填料装置范文

2024-05-27

填料装置范文（精选2篇）

填料装置第1篇

环保的投资在企业建设中一般占10~20%。高效实用资金, 不但使企业少花钱, 还能曾经企业环保投入, 加强环保设施高效运行。本文通过对接触氧化工艺中需要的调料进行对比, 希望通过对比帮助企业高效的使用资金, 从而促使企业有效的治理污染, 保护好环境。

目前国内污水处理厂大多使用接触氧化法通过生物膜处理废水中的有机物等污染物。好氧池采用填料作为生物膜的载体。国内使用最多是弹性调料, 组合填料, 悬浮填料等。接触氧化的效果不同, 使用的行业有所不同。

1. 弹性调料

弹性填料是由聚烯烃类和聚酰胺制成, 采用特殊的拉丝, 丝条制毛工艺, 将丝条穿插固着在耐腐、高强度的中心绳上, 由于选材和工艺配方精良, 刚柔适度, 使丝条呈立体均匀排列辐射状态, 制成了悬挂式立体弹性填料的单体。

优点:填料在有效区域内能立体全方位均匀舒展满布, 使气、水、生物膜得到充分混渗接触交换, 生物膜不仅能均匀的着床在每一根丝条上, 保持良好的活性和空隙可变性, 而且能在运行过程中获得愈来愈大的比表面积, 又能进行良好的新陈代谢。

缺点:弹性填料两端采用管支架固定, 挂膜后填料质量是原填料的20~30倍, 加之好氧工艺采用深度曝气, 水中的氧会加速钢支架的腐蚀。如果骨架发生坍塌处理起来十分困难。虽格便宜, 弹性填料用量大, 占池容积的60~70%。

2. 悬浮填料

悬浮填料是软性填料和半软性填料的基础上发展而成的, 它兼有两者的优点。其结构是将塑料圆片压扣改成双圈大塑料环, 将醛化纤维或涤纶丝压在环的环圈上, 使纤维束均匀分布;内圈是雪花状塑料枝条, 既能挂膜, 又能有效切割气泡, 提高氧的转移速率和利用率。使水气生物膜得到充分交换, 使水中的有机物得到高效处理。

优点:具有散热性能高, 阻力小, 布水、布气性能好, 又有切割气泡作用。寿命长, 球体有较高的强度, 全塑结垢耐腐蚀, 耐老化, 耐温, 亲水性强, 表面积大。无需安装骨架, 有机物可以得到高效处理。用量较少, 用量为池容积的30~40%。参数规格:单元直径Φ150mm, 间距有80mm、100mm两种规格。

缺点:挂膜时间较长, 制作水平要求高。最佳材质为聚丙烯, 单个的悬浮球的造价低, 但运输成本较高。

根据以组合填料上优点, 我们选用二种悬浮填料进行挂膜效果进行对比。

瓜片型悬浮球中间采用全塑质片, 挂膜均匀, 膜量适中, 可均匀分布在池部悬浮, 切割气泡作用, 提高氧的转移速率和利用率。使水气生物膜得到充分交换, 使水中的有机物得到高效处理。

通过以上图片及挂膜情况的对比, 说明弹性填料仍然价格最低, 但由于自身挂膜后重量增加数十倍, 加之高氧对支架的腐蚀率极强, 维修难以进行。所以弹性填料不适用于深度曝气的生化废水处理工艺。

对比后可以发现悬浮球填料, 可以均匀分布在池中, 挂膜量适中, 无需安装, 全塑材质, 耐腐蚀, 耐老化, 耐温, 亲水性强, 表面积大等优点。球体中组合填料可以切割气泡, 水气生物膜得到充分交换, 使水中的有机物得到高效处理。而且污泥量少, 不用支架, 无需维护。

根据以上优点悬浮球组合填料已逐步代替弹性填料, 广泛的适用于废水处理工艺中, 根据新疆石化乙烯污水处理厂的长期运行情况, 悬浮球组合填各项性能均优于弹性填料。

二、填料成本分析

以综合废水处理一个好氧池300立方米作为成本分析

1.弹性填料:上下使用钢骨架作为支架12#槽钢100米, 槽钢材料成本约1.0万元, 人工焊接及防腐费约0.2元;每个好氧池需填装池积70~80%, 单价60元/m3, 填料成本1.44万元, 人工0.2万元。单次的维修成本在2.84万元。十年维修三次。

