水中磷的含量可降至1 mg/L。

3.3污泥沉降性能好

该微孔曝气氧化沟系统单独设置了厌氧池,不但能保证聚磷菌的磷释放,而且以高BOD负荷的厌氧环境抑制丝状菌繁殖,有效的防止了污泥膨胀现象。并且,氧化沟的推流特征使得经过曝气的污水在出流时形成良好的混合液生物絮凝体,有利于污泥的沉淀。

3.4抗冲击性能强

该微孔曝气氧化沟工艺因其水力停留时间和污泥泥龄较长,具有沟中泥水不断混合循环流动的特点,对进水水量、水质的变化波动有较大的适应性,能承受冲击负荷,而不影响处理效果。当处理高浓度工业废水时,进水能得到较大程度的稀释,可减弱工业废水中某些物质对污泥细菌活性的抑制作用。

3.5系统能耗低

一般而言,污水处理厂的用电能耗大部分集中在氧化沟上。该微孔曝气氧化沟的曝气设备为管式微孔曝气器,氧的利用率达30%,较机械曝气,可大大节约能耗。鼓风机采用变频调速,通过设置在氧化沟内的溶氧仪及可编程控制器(PLC)进行控制,可根据进水水量、水质的波动控制鼓风机的风量,使曝气过程中氧的利用率达到最高,从而达到节能的目的。

结束语

氧化沟工艺是目前城市污水处理技术中水质值得信赖、操作最稳定应用最多的工艺之一。虽然目前应用中还存在一些影响处理效果的因素,但随着科学技术发展和社会的进步,

该工艺必将得到进一步的提高,有望取得更佳的社会效益和经济效益。

参考文献:

[1]. 黄祖安.Carrousel 氧化沟脱氮除磷工艺的运行控制[J].中国给水排水,2003,19(12):101-102.

篇6

摘要:SBR是序批式活性污泥法,它的基本特征是在一个反应池中完成污水的生化反应、沉淀、排水、排泥,不仅省去了初沉池和污泥消化池,还省去了二沉池和回流污泥泵房。因此在城市污水处理中得到广泛应用,本文就SBR工艺在污水处理厂的应用进行了分析。

关键词:SBR工艺;污水处理;节能降耗

随着我国社会经济和城市化的发展,各地政府对城镇污水处理问题的高度重视,城乡污水处理设施建设不断加快,特别是进入21世纪以来,国家采取多种措施,积极鼓励加强污水处理节能减排基础设施的建设,使我国城市污水处理事业得到了前所未有的发展,城镇污水处理能力也有了大幅度的增长,技术手段、处理水平也得到进一步提升。

1 SBR工艺发展

SBR(sequencing Batch-Flow Reactor Activated Sludge Process)是间歇式活性污泥法英文缩写的简称。 早在1914年,英国Alden与Lockett等人发明的活性污泥法即系间歇运行处理污水。但由于曝气器和自控设备的问题,运行管理极不方便,后来改为连续流活性污泥法工艺。80年代前后,由于自动化、计算机等高新技术的迅速发展以及在污水处理领域的普及与应用(电动阀、气动阀、溶解氧传感器、水位传感器等),此项技术获得重大进展。使得间歇活性污泥法的运行管理也逐渐实现了自动化。1979年,美国R.L.Irvine等人根据试验结果首先提出SBR工艺,系间歇进水,间歇排水。同年Goronsay在以往工艺基础上提出了间歇式循环延时曝气系统。1984年又研究出利用不同负荷条件下微生物的生长速率和污水生物除磷脱氮工艺。DAT-IAT是SBR工艺中,继ICEAS、CASS、IDEA法之后完善发展的又一种新方法。

2 SBR工艺具有的优点

(1)理想的推流过程使生化反应推动力增大,效率提高,池内厌氧、好氧处于交替状态,净化效果好。

(2)运行效果稳定,污水在理想的静止状态下沉淀,需要时间短、效率高,出水水质好。

(3)耐冲击负荷,池内有滞留的处理水,对污水有稀释、缓冲作用,有效抵抗水量和有机污物的冲击。

(4)工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整,运行灵活。

(5)处理设备少,构造简单,便于操作和维护管理。

(6)反应池内存在DO、BOD5浓度梯度,有效控制活性污泥膨胀。

(7)脱氮除磷,适当控制运行方式,实现好氧、缺氧、厌氧状态交替,具有良好的脱氮除磷效果。

(8)工艺流程简单,主体设备只有一个序批式间歇反应器,无二沉池,调节池、初沉池也可省略,布置紧凑、占地面积省。

3 SBR设计要点

3.1运行周期(T)的确定

SBR的运行周期由充水时间、反应时间、沉淀时间、排水排泥时间和闲置时间来确定。充水时间(tv)应有一个最优值。如上所述,充水时间应根据具体的水质及运行过程中所采用的曝气方式来确定。当采用限量曝气方式及进水中污染物的浓度较高时,充水时间应适当取长一些;当采用非限量曝气方式及进水中污染物的浓度较低时,充水时间可适当取短一些。充水时间一般取1~4h.反应时间(tR)是确定SBR 反应器容积的一个非常主要的工艺设计参数,其数值的确定同样取决于运行过程中污水的性质、反应器中污泥的浓度及曝气方式等因素。对于生活污水类易处理废水,反应时间可以取短一些,反之对含有难降解物质或有毒物质的废水,反应时间可适当取长一些。一般在2~8h.沉淀排水时间(tS+D)一般按2~4h设计。闲置时间(tE)一般按2h设计。

一个周期所需时间tC≥tR+tS+tD周期数 n=24/tC

某污水处理厂共有4组8座SBR反应池,每一座SBR反应池的一个运行周期为4个小时:进水曝气是2个小时、进水沉淀是1个小时、滗水及待机1小时。

3.2 反应池容积的计算

假设每个系列的污水量为q,则在每个周期进入各反应池的污水量为:q/n·N。各反应池的容积为:

V:各反应池的容量1/m:排出比n:周期数(周期/d)

N:每一系列的反应池数量q:每一系列的污水进水量(设计最大日污水量)(m3/d)

3.3 曝气系统

序批式活性污泥法中,曝气装置的能力应是在规定的曝气时间内能供给的需氧量,在设计中,高负荷运行时每单位进水BOD为0.5~1.5kgO2/kgBOD,低负荷运行时为1.5~2.5kgO2/kgBOD.

