Sebagai cabang ilmu lingkungan, teknologi pengolahan air limbah perkotaan telah membuat kemajuan yang signifikan di negara saya, tetapi masih tertinggal di balik tingkat pembangunan perkotaan. Sementara beberapa peralatan dan proses telah diteliti dan dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir, upaya ini terutama menggambar dan mengimpor teknologi, pengalaman, dan peralatan canggih dari luar negeri. Proses pengolahan air limbah pabrik kimia perkotaan, yang telah banyak digunakan dan saat ini sedang dalam pengembangan dan penelitian, biasanya melibatkan pengobatan primer, sekunder, dan tersier. Mari kita lihat proses ini di bawah ini.
1. Metode pengolahan air limbah dasar dikategorikan berdasarkan sifat metode pengolahan:
1) Metode fisik: penyaringan layar, sedimentasi, flotasi, pemisahan sentrifugal, pemisahan membran, dll.
2) Metode kimia: koagulasi, presipitasi kimia, netralisasi, ekstraksi, redoks, elektrolisis, dll.
3) Metode biologis: aerobik dan anaerobik
2. Berdasarkan tingkat tugas pengobatan dan pengobatan, mereka dapat dikategorikan sebagai berikut:
1) Perawatan Primer: Perawatan Mekanik
2) Perawatan Sekunder: Perawatan Biologis sebagai Proses Utama
3) Pengobatan Tersier: Kontrol Eutrofikasi dan Penggunaan Kembali
3. Proses Perawatan Limbah
Perawatan limbah primer
1. Layar
Klasifikasi: Berdasarkan bentuk, mereka dapat dikategorikan sebagai layar datar dan layar melengkung; Berdasarkan jarak antar batang, mereka dapat dikategorikan sebagai layar kasar, layar sedang, dan layar halus.
Prinsip Kerja: Sistem gigi rake yang unik dirakit menjadi rantai layar yang berputar. Didorong oleh peredam motor, rantai gigi menyapu berputar terhadap arah aliran air. Ketika rantai rake mencapai bagian atas peralatan, panduan sheave dan rail melengkung menciptakan diri relatif - gerakan pembersihan antara setiap set gigi rake. Sebagian besar materi padat jatuh oleh gravitasi, sedangkan puing -puing yang tersisa menempel pada gigi rake tersapu oleh gerakan terbalik sweeper.
2. Ruang grit
Tujuan: Memisahkan partikel -partikel anorganik yang padat dari limbah, pelindung pompa dan pipa dari keausan, mengurangi volume struktur perlakuan lumpur, meningkatkan kandungan organik lumpur, dan meningkatkan nilai lumpur sebagai pupuk.
Jenis: ruang grit horizontal (gravitasi), ruang grit aerasi
3. Tangki penyetaraan
Tujuan: Untuk memastikan operasi normal struktur atau peralatan pengolahan berikutnya, volume dan kualitas limbah harus diatur. Limbah asam dan alkali dicampur dalam tangki pemerataan untuk mencapai netralisasi. High - limbah suhu tinggi yang dikeluarkan untuk waktu yang singkat juga dapat dikondisikan untuk menyeimbangkan suhu air.
4. Tangki sedimentasi
Jenis Umum Tangki Sedimentasi: Tangki sedimentasi aliran horizontal, tangki sedimentasi aliran vertikal, tangki sedimentasi aliran radial, tangki sedimentasi aliran miring
Perbandingan beberapa tangki sedimentasi:
(1) tangki aliran horizontal: struktur sederhana, efek sedimentasi yang baik, tetapi ruang lantai besar, banyak masalah dengan pelepasan lumpur, saat ini digunakan pada pabrik pengolahan limbah besar, sedang dan kecil;
(2) Tangki aliran vertikal: ruang lantai kecil, pelepasan lumpur yang nyaman, dan mudah dikelola, tetapi tangki terlalu dalam, konstruksi sulit, dan biayanya tinggi, sehingga umumnya hanya cocok untuk digunakan dalam pabrik pengolahan limbah berukuran kecil dan sedang -;
(3) Tangki aliran radial: Paling cocok untuk digunakan di pabrik pengolahan air besar, dengan mesin pembuangan lumpur standar, efek operasi yang baik, tetapi membutuhkan kualitas dan tingkat manajemen konstruksi yang tinggi;
(4) Tangki aliran miring: terutama cocok untuk tangki sedimentasi primer, banyak digunakan dalam pengolahan air, efisiensi sedimentasi tinggi, waktu tinggal yang singkat, ruang lantai kecil, kerugian mudah untuk membiakkan ganggang, sulit untuk melepaskan lumpur, mudah diklog, dan pemeliharaan yang tidak nyaman.
