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污水處理工藝技術選擇思路

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2016/11/17     瀏覽次數:    

污水處理工藝技術選擇思路

目前農村生活污水處理常用的工藝主要有生化處理系統(厭氧、缺氧、好氧)和生態處理系統,單純的好氧生化處理系統存在運行成本較高,難以適應農村地區經濟狀況,而生態處理技術也存在著冬季等季節性處理效果變差的情況。為了適應農村地區的特點,農村生活污水的發展的方向是強化厭氧生化處理系統,或采用將曝氣充氧與污水提升、混合液回流相結合等方式,同時充分利用太陽能、風能等自然能源,因地制宜的處理系統,以降低運行成本并降低維護管理難度。為了充分保證處理效果,生化-生態與現代新型能源應用相結合處理工藝已經成為小型生活污水處理的主流工藝,典型處理工藝主要包括三個組成部分,即厭氧或缺氧處理系統(A段)、好氧處理系統(O段)和生態處理系統(E段)。

1、分散式農村生活污水治理

分散式農村生活污水可采用三格式化糞池等簡易處理設施,處理出水就近還田利用或進入灰水處理系統。灰水處理可采用人工濕地、穩定塘、土地快濾等處理技術。

2、人工濕地技術

人工濕地指用人工筑成水池或溝槽,底面鋪設防滲漏隔水層,充填一定深度的基質層,種植水生植物,利用基質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用使污水得到凈化。按照污水流動方式,分為表面流人工濕地、水平潛流人工濕地和垂直潛流人工濕地。人工濕地技術工藝包括污水預處理系統、人工濕地、出水井三部分。二級人工濕地出水宜就地利用,如用于庭院澆灑、苗圃、果園或綠地灌溉。

人工濕地幾種類型可見圖4。表流人工濕地建造費用較省,但占地面積大于潛流和垂直流人工濕地,且冬季表面易結冰,夏季易繁殖蚊蟲,有臭味。潛流型濕地優點在于其充分利用了濕地的空間,發揮了系統間的協同作用,且衛生條件好,但占地面積較大,建設費用較高,植物養護成本較高。

污水預處理系統指為滿足工程總體要求、人工濕地進水水質要求及減輕濕地污染負荷,在人工濕地前設置的處理工藝,如格柵、沉砂、初沉、均質、水解酸化、穩定塘、厭氧、好氧等。

人工濕地工藝流程示意見圖4。

圖4-1表流人工濕地示意圖

圖4-2潛流人工濕地示意圖

圖4-3垂直流人工濕地示意圖

圖5人工濕地工藝流程示意圖

人工濕地對有機物有較強的降解能力;建設施工方便,需要的構筑物、處理設備少;運行費用低廉。此外,選擇合適的植物品種,還可以美化環境,改善景觀。缺點是占用土地面積相對較大,植物養護成本較高,對于高濃度污水易堵塞。

3、土地快速滲濾技術

土地快速滲濾處理是將污水有控制地投配到具有良好滲透性能的土地表面,在污水向下滲濾的過程中,通過過濾、沉淀、氧化、還原以及生物氧化、硝化、反硝化等一系列的物理、化學及生物作用,使污水得到凈化處理。

該技術適用于處理污染負荷不高的灰水,或二級生物處理出水的再處理;可應用于村鎮庭院式污水處理系統、小型分散式污水處理系統。該技術可利用的土地資源較多較豐富,對環境影響較小;管理簡便,操作簡單。土地快速滲濾系統基本不消耗動力。處理出水可直接用于農田、苗圃、綠地灌溉。

污水土地快速滲濾處理系統的工藝流程包括污水預處理、土地快速滲濾床和出水收集井等構筑單元,具體見圖6。

圖6污水土地快速滲濾系統工藝流程示意圖

4、穩定塘技術

穩定塘是經過人工適當的修整,并設置圍堤和防滲層的池塘。主要是依靠自然生物凈化原理凈化污水的生物處理技術。污水在塘內緩慢的流動、復氧和較長時間的貯留,通過微生物和多種生物在污水中的代謝活動和水生植物的綜合作用,使有機污染物降解,污水得到凈化。