在序批式活性污泥法中,由于在同一反应池内进行活性污泥的曝气和沉淀,曝气装置必须是不易堵塞的,同时考虑反应池的搅拌性能。常用的曝气系统有气液混合喷射式、机械搅拌式、穿孔曝气管、微孔曝气器。小河污水处理厂采用的是微孔管式曝气器,供气范围:12~18m3/h,动力效率﹥7.0kg02/kw.h,目前运行状况良好。

3.4 排水系统

上清液排除出装置应能在设定的排水时间内,活性污泥不发生上浮的情况下排出上清液,排出方式有重力排出和水泵排出。

为预防上清液排出装置的故障,应设置事故用排水装置。

在上清液排出装置中,应设有防浮渣流出的机构。

序批式活性污泥的排出装置在沉淀排水期,应排出与活性污泥分离的上清液,并且具备以下的特征:

(1)应能既不扰动沉淀的污泥,又不会使污泥上浮,按规定的流量排出上清液(定量排水)。

(2)为获得分离后清澄的处理水,集水机构应尽量靠近水面,并可随上清液排出后的水位变化而进行排水(追随水位的性能)。

(3)排水及停止排水的动作应平稳进行,动作准确,持久可靠(可靠性)。

排水装置的结构形式,根据升降的方式的不同,有浮子式、机械式和不作升降的固定式。

该污水处理厂采用的是美国汉氏提供的悬浮式滗水器,它有3个主要部分:带有防渣阀的吸水横管;与吸水管相连的带有柔性软管的排水管和一个充满泡沫的浮子,浮子固定在吸水管上,使滗水器随着SBR池液面的波动而上下浮动。滗水器的设计流量是1700m3/h。滗水器下部是一排排水阀,每一个排水阀都有一个防渣阀,滗水时出水阀打开在滗水器的进出水口间产生一个水压力差,从而导致防闸阀打开,水就经过这些排水孔排出。

3.5 排泥设备

设计污泥干固体量=设计污水量×设计进水SS浓度×污泥产率/1000在高负荷运行

(0.1~0.4 kg-BOD/kg-ss·d)时污泥产量以每流入1 kgSS产生1 kg计算,在低负荷运行(0.03~0.1 kg-BOD/kg-ss·d)时以每流入1kgSS产生0.75kg计算。

在反应池中设置简易的污泥浓缩槽,能够获得2~3%的浓缩污泥。由于序批式活性污泥法不设初沉池,易流入较多的杂物,污泥泵应采用不易堵塞的泵型。该厂采用无堵塞型剩余/回流污泥泵,一是在曝气和沉淀阶段使主反应区的活性污泥回流至混合区与进水进行混合,增加微生物与污水中的污染物的接触机会,有利于微生物的摄食。二是在SBR反应池中随着微生物的生长繁殖,污泥浓度就会升高,为了保证污泥的良好活性及防止污泥膨胀,要及时地通过剩余/回流污泥泵把多余的污泥排出,以保持SBR反应池内的污泥浓度在合理范围内。

3.6 SBR设计主要参数

序批式活性污泥法的设计参数,必须考虑处理厂的地域特性和设计条件(用地面积、维护管理、处理水质指标等)适当的确定。用于设施设计的设计参数应以下值为准: 项目参数

BOD-SS负荷(kg-BOD/kg-ss·d) 0.03~0.4 MLSS(mg/l) 1500~5000 排出比(1/m) 1/2~1/6安全高度ε(cm)(活性污泥界面以上的最小水深) 50以上

序批式活性污泥法是一种根据有机负荷的不同而从低负荷(相当于氧化沟法)到高负荷(相当于标准活性污泥法)的范围内都可以运行的方法。序批式活性污泥法的BOD-SS负荷,由于将曝气时间作为反应时间来考虑,定义公式如下:

QS:污水进水量(m3/d)

CS:进水的平均BOD5(mg/l)

CA:曝气池内混合液平均MLSS浓度(mg/l)

V:曝气池容积e:曝气时间比e=n·TA/24:周期数 TA:一个周期的曝气时间 序批式活性污泥法的负荷条件是根据每个周期内,反应池容积对污水进水量之比和每日的周期数来决定,此外,在序批式活性污泥法中,因池内容易保持较好的MLSS浓度,所以通过MLSS浓度的变化,也可调节有机物负荷。进一步说,由于曝气时间容易调节,故通过改变曝气时间,也可调节有机物负荷。

在脱氮和脱硫为对象时,除了有机物负荷之外,还必须对排出比、周期数、每日曝气时间等进行研究。

在用地面积受限制的设施中,适宜于高负荷运行,进水流量小负荷变化大的小规模设施中,最好是低负荷运行。因此,有效的方式是在投产初期按低负荷运行,而随着水量的增加,也可按高负荷运行。

4 结束语

综上所述,SBR工艺具有流程较简单、造价较低、运行方式灵活、适应性强等特点,可以实现高浓度进水、高容积负荷和高去除率,在处理高浓度有机废水方面独具特色,而且对氮、磷、硫的脱除效果好。

