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华北油田生活污水处理

1.1、公司简介

北京依维优环境工程设备制造有限公司是德国外商与北京华光太阳能过滤设备厂投资组建的环保设备公司,公司依托德国成熟的污水处理技术、生物技术开发和研制出先进的污水处理设备,在污水处理中首次采用生物脱磷除氮新技术与设备相结合的新工艺,生产先进的一体化污水处理设备及悬浮的生物载体。一体化污水处理设备是将活性污泥与可沸腾EvU-Perl填料协同作用,使部分废水净化时必需的微生物沉积在特制的、浮动着的EvU-Perl填料上,可高效的分解有机物(CODBOD)及氮、磷等化合物。

公司采用的环保技术和新产品在德国已得到广泛的应用,并得到德国联邦各部特别是环保部的大力支持,使其新工艺产品不断适应新的环境标准和市场需求,公司开发的集成式一体化污水处理设备,能达到大型污水净化设备处理的效果,并可大大降低污水处理的成本和项目的投资,为社会的进步、市场繁荣和环境保护贡献力量,并得到社会的认可。此项科研成果被授予1998年德国萨克森州新技术革新奖。萨克森州环保技术监督协会和德国环境技术开发研究院分别对该项技术进行了验证,确认其是世界上投资少、见效快、效果好的污水处理净化设备之一。经过该产品处理后的污水可达到欧共体环保标准,优于国家一级排放标准,经过滤和杀菌后可达到生活用杂水的使用标准,如:用于绿化、刷车、冲洗厕所等。该项技术和产品已在欧共体、波兰、土耳其、中国获得了专利许可。

北京依维优环境工程设备制造有限公司将依托其品牌优势、先进的工艺技术和高品质的设备,满足中国市场的需求,为中国的客户提供从开发、研制、设计、制造、安装、调试和后续服务等一条龙服务。为中国的环保事业贡献力量。

1.2、污水处理技术背景:

近年来,微生物消解、降解废水处理技术在全世界得到广泛的研究、应用,尤其是以德国、美国、加拿大等为代表的发达国家,在这一技术领域取得了良好的使用效果。

EvU-污水处理技术是基于传统的SBR工艺并克服或弥补了传统SBR工艺中所存的诸多不足。首先对SBR工艺作简单的介绍:

现阶段,生物处理工艺是污水处理中较为先进的技术之一,而在生物污水处理方面序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)简称SBR污水处理技术是较为先进高效的技术。SBR-污水处理技术是一种按间歇曝气方式来运行的活性污水处理技术,又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同,SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,非稳定生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池无污泥回流系统。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点:

(1)理想的推流过程使生化反应推动力增大,效率提高,池内厌氧、好氧处于交替状态,净化效果好。

(2)运行效果稳定,污水在理想的静止状态下沉淀,需要时间短、效率高,出水水质好。

(3)耐冲击负荷,池内有滞留的处理水,对污水有稀释、缓冲作用,有效抵抗水量和有机污物的冲击。

(4)工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整,运行灵活。

(5)处理设备少,构造简单,便于操作和维护管理。

(6)SBR法系统本身适合于组合式构造方法,利于废水处理厂的扩建和改造。

(7)脱氮除磷,适当控制运行方式,实现好氧、缺氧、厌氧状态交替,具有良好的脱氮除磷效果。

(8)工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器,无二沉池、污泥回流系统,调节池初沉池也可省略,布置紧凑、占地面积省。

1.3、EvU污水处理工艺简介:

EvU公司在SBR工艺基础上研制出一种能大大降低其工艺中诸多不足的新的污水处理技术和配套设备。EvU-工艺原理是建立在活性污泥生物与涡流生物膜生物相耦合的基础上。

1.3.1、EvU工艺基本原理:

在处理工艺上,相当一部分的微生物生长在生物膜载体填料颗粒上,随着向反应容器内曝气,载体填料在污水中翻动,形成好氧环境的流化床,在这一过程中,微生物与污水中的污染物与充足的氧气充分接触,从而提高了污水净化效率;在曝气间隙,微生物随着颗粒快速全部沉淀在反应器中形成固定床,在反应器底部形成缺氧区;加上入水时工艺设计有厌氧区,这样使被处理的污水受到厌氧-缺氧-好氧三种环境区域的轮流作用,这一工艺过程决定了该工艺十分有利污水中有机物的去除和脱氮除磷。由此,使污水的净化效率大大提高。

1.3.2、EvU工艺流程:

废水经过基本沉淀池或格栅后进入生物池,由可调整的好氧和厌氧建立起适合微生物生长的最佳环境。颗粒在曝气区涡流中形成流化床,在非曝气区厌氧/需氧流化床的稳定作用下很好的分散悬浮,涡流中存在的剪力保证了生物膜的高活性。由此稳定的保持系统载体可无阻碍达到工艺要求,在二沉池,活性污泥与清水沉淀分离,一部分污泥作为回流污泥返回生物池,另一部分过剩进入污泥池。清水流出排放,从而达到废水净化的目的。

流程图:

 

1.3.3、EvU技术优势:

1)可以改进SBR反应器的效力:

EvU公司在SBR工艺的基础上研制出一种能大大降低上述不足的新处理技术和配套的设备。

工艺的原理是建立在活性污泥生物与涡流生物膜生物相耦合的基础上。在这种处理工艺上,部分用于污水净化不可少的生物膜有机体定居在生物和机械稳定、结构独特、滚筒形状的空芯颗粒上,它的比重为1.10gcm3,直径约在56mm;每平方米的表面堆积达825m2

这种生物生长颗粒在进气时形成一种流化床,并在曝气间隙快速全部地沉淀在反应器里,在反应器里又快速形成一种大面积准确抑制生物的活性流化床/固定床。颗粒式载体在排除溢流污泥时停留在反应器里,使生物膜上积聚缓慢生长的生物体,例如:固氮细菌。

生物膜生物与活性泥生物在工艺上耦合,表现出的优点是:“明显提高了每容积单位活性生物群的浓度及工作能力,并能节省原有的池子的容积和单位的容积。

每个容积单位的生物群越多,反应器里的负荷能力就越大,净化活水的能力就越强,曝气循环就越短,以及现有池容积的利用率也就愈高。另外,生物群沉淀池和污水互换使用容积间的比率也会受到附加涡流生物膜生物的有利影响。有效的生物群和用于沉淀所必有空间的相对稳定,便于工艺流程的核算。

2EvU技术关键在于:微生物菌种的优选、驯化、培育技术;载体颗粒的设备技术;载体颗粒和菌种的投放技术;处理设备的结构、组合技术。通过上述关键技术的有机组合而制成的污水净化处理系统,不仅能够极大地提高污水的净化处理能力,还提高了能源的利用率,减小了污水处理设备的体积。同时,利用上述技术组成的污水净化处理设备还具有可抗冲击性和可扩展性,这一点是目前所使用的传统污水净化处理技术及设备所不具有的。而对于短时间的污水排量及污染物排量的变化,不需要按照以往的方式对设备本身进行调整,只需要通过调整载体颗粒的浓度就可以达到不降低污水处理质量的目的。

EvU处理技术对污水处理方式具有新颖、独特的创造性贡献,因此,该技术现已在欧洲各国及中国获得了专利权。

EvU工艺在处理污水中与传统污水处理技术比较,其重大优势如下:

(1)分散的少量生产废水由EvU生物处理技术达到大型污水处理装置的效果,包括BODCODNP都可由此生物法除去。

(2)特殊形状的生物载体颗粒有很大的比表面积,表面性能适合微生物生长,为大量的微生物的生长提供了基础。

(3)由高效曝气系统提供给微生物氧气及揣流带动载体运动,使生物膜具有更大的活性和更高的效率。

(4)EvU生物处理技术和设备技术对水量变化有更大的适应性,因此装置有较高的稳定性。

(5)EvU生物处理技术和设备技术的特点具有:净化效果好;减少了停留时间;每立方米生物区载荷高;所需生物池小等其他技术和设备所不具有的优点。

(6)在氧气不足或污水量不足时因微生物载体特性也可保持工艺的稳定。

(7)由曝气产生的剪力使生物膜很薄,为微生物创造了生理最佳条件,并可阻止载体膜表面上污泥沉积。

(8)特殊的优点之一是当人口适量增加时,不需要添加设备,只靠加入更多的载体即可满足需求。

(9)所有独立的EvU-装置可设置有厌氧/需氧区,可增加工艺的稳定性,达到:

A、  pH值被稳定(类似于缓冲液);

B、   高效除磷脱氮;

C、   高效去除BODCOD

D、   产生剩余污泥体积小;

E、   从大分子有机腐败物质到小分子,均可被生物分解;

F、     两类不同生物处理的联合作用,明显提高了净化池的处理量;

技术状况分析:

EvU公司的技术是依照欧共体的环境保护标准开发和应用的,其工艺技术的稳定性和净化效果以及设备的使用寿命均明显优于国内的产品,比较如下表:

项 目

EvU专 利

国 内 当 前 技 术

生物工艺

EvU专利技术:活性污泥法和生物膜法相结合,净化效率更高

单一的方法

曝气

高效曝气管,溶氧效率更高,更节省电力能源

曝气机或曝气头曝气,溶氧效率低

填料

EvU专利颗粒填料,比表面大,使用寿命超过10

组合式立固定填料,使用年限不超过3年,易损坏

脱除磷和氮

EvU专利技术,同时进行

一般没有

设备

EvU专利技术,效率高,体积小

体积大

净化效果

达到欧共体环保标准,优于国家一级排放标准

同样的设备达不到国家一级排放标准

EvU污水处理技术实际应用效果:

(以下是两年间主导产品平均处理效果的统计表:)

       项目

名称

进流

出流

百分比

国家一级排放标准

mg/L

mg/L

%

mg/L

BOD5

579

15

97

20

COD

1164

57

95

60

P

15.5

0.5

97

0.5

NH4-N

76

3.0

96

15

N

78

15

81

18

EvU公司的技术已经十分成熟,在德国已经有500多家在使用EvU公司的技术,在全球其他国家已高达800多家用户。并且这个客户群正在以更快的速度增加着。基于EvU公司的技术,德国EvU公司在德国以外的波兰、土耳其、奥地利、伊朗、中国设立了分公司和独资公司。

EVU-技术设计标准:

EvU污水处理装置的各参数是根据德国ATV-标准和DIN标准确定水中生物膜生物和活性污泥生物量的多少分别制定的。

水中生物膜生物的多少依据ATV-标准,A122A135DIN4261第一部分制定,也符合国家研究与技术协会依据近两年研究的结果所提供的标准。

在表面积数据上估计,依据德国汉诺威大学的研究结果,载体颗粒比表面积大约为1200m2m3,微生物可生长的有效比表面积的850 m2m3

BOD5表面处理净化能力如下表:

   

BOD5表面处理量

高效率生物

76.0g BOD5/ m2×d

基本净化(CODBOD除去)没有硝化

4.0g BOD5/ m2×d

无硝化改进的基本净化

3.5g BOD5/ m2×d

伴随硝化反应的基本净化(10mg/l

2.5g BOD5/ m2×d

伴随硝化反应的基本净化(5mg/l

1.5g BOD5/ m2×d

伴随有硝化和反硝化的基本净化

2.5g BOD5/ m2×d(曝气)

随硝化、反硝化、生物除磷的基本净化

2.5g BOD5/ m2×d(曝气)

同步污泥停留的基本净化

2.5g BOD5/ m2×d

专利技术的发明和发展:

莱因哈特·科赫先生与其技术合作者及后来的德国环境技术开发有限公司(EvU)从1989年开始,陆续发明了用于污水净化方面的技术,并相继在欧洲专利局申请了专利保护。

A、从废水中同时生物脱除磷和氮的装置和方法   ZL94 95064.6

B、能漂浮、可揣流,适用于生物工艺过程的载体材料  ZL94193460.8

C、生物净化设备  ZL961990105

D、单槽净化设备  ZL96199010.4

 

四项专利流程图

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4、EVU专利技术

EvU将其专利技术应用于污水净化上,以其优越的设计和稳定的性能,使其工艺技术和设备处理污水达到欧洲最新的环保标准。其技术和设备得到德国政府的奖励,在德国已有500多用户,并在此基础上,不断发展着。德国EvU公司的专利技术为工艺技术专利和设备技术专利,有实际应用时是相辅相成的,相互促进的。EvU的工艺技术要靠其专利设备来实现,而EvU的设备更适用于工艺技术专利,两者配合,相得益彰,使EvU技术的功能发挥得淋漓尽致。EvU污水处理设备拥有4项专利技术,适用于分散处理的客户和中小型污水处理设备厂,也适用市场急需的中水处理系统。

1.5、EvU-污水处理技术的应用

1.5.1、用于中水回用

排放的生活污水经过EvU-污水净化处理后,使污水中的有机物、氮、磷等物质得以去除,处理后所排放的中水可以循环再利用,保护、美化了环境,减少了资源的浪费。排放的中水水质一般能达到:

COD<30mg/L;BOD510mg/L;NH4-N10mg/L;P0.5mg/L;SS10mg/L

中水回用的应用范围:生活小区、宾馆、疗养院等生活污水的处理以及部分工业污水的处理。处理后的中水可以用于冲洗厕所、洗车、冲刷道路、水景景观用水、浇灌绿地及锅炉补水。

1.5.2、制造小型全生物污水处理装置

可采用混凝土或增强塑料制造整体处理装置,并将污泥池、生物池、二沉池一同包含在整体处理装置中,使其成为一个整体,污水处理量设计为1m3/d30 m3/d。这种小型全生物污水处理装置可以安装埋设在地下,也可以直接安装在地面,其占用的土地面积极小,特别适用于那些分散的、排放量较小的污水点源。

1.5.3、制造集成污水处理装置

采用钢制或混凝土制造中型集装箱式综合处理设备,在该设备中集成了多种微生物环境,并且,每个装置都可以设计有高效除氮、脱磷工序。集成污水处理装置可以根据具体排放情况进行模块化组装连接,从而形成具有更大处理量的污水处理系统,能够适应各种排放环境及处理量的要求,使污水处理工程建设能够灵活、便捷,加快建设周期,大幅减少建设投资费用。

1.5.4、直接应用于大型污水处理工程的建设

利用EvU-污水净化技术可以直接建设大型生产企业的露天或地下污水净化处理厂。在建设中,可以根据所排放污水的水质状况合理使用各种生化处理手段,并且可以与传统的物化处理技术进行有机结合,达到降解、消除污染物,保证排放水质符合国家标准的目的。

对于传统的污水处理设备或系统,还可以将流化-生物膜污水净化技术与之结合,充分发挥、挖掘已有设备的运行潜力,使老设备得到升级、更新,提高传统处理设备的净化能力。

uEvU-污水处理装置在其总体设计上具有以下特点:

紧凑简洁的设计和管道连接而使体积比传统污水处理设备的体积小,加之载体颗粒的工艺使应用空间大幅减小,从而降低了施工费用。

当使用增强水泥预制件或钢制件时,可减少现场组装时间。

空气压缩机采用德国潜水泵,运行可靠无噪音,更无需单独建设鼓风机房。采用的载体颗粒材料经久耐用,10年内不需要更换,使维护费用大大降低。

曝气装置采用微孔管式橡胶制造,不仅可充分提高氧气的利用率,节省电力能源,而且依靠材料的结构特性,实现气孔的自动关闭、扩张,可有效的防止气孔的堵塞。

整个系统设备的运行可实现全自动控制,并且无需专人看守、操作,使运行成本进一步降低。

在吸收引进先进的环保技术的同时,我们要更好的为国内用户服务,以环保事业为己任,开发出更多更好的环保产品,为了中国大地的碧水蓝天贡献我们的一份力量!

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