農(nóng)村污水處理設(shè)備

1 生活污水一體化設(shè)備工藝論證

1.1 污水可生化性分析

所謂污水可生化性的實(shí)質(zhì)是污水中所含的污染物通過微生物的生命活動來改變污染物的化學(xué)結(jié)構(gòu)。污水生物處理是微生物以污水中所含有機(jī)污染物作為營養(yǎng)源，經(jīng)過代謝活動去除水體中的污染物。故應(yīng)先對污水中有機(jī)物含量進(jìn)行判斷，是否滿足微生物處理的條件。BOD5 和 COD 作為污水中兩個常用水質(zhì)指標(biāo)，用B/C 比來評價(jià)污水的可生化性是廣泛采用的一種最為簡易的方法，當(dāng) B/C>0.3，表示污水可生化處理，且比值越大，可生物處理性越好。事實(shí)上，生物處理并不要求將有機(jī)物全部分解成 CO2，H2O 和硝酸鹽等，而只要求將水中污染物去除到環(huán)境所允許的程度。當(dāng)前，分散式污水處理設(shè)備中主體工藝大體為厭氧/缺氧/好氧流程(包括其變種)。

1.2 污水處理一體化設(shè)備工藝

目前，活性污泥法較成熟的工藝有：A/O 脫氮法、A/O 除磷法、A2/O 法及其改進(jìn)工藝及傳統(tǒng) SBR 系列工藝，包括 CASS 工藝和ICEAS 工藝等。

1.2.1 A/O 法

A/O 脫氮法即缺氧/好氧法，A/O 除磷法即厭氧/好氧法，污水在流經(jīng)對應(yīng)的功能區(qū)，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有機(jī)物和氮/磷得到去除。

在充足供氧條件下，NH4 被硝化菌氧化為NO -和 NO -，又可經(jīng)反硝化細(xì)菌將 NO -和 NO -還原為N2，達(dá)到生物脫氮的目的。如圖 1b 通過除磷機(jī)理的把握，將缺氧區(qū)改成厭氧區(qū)，有利于 TP 的去除，且在厭氧釋磷過程中產(chǎn)生能量可加快有機(jī)物的降解，而后直接進(jìn)入好氧區(qū)，形成“饑餓效益”，再通過污泥沉淀達(dá)到生物除磷的目的。

農(nóng)村生活污水處理設(shè)備

1.2.2 A2/O 系列工藝

1.2.2.1 A2/O 法

即厭氧/缺氧/好氧活性污泥法，將厭氧池和缺氧池放入同一工藝路線中，發(fā)揮上述脫氮和除磷兩者的優(yōu)勢，進(jìn)一步提高了脫氮除磷的效果。該工藝路線簡單,運(yùn)行成熟良好，已被國內(nèi)外廣泛使用。

1.2.2.2 倒置A2/O 工藝(RAAO)

與 A2/O 相比，缺氧段位于工藝的首端，允許反硝化優(yōu)先獲得碳源，進(jìn)一步加強(qiáng)了系統(tǒng)的脫氮能力;聚磷菌厭氧釋磷后直接進(jìn)入好氧環(huán)境，“饑餓效應(yīng)”優(yōu)勢更突出。

1.2.2.3 UCT 工藝

與 A2/O 相比，混合液和污泥均先回流到缺氧池，有效防止硝酸鹽氮和氧氣直接進(jìn)入?yún)捬醭兀偻ㄟ^內(nèi)回流從缺氧區(qū)回流至厭氧區(qū)，為厭氧段提供了最優(yōu)的環(huán)境條件。其流程見圖 4。

污水處理工藝流程

A2/O 系列工藝均是為了通過各回流或池體位置的改進(jìn)，使各污染物在去除的過程中不相互干擾，甚至達(dá)到協(xié)同的處理效率，但在選擇工藝或改進(jìn)工藝過程中在考慮去除效率的條件下，還需考慮能耗。

1.2.3 SBR 系列工藝

該系列工藝是將 A2/O 系列工藝集于一個池體進(jìn)行反應(yīng)，減少了占地和污泥回流的程序，進(jìn)一步從結(jié)構(gòu)上優(yōu)化了活性污泥工藝。也在不斷地改進(jìn)過程中將池體通過隔板隔開以提高工藝負(fù)荷。

1.2.3.1 SBR 工藝

SBR 工藝即序批式活性污泥法，該法集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池(進(jìn)水—反應(yīng)—沉淀—排水—閑置)，微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，無需污泥回流系統(tǒng)。

1.2.3.2 CASS 工藝

CASS 工藝即周期循環(huán)活性污泥法，是 SBR 工藝的一種變型。在前期增加了生物選擇區(qū)和預(yù)反應(yīng)區(qū)，能連續(xù)進(jìn)水，提高了該池體的抗負(fù)荷能力。