参考文献:

[1] 姬跃国 郭东良 于立洋 杨保亚,SBR工艺的运行机理[J].中州建设,2008.19

[2] 唐振婷 王春冬 陆宁, PAC/SBR工艺处理汽车工业废水[J].环境科技,2010.04

篇7

关键词:膜生物反应器 城市污水 工艺设计

膜——生物反应器( Membrance Bioreactor,简称MBR)是膜分离与生物处理技术组合而成的废水生物处理新工艺[1],具有对有机污染物去除效率高、出水水质好、流程简单、结构紧凑等优点,在废水回用与资源化领域具有极为广阔的应用前景[3~6]。至今国内外尚无MBR工艺放大设计的成熟经验和理论,设计手册中亦无此实例可资参考。因此,探讨MBR工艺放大设计具有十分重要的工程意义。

1 工艺设计基本原则

1.1MBR工艺流程

MBR工艺流程如图1所示。进水由提升泵提升至生物反应器后与活性污泥充分混合,通过微生物的新陈代谢活动使废水得以净化。生物反应器的混合液则经加压泵加压后,送入膜组件实现液固分离,清水透过膜流出;浓缩液被送回生物反应器,参与下一个循环或经循环泵提速后再进入膜组件。

1.2 放大设计的基本原则

在近三年的中试规模试验研究期间,对MBR工艺流程各组成单元运行特性的考察表明:MBR工艺的放大设计应主要包括生物反应器设计参数选取、泵系统选择、膜组件选择等几个方面。

① 生物反应器参数的选取。大量试验研究显示:采用MBR工艺处理城市污水,污泥负荷、体积负荷已不再是制约处理效果的重要指标[2]。根据中试运行的经验,可将水力停留时间HRT、污泥停留时间SRT作为MBR工艺生物反应器单元的设计依据,因为这样不仅能确保工艺操作的长期稳定性,而且能简化设计过程。

② 泵系统选择。MBR工艺中加压泵的特点是扬程高、流量小;而循环泵则要求扬程低、流量大。考虑到加压泵和循环泵并联工作的需要,两种泵的扬程必须相等,即H2=H3。泵流量的选择,则只需达到膜组件对设计膜面流速的要求即可。在此前提下,为节能起见,循环泵的流量宜大一些,而加压泵的流量宜小一些(至少应满足Q2>Q)。

③ 膜组件选取。膜组件是MBR工艺的关键组成单元,它的选择对MBR工艺的运行具有决定性的作用。研究表明:以回用为目的的城市污水生物处理应优先选用超滤膜组件[2]。膜通量是膜组件设计中最重要的技术参数之一。当处理能力一定时,设计选择的膜通量越高,所需的膜面积就越小,膜组件部分的固定投资就越少;但另一方面,MBR工艺的运行周期也就会越短,从而增加膜组件清洗的次数和费用。因此,在具体的放大设计中应兼顾工艺的运行周期和膜组件的固定投资两个方面。设计运行周期一般不小于3周。

2 放大设计方法与步骤

2.1 生物反应器设计

从中试结果来看:当进水COD为50~2 234 mg/L,SS为80~1 327 mg/L,HRT在2.0~5.0 h范围内时,系统运行的稳定性以及对污染物的处理效果均较好。SRT的选取则相对灵活得多,例如根据硝化的需要可选用一个较长的SRT。

生物反应器中微生物浓度X(即污泥浓度)的理论计算公式[2]如下:

(1)

式中 Ci--- 进水COD浓度

Ce--- 出水COD浓度

Csup --- 污泥上清液COD浓度

MBR工艺的生物反应器宜设计成完全混合式,其形状可根据具体情况选用,相应尺寸亦很容易确定。这里以圆形生物反应器为例进行计算,设计采用生物反应器n3座(考虑工程实际,n3≥2),有效水深为h,则每座生物反应器的直径为:

D=((4×V)/(n3×h×π))0.5

(2)

式中 V --- 生物反应器体积

2.2 膜组件设计

根据试验结果[2],建议超滤膜的通量F取0.1~0.2 m3/(m2·h)(膜孔径为450 nm),设计运行周期则为3~5周。所需膜组件的有效面积为:

A=Q/F

(3)

若已知膜组件制造厂家给定的基本参数,可容易地计算出所需的膜组件数:

N=A/A0

(4)

式中 A --- 膜组件的有效面积

A0 --- 单个膜组件的有效面积

进而,可利用式(5)求出膜组件通道的总横截面积:

A截=N×n1×n2×π×(d/2)2

(5)

2.3 曝气装置设计

为有效利用高速循环的污泥混合液的能量,建议采用射流曝气装置进行曝气,具体可参阅《给水排水设计手册》第5册。一般,射流曝气器的工作压力在98~196 kPa,建议回流流量 Qr 取 2Q。

2.4 选泵计算

提升泵的选择较为简单,只需满足设计流量Q、提升高度 H1 即可,可直接查《给水排水设计手册》第11册进行选泵。流经膜面的总流量 Qt 则可由最小膜面流速与膜组件横截面积的乘积来计算,而最小膜面流速和生物反应器中的污泥浓度线性相关[2]。

从图1中的流量平衡关系可知,流经膜面的总流量 Qt 等于加压泵与循环泵的流量之和。加压泵扬程 H2 的选择非常重要,必须能够满足膜组件过滤操作对压力的需要以及整个系统管路的沿程、局部水头损失。根据中试经验,加压泵的扬程H2≥147.1 kPa即可。为达到经济的目的,加压泵流量的选择应尽量小并使运行工况尽可能在最佳状态。如果考虑到射流曝气的需要,加压泵的流量须满足:

Q2≥Qr+Q

(6)

