一體化污水處理設備的工藝研究主要集中在主體工藝的改進、工藝流程的優化組合和填料性能提高等幾個方面,以凸顯一體化污水處理設備的優勢。
一體化設備的主體工藝多采用生物膜法,該方法污泥濃度高,容積負荷大,耐沖擊能力強,處理效率高,其中*常用的是接觸氧化法,該方法能耗低、投資省,比活性污泥法有一定的優勢。但近年來,生物流化床成為研究熱點,相比接觸氧化法,生物流化床污泥濃度更高,耐沖擊能力更強,剩余污泥率更低,且無堵塞、混合均勻,具有較好的脫氮效果,配置形式也比接觸氧化法更靈活,已越來越受到重視。隨著BASE三相生物流化床、生物半流化床、Circox汽提式生物流化床等新型流化床的不斷涌現,其水流狀態、污泥濃度、充氧特性及脫氮效果等得到較大改進,處理效率也更高。此外SBR、MBR和DAT-IAT等作為主體工藝的一體化設備也已有報道。
近年來,**絮凝劑的不斷發展促進了物化工藝在污水處理中的應用,污水處理趨于物化與生化工藝相結合。化學絮凝劑可以強烈吸附水中的懸浮物和膠體,并進一步減少生化處理時間,從而更大限度地減少占地面積,現己出現完全采用物化方法的處理設備和物化/生化相結合的一體化污水處理設備。
填料是生物膜法的主體,直接關系到處理效果。一體化設備生化池常用的填料包括蜂窩填料、束網填料、波紋填料、顆粒填料等。近年來,懸浮的顆粒狀或立體狀填料得到迅速發展和廣泛應用,其主要優點為:
①孔隙率大,表面附著的微生物數量和種類多;
②比重接近于水,可以全池流化翻動。填料上的生物膜、水流和氣流三相充分接觸混合,增大了傳質面積,提高了傳質速率,強化了傳質過程,縮短了污水的生化停留時間;
③多采用聚乙烯、聚丙烯材料,既具有一定的強度,又不失彈性,使用壽命大大延長,且無浸出毒性。
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