砾间接触氧化法简介

砾间接触氧化法简介第一章美华公司简介MWH（美华集团）是专注于服务全球「涉水基础建设」(WetInfrastructure)的美国技术与管理顾问机构，提供综合性解决方案，包括策略规划、可行性研究、规划、设计、工程管理、工程建设、操作与营运管理、资产管理、天然灾害修复、风险管理、财务与法务、稽查与评估等服务，业务范围涵盖水、污(废)水、水资源、环境、生态、土壤与地下水、工业、水力、石油与天然气、矿业、港湾、海岸、水路、路上交通等专业领域。总部座落于美国丹佛市(Denver)Broomfield，发迹时间可追溯至1820年，目前7,500多名员工分布于全球六大洲30多个国家，年营业额约美金20亿元。美华集团是一家100%由员工拥有的私人企业。MWH在台湾称为「美商杰明」，在大陆称为「美华集团」，「美商杰明」与「美华集团」于2009年合并为MWH大中华区(MWHGreaterChina)，营运管理上隶属亚太区域总部(MWHAsiaPacificRegion)。「美商杰明工程顾问股份有限公司台湾分公司」(MWHAmericasInc.,TaiwanBranch)于1991年5月在台湾台北成立，营运资金新台币2,000万元，积极投入城市及工业水与污(废)水处理、海水淡化、水回收再利用、水域环境保护与生态复育、土壤与地下水污染整治、环境监测等环保领域工作。「美华集团」于1996年于上海成立办事处，随即又于1998年10月在上海正式成立「美环协咨询(上海)有限公司」，因应执行工程总承包(EPC)的需要，又于2005年7月，在上海成立「美华环境工程(上海)有限公司」(MWHEnvironmentalEngineering(Shanghai)Co.,Ltd.)。积极从事于城市污水、工业废水、自来水、水域环境污染防治与生态修复、土壤与地下水修复、节能减排、工业安全/建康/环保(EHS)、尾矿处理等工作，提供环境综合解决方案(IntegratedSolutionsofEnvironment)的咨询服务。第二章原理用于水质直接净化的砾间接触氧化法，和很多生态工程技术一样，是一种模仿生态、强化生态自然净化水质过程的常规方法的有效组合。河流具有自净功能。当河水流经水深处(渊)，水中的悬浮物将因流速减缓而产生沉淀;当河水流经水浅处(獭)，则因水流相对速度较快，产生自然曝气现象，增加溶河水中溶氧;河床上的天然砾石可以吸附、过滤污染物，而且砾石间的微生物可以降解污染物;当降雨造成河川流量增加时，丰沛的水量可产生冲刷及稀释的作用将砾石间污泥带出，使河川再度恢复原有的自净能力。砾间接触氧化法净化河流水质包括物理化学净化和生物化学净化。第三章设计工艺设计的指导思想是：突出经济性原则，在优化出水水质的前提下，尽力简化工艺。工艺路线主要分为两个单元构件：一是生物处理单元，由盛装球形多孔石质填料的反应箱构成，作用是降解有机物；另一为废水调节单元，用于对废水流量调节。1.接触沉淀:砾石间形成连续的水流通道，当污水通过时，水中的悬浮固体(SS)因沉淀、物理拦截、水动力等原因运动至砾石表而而接触沉淀。且由于砾石间形成的管流的水力条件利于沉淀，因此接触沉淀的效果比自然河川的加显著。2、砾石表面微生物(生物膜)的吸附、吸收与分解:长时间与污水接触的砾石表而形成生物膜，生物膜吸附、吸收水中的有机物用于自身的代谢，转化和降解水中的污染物。第四章施工组织废水调节单元：采用混合井，配水渠，混合泵等调节混合废水；生物处理单元：（1）球形多孔石质填料：填料是本试验装置核心部件，也是本工艺与其他既有工艺最大不同和先进性所在。其优异的废水处理性能得益于其独特设计①球形多孔石质填料是一种新型填料，砾石直径平均为15mm，砾石粘合成的球形填料直径100mm，具有很高的比表面积和空隙率，提供微生物生存活动的场所；②填料浸泡于反应器废水中，在曝气推流作用下，水流从石球空隙间流动，废水中的有机污染物被均匀的携带到填料的空隙中，负荷均匀，同时，微生物代谢产物被及时带走，有利于生物膜保持活性；③填料高空隙率有利于有机污染物在空隙中停留更长时间，使SRT远远大于HRT，满足填料内部厌氧降解有机污染物对长SRT的需要，有利于剩余污泥降解，实现减量化；④填料内部形成厌氧环境，外部形成好氧环境，有利于生物多样性的形成，形成复杂食物链，以原生动物捕食作用实现污泥减量化，厌氧环境和好氧环境共存促进生物能量解耦联作用，实现污泥减量化。第五章注意事项及适用范围砾间接触氧化法作为一种日益成熟的河川水质直接净化法，在日本有较广泛的应用。我国台湾地区有一些借鉴采用的案例，大陆地区使用不多。如果采用这种方法，需要注意以下问题:(一)设置场地:净化1m3·s-1水所需要的设施而积为6000-12000m2(无曝气)和9000-18000m2(有曝气)，水深2~4m。可见设施所占用而积较大。直接净化方式的优点是净化设备直接设在水路内，所以不须另外占用广大的土地去处理，也不需要另外负担昂贵的设备成本，管理容易;但直接净化方式的缺点是处理效率比分离净化方式来的低。日本2001年前有一半以上的砾间接触设施是直接设于河床和水而，但随着砾间接触曝气氧化设的使用，分离方式的案例越来越多。设施上部多进行绿化或和周边环境规划使用。(二)预处理问题:为防治砾间堵塞以及延长设施使用周期，进水应不含大的漂/悬浮物，所以当必要时，应设置拦污栅很沉砂池。(三)曝气问题:曝气主要是为BOD降解提供充足的溶解氧，根据日本的研究，当来水溶解氧较低(低于5mg/L)或水中BOD较高(超过20mg/I)时，需要进行曝气。受曝气量影响最大的是NH3-N的去除率，BOD次之，对出水的SS和DO影响不大。因此曝气量需要根据去除的口的物进行调整，尽量降低能耗。(四)停留时间:根据实验操作经验，砾间接触氧化设施中BOD的去除率随时间增长而提高，并在70-80分钟时达到65%的较稳定值，因此一般停留时间约1.3-1.5小时。若有曝气阶段，则曝气段停留时间1.5小时，接触段0.5小时以去除SS。(五)排泥问题:由于沉降和微生物的合成，设施内必然会聚集污泥。现行砾间接触氧化设施污泥处理方法有两种，一是半年一次曝气排泥，一是5年一次砾石更新。(六)工艺组合问题:砾间接触氧化法对BOD和SS的去除率有效，增加曝气后NH3-N的去除率可达75%以上，但TN去除率提高不明显，主要是因为NH3-N硝化后仍然溶存于水中。因此，当希望进一步降低营养盐含量时，可结合其他方法，如在接触槽上部栽培水生植物、增加土壤净化等。