若不考虑射流曝气的需要,在实际MBR工艺的运行中则只须:

Q2≥Q

(7)

选泵时可参考泵生产厂家给定的技术参数,使Q2大于Q有一个余量,确保工艺长期稳定的运行。

循环泵流量Q3等于流经膜面的总流量和加压泵流量Q2之差(由于循环、加压泵并联工作)。

2.5 污泥负荷、体积负荷校核

MBR工艺的污泥负荷比普通活性污泥法略低,而体积负荷则是普通活性污泥法的数倍。换句话说,与普通活性污泥法相比,这种工艺不仅对污染物去除效率高,而且占地面积可以很小。

3 放大设计计算实例

3.1 基本设计资料

① 设计流量

模拟设计以北京西北郊某居民小区的中水回用为目标,设计服务人口为2.5万人。考虑到公共建筑及服务设施用水,用水指标取为200 L/(人·d )。

拟采用MBR工艺进行处理并回用,故障检修时则将全部或部分污水排入城市污水收集系统。

② 进、出水设计水质

设计水质选取中等强度的城市污水,参考中试的近三年运行结果,确定进、出水设计水质如表1。

③ 流程与装置参阅图1。

3.2 膜组件计算

① 膜组件数

设计采用超滤膜组件,膜通量F取0.15 m3/(m2·h)(膜孔径为450 nm),运行周期3~5周。

以Modules KERASEPTM系列产品K07BC1XX为例,每根膜长1200 mm,直径25 mm,内有19个通道,通道内径约3.5 mm,7根膜装配成一个膜组件,膜组件直径约为100 mm,每个膜组件的有效表面积为1.72 m2。

② 膜组件的通道总横截面积及安装占地面积已知膜组件有关尺寸,可由式(5)得到膜组件通道总横截面积A截及占地面积A占。

3.3 生物反应器计算

① 生物反应器中的污泥浓度

根据2.1的分析,取SRT=15 d、HRT=4 h,可得生物反应器中的污泥浓度X。

② 生物反应器的直径

设生物反应器为圆形完全混合式,有效水深h=3.0 m,可由式(2)得到D。

上述各参数见表1。

表1 MBR 工艺设计的基本参数 Q (m3/h) 208.3 进水

水质 CODi (mg/L) 500 SSi (mg/L) 200 出水

水质 CODe (mg/L) 20 SSe (mg/L) 0 CODsup (mg/L) 50 X (g/L) 11.1 V (m3) 833 D (m) 13.3 膜组件设计参数 A (m2) 1389 A截 (m2) 1.02 A占 (m2) 8.08 N (个) 808

3.4 曝气部分计算

根据2.3的分析,采用射流曝气,查《给水排水设计手册》第5册选用射流流量Qr≥2Q,此处即416.6 m3/h;工作压力Hr要求98~147 MPa。

3.5 选泵计算

① 提升泵

由2.4的分析知,污水提升泵的选择较为简单,只需满足设计流量Q、提升高度H1即可。其基本参数见表2。

② 加压泵

为节能需要,设计采用射流曝气。根据式(6)和2.4节的分析,确定加压泵的设计流量应为:Q2≥624.9 m3/h。

此处取加压泵的流量Q2=800 m3/h,扬程H2=161.8 kPa,已能满足超滤操作的需要。其基本参数见表2。

③ 循环泵

循环泵的设计流量Q3主要功能是为膜组件提供适宜的膜面流速,以减缓膜堵塞的发生;而扬程H3还应满足与加压泵并联工作的需要。选泵结果见表2。

表2设计泵的基本参数   泵型 电机功率(kW) 流量(m3/h) 扬程(kPa) 转速(r/min) 效率(%) 提升泵 IS150-125 - 200A清水泵 7.5         加压泵 300S-19A 4.5 800 161.7 1450 78 循环泵 300S-19A1200HLB-12立式离心混流泵 440 9000 156.8 485 84 台数 各2台,1用1备

3.6 污泥负荷、体积负荷校核

经校核污泥负荷FW、体积负荷FV分别为0。14 kgCOD去除/(kgVSS·d)、2.88 kgCOD去除/(m3·d)。普通活性污泥法中FW=0.1~0.4 kgCOD/(kgVSS·d),FV=0.4~0.8 kgCOD/(m3·d)。显然,与之相比,MBR工艺的污泥负荷略低,而体积负荷则是普通活性污泥法的3~7倍。

3.7 运行成本分析

MBR工艺回用城市污水的运行成本主要由电费、药剂费、人工费等三部分组成。其中药剂费主要指膜组件化学清洗所消耗药剂的费用,在运行周期3~5周的情况下,该部分费用占运行成本的比例很小,且所用药剂可分别存放,经简单沉淀后可重复使用,因此药剂费可忽略不计。同时由于MBR工艺自动化程度高,设岗少,人工费也较少。所以,电费在运行成本的三个组成部分中是最主要的。本文在此仅就MBR工艺回用城市污水运行成本中的电费部分作一估计。

根据3.5计算,可得总耗电功率为492.5 kW。

回用城市污水的电耗为:

E=P/Q=492.5/208.3≈2.36kW·h/m3

按工业用电0.5 元/(kW·h)计算,MBR回用城市污水的运行成本约1.18 元/m3。目前北京市宾馆、写字楼等场所的自来水费为2.0 元/m3,超过用水指标的部分还要加倍收费。显然,MBR工艺的出水回用到宾馆、写字楼等处还是可行的。

3.8 固定投资分析

① 膜组件购置费用

以膜通量F=0.15 m3/(m2·h)为例,相当于每m2的超滤膜组件处理能力为3.6 m3/d。国外每m2膜组件(包括压力表等附件)的售价约1.0~1.5万元人民币。因此,处理1.0 m3/d所需进口膜组件的购置费为2778~4167元人民币。

