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80立方米/天一體化生活污水處理設備
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電解法除污機理
電解法作為一種對各種污水處理適應性強、高效、時間短、無二次污染處理方法,它是利用鐵板作為陽極,鋁板作為陰極,在強電流的作用下對污水進行電化學處理,其主要化學反應式為:
陽極:Fe----Fe2++2e
陰極:2H++2e----H2
作為陽極的鐵板在電解過程中慢慢溶解,以的形式進入廢水中,并水解生成Fe(OH)2,這些Fe(OH)2有高的凝聚作用,在陰極產生新生態的氫,其還原能力很強,與廢水中的污染物起還原反應,同時大分子污染物被分解成小分子物質。電解過程包含有氧化作用、還原作用、凝聚作用、氣浮作用。
1)氧化作用。電解過程中的氧化作用可以分為直接氧化(即污染物直接在陽極失去電子而發生氧化)和間接氧化。間接氧化是指利用溶液中的電極電勢較低的陰離子(如OH-、Cl-)。在陽極失去電子生成新的較強的氧化劑的活性物質[O]、Cl2等,而這些活性物質使污染物失去電子,起氧化分解作用,以降低原液中的BOD5、COD、NH3-N等。
2)還原作用。電解過程中的還原作用亦可分作兩類。一類是直接還原,即污染物直接在陰極上得到電子而發生還原作用;另一類是問接還原,污染物中的陽離于首先在陰極得到電子,使得電解質中高價或低價金屬陽離于在陰極上得到電子直接被還原為低價陽離子或金屬沉淀。
3)凝聚作用。可溶性陽極例如鐵、鋁等陽極,通以直流電,陽極失去電子后,形成金屬陽離子Fe2+、Al3+,與溶液中的OH-生成金屬氫氧化物膠體絮凝劑,其吸附能力*,可將污染物質吸附形成絮凝體。
4)氣浮作用。對廢水進行電解的過程中,當電壓達到水的分解電壓時,在陰極和陽極上分別析出氫氣和氧氣,另一方面電解過程產生的OH-與有機物反應產生二氧化碳。這些氣體的氣泡尺寸很小,分散度高,可作為載體粘附水中的懸浮固體而上浮,這樣很容易將污染物質去除。電氣浮既可以去除廢水中的疏水性污染物,也可以去除親水性污染物。
設備嚴格執行國家有關環境保護的各項規定,確保出水指標達到國家及地方有關污染物排放標準;采取目前國內成熟、實用的處理工藝,穩定可靠地達到治理目標要求;
生物接觸氧化法是生物膜法的主要設施之一,生物膜法是一大類生物處理法的統稱,其主要利用附著生長于某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統,其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。其原理是,生物膜首先吸附附著水層有機物,由好氣層的好氣菌將其分解,再進入厭氣層進行厭氣分解,流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜,如此往復以達到凈化污水的目的。老化的生物膜不斷脫落下來,隨水流入二次沉淀被沉淀去除。
生物接觸氧化法的處理構筑物是浸沒曝氣式生物濾池,也稱生物接觸氧化池。圖所示其基本流程。 生物接觸氧化池內設置填料,填料淹沒在廢水中,填料上長滿生物膜,廢水與生物膜接觸過程中,水中的有機物被微生物吸附、氧化分解和轉化為新的生物膜。從填料上脫落的生物膜,隨水流到二沉池后被去除,廢水得到凈化。在接觸氧化池中,微生物所需要的氧氣來自水中,而廢水則自鼓人的空氣不斷補充失去的溶解氧。空氣是通過設在池底的穿孔布氣管進入水流,當氣泡上升時向廢水供應氧氣,有時并借以回流池水。工藝流程簡述
裝置排出的含酚廢水*入調節罐進行調節,然后經進水泵加壓[1.7MPa(G)]送入V+SEP中進行分離過濾。為了去除廢水中大的懸浮顆粒,減少其對V+SEP設備中濾膜表面的磨損,在進水泵前的管路上設置了管道過濾器。
廢水經V+SEP的分離過濾產生出過濾物和濾清液,濾清液被排入濾清液罐[0.1MPa(G)],然后用排水泵將濾清液送往污水凈化廠進一步處理。分離過濾產生的過濾物[1.5MPa(G)]送去焚燒或裝桶外運銷售,進一步綜合利用或作燃料。V+SEP設備投入運行時,過濾物排放自控閥關閉,通過濾膜過濾廢水中的有機質和懸浮顆粒被截留到V+SEP設備中。當被截留物達到一定濃度時,過濾物排放自控閥開啟,過濾物被排入過濾物罐。這是個循環過程,可保證廢水被連續不斷地處理。
80立方米/天一體化生活污水處理設備出水水質
濾清液:流量4.68m3/hCOD225Omg/1
過濾物:流量0.32m3/hCOD199219mg/1
控制水平
V+SEP設備的控制系統*由邏輯程序控制器(PLC)提供,它可自動測試并選擇合適的參數來保證設備正常地運行。此外,它還包括自動清洗、自動關閉、自動報警、數字檢測顯示器、遙控檢測及監聽等一系列措施,保證整個系統安全、可靠、穩定地運行。
技術經濟
1 主要設備
1)進料平衡罐(玻璃鋼):1臺
2)進料泵(耐酸泵):2臺
3)V+SEP設備(進口):1臺(底座尺寸1.2×1.2m,總高4.6m)
4)出料濾清液罐(玻璃鋼):1臺
5)出料過濾物罐(玻璃鋼):1臺
6)排水泵(耐酸泵):2臺
7)玻璃鋼管道
8)管道過濾器:1臺
2 技術經濟分析
1)設備投資:500萬元人民幣
2)向酚丙酮裝置收排污費(6.8元/噸):391萬元/年
3)給污水凈化廠交排污費(6.8元/噸):55萬元/年
4)操作運行費:電費(用電量2O.5KW/h)12萬元/年
其它10萬元/年
預計總投資回收年限為兩年。
(1)V+SEP設備處理一噸水僅耗電4KW,是一種節能設備且占地面積非常小。
(2)如兩臺V+SEP設備串聯使用,COD的去除率達98%,可極大地緩解污水凈化廠的壓力。
在一些預處理手段中,電解法顯示出較好的性能,國內的研究應用已有一定基礎;電解法的優點在于:(1)過程中產生的?OH無選擇地直接與廢水中的有機污染物反應,將其降解為二氧化碳、水和簡單有機物,沒有或很少產生二次污染;(2)電解過程伴隨著產生氣浮的功能;(3)能量效率高,電化學過程一般在常溫常壓下就可進行;(4)既可以作為單獨處理,又可以與其他處理相結合,如作為前處理,可以提高廢水的生物降解性,經預處理后的廢水可生化性大幅提高;(5)電解設備及其操作一般比較簡易。經茂名市環保局環境工程設計中心在茂名阪田油墨有限公司污水處理系統中應用,證明利用電解法預處理,再經生化處理,處理后的污水可達標排放。
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