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農(nóng)村污水一體化設(shè)計(jì)

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更新時(shí)間：2016-06-06
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農(nóng)村污水一體化農(nóng)村生活污水一體化處理設(shè)備工藝分析
摘要：農(nóng)村生活污水污染問(wèn)題現(xiàn)已成為一個(gè)不可忽視的問(wèn)題，迫切需要解決。一體化污水處理設(shè)備具有投資低、能耗少、占地面積小、處理效率高、管理方便等優(yōu)勢(shì)，適合在農(nóng)村地區(qū)推廣。針對(duì)農(nóng)村生活污水的水質(zhì)水量特征，對(duì)比分析了國(guó)內(nèi)一體化污水處理設(shè)備常采用的主體工藝，為農(nóng)村地區(qū)采用一體化生活污水處理設(shè)備提供了參考。
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和城市化的步伐加快，農(nóng)村居民的生活水平大大改善。農(nóng)村供水事業(yè)不斷發(fā)展，由于淋浴、洗衣機(jī)、沖廁等衛(wèi)生設(shè)施的普及，農(nóng)村生活排水不斷增加。根據(jù)2010年人口普查數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)現(xiàn)有近7億農(nóng)村人口，污水排放量巨大。2005年10月，建設(shè)部組織對(duì)9省43縣74村莊調(diào)查顯示，96%的村莊沒(méi)有排水溝渠和污水處理系統(tǒng)[1]，生產(chǎn)生活污水未經(jīng)處理沿道路邊溝或路面排放至就近水體，對(duì)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重危害，已經(jīng)成為新的區(qū)域性水環(huán)境的重要污染源。
鑒于我國(guó)污水處理事業(yè)存在著較大的資金缺口，水處理行業(yè)對(duì)水設(shè)備投資的資金壓力，與大型傳統(tǒng)的污水處理系統(tǒng)相比，具有投資低、能耗少、處理效率高、占地面積小、管理方便等一系列優(yōu)勢(shì)的一體化污水處理設(shè)備更加符合我國(guó)的國(guó)情與發(fā)展形勢(shì)[2]。在這樣的契機(jī)與形勢(shì)下，一體化污水處理設(shè)備在廣大的農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)并將繼續(xù)得到廣泛的推廣與應(yīng)用。
1 農(nóng)村生活污水特點(diǎn)
農(nóng)村生活污水水質(zhì)與農(nóng)村的地理環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、生活習(xí)慣等多種因素有關(guān)。根據(jù)已有的調(diào)查數(shù)據(jù)分析，大部分農(nóng)村生活污水的性質(zhì)相差不大，污水的水質(zhì)也比較穩(wěn)定，相對(duì)于城市污水，有機(jī)物、氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物含量較高[3]，一般不含有毒物質(zhì)，污水中還含有合成洗滌劑以及細(xì)菌、病毒、寄生蟲(chóng)卵等，不同時(shí)段的水質(zhì)也不同。
農(nóng)村的生活污水水量一般都比較小，排放比較分散，變化幅度大，一天之中在上午、中午、下午都有一個(gè)高峰時(shí)段[4]，夜間基本不外排水。高峰時(shí)段的出現(xiàn)與季節(jié)、當(dāng)?shù)剞r(nóng)村的生活習(xí)慣等因素有關(guān)。
2 一體化污水處理設(shè)備常用主體工藝探討與比較
一體化污水處理設(shè)備的資金投入低、空間利用少、處理效率高、管理方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，使其與大型傳統(tǒng)的污水處理系統(tǒng)相比，在農(nóng)村地區(qū)具有更加廣闊的發(fā)展前景和不可替代的優(yōu)勢(shì)：充分利用社會(huì)閑散資金，減少資金投入；緩解市政管道建設(shè)壓力，降低污水管網(wǎng)規(guī)模；有效節(jié)約建筑空間，降低土地利用成本；節(jié)約水資源，有效實(shí)現(xiàn)中水回用；高度集成水處理技術(shù)，推動(dòng)水處理行業(yè)的革新。