十年成本: (1.0+0.2+300m3×80%×60元/m3) ×3次=8.52万元

2.悬浮填料根据内地多家公司的报价每个悬浮球销售价格1.0元, 加运费价格2.0元/个, 每立方300个, 25%填装, 十年更换2次。

十年成本: (300m3×25%×300个/m3×2.0元/个) ×2次=9.0万元

软填料挂膜多, 质量大, 泥量大, 易造成支架腐蚀坍塌。软填料极难进维修, 拆除的填料无法继续使用。维修只能将软填料及支架全面割除,

悬浮填料只在中间瓜片挂膜, 质量轻, 泥量少。通过曝气作用悬浮在水池中上部。聚丙烯材质, 不会大量报废, 逐个更换即可。需要维修曝气口时, 将悬浮球捞至其他好氧池即可, 可重复使用, 维修简单。

三、综述

对比软填料和悬浮填料在短期的使用成本优于悬浮填料, 但以十年为周期来对比成本, 两者的成本接近。悬浮填料在后期的维护工作, 长期成本要优于软填料。

填料装置第2篇

1 试验设备

1.1 试验装置概述

新型组合填料过滤装置主要设备由提升水泵、高位水箱、过滤柱、布水管和铁架组成。原污水在进入装置前,采用粗布过滤和静置沉淀的方法进行预处理,去除部分漂浮物及砂石,然后由水泵一次提升到高位水箱,利用高差,污水依次流过3个过滤柱,并通过穿孔管在柱内布水,过滤柱分别填充不同的填料,通过机械过滤和生物作用共同去除污染物。因选用填料不同,因此各柱去除的主要污染物种类也不同,更有利于提高工艺的处理效果。试验装置见图1。

1.2 过滤柱

本试验所用的过滤柱是由PVC管改装而成,共有两组,以进行不同填料的对比试验。每组由3个小过滤柱组成,各小过滤柱高度均为1 m。第1组(1 号)的填料填充情况:1-1号柱为0.6 m天然砂,1-2号柱为0.3 m天然砂,1-3号柱为0.5 m石灰石。第2组(2号)的填充情况:2-1号柱为0.6 m天然砂,2-2号为0.3 m沸石,2-3号为0.5 m石灰石。为与实际接近,每组PVC过滤柱均包以不透光塑料布。

1.3 填料

试验所用沸石填料选取广西桂林灵川生产的天然辉沸石,其NH+4交换量为1~1.40 mmol/g,粒径为1.40~0.88 mm;石灰石选用民用建筑普通石灰粉粒,粒径1.40~0.55 mm。沸石作为新型过滤器中的填料,一方面可以吸附NH3-N,另一方面为微生物的附着提供载体;石灰石能与磷发生沉淀反应,对系统的除磷效果会有帮助[4];三种填料进行组合,可以弥补天然砂粒径小、水力负荷小的缺点,提高系统的水力负荷。

2 试验方法

2.1 试验操作与管理

供试污水取自桂林市六合路花园村生活污水排放口,主要是居民的生活和餐饮废水等,不含工业废水。

系统启动完成, 运行稳定后, 两组装置均采用间歇运行, 每周期12 h, 其中进水4 h, 停止进水8 h, 每隔3天取一次样, 取原污水和最终出水进行检测分析。试验中, 两组保持在相同的水力负荷[1.5 m3/(m2·d)]条件下运行,以便对比处理效果。

2.2 监测项目和分析方法

试验的主要测试项目有:水温:干湿温度计;pH值:便携式pHS―3C精密pH仪;COD:微波密封消解快速测定法;NH3-N:纳氏试剂分光光度法;TN:紫外分光光度法;TP:钼锑抗分光光度法。

3 试验结果及讨论

3.1 处理水检测结果

根据系统每次的进出水水质监测,正常运行阶段,统计各进水和最终出水水质参数的结果见表1。

从表1可以看出,供试用水的总体特征与一般的生活污水相近,进水的各项水质指标具有一定的不稳定性,但变化范围并不大。而经过多级过滤处理后,各类污染物都得到很好的去除,出水的NH3-N和TP均优于GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。

3.2 系统的启动及微生物培养

系统的启动和微生物培养阶段,采用城市污水处理厂好氧池中的活性污泥为种泥,并首先经简单的处理,然后与实际废水混合,定期、定量灌洒在第一级过滤柱表面。期间共运行了31天;从第5个运行周期以后,每隔3个周期抽取出水水样进行监测和分析,获得系统出水COD的去除效果。系统运行的参数为:进水4 h,停止进水24 h(运行周期为28 h),水力负荷为1.5 m3/(m2·d)。如图2所示,23天后,两组过滤柱的COD去除率逐天提高,继续运行7天后去除效果保持稳定,此时,认为系统启动及微生物培养已经完成。