穩定塘的工藝流程包括:格柵、調節池、穩定塘等部分,具體見圖7。

圖8穩定塘系統工藝流程示意圖

在常規穩定塘的基礎上,向塘內投加生物膜填料,或進行鼓風曝氣,或設置前置厭氧塘,可以強化穩定塘的處理效率。

穩定塘利用自然充氧,不需要消耗動力,無需復雜的機械設備和裝置,運行費用低廉。該技術能充分利用地形,結構簡單,建設費用低。產生污泥量少,能承受污水水量大范圍的波動。缺點是處理效果受氣候的影響較大。適用于處理污染負荷不高的灰水,或二級生物處理出水的再處理;尤其適用于有廢棄坑塘、洼地的村鎮。

5、集中式農村生活污水治理

污水需經處理達標后方可排放或用于農業灌溉。敏感區域的廢水排放標準宜參照執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B標準。行政村生活污水處理以村民聚居區為主要對象,污水處理技術以“投資省、運行費低”的經濟實用技術為主。

5.1、A/O工藝(缺氧—好氧工藝)

生活污水自流入調節池后,經提升進入地埋式A/O有動力污水處理設備,與其中微生物充分接觸,污染物被微生物吸附降解;該類地埋式污水處理設備出水還可進入人工濕地進行深度處理以獲得更好的出水水質。

 

圖11:A/O處理工藝流程圖

5.2、太陽能微動力污水處理集成技術

在分散生活污水排放的區域,可選用微動力處理成套設備集成技術。

工藝流程:

該工藝的處理流程為:經過集中收集而來的污水首先進入污水處理站內的集水井,對水流起到緩沖的作用,井內放有過濾板,對污水中懸浮物進行去除。柵渣和沉砂通過外運填埋處理。

經過濾板去除部分懸浮物,以及大顆粒懸浮的有機、無機等物質后的污水,進入厭氧池,在此利用厭氧微生物降解污水中的有機物,使大分子復合鏈的有機物氧化為小分子單鏈的有機物,把小分子有機物轉變為甲烷和二氧化碳。污水和從二沉池回流的含磷污泥,在厭氧狀態下釋放出磷。部分氮元素被氨化,轉化為NH3-N。經過厭氧池處理的污水進入缺氧池,反硝化菌利用污水中的有機物作碳源,將回流混合液中帶入的大量NO3-N和NO2-N還原為N2釋放至空氣,因此NO3-N和NO2-N濃度明顯下降。

經過缺氧池處理的污水進入太陽能好氧池,通過太陽能曝氣機對池內污水進行適當曝氣,在池內進行好氧生化處理。在好氧池中,有機物被微生物進一步生化降解,濃度繼續下降;氨氮被硝化,使NH3-N濃度顯著下降,隨著硝化過程NO3-N的濃度增加;活性污泥中聚磷菌在好氧條件下大量吸收污水中的磷,把它轉化成不溶性多聚正磷酸鹽在體內貯存起來,最后通過沉淀池排放剩余污泥達到系統除磷的目的。

在經過太陽能好氧反應后,污水中的污染有機物已經被微生物基本消解,流入沉淀池進行沉淀處理。為保證一級厭氧池的污泥濃度以及提高脫氮除磷的效果,將沉淀池的污泥回流到厭氧池中,好氧池流出的混合液回流至缺氧池。經沉淀池濕地池處理后的水已是合格的水,可排放達標排放或灌溉回用。

最新型太陽能微動力污水處理系統為光電兩用型,其主要特點為:采用太陽能光電兩用型提供動力,絕大部分時間無需用電,僅在連續陰雨天達3天以上時才自動切換到用電,運行費用極低;占地面積小,僅為濕地處理系統的1/5左右;增加了回流與曝氣,具有脫氮除磷功能,出水水質好;出水可達到國家一級B排放標準;采用全自動化控制,故障率低,無需人為管理;具有遠程監控功能,可進行遠程控制及監控;采用了微動力工藝,可計入國家減排任務;太陽能光伏板使用壽命25年以上,使用壽命長;采用了太陽能專用的膠體電池取代了鉛酸電池(使用壽命約2年左右),使用壽命可達5年左右。

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