SPR高浊度污水处理原理

来源:http://www.shuizhifenxi.com/ 作者:余氯检测仪 时间:2018-07-26

  在天然淡水资源已被充分开发、自然灾害日益频繁暴发的今天,缺水已经对世界各国众多城市的经济和市民生活构成了十分严重的威胁,缺水危机已经是我们面临的现实,解决城市缺水问题的重要途径应该是将城市污水变为城市供水水源。城市污水就近可得,来源稳定,容易收集,是可靠且稳定的供水水源。城市污水经净化后回用主要可作为市政绿化、景观用水和工业用水。

  1 SPR高浊度污水处理原理

  首先采用化学方法使溶解状态的污染物从真溶液状态下析出,形成具有固相界面的胶粒或微小悬浮颗粒;选用高效而又经济的吸附剂将有机污染物、色度等从污水中分离出来;然后采用微观物理吸附法将污水中各种胶粒和悬浮颗粒凝聚成大块密实的絮体;再依靠旋流和过滤水力学等流体力学原理,在自行设计的SPR高浊度污水净化器内使絮体与水快速分离;清水经过罐体内自我形成的致密的悬浮泥层过滤之后,达到三级处理的水准,出水实现回用;污泥则在浓缩室内高度浓缩,定期靠压力排出,由于污泥含水率低,且脱水性能良好,可以直接送入机械脱水装置,经脱水之后的污泥饼亦可以用来制造人行道地砖,免除了二次污染。

  2 SPR高浊度污水处理工艺过程

  生活污水经过已有的化粪池沉降调节后进入城镇下水道,集中流入污水处理厂,首先经过筛分去除大块杂物,然后交替进入调节池A或B,向调节池内投加去除有机污染物的药剂,靠搅拌完成调匀和初级反应过程,并防止在调节池引起沉淀(每个调节池容量为2小时流量:300立方米),靠污水泵将已经调节好的污水吸入管道,同时靠污水泵吸入端的负压按照设计的药剂配方吸入污水处理药剂(包括混凝药剂、杀菌消毒药剂、污泥脱水助剂等),经管道混合后直接从SPR污水净化器底部进入罐体,在SPR净化器罐体内完成混凝、精细过滤和污泥浓缩全过程,净化后出水经顶部出口管道流出进入清水储存池,靠清水泵将再生水送给用户(工业用水或灌溉用水),定时间靠清水泵的压力将浓缩后的污泥浆从SPR净水器的污泥浓缩室压出(污泥浆的含水率<98%),并送入重力式污泥浓缩罐再次浓缩(再次浓缩后的污泥浆含水率<95%),靠泥浆泵将污泥浓缩罐再次浓缩后的浓泥浆直接送入污泥脱水机实施脱水,脱水后的泥饼由汽车运走用以填埋。每运行4~6小时左右实施一次罐体反冲洗操作,反冲洗时间为3~5分钟。每运行6~8小时左右污泥浓缩室存满后实施一次压力排泥操作,排泥时间10~20分钟。罐体反冲洗污水和污泥脱水过程产生的污水都流回污水调节池进入下一个净化处理过程。

  整个污水净化过程只有一台污水泵作为吸取污水、添加药剂、混合、混凝、过滤和送出清水的动力源,净化污水的电力消耗为0.125度/1立方米污水。

  处理污水的药剂消耗费用为0.6~0.8元人民币/立方米。(根据实际污水工艺模拟试验结果,将最后确定污水处理药剂配方。)

  污水净化系统连续运行,由6台SPR-50型污水净化器系统并联组成系统,每台产水率为50立方米/小时,每天按20小时运行计算,日处理水量为1000立方米/台,预留出充分的反冲洗、排泥等辅助操作和维护时间。全系统日处理污水量为6000立方米。

  3 SPR污水处理系统的技术特点

  3.1城市生活污水和处理药剂的混合主要是在泵前吸药管道、污水泵叶轮、蛇形反应管和瓷球反应罐的组合作用下完成的,依照紊流速度、混合时间、和水力学结构数据设计,得以十分充分的混合,为取得最佳混凝净化效果和最大限度地节省药剂创造了前提条件。这是过去常规的一级处理和二级处理之水工结构所做不到的。