(5) Flotasi Udara:
Fungsi: Flotasi udara juga dikenal sebagai flotasi. Ini adalah proses memperkenalkan udara ke dalam limbah untuk menghasilkan gelembung kecil sebagai pembawa, menyebabkan polutan seperti minyak emulsi dan padatan kecil tersuspensi di limbah untuk melekat pada gelembung. Gelembung melayang ke permukaan air dengan daya apungnya, dan busa atau sampah di permukaan air dikumpulkan untuk memisahkan kotoran dan memurnikan limbah.
Perawatan sekunder limbah
1. Perawatan sekunder limbah juga dikenal sebagai perawatan biologis
Perlakuan biologis limbah adalah untuk memanfaatkan fungsi oksidasi, dekomposisi dan transformasi mikroorganisme, menggunakan bahan organik (sejumlah kecil bahan anorganik) dalam limbah sebagai nutrisi untuk mikroorganisme, mengambil tindakan buatan tertentu untuk menciptakan lingkungan yang dapat dikendalikan, dan melalui aksi metabolisme mikroorganisme, polling yang dapat dikendalikan, dan melalui aksi metabolisme dari mikroorganisme, solusonisme, solusan, solusan, solusisme, solusonisme, The Pollaage, The Pollaage, The Pollaage, dan Pollaging yang dapat dikendalikan oleh Microorganisme, The Pollaage, The Pollaage.
Klasifikasi Perawatan Biologis Limbah: Perawatan Biologis Aerobik, Perawatan Biologis Anaerob (Fakultas)
Untuk pengobatan biologis aerobik, metode lumpur teraktivasi tradisional, parit oksidasi, dan metode lumpur aktif batch sequencing secara kolektif disebut sebagai metode lumpur yang diaktifkan; Di antara mereka, filter biologis, cakram putar biologis, lapisan terfluidisasi, dan reaktor pengangkatan udara (ABS) secara kolektif disebut sebagai metode biofilm.
2. Aliran proses dari metode lumpur teraktivasi prosesnya meliputi:
(1) Metode SBR Tradisional: Proses SBR adalah metode lumpur aktif intermiten, yang terdiri dari satu atau lebih tangki reaksi aerasi. Limbah memasuki tangki dalam batch. Setelah pemurnian dengan lumpur yang diaktifkan, supernatan dikeluarkan dari tangki untuk menyelesaikan siklus operasi. Setiap siklus kerja melengkapi empat langkah proses saluran masuk, reaksi, sedimentasi, dan debit secara berurutan.
Karakteristik dari proses SBR adalah bahwa ia memiliki fungsi yang mengatur dan menyamakan kedudukan tertentu, yang dapat mengurangi ketidakstabilan sistem yang disebabkan oleh fluktuasi kualitas air yang berpengaruh dan volume air. Prosesnya sederhana, dengan struktur perawatan yang lebih sedikit. Tangki reaksi aerasi mengintegrasikan aerasi, sedimentasi, dan pengembalian lumpur, menghilangkan kebutuhan untuk tangki sedimentasi primer, tangki sedimentasi sekunder, dan sistem pengembalian lumpur. Selain itu, jumlah lumpur kecil dan mudah didehidrasi. Mengontrol kondisi proses tertentu dapat mencapai efek penghapusan fosfor yang lebih baik, tetapi juga memiliki kelemahan yang membutuhkan tingkat kontrol otomatis yang tinggi dan instrumen analitik online yang berkelanjutan.
