UNITANK的基本構造和運行方式
UNITANK系統的主體是一個被間隔成數個單元的矩形反應池,典型的是三格池。三池之間水力連通;每池都設有曝氣系統,既可用鼓風機供氣,也可進行機械表面曝氣及攪拌;外側的兩池設有出水堰及剩余污泥排放口,它們交替作為曝氣池和沉淀池。污水可以進入三池中的任意一個,采用連續進水,周期交替運行。通過調整系統的運行,可以實現處理過程的時間及空間控制,形成好氧、厭氧或缺氧條件,以完成具體處理目標。
運行
運行過程中,有兩只池處于曝氣階段,而邊池的一只是處于沉淀狀態,處理后出水從堰口排出,剩余污泥從底池排除。例如,污水從左側矩形池進水,該池作曝氣池,從連通管到中間矩形曝氣池,再經連通管至右側矩形沉淀池,處理水由固定堰排出,水流方向由左向右;經過一定時段后,關閉左側池進水閘,開啟中間池進水閘,此時,左側池開始停止曝氣,而污水從中間池流向右側池;經過一個短暫的過渡段后,關閉中間池進水閘,而改從右側池進水,此時右側池曝氣,左側池經靜止沉淀后出水,水流從右向左流動,完成一個切換周期,這樣周而復始,污水即達到凈化的目標。
由于三只池的水位差,促使水流從一邊池流向中間池再從另一只邊池流出,此時進水的一只邊池水位最高,并淹沒了作為固定堰的出水槽,當該邊池由曝氣池過渡到沉淀池時,水位必定下降,殘留在出水槽中的污泥污水混合液必須排除,并要用清水沖洗水槽,排出的混合液及沖洗水匯集到專門的水池,再用小水泵提升后至中間水池。這些過程均可用程序控制,其過程如圖2(一體化活性污泥法 圖2)
控制
一體化活性污泥法系統的生化降解過程,設有一套簡單而緊湊的生物處理監測與控制儀器,包括溶氧儀、氧化還原電位、污泥濃度儀、流量計、pH計等等,根據水質與水量情況,改變或設定運行周期,改變進水點,獲得相應的污泥負荷。在需要脫氮除磷的系統中,在池內除了設有曝氣設備外,還有攪拌裝置,可以根據監測器的指標,切斷曝氣池供氧,改為開動攪拌器,形成交替的厭氧、缺氧及好氧條件,如圖3所示。(一體化活性污泥法 圖3)
另外,依照好氧過程的溶解氧值,可以控制鼓風機開啟程度,維持溶解氧值在一定范圍內變動,還可以通過ORP的測定值,監測與控制反硝化過程,使系統進入除磷所需要的厭氧狀態。從而達到脫氮除磷的處理要求。
現介紹兩種典型的運行方式。
好氧處理系統
每個運行周期包括兩個主體運行階段,這兩個階段的運行過程完全相同,是相互對稱的,它們之間通過過渡段進行銜接,如圖4(方向和思考)所示。第一個主體運行階段包括以下過程:①污水首先進入左側池內,因該池在上個主體運行階段作為沉淀池運行時積累了大量經過再生、具有較高吸附及活性的污泥,污泥濃度較高,因而可以高效降解污水中的有機物;②混合液同時自左向右通過始終作曝氣池使用的中間池,繼續曝氣,有機物得到進一步降解,同時在推流過程中,左側池內活性污泥進入中間池,再進入右側池,使污泥在各池內重新分配;③混合液進入作為沉淀池的右側池,處理后出水通過溢流堰排放,也可在此排放剩余污泥。第一個主體運行階段結束后,通過一個短暫的過渡段,即進入第二個主體運行階段。第二個主體運行階段過程改為污水從右側池進入系統,混合液通過中間池再進入作為沉淀池的左側池,水流方向相反,操作過程相同。
脫氮除磷系統
通過對該系統進行靈活的時間和空間控制,適當地增大水力停留時間,可以實現污水的脫氮除磷,其系統運行機理如圖5所示。
污水交替進入左側池和中間池,左側池作為缺氧攪拌反應器,以污水中的有機物為電子供體,將在前一個主體運行階段的硝態氮通過兼性菌的反硝化作用實現脫氮;然后釋放上一階段運行時沉淀的含磷污泥中的磷。中間池曝氣運行時,去除有機物,進行硝化及吸收磷;進水并攪拌時,可以進行反硝化脫氮,同時污泥也由左向右推進。右側池進行沉淀,泥水分離,上清液作為處理水溢出,含磷污泥的一部分作為剩余污泥排放。在進入第二個主體運行階段前,污水只進入中間池,使左側池中盡可能完成硝化反應。其后左側池停止曝氣,作為沉淀池。然后進入第二個主體運行階段,污水流動方向由右向左,運行過程相同。
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