自然循环工艺介绍

自然循环方式污水处理系统自然循环方式污水处理技术使用日本专利专利1【特许公报 2019201】水处理装置，专利公布日期：1997 年 6 月 11 日； 专利持有机构：日本东洋电化工业株式会社； 发明人：清谷 悦民、松本 聪等。专利内容 为去除悬浮物设置的充装填料的预处理槽； 脱氮槽使用生物填料与可能吸附氨态氮的物质混合充装；去除碳源的生物木炭槽（丰卜廿 木炭槽）； 充填磷吸附材料的脱磷槽； 充填木炭的出水后整理槽。松本聪教授是国际知名的土壤学家，基于对土壤生态的多年研究，模拟土壤 尤其是水田的生态系统开发出此项技术。!k上圧A占斥百好担rfift厌vtrl倩就污水处理专业的习惯理解，自然循环方式在去除污水中的碳源和氨态氮 的硝化转换方面的主体技术与曝气生物滤池技术非常接近。曝气生物滤池（BAF）技术出现于20世纪70年代末到80年代初的欧洲，其技 术特点为将生物接触氧化工艺与给水过滤工艺性结合，不设沉淀池，通过反冲洗 再生实现滤池的周期运行，既保持接触氧化的高效率，又可获得低悬浮物质的良 好出水。该技术到 90年代在欧洲和澳洲获得长足进展，国内污水处理界也纷纷投 入研究和开发。与BAF不同的是，自然循环方式使用了特殊的填料一生物（木）炭。生物（木）炭以620mm木炭颗粒为基础材料，下表将木炭与曝气生物滤池常 用的球形轻质陶粒的物理性状对比。项目粒径mm孔型堆积密度g cm-3真密度g cm-3比表面积m2 g-1内部 孔隙率堆积 孔隙率球形轻质陶粒3-6树枝状、少通孔0.891.564.110.090.34木炭6-20蜂窝状、多通孔0.31-0.362.251000.280.57木炭/球形陶粒（倍）2-30.35-0.401.4424.33.111.68从表内数据可见，将木炭作为水处理填料，在多种物理特性方面有着先天的 优越性。比表面积大：微生物量积累的先决条件好，微生物量的提高，这生物化 学反应的动力学条件好。 内部孔隙率高：生物膜依附、代谢、脱落、排出的条件好。 堆积孔隙率高：填料床层阻力损失小，传质动力条件好。老化生物膜脱 离床层通道顺畅，生物膜更新快。木炭既然具有上述优越条件，为甚麽一直没有成为主流水处理填料呢？据分 析，是因为木炭在其表面带有相当数量的电荷，不利于水处理微生物栖息。自然循环方式污水处理系统的核心技术丰卜廿A木炭解决了上述问题。专利2【特公平74245】丰卜廿 木炭（木炭制口八已夕少卜），专利公布日期： 1995年1月25日；专利持有机构：日本东洋电化工业株式会社；发明人：松本 聪等。专利内容在木炭的微孔表面附着壳聚糖，改善微生物的栖息条件，大幅度增加填料床 层的微生物保有量，提高污水处理降解氧化有机污染物的动力学性能。壳聚糖（丰卜廿）作为酶固定介质和微生物载体，从上世纪80年代以来获 得充分研究并取得众多成果。丰卜廿木炭巧妙地把表面性能优越的木炭与壳聚 糖相结合，既保留了木炭优越的表面性能，又消除了木炭微孔表面鼓有的荷电， 同时引入了壳聚糖具有生物强化作用，使丰卜廿木炭成为效果独特的污水处理 填料。该填料孔内表面生物相丰富，生物链长。通过精心设计的填料充填方式，实现了对鼓风曝气气泡的阻挡剪切再分布， 获得相对合理的水/气传质的动力学条件，明显减少了污水处理的动力消耗。同时，因为该专利技术的填料充填方式比较讲究，其颗粒间的生物絮体涵养 作用明显，实现了比较理想的生物过滤作用，避开了 BAF中过滤介质及其进出水构件引起的运行障碍。= 、畑 2* -ilh1冊謂1L、丄;1 1nn n.lCJPr| 5rig/ L 忖 Hr 忖=-h:j.- L& 5ny/fIn111计产sbf I 11.-1IL “IME- * rDi I ii c r7有血-电自然循环方式污水处理技术，近年在深圳市得到应用，典型实例是 2004 年 3 月初建成通水的大厦和大学城段污水处理及景观用水工程。该工程采用上图 所示的工艺流程，属于深圳市防洪设施管理处辖下的试点性工程。工程基本目标 是保证下游大学城内的(LX BXH=1400mX40mX2m)景观水体不黑不臭，经过15 个月的实际运行，该工程达到设计要求，并于2005年4月29日通过环保局正式 验收。工程出水进入大学城段2004. 12.J大学城段景观水体首端2004. 12.大学城段景观水体尾端翻版闸2005. 02.该工程主体部分为全地下设置，全景如下图。陆I二该工程进出水水质如下表深圳大沙河4000m3水質浄化装置的BOD分析結果1001000 0253144555972899598101 平均値経過時間（日）OOOOOOOOO987654321o O9 8706050403020O深圳大沙河4000m3水質浄化装置NH4-N分析結果30301OT90807060504029080706050400 0253144555972899498101 平均値経過時間（曰）经济技术指标1. 工程规模：4000t/d2. 工程占地：主体构筑物80.35mX9.5m=763m2。机房：9.8mX3.05m=30m2。总用地 793m23. 单位面积处理能力：4000t/793m2 = 5.04t/m2。4. 构筑物：总池容1372.8ms，有效池容1032.8ms5. 工程总投资： 800 万元，其中设备及专利技术部分暂定600 万元。6. 单位造价：2000元/天吨污水7. BOD5去除负荷：BOD统计去除量288.7kg/d,填料综合去除负荷0.64kg/m3d8. NH3-N 去除负荷：NH-N 去除量 87.918kg/d填料综合氨氮去除负荷 0.196kg/m3d9. 干污泥产量：约300 公斤/月。折算污泥转化系数O.O35kg/kg BOD5。10. 电耗在线鼓风机装机功率：2X22kw 鼓风机额定电流：2X43A 鼓风机工作电流：2X30A 鼓风机视在功率：2X15kw动力消耗：30kwX24h/4000t=0.18kwh/t 污水电费：0.75/kwhX0.18kwh/t 污水= 0.135/1 污水11. 维护费用人工：3000/月二10/0=0.0025/t 污水 污泥清理：3000/月二0.0025/1 污水 总费用：0.14/1 污水自然循环方式的生化剩余污泥产量少（0.05kg污泥/kgBOD）、反冲洗 周期长（2060天）。基于以上优点，自然循环方式污水处理装置的出水良好， 可以获得比常规二级生物处理为好的出水。同时运行维护简单，运行费用相对较 低。