1.2.3.3

ICEAS工藝 ICEAS 即間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法，與傳統(tǒng) SBR 相比，最大特點(diǎn)是：在反應(yīng)器進(jìn)水端設(shè)一個預(yù)反應(yīng)區(qū)，整個處理過程連續(xù)進(jìn)水，間歇排水，其流程見圖 7。

污水處理工藝流程

1.3 各一體化設(shè)備工藝對比分析

上述闡述的污水處理工藝均是在傳統(tǒng)的活性污泥法的基礎(chǔ)上衍生轉(zhuǎn)變而來，各具特色，又承接了活性污泥的機(jī)理。在生物處理過程中，微生物生存環(huán)境(F/M)是污染物去除效率最重要的因素。故污水處理工藝選擇應(yīng)充分考慮水質(zhì)水量、經(jīng)濟(jì)條件及管理水平，優(yōu)先選用具有技術(shù)成熟可靠、微動力、低投入、占地少等特點(diǎn)的污水處理工藝。

針對不同的水質(zhì)水量和環(huán)境場地，選取適宜的處理工藝進(jìn)行裝備化是當(dāng)前分散式農(nóng)村生活污水處理的熱點(diǎn)。A/O 系列工藝占地大，不能達(dá)到同時(shí)脫氮除磷的效果;SBR 系列則由于出水需采用潷水器，維護(hù)和建設(shè)成本高;這兩個系列的工藝對經(jīng)濟(jì)落后、出水標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格的農(nóng)村污水而言很少采用。對 A2/O 而言，盡管混合液和污泥需要回流，或回流影響一定的處理效果，但因其工藝成熟，能同時(shí)脫氮除磷，且可通過設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化能提高污水處理效果而被廣泛應(yīng)用和改進(jìn)，如在各池中添加各類生物填料等，已成為當(dāng)前分散式農(nóng)村生活污水一體化設(shè)備中的熱門工藝。

2 生活污水處理技術(shù)原理分析

在采用生物脫氮除磷的活性污泥工藝中，不同污染物以不同的方式去除。其中無機(jī)污染物不能被消除，只能沉淀去除;有機(jī)物則能被相應(yīng)的微生物降解徹底消除。各污染物的去除機(jī)理詳細(xì)介紹如下。

農(nóng)村生活污水處理設(shè)備

2.1 SS 的去除

農(nóng)村生活污水主要是廁所污水、洗衣污水、廚房污水和洗浴污水等，懸浮物較少，通過細(xì)格柵攔截下來，充分降低了生物處理的固體負(fù)荷。小顆粒有機(jī)物靠微生物的降解作用去除，而無機(jī)物(包括尺度大小在膠體和亞膠體范圍內(nèi)的無機(jī)顆粒)則要沉淀或活性污泥絮體的吸附、網(wǎng)捕作用被去除。

2.2 COD，BOD5 的去除

在生化處理工藝中，通過可生化性來確定有機(jī)物去除效率，微生物代謝消耗污水中的有機(jī)物，在厭氧或者缺氧狀態(tài)下，微生物將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化成小分子有機(jī)物;隨后進(jìn)入好氧狀態(tài)將小分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化成CO2 和 H2O 等穩(wěn)定物質(zhì)，從而使 COD 和 BOD5 得以去除。

2.3 NH3-N 的去除

污水去除低濃度氨氮方法主要采用生物法，也是污水處理中經(jīng)濟(jì)和常用的方法。且從經(jīng)濟(jì)、管理等方面考慮，物理化學(xué)法去除氨氮不適宜農(nóng)村生活污水。生物法在分解有機(jī)物的同時(shí)，有機(jī)氮也被分解成氨氮，在溶解氧充足、泥齡較長的情況下，進(jìn)一步被氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽，通常稱之為硝化過程。其反應(yīng)方程式如下：

NH3-N 經(jīng)好氧過程被去除后直接轉(zhuǎn)化成了硝酸鹽和亞硝酸鹽，總氮的含量并沒有減少，只有將硝酸鹽和亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化成氮?dú)?N2)后才能達(dá)到 TN 去除的效果，故在反硝化菌的作用下，將硝酸鹽和亞硝酸鹽中的氮還原成N2，從而完成污水的脫氮過程。

2.2 TP 的去除

污水除磷主要有生物除磷和化學(xué)除磷兩大類。其中化學(xué)除磷工藝簡單、處理效率高，除加藥設(shè)備外不需要增設(shè)其他設(shè)施，因此適用于舊廠改造。但化學(xué)除磷藥劑消耗量大、剩余污泥多、含水率高、污泥處理難度大。故一般污水處理優(yōu)先采用生物除磷，對生活污水而言，復(fù)合生物除磷工藝能穩(wěn)定使出水含磷量<1.0 mg/L(一級 B 標(biāo))，但采用單獨(dú)生物除磷很難實(shí)現(xiàn)出水含磷量<0.5 mg/L(一級 A 標(biāo))，若要求需要達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)，則需輔以化學(xué)除磷裝置。

文章標(biāo)題：目前農(nóng)村污水處理設(shè)備工藝及原理符合市場需求嗎
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