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水解酸化在工业园区污水处理工程中的应用
更新时间:2017-01-01 来源:《中国给水排水》 作者:张强

摘要:根据国内工业园区污水处理中水解酸化的应用情况,介绍了水解酸化反应器的类型、配水方式、优缺点及适用性等,分析了水解酸化工艺应用中存在的问题及发展趋势,并提出水解酸化池的设计要求、注意事项等,以供相关设计人员参考。

各工业园区在规划阶段均有明确工业类型的要求,但实际上受招商引资不确定性的影响,入驻园区的工业企业类型最终的变化较大,导致园区污水厂的进水水质具有较大的不确定性,给设计工作造成了一定的困扰。为解决这种困扰,国内很多工业园区污水厂的设计中采用了水解酸化工艺,在一定程度上降低了难降解污水的处理难度,并降低了运行费用。国内目前设计的水解酸化工艺类型较多,运行效果差异也较大,结合笔者经验及调研,分析了水解酸化反应器的类型、配水方式、优缺点及适用性等,并提出水解酸化池的设计要求、注意事项。

1 水解酸化池的类型及优缺点

1. 1 水解酸化池的类型

① 升流式水解反应器

水解酸化微生物与悬浮物形成污泥层,污水通过布水装置自反应器底部均匀上升至顶部出水堰排出,污泥层可截留污水中悬浮物,并在水解酸化菌作用下降解有机物、提高污水可生化性等。升流式反应器中污泥浓度可达到15 ~ 25 g /L[1],同时,由于反应器能自行保留高浓度的污泥,因此无需污泥回流。

② 复合式水解反应器

复合式水解反应器( 见图2) 内既存在水解酸化污泥,又存在水解酸化生物膜,形成水解酸化污泥和生物膜的复合体。反应器内设置一定的固定填料,增加了反应器的生物量,延长了微生物与废水的接触时间。复合式水解反应器内,厌氧污泥的浓度可达10 ~ 20 gVSS /L[2],另外其也可自行保留高浓度污泥,因此也无需污泥回流。

③ 完全混合式水解反应器

完全混合式水解反应器( 见图3) 内设置搅拌装置实现污水和污泥的完全混合,其后设置沉淀池并回流污泥以保证反应器内有较高的污泥浓度。

1. 2 水解酸化池的配水系统

水解酸化池内合理的进水和配水设计对于一个运转良好的水解系统至关重要。水解池进水系统有多种形式,进水系统兼有配水和水力搅拌的功能,为保证这两项功能的实现需要确保各单位面积的进水量基本相同,以防止短路; 同时尽可能满足水力搅拌的需要,保证泥水充分混合。目前的水解池配水主要有两种方式,即一管一孔配水方式和分支式配水方式。

① 一管一孔配水方式

该配水方式每个进水管线仅与一个进水点相连是最为理想的情况,该配水系统的特点是一根配水管只服务于一个配水点,只要保证每根配水管流量相等,即可取得等流量的配水要求。早期在工业园区污水处理厂的水解酸化池设计中大部分采用了图4 所示的配水形式。近年来,这种配水方式在实际运行中存在一些问题,主要是管路容易堵塞,且堵塞后不易观察,也不易后期清通维护。同时每个布水器服务的面积有限,需要配置较多的布水器,增加维护工作量。另外,由于水的上升流速缓慢,泥水混合不充分,影响水解池的效率。

② 分支式配水方式

在分支配水系统中配水均匀性与水头损失是一对矛盾,这种形式的配水系统的特点是采用较大的孔口流速,形成较大的孔口局部阻力,以降低管道沿程阻力对配水系统均匀性的影响( 见图5) 。

该配水方式的最大优点是单池的面积可以做大,缺点是水头损失较大。由于孔口流速较大,为防止污泥的流失,一般采用脉冲布水器进行配水。采用脉冲布水后,在水力搅拌下泥水混合更充分,因此采用这种形式的配水方式其处理效率要高于一管一孔布水系统。

2 水解酸化池在园区中的应用

在工业园区污水厂水解酸化池的设计中,国内基本上采用升流式和复合式水解反应器两种形式,其选型应该结合水质特点和投资综合考虑。

2. 1 升流式水解反应器在工业园区的应用

以河南省范县濮王化工园区污水厂为例,该园区为精细化工园区,入驻企业涵盖精细化工、制药、盐化工、塑料加工、橡胶加工等类型,在该污水厂设计中采用了水解酸化池来提高污水的可生化性,在前期初步设计阶段,为更好地选择水解酸化池的类型及配水方式,对几种水解池的投资、运行费用及管理水平进行了比选( 见表1) 。

版权、出处:《中国给水排水》

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