3.3 COD去除效果

从图3比较两柱对COD的去除效果可以看出,1号柱COD的平均去除率是80%,2号柱对COD的去除率稳定在85%左右,可见,后者要略优于前者。这主要是由于该过滤系统中去除COD的机理是填料对COD的吸附、过滤和好氧微生物的生物降解[5]。由于好氧微生物多存在于填料上层,故中、下层附着的微生物降解COD的作用不大,而在吸附性能上沸石优于天然砂,所以2号柱处理效果得以提高,归因于沸石填料对COD较强的吸附能力。

3.4 NH3-N去除效果

从图4可看出,由于前期微生物培养已经成功,因此,从检测的第1周期开始就具有较高的去除率。但1号柱NH3-N去除率随进水浓度的改变波动较大,在运行前期,去除率为42%~88%,之后一直稳定在70%以上。这主要是相比2号柱,1号柱中的天然砂和石灰石吸附NH3-N的性能较差,因此NH3-N的去除机理主要是生物脱氮,同时由于抗冲击负荷能力相对较弱,因而在进水水质变化较大时,处理效果也不稳定。

2号柱NH3-N去除率一直稳定在77%以上,最高达到97%,出水平均浓度低于5 mg/L,去除效果整体上趋向平稳,明显好于1号柱。这是因为2号柱中层采用的是沸石填料,能良好地吸附NH3-N[6],又由于其多孔结构,有利于反硝化细菌的附着生长,因此在物理作用和生物作用共同增强的情况下,系统去除NH3-N的效果得以提高。但从整体趋势看,去除率有所下降,说明沸石的吸附能力随着时间的递增在逐渐下降。

3.5 TN去除效果

在运行过程中,系统对TN的去除效果一直不太稳定,由表1可见,1号柱和2号柱的平均去除率分别是44.32%、55.57%。这是由于,试验中采用的是淹水期为一个周期4 h,远低于落干期8 h的模式,虽然保证了氧气供应量,但缺乏足够的缺氧期,不利于细菌反硝化作用,使得系统TN的去除效果不佳。相对而言,2号柱的处理效果要好于1号柱,这说明沸石吸附了NH3-N,也就增加了TN的去除效果。

3.6 TP去除效果

由图5可见,两柱在TP的去除上均保持较高水平,去除率均在85%以上。表1出水中TP的最高浓度仅为0.45 mg/L,除磷效果非常显著。分析可知,磷的去除机理主要是靠填料对磷的吸附和磷酸根离子与填料中的Fe、Al及Ca等金属离子反应,发生化学沉淀的结果[7]。由于天然砂对磷的吸附性能不强,其主要成分是硅,也不利于沉淀反应的进行,因此对除磷贡献不大,而起主要作用的则是石灰石,因为石灰石中的部分Ca溶解后,能与污水中的磷酸根离子发生反应生成磷酸钙,沉积在填料上,达到除磷的目的。

从图5可看出,1号柱除磷效果不如2号柱,2号柱TP的去除率最高达到98%,最低也是96%。这是因为,2号柱中层的沸石填料也是一种优良除磷吸附剂[8],在经过石灰石之前,已有一部分磷被沸石吸附,因此处理效果要比1号柱好。

4 结论和建议

通过以天然砂、沸石、石灰石为组合的新型过滤装置的试验研究,得到以下结论和建议:

(1) 新型组合填料过滤装置采用间歇运行的方式,好氧、缺氧和厌氧交替出现,提供了硝化和反硝化条件,能够脱氮除磷,同时实现了无动力运行,节省了运行费用。

(2) 新型组合填料过滤装置在周期为12 h,水力负荷为1.5 m3/(m2·d)时,COD、NH3-N和TP的平均去除率分别为85.00%、89.67%和96.93%,处理后出水水质良好。

(3) 以沸石为装置的填料,既有助于去除COD,又有利于NH3-N的吸附;石灰石填料能提供Ca离子,加强了磷的沉淀反应,大大地提高了磷的去除效果。

(4) 过滤填料分成三级,每级种类不同,污染物去除具有针对性,有利于提高处理效果,在填料堵塞或失效时,方便更换。

(5) 新型组合填料过滤装置对于目前正在深入研究的人工快速渗滤工艺有一定的借鉴意义,两者去除污染物的机理类似,如果人工快速渗滤工艺采用类似组合填料,并分成多段,势必会提高系统的处理能力,且有助于解决填料堵塞等问题。

(6) 新型组合填料过滤装置的研究仍存在很多问题有待解决,如各层填料的最佳高度、多层的合理结构、改性材料的应用以及其他深入的定量分析等。

参考文献

[1]刘智晓,崔福义,丁雷,等.中小城镇高效低耗污水处理工艺的选择[J].给水排水,2006,32(4):32-36.

[2]李发蓉,李太富.小城镇污水处理研究[J].环境科学与管理,2006,31(7):109-114.