技術(shù)文章
生物轉(zhuǎn)盤(pán)(Rotating Biological Contactor,簡(jiǎn)稱RBC)是一種生物膜法污水處理技術(shù),20世紀(jì)60年代由原聯(lián)邦德國(guó)開(kāi)創(chuàng),是在生物濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,亦稱為浸沒(méi)式生物濾池。
該工藝具有系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活、安裝便捷、操作簡(jiǎn)單、系統(tǒng)可靠、操作和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn);不需要曝氣,也無(wú)需污泥回流,節(jié)約能源,同時(shí)在較短的接觸時(shí)間就可得到較高的凈化效果,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種生活污水和工業(yè)污水的處理。其凈化有機(jī)物的機(jī)理與生物濾池基本相同,但構(gòu)造形式卻與生物濾池不同。
構(gòu)造
生物轉(zhuǎn)盤(pán)是由水槽和部分浸沒(méi)于污水中的旋轉(zhuǎn)盤(pán)體組成的生物處理構(gòu)筑物,主要包括旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)(盤(pán)體)、接觸反應(yīng)槽、轉(zhuǎn)軸及驅(qū)動(dòng)裝置等,必要時(shí)還可在氧化槽上方設(shè)置保護(hù)罩起遮風(fēng)擋雨及保溫作用。
盤(pán)體
盤(pán)體是由裝在水平軸上的一系列間距很近的圓盤(pán)所組成,其中一部分浸沒(méi)在氧化槽的污水中,另一部分暴露在空氣中。作為生物載體填料,轉(zhuǎn)盤(pán)的形狀有平板、凹凸板、波紋板、蜂窩、網(wǎng)狀板或組合板等,組成的轉(zhuǎn)盤(pán)外緣形狀有網(wǎng)形、多角形和圓筒形。
盤(pán)片串聯(lián)成組,固定在轉(zhuǎn)軸上并隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),對(duì)盤(pán)片材質(zhì)的要求是質(zhì)輕高強(qiáng),耐腐蝕,易于加工,價(jià)格低廉。盤(pán)片的直徑一般為2~3 m,盤(pán)片厚度1~15 mm。常用的轉(zhuǎn)盤(pán)材質(zhì)有聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和不飽和樹(shù)脂玻璃鋼等。轉(zhuǎn)盤(pán)的盤(pán)片間必須有一定的間距,以保證轉(zhuǎn)盤(pán)中心部位的通氣效果,標(biāo)準(zhǔn)盤(pán)間距為30 mm,若為多級(jí)轉(zhuǎn)盤(pán),則進(jìn)水端盤(pán)片間距25~35 mm,出水端一般為10~20 mm,具體可根據(jù)工藝需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。
氧化槽
氧化槽一般做成與盤(pán)體外形基本吻合的半圓形,槽底設(shè)有排泥和放空管與閘門(mén),槽的兩側(cè)設(shè)有進(jìn)出水設(shè)備。常用進(jìn)出水設(shè)備為三角堰。對(duì)于多級(jí)轉(zhuǎn)盤(pán),氧化槽分為若干格,格與格之間設(shè)有導(dǎo)流槽。大型氧化槽一般用鋼筋混凝土制成.中小型氧化槽多用鋼板焊制。
轉(zhuǎn)動(dòng)軸
轉(zhuǎn)動(dòng)軸是支撐盤(pán)體并帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)的重要部件,轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端固定安裝在氧化槽兩端的支座上。一般采用實(shí)心鋼軸或無(wú)縫鋼管,其長(zhǎng)度應(yīng)控制在0.5~7.0 m之間。轉(zhuǎn)動(dòng)軸不能太長(zhǎng),否則往往由于同心度加工不良,容易扭曲變形,發(fā)生磨斷或扭斷。
