文章摘要:
加拿大诺曼公司在污水处理方面推出了一项专利技术--双威污水污泥处理系统,包括VERTREATTM污水处理工艺(简称VT工艺)和VERTADTM污泥处理工艺(简称VD工艺)。在加拿大和美国已建有3座采用该工艺的污水处理厂投入运行。
1 VT处理工艺
1.1 工艺概况
VT污水处理工艺利用潜置于地下的竖向反应器对污水进行超深水好氧生物处理。该工艺与普通深井曝气工艺相比,其主要特点是:设有3个不同功能的处理区,使反应池体积更小、氧的利用率更高,从而有效地降低了工程投资和运行费用。井式生化反应器从上而下分为氧化区、混合区及深度氧化区......
图2 VD污泥处理工艺示意
VERTADTM是一个高效的高温好氧污泥消化过程。与其他高温消化系统相比,其不同之处在于将3个独立的功能区放在1个反应器中进行。井筒的最上部是第一级反应区,包括一个同心通风试管和用于混合液体循环的再循环带。混合区在第一级反应区的下部,位于整个井筒的1/2深度处。在井筒上部区域所发生的高速率生物氧化所需的空气注入区域,为空气循环提升提供动力。第二级反应区域在井筒的底部,井径3 m,井深一般约100 m,是普通好气氧化所用气量的10%。具体由污水浓度及污泥量确定。
2.2 工艺流程
参见图2,具体工艺过程如下:
①起始阶段,空气通过入流管进入混合区以产生循环。升起气泡产生一个密度坡度,从而导致空气在氧化区内循环。 ②一旦这个循环建立并稳定后,空气注入点转移到混合区的下部。未处理的污泥通过入流管在混合区空气注入点的同等高度进入液体循环。 ③压力和深度导致了高的氧气传导速率从而保证混合区内的混合溶液中具有高的溶解氧量。氧化区内高的反应速率保证了有机物能在垂直循环圈的上部被生物氧化。 ④再循环液体沿着井筒的竖壁到达上部箱体中,在那里含有废气的气泡可以将废气释放入大气中。去掉这些微生物呼吸作用产生的气态产物,对于防止这些废气重新回到系统内影响空气动力效率是非常必要的。 ⑤混合液体中比例较小的一部分从混合区进入下部第二级消化区。这个区域内溶解氧含量极高,停留时间较长,所以,污泥中剩余的有机物在此被高度氧化。同时所含的溶气也有利于后续产物池中的固液分离。此过程最关键和最重要的特点是在这个过程中随着有机物的氧化,污泥温度不断升高,并利用周围良好的保温环境使反应器的温度得到稳定。 ⑥消化后的污泥以极快的速度到达地表的产物箱,这个速度可以保证砂粒和固体物质不会沉积在井底。 ⑦混合液体行至上表面过程中快速的减压可以导致固体物质从液体中分离并悬浮于表面。分离出来的高浓度生物具有不同的用处。废液循环至二级处理以便于达标排放。
2.3 工艺特点
VD污泥处理技术与传统的厌氧及好氧污泥处理工艺相比,具有以下优点:
(1)投资省。在大多数情况下,总投资比传统工艺低。 (2)占地小。本系统结构非常紧凑,占地面积小。 (3)处理效果好。在处理过程中,挥发性固体要减少40%~50%。经处理后的出厂污泥可达到US EPA污泥A级标准。污泥经脱水后,可以直接用作土壤肥料,彻底解决污泥的最终处置问题。 (4)运行费用为传统高温好氧消化的一半以下。 (5)对经消化后的污泥,只需投加少量的有机絮凝剂进行污泥脱水,就可使污泥的含水率降至65%~70%。 (6)环境影响小。采用VD污泥处理工艺,异味气体和挥发性有机物的排放量很低。 (7)在气候非常恶劣的地方,或者对环境有特殊需要的情况下,便于将该系统置于封闭的建筑之内。 (8)维修、管理方便。并可以通过自动控制,实现无人值守。 (9)使用价钱不高的热交换器,即可实现过程的热量回收(收回的热量可以用来采暖),而不需像厌氧消化那样配置价格昂贵的气体净化装置和专用锅炉。
2.4 主要技术经济指标
氧传质效率约50%;经VD工艺处理后,挥发性固体至少可以降低40%;经离心机脱水可得到含水率小于70%的A级生物固体;去除每kg挥发性固体耗电小于1.4 kW ·h,对城市污水而言,相当于每m3水耗电0.06 kW·h,如果VT和VD工艺同时使用,污水和污泥处理系统总耗电约0.16 kW·h/m3水;占地面积仅为传统污泥消化工艺的10%~20%。
◇作者通讯处:518004 深圳莲塘鹏基工业区710栋6楼深圳市中兴环境工程技术有限公司 ○电话:(0755)5701154
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