若采用国产同类产品的超滤膜组件(包括压力表等附件),每m2膜组件的售价约0.4~0.6万元人民币,处理1.0 m3/d所需膜组件的购置费可以降至1111~1667元人民币。

② 膜循环回路的双泵系统

根据3.5选泵结果:选用300S-19A型单级双吸离心泵2台(包括配套电机)约需人民币4万;1200HLB-12型立式离心混流泵2台(包括配套电机)约需人民币110万元,合计共需人民币114万元。即处理1.0m3/d的泵系统购置费约228元人民币。

③ 处理构筑物及附属设备从进水格栅到生物反应器单元的土建、管线、设备等固定投资费用计算,借鉴传统二级生物处理设计的经验:当设计规模为5000 m3/d时,处理1.0m3/d的固定投资约需1800~2000元人民币。

综合以上三部分的费用,处理1.0 m3/d的城市污水采用进口膜组件固定投资为4 806~6 395元人民币,其中膜组件的购置费占57.6%~65.2%。若采用国产膜组件,处理1.0m3/d的城市污水只需固定投资约3139~3895元人民币,其中膜组件的购置费占35.4%~42.8%,此已和采用生物接触氧化法为主处理单元的中水回用工艺的固定投资(处理1.0m3/d约3500元)相当,但MBR工艺的出水水质要明显优于生物接触氧化法。

4 结论

① 根据近三年的中试运行结果提出的MBR工艺放大设计基本原则、方法和步骤可成功地应用于以某居民小区城市污水回用为例的MBR工艺设计计算。

② MBR工艺处理城市污水的运行能耗约2.36 kW·h/m3。处理规模1.0 m3/d的固定投资(采用国产膜组件)和采用生物接触氧化法为主处理单元的中水回用工艺的固定投资大致相当,但前者的出水水质要明显优于后者。

参考文献

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2 邢传红. 陶瓷膜--生物反应器工艺处理城市废水及膜堵塞机理研究:[博士学位论文]. 北京:清华大学环境工程系,1998

3 Bailey A D,Hansford G S,Dold P L. The use of crossflow microfiltration to enhance the performance of an activated sludge reactor.Wat Res,1994;28:297~301

4 Manem J,Sanderson R.Membrane bioreactors.In:Mallevialle J,ed.Water Treatment Membrane Process.199617.13~17.14

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关键词:城市污水处理 特点工艺流程

随着社会的发展和人们环境意识的增强,我国水污染控制经历了由单一污染源的治理、污染物浓度达标排放到区域污染综合防治、以环境容量为依据的污染物排放总量控制的两个阶段。

城市污水是城市发展中的产物。城市污水的早期处理是通过污水收集系统收集排放到附近下游水体,使其经过水体的稀释和自然净化变污为清,变成我们可以循环利用的资源。但是随着城市社会经济发展的规模越来越大,排放的污水越来越多,水质越来越复杂,水体有限的自然净化能力已经不堪污水治理的重负了。大量的污水倾泄入水体和土壤,破坏了水体和土壤的自然生态,使水体物种消失、鱼虾绝迹、变成了臭河死湖,土壤里重金属和有毒物质富集,污染物通过食物链危害我们的身体健康,造成巨大的经济损失,制约了城市社会经济的可持续性发展,使我们不得不开展污水处理工程,改善自己的生存环境。

一、污水处理技术的分析

在污水深度处理、超深度处理、污水再生回用已经实用化了的今天,城市总体规划与给水排水系统规划都应当重新考虑,将污水的再生和回用放到重要位置上来。21世纪排水系统的定位应从以前的防涝减灾、防污减灾逐步转向污水的资源化,从而恢复健康水循环和良好水环境,维系水资源可持续利用。

1、污水处理厂的规模、数目与选址

污水处理厂设计应进行近期及远期规模的研究,以合理确定工程分期。以远期规模做为污水处理厂选址的依据,其选址用地条件应满足远期处理用地的需要,以利于工程的扩建。对中小城市污水处理厂,近期建设规模不宜过大。按照传统规划方法,污水处理厂厂址一般尽可能地安放在各河系下游、城市郊区,但是这种系统布局使污水厂距离再生水用户较远,需铺设的回用水管网费用相应增加,不利于污水的资源化。因此,城市污水厂的数目不应拘泥于传统经验,而应该依据城市实际中水回用的需要在适当位置建设合适规模的污水处理厂,使得整个城市形成大、中、小,近、远期相结合的污水处理厂布局规划。这样,既有利于污水回用,又减轻了城市排水管网系统的负担,易于实现分期建设,符合我国当前国情。

2、处理工艺

污水处理的方法较多,按照不同的分类标准可以分成不同的工艺流程。因此应该根据污水水质和回用水水质的要求,对水处理单元进行多种组合,通过技术经济比较来选择出经济可行的污水处理流程。污水处理厂的设计进水水质,应在市区选择几个有代表性的排污口,定期实测其水质水量,采用加权平均确定其现状水质浓度,以此为基础,结合其它监测资料并考虑一定余地,确定设计进水水质。因不同城市产业结构的差异,切忌简单类比。这就要求在确定工艺流程的时候增加对该厂附近地区污水再生水需求情况的调查,以便对处理工艺进行适当的延长和完善,即可满足污水回用水质的要求。随着环境及法规的压力,城市污水处理厂普遍采用二级生物处理工艺,在生物法中,有活性污泥法和生物膜法两大类,活性污泥法因其处理效率高,在城市污水处理厂得到广泛应用。