(2) Proses Cass: Proses Cass adalah sistem aerasi SBR air inlet kontinu. Ini tidak hanya memiliki karakteristik proses SBR, yang sederhana dan dapat diandalkan, fleksibel dalam operasi, dan sangat otomatis, tetapi juga memiliki efek penghilangan fosfor dan nitrogen yang signifikan. Fungsi ini terutama dicapai dengan membagi tangki CASS menjadi area yang berbeda secara fungsional melalui dinding partisi. Oksigen terlarut, konsentrasi lumpur, dan beban organik di setiap kompartemen berbeda, dan organisme di setiap tangki juga berbeda. Seluruh proses mencapai saluran masuk dan outlet air kontinu. Pada saat yang sama, seorang pemilih dan zona anaerob ditetapkan sebelum atau di tangki SBR tradisional untuk meningkatkan efek penghilangan fosfor dan nitrogen.
(3) Metode MSBR: Proses MSBR adalah proses pengolahan limbah yang dikembangkan pada awal 1980 -an. Setelah peningkatan dan pengembangan yang berkelanjutan, proses terbaru adalah proses generasi ketiga. (4) Metode AB adalah singkatan dari adsorpsi - proses biodegradasi. Itu dipelopori oleh Profesor Bohnke dari Aachen University of Technology di Jerman di tengah - 1970 -an. Proses ini diterapkan pada praktik teknik pada awal 1980 -an. Dibandingkan dengan proses lumpur aktif tradisional, proses AB memiliki fitur utama berikut: tidak ada tangki sedimentasi primer yang diatur, dan bagian A yang terdiri dari tangki adsorpsi dan tangki sedimentasi menengah adalah sistem perawatan utama; Bagian B terdiri dari tangki aerasi dan tangki sedimentasi sekunder; Bagian A dan B masing -masing memiliki sistem pengembalian lumpur independen, dan kedua bagian tersebut sepenuhnya terpisah. Setiap bagian memiliki komunitas mikroba yang unik, yang kondusif untuk stabilitas fungsional. Proses Evolusi SBR Lainnya: Proses ICEAS, Proses Ide, Dat - IAT Proses 3. Metode Biofilm: Metode biofilm aerobik dikembangkan berdasarkan prinsip pemurnian diri tanah. Dari prinsip dasar degradasi mikroba aerobik bahan organik, metode biofilm dan metode lumpur yang diaktifkan adalah sama. Perbedaan utama antara keduanya adalah bahwa metode lumpur yang diaktifkan bergantung pada lumpur teraktivasi yang ditangguhkan dalam tangki aerasi untuk menguraikan bahan organik, sedangkan metode biofilm terutama bergantung pada film mikroba yang dipasang pada permukaan pembawa untuk memurnikan bahan organik.
Mekanisme pengobatan biologis anaerob
Ini dapat dibagi menjadi empat tahap: tahap hidrolisis, tahap pengasaman (juga disebut tahap fermentasi), tahap produksi asam asetat, dan tahap produksi metana.
Tahap hidrolisis: Bakteri hidrolitik mengubah bahan organik yang tidak larut menjadi bahan organik yang larut dan mengubah - yang tinggi menjadi bahan organik yang larut molekul menjadi bahan organik molekul - kecil (melalui aksi enzim ekstraseluler bakteri)
Tahap Pengasaman: Produk hidrolisis molekul - kecil yang diproduksi dalam tahap hidrolisis dikonversi menjadi senyawa yang lebih sederhana dalam sel bakteri pengasaman dan disekresikan di luar sel. Produk utama dari tahap ini adalah VFA, alkohol, asam laktat, CO2, NH3, H2S, dll. Pada saat yang sama, bakteri pengasaman juga menggunakan beberapa zat untuk mensintesis zat sel baru.
Acetogenesis: Pada tahap ini, produk dari tahap pengasaman selanjutnya dikonversi menjadi asam asetat, H₂, asam karbonat, dan zat seluler baru.