轉(zhuǎn)軸中心應(yīng)高出槽內(nèi)水面至少150 nm,轉(zhuǎn)盤(pán)面積的20%~40%左右浸沒(méi)在槽內(nèi)的污水中。在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)下,經(jīng)減速傳動(dòng)裝置帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行緩慢的旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速一般為0.8~3.0 r/min。
驅(qū)動(dòng)裝置
包括動(dòng)力設(shè)備和減速裝置兩部分。動(dòng)力設(shè)備分電力機(jī)械傳動(dòng)、空氣傳動(dòng)和水力傳動(dòng)等,國(guó)內(nèi)多采用電力機(jī)械傳動(dòng)或空氣傳動(dòng)。電力機(jī)械傳動(dòng)以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力,用鏈條傳動(dòng)或直接傳動(dòng)。對(duì)于大型轉(zhuǎn)盤(pán),一般一臺(tái)轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)一套驅(qū)動(dòng)裝置;對(duì)于中、小型轉(zhuǎn)盤(pán),可由一套驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)一組(3~4級(jí))轉(zhuǎn)盤(pán)工作??諝鈧鲃?dòng)兼有充氧作用。動(dòng)力消耗較省。
凈化過(guò)程
生物轉(zhuǎn)盤(pán)是用轉(zhuǎn)動(dòng)的盤(pán)片代替固定的濾料,工作時(shí),轉(zhuǎn)盤(pán)浸入或部分浸入充滿污水的接觸反應(yīng)槽內(nèi),在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下.轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)一起以一定的線速度不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)盤(pán)交替地與污水和空氣接觸,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的轉(zhuǎn)動(dòng)后,盤(pán)片上將附著一層生物膜。在轉(zhuǎn)入污水中時(shí),生物膜吸附污水中的有機(jī)污染物,并吸收生物膜外水膜中的溶解氧,對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解,微生物在這一過(guò)程中得以自身繁殖;轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)出反應(yīng)槽時(shí),與空氣接觸,空氣不斷地溶解到水膜中去,增加其溶解氧。在這一過(guò)程中,在轉(zhuǎn)盤(pán)上附著的生物膜與污水以及空氣之間,除進(jìn)行有機(jī)物(BOD、COD)與O2的傳遞外.還有其他物質(zhì),如CO2、NH3等的傳遞,形成一個(gè)連續(xù)的吸附、氧化分解、吸氧的過(guò)程,使污水不斷得到凈化。
系統(tǒng)特征
1、轉(zhuǎn)盤(pán)中生物膜生長(zhǎng)的表面積大,又不會(huì)發(fā)生如生物濾池中濾料堵塞的現(xiàn)象,即使堵塞也很容易清洗、生物轉(zhuǎn)盤(pán)沒(méi)有污泥膨脹的可能,因此允許進(jìn)水有機(jī)物濃度較高,適宜于處理較高濃度的有機(jī)污水;
2、 污水在生物轉(zhuǎn)盤(pán)中的停留時(shí)間比活性污泥法及生物濾池長(zhǎng),生物轉(zhuǎn)盤(pán)能夠承受沖擊負(fù)荷的能力比活性污泥法和生物濾池都高。即使在長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷工作引起工作效率降低后,恢復(fù)轉(zhuǎn)盤(pán)的正常工作也很快;
3 、污泥齡長(zhǎng),在轉(zhuǎn)盤(pán)上能夠增殖世代期很長(zhǎng)的微生物,如硝化菌、反硝化菌等,因此,生物轉(zhuǎn)盤(pán)具有硝化、反硝化的功能;
4 、生物轉(zhuǎn)盤(pán)的流態(tài),從一個(gè)生物轉(zhuǎn)盤(pán)單元來(lái)看是*混合型的,在轉(zhuǎn)盤(pán)不斷轉(zhuǎn)動(dòng)的條件下,接觸氧化槽內(nèi)的污水能夠得到良好的混合,但多級(jí)生物轉(zhuǎn)盤(pán)又應(yīng)作為推流式,因此,生物轉(zhuǎn)盤(pán)的流態(tài),應(yīng)按*混合-推流來(lái)考慮。
生物轉(zhuǎn)盤(pán)也有其缺點(diǎn):
1 、制作盤(pán)片的材料價(jià)格較高,使生物轉(zhuǎn)盤(pán)的建造費(fèi)用高;
2 、由于盤(pán)片材料的限制,使轉(zhuǎn)盤(pán)的直徑還不宜做得太大;當(dāng)水量較大時(shí),將需要很多盤(pán)片,并且轉(zhuǎn)盤(pán)水深較淺占地面積相對(duì)較大。
因此,生物轉(zhuǎn)盤(pán)適宜處理水量較小的有機(jī)污水。
運(yùn)行管理與控制
生物轉(zhuǎn)盤(pán)作為污水生物處理技術(shù),一直被認(rèn)為是一種效果好、效率高、便于維護(hù)、運(yùn)行費(fèi)用低的工藝。但生物轉(zhuǎn)盤(pán)的流態(tài)屬于*混合推流型,去除有機(jī)物的效果好。但是由于國(guó)內(nèi)塑料價(jià)格較貴,所以,基建投資相對(duì)較高,占地面積較大。往往在廢水量小的工程中多采用生物轉(zhuǎn)盤(pán)法來(lái)處理。
生物轉(zhuǎn)盤(pán)的運(yùn)行管理與控制應(yīng)符合下列要求:
1、按設(shè)計(jì)要求控制轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速,并通過(guò)日常監(jiān)測(cè),要嚴(yán)格控制污水的pH值、溫度、營(yíng)養(yǎng)成分等指標(biāo),盡量不要發(fā)生劇烈變化。
2、反應(yīng)槽內(nèi)pH值必須保持在6.5~8.5范圍內(nèi);進(jìn)水pH值一般要求調(diào)整在6~9范圍內(nèi),經(jīng)長(zhǎng)期馴化后范圍可略擴(kuò)大,超過(guò)這一范圍處理效率將明顯下降。硝化轉(zhuǎn)盤(pán)對(duì)pH值和堿度的要求比較嚴(yán)格,硝化時(shí)pH值應(yīng)盡可能控制在8.4左右,進(jìn)水堿度至少應(yīng)為進(jìn)水NH3-N濃度的7.1倍,以使反應(yīng)*進(jìn)行而不影響微生物的活性。
3、反應(yīng)槽中混合液的溶解氧值,在不同級(jí)上有所變化,用來(lái)去除BOD的轉(zhuǎn)盤(pán),第1級(jí)D0為0.5~1.0 mg/L,后幾級(jí)可增高至1.0~3.0 mg/L,常為2.0~3.0 mg/L,后一級(jí)達(dá)4.0~8.0 mg/L。此外.混合液DO值隨水質(zhì)濃度和水力負(fù)荷變化而發(fā)生相應(yīng)變化。
4、注意對(duì)生物轉(zhuǎn)盤(pán)的觀察。沉砂池或初沉池中固體物質(zhì)去除不佳,會(huì)使懸浮固體在反應(yīng)槽內(nèi)積累并堵塞進(jìn)水通道,產(chǎn)生腐壞,發(fā)出臭氣,影響系統(tǒng)的運(yùn)行,應(yīng)用泵將它們抽出,并檢驗(yàn)固體物的類型.針對(duì)產(chǎn)生的原因加以解決。
5、二沉池中污泥不回流.應(yīng)定期排除二沉池中的污泥,通常每隔4 h排一次,使之不發(fā)生腐化。
6、為了保證生物轉(zhuǎn)盤(pán)正常運(yùn)行,應(yīng)對(duì)所有設(shè)備定期進(jìn)行檢查維修。在生物轉(zhuǎn)盤(pán)運(yùn)行過(guò)程中,經(jīng)常遇到檢修或停電等發(fā)生,需停止運(yùn)行一天以上時(shí).為防止因轉(zhuǎn)盤(pán)上半部和下半部的生物膜干濕程度不同而破壞轉(zhuǎn)盤(pán)的重量平衡時(shí),要把反應(yīng)槽中的污水全部放空或用人工營(yíng) 養(yǎng)液循環(huán),保持膜的活性。