  3.2 SPR系统处理城市污水时,采用五种以上污水处理药剂及其最佳配方组合使用,靠化学反应使污水中溶解状态的有机污染物、重金属离子和有害的盐类从水中析出,成为有固相界面的微小颗粒(它包含有污水三级处理的作用)。其中还选用了一种吸附效果很好而价钱又很便宜的吸附剂,以吸附有机污染物和色度。靠消毒剂在30分钟的流程内杀灭细菌和大肠杆菌。靠混凝的物理化学吸附作用将悬浮物及各类杂质凝聚成大而且密实的絮团。这样发挥各药剂的单独作用和它们之间的交联作用的用药方式是与常规的物理化学法不相同的。而且SPR系统使用的组合药剂配方,只能在具有十分精细的水动力学参数设计的SPR污水净化器及其系统里才能充分发挥作用,在常规的水工系统里是无法使用的。

  3.3 SPR系统装置能够依照模拟试验得出的配方,借助大气压力和流量计,十分精确地投加混凝药剂和絮凝药剂,不致因加药过量而造成药剂残留在净化后的出水中,而且动力消耗很少。

  3.4 SPR污水净化器内部结构是完全按照混凝机理精确设计的,形成的涡旋流动和各部位恰当的水流速度,使得胶体颗粒之间有最多的碰撞次数,并且有凝聚吸附所需的最佳流速环境。从而在极小的容积内获得了极充分的凝聚效果。这也是常规水工装置无法比拟的。

  3.5 SPR系统选用的絮凝剂,同时也是良好的污泥助滤剂,所以,系统最后排出的污泥浆,其脱水性能良好,可以不另外添加助滤剂,就直接泵入压滤机脱水。泥饼可以制成人行道地砖再利用,不会带来二次污染的问题。它没有传统的生化法产生的污泥含水率很高、脱水性能很差的致命弱点。

  3.6 在SPR系统中投放杀菌消毒药剂时,只要增加一些投氯量(无需另外增加设备)就可以起到用氯来氧化除氨的作用,进一步提高污水处理系统去除氨氮的效率。

  3.7 假如经过SPR系统处理后的出水氨氮含量还未达到较严格的要求(如某些发达国家或发达地区将排水标准定为含氨氮1毫克/升以下),也可以后续再串联设置一级离子交换装置,靠斜发沸石离子交换柱最终达到除氨氮的目标。

  因为斜发沸石离子交换系统要求进口水质的悬浮物含量要低于35毫克/升,否则会影响离子交换柱的功能和寿命,从而大大增加离子交换的运行费用。过去,常规的一、二级污水处理装置是难以长期稳定地达到这样的前处理水平的,因而限制了离子交换法除氨氮技术的广泛应用。现在,SPR污水处理系统绝对可以保证净化后出水的悬浮物含量低于3毫克/升(实际运行中出水的悬浮物含量多为1毫克/升),使得后续的斜发沸石离子交换系统去除氨氮的负荷减轻很多,交换柱的使用寿命会大大延长,即离子交换的运行费用会大大降低,将使离子交换法除氨氮技术的优点得到更充分的发挥。

  3.8 其实,经过SPR污水净化系统处理后的出水,其悬浮物的含量小于3毫克/升,浊度也小于3度(毫克/升),达自来水标准,不再会堵塞输水管路,并且已经经过了良好的消毒。将此出水回送到城市各地,作为城市草坪绿地和树木绿化浇灌用水是十分安全、可靠的。经过SPR系统处理后的出水中,残存的氮含量已经很低,氮作为植物生长的营养物是不必去除、或不必去除得那么干净的。从而可以免去除氮的深度处理投资及其运行费用,既保证了环境质量,又为社会节省了大笔资金。用此回用水取代自来水作为城市绿化用水,将大大节省城市的淡水资源,减轻城市市政部门的供水压力,对城市的整体经济发展定会产生十分巨大的效益。这是城市污水回用的新概念。

  3.9 这种纯粹的物理化学法污水处理系统,受天气、环境及人为因素的影响少,操作人员控制处理系统的能力和灵活性都大大优越于生物化学法,这是众所周知的。

  4 结束语

  SPR污水处理新工艺,有效的解决工业和城市排放的高浓度污水及污水中悬浮物质和去除氨氮含量。处理过污水的水质比以往处理的水质高,可以利用这些水作为城市和工业及浇灌草地树木的用水,大大减少了对环境的污染和节省淡水资源,这样就可以解决一部分淡水资源缺乏的地区。广泛的应用这种技术,对社会带来十分巨大的效益。

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