Metana: Pada tahap ini, asam asetat, H₂, asam karbonat, asam format, dan metanol dikonversi menjadi zat seluler CH₄, CO₂, dan baru.
Proses perawatan tersier
Dalam beberapa tahun terakhir, negara saya telah mulai fokus pada penelitian dan pengembangan proses perawatan tersier. Saat ini, proses perawatan tersier yang paling umum digunakan dapat dibagi menjadi proses konvensional, teknologi MBR, dan teknologi perawatan dalam LM.
1. Proses konvensional
Proses pengobatan tersier konvensional menambahkan koagulasi, filtrasi, dan desinfeksi untuk pengobatan biologis, termasuk filtrasi pasir, filtrasi membran, osmosis terbalik, desinfeksi UV, klorin cair, dan desinfeksi ozon. Secara umum, metode perawatan ini memiliki biaya pengolahan air unit yang relatif rendah dan layak secara ekonomi.
2. Teknologi MBR
Teknologi MBR, juga dikenal sebagai teknologi bioreaktor membran, memanfaatkan selektivitas dan efisiensi pemisahan membran dengan efektivitas dan ketelitian perlakuan biologis untuk memaksimalkan penghapusan zat berbahaya dari air. Proses MBR dibedakan dengan mengganti tangki sedimentasi sekunder dalam proses lumpur aktif konvensional dengan sistem pemisahan membran. Ini menghilangkan sebagian besar unit perawatan tradisional, menghasilkan penghematan investasi yang signifikan. Konsumsi energi sebanding dengan proses pengolahan air konvensional. Waktu retensi air limbah dalam peralatan pengolahan pendek, tingkat penghapusan COD dan NH3-N sangat tinggi, dan kualitas limbah memenuhi standar air domestik dan campuran.
3. LM Proses Perawatan Lanjutan
Proses perawatan lanjutan LM adalah proses perawatan ekologis baru. Ini mengintegrasikan tangki anaerob dengan tangki aerobik, menambahkan peningkatan kolam oksidasi aerasi dan lahan basah efisiensi - yang tinggi sebagai unit perawatan canggih, mencapai kualitas limbah yang memenuhi standar air domestik dan campuran. Aliran prosesnya adalah sebagai berikut: tangki anaerob biologis - tangki aerobik tertutup - Tangki aerobik terbuka - clarifier - Tank {7} {7 {{7} {{7} {7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {{7 {7 { Tangki oksidasi ekologis dapat digunakan sebagai pengganti tangki aerobik tertutup dan terbuka. Proses perawatan lanjutan LM ditandai dengan lumpur berlebih, biaya operasi yang rendah, kemudahan manajemen, dan manfaat estetika. Dibandingkan dengan proses pengolahan air lainnya, metode ini relatif ekonomis.
4. Status Aplikasi dan Tren Pengembangan
Saat ini, proses perawatan konvensional sebagian besar digunakan dalam sistem perawatan tersier negara saya. MBR juga banyak digunakan, misalnya dalam pengolahan air yang digunakan kembali dari komunitas perumahan di sepanjang Chang'an Avenue di Beijing.
Dalam praktik negara saya saat ini, proses perawatan konvensional umumnya masih dipilih karena kemudahan penggunaannya dan teknologi aplikasi yang matang. Saat ini, penelitian ekstensif baik di dalam negeri maupun internasional berfokus pada pengolahan air limbah yang diolah sekunder menggunakan mikrofiltrasi dan teknologi osmosis terbalik untuk memenuhi standar air yang digunakan kembali. Gambar 10 menunjukkan contoh khas dari aliran proses perawatan ini. Sistem lahan basah banyak digunakan secara internasional, dan penelitian di bidang ini juga telah dimulai di negara saya. Karena meningkatnya polusi lingkungan dan penurunan yang signifikan dalam sumber daya air tawar di negara saya, diharapkan proses perawatan tersier akan terus mendapatkan peningkatan perhatian.