另外,在排水管网为合流制的条件下,进入污水处理厂的污水流量雨天是晴天的2-4倍,当出现雨水冲击负荷时,大量活性污泥从曝气池转移至二沉池,并造成污泥流失。改进型Orbal氧化沟工艺和SBR工艺可解决上述问题并使有机物得到有效降解。

二、污水处理工程工艺流程控制

生活污水因其可生化性较好,BOD5/COD=0.45 左右,通常均采用生化法进行处理。生活污水的 COD约在 400~600 mg/L 之间,经过一级生化处理即可达到排放要求,因此,一般均采用好氧生化法进行处理。传统的活性污泥法(完全混合曝气法)已使用多年,应用面较广,具有较成熟的设计参数和运行管理经验,但完全混合曝气法生物负荷率较低,曝气时间长,污泥量高,易产生污泥膨胀,占地面积较大。延时曝气法、深井曝气法和纯氧曝气法都是传统活性污泥法的改进,通过改变曝气方式提高生物负荷率,减少剩余污泥产量。但延时曝气法曝气时间长,占地面积大;深井曝气法施工困难,动力消耗较大;纯氧曝气法以纯氧作为气源,运行费用高,一般很难被用户接受。

近年来新研制开发的序批式活性污泥法( SBR 法)和 ICEAS 工艺从一个新的角度去考察污水处理工艺,它提供了时间程序的污水处理,而不是连续流提供的空间程序的污水处理,具有运行管理简单,占地面积小,耐冲击负荷,可脱氮除磷等特点,适用于工业废水的处理。由于 SBR 和 ICEAS 工艺自动化程度高,对电磁阀、气动阀、液位传感器、定时钟等的精密度和灵敏度要求较高,其应用发展受到一定限制。对于生活污水,由于脱氮除磷的要求不高,基本没有除磷的要求,一般生化法已能满足脱氮的要求,因此,用 SBR 或 ICEAS 似有“大材小用”之嫌。

当前我国生活污水多采用生物接触氧化法进行处理。生物接触氧化法在反应器内装有填料,使反应器内污泥浓度大大高于传统的活性污泥法。MLSS=10 g/L 左右(而普通活性污泥法 MLSS=2~3 g/L),因而,污泥负荷大大提高,可达 0.5 kgBOD5/ (m3.d),具有承受较高有机负荷和冲击负荷的能力,曝气时间的缩短使占地面积大大降低。由于生物膜法不存在污泥膨胀之忧,操作管理方便,因而在国外得到广泛应用和开发研究。填料的发展推陈出新,使生物接触氧化法得到完善,使其应用更加简单、方便、可靠和高效。

三、污水处理工程施工阶段组织与管理

为有力有序地完成污水处理工程的施工任务,该工程设置项目工程经理部,并由该项经理全面负责指挥该项目工程的施工组织与管理工作。施工前将所有的设计详细计算、设计图、施工图、工程所有选用的喉管、潜水泵、鼓风机、控制屏等所有材料及设备送给施工单位及当地所有有关部门审批后再动工。组织各有关专业人员严格按照有关工艺标准、技术要求进行设计,提前做好图纸会审的各项准备工作。根据要求,结合施工现场实际情况进行设备现场平面布置,落实好三通一平工作。组织落实好相关机械、设备、材料、工具及相关人员的进场及安置工作。

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摘要:采用悬挂链式曝气工艺处理生活污水具有出水水质好、运行稳定、占地少、产泥量低等特点。文章介绍了悬挂链式曝气工艺在河南省某县污水处理厂中的应用,通过介绍该厂工艺流程、主要设计参数以及工艺特点等,表明该工艺在广大城镇污水处理中具有广阔的应用前景。

关键词:污水处理 悬挂链式曝气工艺 悬挂链式曝气器

当前城市建设和发展中存在的突出问题是水体污染严重,水资源紧缺。污染型的缺水现状,制约着城镇规模建设与工农业发展。据统计,目前我国532条河流已有82%受到不同程度的污染,流经全国42个大城市的44条河流,已有93%受到污染,其中污染较重的占79%。习益严重的水环境污染,不仅影响到工农业的继续发展,而且影响到人们的身体健康及生存环境。可见,城市污水处理问题已刻不容缓,急待解决。

污水处理技术有很多,目前,在城镇污水处理厂中得到广泛应用的主要是活性污泥工艺。如传统活性污泥及其改进工艺A/O、A2/O或者倒置A2/O,氧化沟、交替式氧化沟、一体化氧化沟等,SBR工艺等,它们已经成为城市污水处理的主流工艺。确定中小城镇污水处理工艺应该遵循下列原则:①工艺应具备运行可靠,运行管理方便的特点:②工艺应具备投资省,运行费用低廉的特点:③工艺应具备较强的抗冲击能力及灵活的运行方式。

1、悬挂链式曝气工艺

悬挂链式曝气工艺,从原理上讲是A/O工艺的变形。该工艺是在常规活性污泥工艺和曝气氧化塘基础发展起来的一种工艺,其目的是改进传统曝气系统的维修保养复杂繁琐等诸多缺点。其主要特点表现为:

1.1低负荷延时曝气工艺

悬挂链式曝气工艺是低负荷运行的生物处理工艺,污泥负荷一般取0.06-0.1KgBOD5/(KgMLSS-d)。它可以很好地适应水量和水质的波动,抗冲击能力强。污泥泥龄长,污泥稳定且产生的污泥量少。

1.2灵活的土建结构

悬挂链式曝气系统的曝气器安装在浮动的链条上,固定在曝气池两岸,减少了对构筑物的结构强度要求,从而使得该工艺的核心池体可以采用灵活的构筑形式。具体表现在:

(1)曝气器不需依赖构筑物进行安装,将构筑物从原先的砼结构解放出来,可以采用土池或土池+砼挡墙的形式建设,同时在池体内部作防渗处理就可以大大降低污水处理厂的投资成本:

(2)可以采用灵活的池型与前后构筑物合建。这样可以省掉池与池间的管道连接、省掉各池的配水装置、减少了水头损失、降低了能耗,同时各工艺池前后池壁与其它构筑物共壁的形式,可大大节约土建投资费用,也使曝气池结构强度得到了提高,增加了曝气池的使用年限。

1.3高效的悬挂链曝气装置

悬挂链式微孔曝气装置的曝气器悬挂于漂浮在水面的空气输送管下,利用自身配重沉入接近池底处。在向曝气器通气时,曝气器由于受力不均产生移动,不断的移动产生了曝气器有规律的曝气服务区。

(1)高的氧利用率,能耗降低

与传统曝气系统中固定微孔曝气方式相比,悬挂链式曝气装置由于链的摆动,使气泡在水中呈曲线运动,延长停留时间,提高了氧利用率,因此去除同量的BOD,悬挂链曝气装置所需要的供气量更低,这样节约了能耗,降低了运行费用。

(2)良好的搅拌效果

悬挂链式曝气器的微孔曝气器悬挂于漂浮链上,浮动链被松弛地固定在曝气池两侧,每条浮链可在池中的一定区域蛇形运动,在曝气链的运动过程中,自身的自然摆动就可以达到很好的混合效果,节省了混合所需的能耗。

悬挂链式曝气器的曝气池中混合作用所需的能耗仅为1.5W/m3,而一般的传统曝气法中混合作用的能耗为10-15 W/m3。

(3)维修简便

由于悬挂链曝气器的特殊结构,采用止回技术,停止曝气时水不会倒流,即使在很复杂的环境中也不至于堵塞,这意味着曝气装置可运行几年不维修,所需维护费用很少,

传统曝气器损坏后,需停气并放空水池维修,很费时费力,而且要重新培养污泥,悬挂链移动曝气系统则不存在这种情况,可在不停气不放水的情况下,直接将曝气器在满水的情况下提出水面维修,方便省事。

2、悬挂链式曝气工艺在城镇污水处理中的实际应用

悬挂链式曝气工艺由于其独特的工艺优势、简洁的土建结构、卓越的曝气性能等诸多特点,在国内应用甚广,处理规模从日处理几千吨到几万吨不等。

河南某县污水处理厂日处理3万吨/天,一期工程习处理1.5万吨,于2005年6月开工,2006年7月份建成投产,2007年11月通过环保验收。二期续建工程日处理能力1.5万吨,于2009年4月份开工,9月底竣工,并于同年年底通过环保验收。该污水厂处理工艺流程如下。

2.1污水处理厂主要设备及建(构)筑物

2.1.1粗格栅

粗格栅主要去除污水中较大的漂浮物,以保证污水提升系统及后续处理构筑物的正常运行。减轻处理负荷。选用两台回转式机械粗格栅,安装角度707,栅缝25mm,格栅宽度1000mm。配置一台无轴螺旋输送机,与粗格栅机和格栅压实机联锁,或人工控制。

2.1.2提升泵站

提升污水,满足后续处理设施水力要求。选用5台配带自耦装置的抗堵塞潜水排污泵(一台备用),流量500m3/h,扬程13m。

2.1.3细格栅

细格栅进一步去除污水中细小悬浮物,降低生物处理负荷。选用两台回转式旋转细格栅,栅缝4mm,格栅直径1200mm,根据栅前后液位差和设定时间控制清污和输送动作。配置栅渣压实机和无轴螺旋输送机各一台,与细格栅机联锁,或人工控制。

2.1.4旋流沉砂池

池内水流作旋流运动,使水中的砂粒和有机物分开,去除粒径较大的无机砂粒,保证后续处理流程的正常运行,减少后续处理构筑物发生沉积。配置2座,旋流沉砂池直径3.05m,选用两套旋流式除砂机及一套螺旋式不锈钢砂水分离器。

2.1.5生化综合池

生化综合池是本工艺的核心构筑物,该污水厂设置两座生化综合池,由缺氧池、厌氧池、曝气池、二沉池、稳定池组成。

缺氧区单池水力停留时间2.5h,有效容积1562.5m3,选用两套潜水搅拌器。

厌氧区单池水力停留时间2.5h,有效容积1562.5m3,选用两套潜水搅拌器。

好氧区水力停留时间12h,有效水深4.5m,有效容积7500m3,混合液污泥浓度3500mg/L,污泥负荷0.097KgBOD5/(kgMLSS・d),配置三台罗茨鼓风机(一台备用),风量56.25m3/min,风压58.8Kpa,功率75KW。

沉淀池单池设计表面负荷0.85m3/m2・h,有效水深4.5m,选用行车式刮吸泥机一套,配置污泥回流泵两台。

2.1.6污泥脱水机房

污水处理工艺为延时曝气活性污泥法,污泥量较少,而且泥龄长,经重力浓缩后脱水外运。该厂每天产生干污泥量3600kg/d,污泥含水率99.4%,湿污泥量450m3/d。配置两套DNY1500-N型带式污泥浓缩脱水一体机和一台皮带输送机。

2.1.7加氯问

选用两套CLO2发生器,CLO2发生量5000g/h。接触消毒池反应30min后,出水达标排放。

2.2污水处理厂运行处理效果

该污水厂设计的进、出水指标如下:

该县污水处理厂投入运行以后,虽然进水水质超出设计水质,出水指标明显优于排放标准出水。

3、结论

悬挂链式曝气工艺在国内已有十几年的应用,技术成熟,应用稳定,投资少,运行费用低,该工艺既适用于城市污水的处理,也适用于造纸、印染、酿造、化工等工业废水的处理。

(1)悬挂链式曝气工艺污泥负荷低,抗冲击能力强,处理效果稳定可靠,适合城市污水和工业废水的处理:

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关键词:分包 会计核算 税费

在目前施工企业会计实践中,在分包合同是规范的含税合同前提下,对分包工程相关税费是否计入分包成本,会计人员往往有着不同的判断,这就涉及到如何理解会计与税法对此的相关规定的含义,按营业税暂行条例第五条第三款“纳税人将建筑工程分包给其他单位的,以其取得的全部价款和价外费用扣除其支付给其他单位的分包款后的余额为营业额”,建筑业营业税属于差额征税,因此似乎分包的营业税费应计入分包的成本,但是税法此处规定差额征税的实质含义是合规的总分包营业税是不重复缴纳的,分包人缴纳的的营业税费是可以抵扣对应工程总包人需要缴纳的营业税费的,按照《企业会计准则第15号―建造合同》,累计实际发生的合同成本占合同预计总成本的比例来确定合同完工进度时指出,分包工程作为总承包方成本的组成部分,其成本和收入都计入总包人的成本和收入,而在营业税费不重复缴纳的前提下,按照配比原则,对应的主营业务税金及附加就应包括可抵扣的分包税费,而建造合同准则中按总产值计提相关营业税费,也印证了这种做法是符合准则精神的。需要注意的是,如果是不合规的总分包,分包人缴纳的的营业税费无法抵扣对应工程总包人需要缴纳的营业税费的,那该部分营业税费应计入分包成本。

明确了分包成本入账的口径,即为分包产值扣除可抵扣的分包税费后做为分包成本,这里的分包税费只限于总包可抵扣部分,换言之也就是营业税费按差额征税不重复缴纳的金额,对于在实际中按分包产值计征的分包印花税、分包企业所得税,分包个人所得税,是应由分包单独承担不能抵扣的,故不应作为产值的减项而应直接计入分包成本。同时为便于核对,避免差异造成核算与对比的不便,可在分包成本下设置两个次级科目“分包产值”与“分包营业税费及附加”, “分包营业税费及附加” 科目 作为“分包产值”科目的备抵科目,以按分包产值计提的可抵扣的分包税费入账,在凭证的贷方或借方红字填列。账务处理如下:

分包工程款结算:借 工程施工―合同成本―分包成本―分包产值 贷 工程施工―合同成本―分包成本―分包营业税费及附加 应付账款――应付工程款( 分包客商)。这里要注意分包合同是否为含税价款,规范的做法分包合同是包含税款的,如果分包合同为不含税价款,则需要将不含税价款换算为含税价款。

总包方向分包方索取完税证明, 凭完税证明单原件及复印件申报总包方税款时进行抵扣:借 应交税费―应交营业税、应交城市维护建设税等 贷 应付账款――应付工程款( 分包客商)。其中应交税费只填列可由总包抵扣的税款,应由分包自己承担的税款不能计入。

若由总包方代分包方缴纳税款则为:借 应交税费―应交营业税、应交城市维护建设税等 应付账款――应付工程款( 分包客商) 贷 银行存款。这里借方的应付账款即为应由分包自己承担的不能抵扣的分包印花税所得税等。

解决了账务处理口径的问题,施工企业财务人员在实际工作中又会面临另外一个问题,即税率的变动问题。由于建设工程工期较长,工程款的结算、支付周期大多为跨年度,往往在一个工程施工周期内就会碰上至少一次税率调整的情况,虽然调整的一般都是营业税的附加税,如城建税、地方教育费附加、水利建设基金等,但是由于建造合同总产值较大,计提时间与缴纳时间并不一致,累计下来会造成计提的税费与“应交税费”会计科目的余额出入较大的问题,对此的解决方法就是在每次税率变动后,调整计提金额,公式如下:本期应计提的某项税费=(至本期末累计已确认收入-至本期末已完税累计收入)×当期适用税率+至本期末累计已缴纳的某项税费-至上期末累计已计提的某项税费(公式1)。该公式可简化为:本期应计提的某项税费=(至本期末累计已确认收入-至上期末累计已完税收入)×当期适用税率+至上期末累计已缴纳的某项税费-至上期末累计已计提的某项税费(公式2)

例1:某工程项目执行建造合同,至上期末累计已确认建造合同收入1000万元,前期城建税率均为0.15%,至上期末累计已计提城建税1.5万元,本期需确认收入200万元,本期城建税率为0.21%,至上期末已批复结算900万元,已按旧税率完税1.35万元并开具发票,本期已批复结算100万元,已按新税率完税0.21万元并开具发票,则本期应计提的城建税为:((1000+200)-(900+100))×0.21%+(900×0.15%+100×0.21%)-1000×0.15%=0.42+(1.35+0.21)-1.5=0.48(万元)(公式1),或((1000+200)-900)×0.21%+900×0.15%-1000×0.15%=0.63+1.35-1.5=0.48(万元)(公式2)。至本期末累计计提的城建税为:1.5+0.48=1.98(万元),至本期末累计缴纳的城建税为:1.2+0.36=1.56(万元)。应交税费―城建税的余额为贷方0.42万元(1.5-1.35-0.21+0.48)(万元),即为按建造合同确认的收入与工程结算收入的差额(1200万元-1000万元=200万元)按当前城建税率0.21%所计提的城建税,也就是公式1中的“(至本期末累计已确认收入-至本期末已完税累计收入)×当期适用税率”这一部分,((1000+200)-(900+100))×0.21%=0.42(万元)。

根据相关会计准则和税法,结合工作实际针对分包工程会计核算提出相应的观点和实务操作方法,以期不断完善施工企业总分包业务的会计核算工作。

参考文献: