黑臭水体污水治理方案
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1 黑臭水体治理方案
一、概述
黑臭水沟主要为雨水及附近村民生活污水直排,属劣V类黑臭水体,根据现在生活污水接入管网无法实现的情况,拟采用在流入河口往下约300米段建设生态浮床来治理。
生态浮床可以处理一部分污染,但还是建议生活污水接入管网,或者采用污水提升泵直接提升至污水处理厂进行处理,通过对**镇污水处理厂进行托管运营或提标改造,处理达标后排放。(生活污水厂提标改造方案见附件)
二、生态浮床简介
生态浮床的净化作用主要为浮床基质的净化和植物的净化两方面。浮床基质本身就是高效的微生物载体,具有很高的微生物附着表面积,自身可以形成高效生物膜,为水体内微生物生长提供空间,并通过在浮床上种植多种水、陆生植物,发挥不同的净化效果。大量的固体悬浮物被基质和植物根系上附着的生物膜截留;有机污染物通过微生物的呼吸作用分解;氮磷等营养物质被植物吸收同化去除,同时也通过在好氧、缺氧环境中硝化、反硝化、聚磷等微生物过程去除。
悬挂在生态浮床下部、浸没于水下的人工水草是水体污染治理和生态修复系列技术开发与应用的一个关键技术。“人工水草”是由非极性高聚物和极性高聚物(泡沫塑料、聚丙烯)改性、比选、优化复合而成,外形为仿水草形条状或多环串连,比重小于水,浮力大,能
2 起伏。它为水中微生物和有益菌类等的生长、繁殖提供巨大的生物附着表面。生态浮床与人工水草,将这两种技术进行耦合,从而形成了立体生态浮床。
三、生态浮床施工
根据**镇黑臭水体的排量及施工条件,确定生态浮床安装面积约2200平米,具体安装方式如下:
1、单元组拼接
浮岛模块上的文字朝向一致,每四个模块为一个单元组,先分别将四块分为组两横向或者纵向进行插接,然后再将两组合并为一个单元组,(注意:插接组合后的各个模块之间的齿合缝隙必须保持严密一致);最后将缓冲索固组件上下夹板分别放置于浮岛正反两面的模块四角交合处,对准模块索固预留孔穿好连接缩杆,将连接缩杆旋转90度角。
2、单元组与组之间的拼接合成
单元组与组之间的拼接方法与上述方法基本相同。根据浮岛面积设计要求,可以随意增减单元组的拼接合成数量,为了便于浮岛整体的搬动设置,单个单元组面积最好不要超过36个模块。最后将浮岛整体四周阳角处放置镀锌包角,最后用包塑钢索圈牢并紧固。(遇有特殊设计要求的异性或者超大面积浮岛造型,可以将单个模块单元组放入水中继续拼合)。
3、摆放水生植物
将组装好的浮岛载体设置于便于操作的水体岸边,并用绳索暂时
3 固定,再按照浮岛植物要求,将各种植物依次摆放(容器苗)或栽种(裸根苗)到浮岛载体预先设置的种植穴中。
4、浮岛的安装定位
将定植好植物的浮岛按照景观整体布局要求牵引到预定位置加以固定,将预先浇注好的压重砼块或者沉沙袋(尼龙编织袋填装沙石)至于水底,每个压重固定点的重物浮岛面积大小等实际情况,一般最低不得少于200㎏,然后用尼龙绳索与浮岛连接固定。重力沉水式固定可以使牵引绳索沉于水面之下,不影响观赏效果。
5、生态浮床安装示意图
4 四、投资概算
序号 名称 工程量 单价(元) 金额(万元) 备注
1 生态浮床安装 2000㎡ 300 66.00 包含人工、材料、税费等
合计 66.00
5 附件:
一、治理方案
采用EMC微纳米技术进行治理,包括EM生物分解技术和CE电化学技术两部分。
1、EM技术
EM生物分解技术是一种通过离子吸附、包埋、交联、共价结合等生物工程手段,将多种从自然界中驯化选配的优势微生物菌群固定“睡眠”于一个多酶体载体中的技术。菌种主要包括:分解氨氮的微生物、分解硫化氢等臭味的微生物、分解污泥的微生物、聚集氧气的微生物、分解有机物的微生物、抑制有害菌的微生物以及其他分解COD、BOD的微生物。技术优点如下:
(1)本技术彻底改变了传统活性污泥法对微生物的组成无法人工选择的弊端,可保证水体中的微生物是完全经过特定优化筛选的微生物组合。
(2)筛选出的微生物包括光合细菌、亚硝化细菌、硝化细菌、硫杆菌、红菌、聚氧菌、芽孢杆菌和酵母菌等六十多种,极大地提高了处理效果。除了可高效分解COD、BOD、氨氮外,还可以分解高分子有机物,并且不产生有机污泥和臭味。
(3)避免了“活性污泥”法中大量无效杂菌的存在,这些杂菌在污水处理过程中即无处理效果又消耗大量氧气,死后又产生大量的污泥和臭味。
(4)“载体”技术是EMC微纳米技术的核心技术之一,通过高科
6 技手段将筛选的优势微生物固定在载体内,并得到了很好的保护。避免了菌种流失需要经常性检测和添加的繁琐程序。
(5)受到保护的微生物能在污水中以几何倍数繁殖起来,浓度最高可达10亿/mL(而活性污泥法污泥中的微生物浓度只有0.2~0.5亿/mL)即使受到有毒物质的冲击,也可在短时间内自行恢复,避免了“活性污泥”法因受到有毒物质冲击造成生化池里微生物全部死亡、系统崩溃的现象。
(6)系统调试周期短,一般15天左右即可达到稳定出水。且受水温影响较小。
该技术是一种完全绿色的环保技术,在应用中凸显出如下优势:
①极大降低了污水处理的能耗;
②简化了污水处理工艺,只有消化液回流,不考虑污泥回流;
③扩展了生化处理的应用范围,可将污水中的有机悬浮物彻底分解矿化;
④提高了处理效率和处理结果;
⑤没有污泥和臭味产生,没有二次污染。
2、CE技术
CE技术原理
CE核心是电化学技术,不同于物理化学法和生化法,是直接电氧化结合活性中间体间接氧化污染物相结合的一种技术,其基本原理是通过·OH、·O、·H等活性自由基将污水中的微生物、有机物、氨氮氧化分解,而活性自由基本身则被还原成水和氧气,去除水中污染
7 物的同时还可以为水体供氧。电化学反应过程为:
水电离:H2O→H++OH-
阳极:4OH--4e-→2H2O+2·O
阴极:4H++4e-→4·H
O2+H2O+2e-→HO2-+OH-
HO2-+H2O→H2O2+OH-
HO2-→2OH-+O2
HO2-→OH-+·O
·O+H2O2→·OH
·O+H2O→2·OH
①氨氮去除机理:
NH4++·O→NO2-+H2O
NH4++·OH→NO2-+H2O
8·H+2NO2-→N2↑+4H2O
②磷的去除机理
Fe-2e-→Fe2+
Fe2++O2→Fe3+
Fe3++PO43-→FePO4↓
③COD的去除机理
CH3OH+·O→CH2O+·O→CO2↑+H2O
C2H5ClO+·H→Cl-+C2H6O
C2H5ClO+·OH→Cl-+CH2O
8 CH2O+·O→CO2↑+H2O
CH2O+·OH→CO2↑+H2O
2.1、CE技术优势
1)电化学反应具有比一般化学反应更强的氧化还原能力,同时还具有消毒、杀菌、供氧的作用。
2)电化学反应的主要反应物为自由基,处理过程绿色清洁。
3)能将污染物彻底氧化降解,不产生污泥,没有二次污染。
4)传统除磷剂一般使用含有铁/铝的硫酸盐或氯盐。除磷的同时不可避免要引入硫酸根和氯离子,而本设备不引入硫酸根和氯离子杂质,不造成盐度升高。
5)适用于无机和有机污染物。不仅可以去除污水中的重金属离子,降低污水总硬度,还对无法被生物降解的有毒有机物特别有效。
6)设备相对简单,可控性好,操作和维护费用较低,综合除磷成本大大低于药剂除磷。
7)占地面积小,处理周期短。
3、EMC微纳米污水处理技术工艺优势
(1)使用EM微生物和CE相结合的污水处理技术,既有生化法处理成本低的优势,又有物化法不受温度影响的优势。两种技术有机结合,形成优势互补,可以保证污水处理效果始终维持在一个较高效率上。
(2)新的微生物技术可以保障生化池内有效微生物浓度维持在很高的水平,比传统活性污泥法微生物浓度高出多个数量级,由此可
9 保证进入生化池的污染物被快速高效降解。
(3)操作简单,可做到无人值守。
(4)受污水来水冲击小,来水水质波动对系统不造成影响,即使来水有机物含量很低或很高,也可以自动调整生化池有效菌浓度,达到适应水质的要求。
(5)新工艺不产生污泥,没有污泥发酵发臭的问题,同时避免了沉淀分离、污泥脱水以及污泥处理等后续工序。
4、工程设计思路
结合生活污水处理程度、工程建设投资等因素,对现有的污水厂进行提标改造,使处理后污水达到城镇污水一级A排放标准。改造后的EMC微纳米污水处理工艺流程和设备示意图如下图所示。
图 EMC微纳米污水处理工艺流程
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图 EMC工艺流程示意图
11 5、设计水质、水量
EMC微纳米污水处理系统按平均流量规模Q=30m3/h设计和实施。进出水水质如下表所示。
表 EMC微纳米污水处理系统进出水水质指标
项目 COD(mg/L) BOD5(mg/L) NH3-N(mg/L) TP(mg/L)
进水水质 100-200 80-200 20-50 2-5
出水水质 ≦20 ≦4 ≦1 ≦0.2
6、改造项目
1、改造方案
将现有生化反应池改造成EMC系统里的缺氧池、三段氧化池和清水池。缺氧池和三段接触氧化池增加填料,三段接触氧化池底部重新布设曝气系统,1#接触氧化池进水端安装生物柱。CE设备安装于现有风机房,CE设备循环泵安装于改造后的清水池。
2、具体改造和新增内容
(1)缺氧池
功 能:分解大分子有机物和反硝化脱氮
设计水量:Q=30m3/h
数 量:1座
停留时间:约4h
容 积:84m3
主要设备及参数:
A、悬浮填料:Φ105mm,18750个
12 B、填料支架:Φ12mm,长4m,60根
C、推流搅拌器
数 量:两台
材 质:不锈钢
功 率:2.2kW
叶轮直径:480mm
运行方式:底部进水,上部对角溢流出水
(2)改造三段接触氧化池
功 能:作为污水处理流程中的好氧处理单元,生物接触氧化池主要用于分解、去除污水中的有机物,并将氨氮转化成硝态氮和亚硝态氮。
设计水量:Q=21m3/h
数 量:1座,分3格
停留时间:约16h
有效容积:336m3
主要设备及参数:
A、混流曝气盘:Φ280mm,175个,聚丙烯材质
B、悬浮填料:Φ105mm,50000个
C、填料支架:Φ12mm,长4m,250根
运行方式:第一段上部进水,底部出水;第二段底部进水,中部出水;第三段中部进水,上部溢流出水。曝气主管道从第一段进入,第三段引出,用于安装排空阀调节曝气量。