一體化污水處理設(shè)備采用的主體工藝以A/O（厭氧-好氧活性污泥法）工藝為主[5]。隨著污水處理要求的不斷提高與多元化需求，MBR（膜生物反應(yīng)器）工藝、SBR（序批式活性污泥法）工藝也作為主體工藝運(yùn)用到一體化污水處理設(shè)備中。由于采用DAT-IAT[6，7]等其他工藝作為主體工藝的一體化污水處理設(shè)備效率較低或應(yīng)用不廣等原因，故不予以分析比較。
2.1 A/O主體工藝
2.1.1 工藝原理厭氧-好氧活性污泥法（Anoxic/Oxic，簡(jiǎn)稱(chēng)A/O）是由厭氧和好氧兩部分反應(yīng)組成的污水生物處理工藝。污水進(jìn)入?yún)捬醭睾笈c回流污泥混合。活性污泥中的聚磷菌在這一過(guò)程中有效降低污水中的BOD，并將污泥中的磷以正磷酸鹽的形式釋放到混合液中。混合液進(jìn)入好氧池后，有機(jī)物被氧化分解，同時(shí)聚磷菌大量吸收混合液中的正磷酸鹽到污泥中。由于聚磷菌在好氧條件下吸收的磷多于厭氧條件下釋放的磷，因此污水經(jīng)過(guò)“厭氧-好氧”的交替作用和二沉池的污泥分離作用，最終達(dá)到除磷的目的。
2.1.2 工藝特點(diǎn) 采用A/O工藝作為主體工藝的一體化污水處理設(shè)備具備降低有機(jī)污染物和除磷脫氮的功能，也不存在污泥膨脹問(wèn)題，運(yùn)行管理較簡(jiǎn)便。由于填料的比表面積大，池內(nèi)的充氧條件良好，生物接觸氧化池內(nèi)單位容積的生物固體量高，再加上污泥回流，反應(yīng)池內(nèi)活性污泥濃度較高，因此兼有活性污泥法的特點(diǎn)，具有較高的容積負(fù)荷。由于生物固體量多，當(dāng)有機(jī)容積負(fù)荷較高時(shí)，其F/M比可以保持在一定水平，因此污泥產(chǎn)量可相當(dāng)于或低于活性污泥法。該工藝操作簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，處理效果好，運(yùn)行穩(wěn)定。是目前較為成熟的生活污水處理工藝，能有效地確保污水達(dá)標(biāo)排放。
2.1.3 工藝流程說(shuō)明 A/O工藝流程見(jiàn)圖1。生活污水經(jīng)格柵井進(jìn)入調(diào)節(jié)池后，由污水泵抽送至A級(jí)生物處理池（兼氧池），兼氧池內(nèi)掛有彈性填料，通過(guò)吸附在填料上的兼氧細(xì)菌的吸附水解作用，使污水中對(duì)生物細(xì)菌有抑制作用和難以生物降解的有機(jī)物水解，并將大分子的有機(jī)物水解為小分子的有機(jī)物并對(duì)固體有機(jī)物進(jìn)行降解，減少了污泥量，降低污水中懸浮固體的含量，并利用污水中的有機(jī)物作為碳源，使從后級(jí)好氧段回流的硝化液中的硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮在兼氧脫氮菌的作用下形成氣態(tài)氮從污水中逸出，達(dá)到脫氮的目的，從而降解污水中有機(jī)污染物，提高污水的生化可降解性，并去除污水中的氨氮和懸浮物。兼氧池出水進(jìn)入O級(jí)好氧接觸氧化池，好氧池內(nèi)好氧微生物在水體中有充足溶解氧的情況下，利用污水中的可溶性污染物進(jìn)行新陳代謝，從而達(dá)到去除污水中可溶解性污染物的目的。好氧池出水自流入二沉池，污水中大部分懸浮物能在此得以有效去除。二沉池出水自流入中間水池儲(chǔ)存，中間水泵再提升到沙過(guò)濾器去除水中膠體、顆粒、懸浮雜質(zhì)，確保出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后，消毒排放。
經(jīng)格柵處攔截的柵渣定期清理外運(yùn)，二沉池中的污泥部分回流至A級(jí)生物處理池，另一部分污泥至污泥池使污泥進(jìn)行好氧穩(wěn)定消化，減少污泥體積和臭氣排放，消化池上清液溢流回到調(diào)節(jié)池進(jìn)行循環(huán)處理。剩余污泥定期抽送出設(shè)備罐體外運(yùn)處置。...

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