第一篇:鄉(xiāng)鎮(zhèn)村生活污水處理政策及工藝研究論文
摘要:經(jīng)過多年規(guī)劃、建設(shè),我國(guó)基本上完成了城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè),下一步必定會(huì)向鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村污水處理進(jìn)軍,制定正確的政策、選擇適用的處理工藝是完成鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村污水處理任務(wù)的關(guān)鍵。
關(guān)鍵詞:鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水工藝;生活污水處理
1鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村水環(huán)境現(xiàn)狀
我國(guó)生活污水處理廠經(jīng)過多年建設(shè)已經(jīng)從城市、城鎮(zhèn)走向了鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村,由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村污水具有污水量少(污水量一般為50~3000m3/d)、濃度高等特點(diǎn),現(xiàn)有政策、處理工藝難以滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村污水處理需要,加上鄉(xiāng)鎮(zhèn)大都數(shù)沒有衛(wèi)生下水道,生活污水隨意排放,已成為流域水質(zhì)惡化的主要原因之一,也是造成鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村水環(huán)境污染及湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的重要因素。綜合分析,鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村污水主要有以下特點(diǎn)。
1.1污水量少、污染物濃度高
除和城鎮(zhèn)一樣有廚房炊事、洗衣、洗浴和沖廁水等排水,還包括家庭圈養(yǎng)禽畜產(chǎn)生的圈舍糞尿沖洗水,俗稱為“黑水”,導(dǎo)致污水量少、污染物濃度高。
1.2缺乏污水收集系統(tǒng),污水直排現(xiàn)象較為普遍
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在我國(guó)農(nóng)村地區(qū)超過95%的村莊缺少完備的生活污水收集系統(tǒng),日常生活中所產(chǎn)生的各種廢水常常未經(jīng)處理就直接排入到周邊的河道、池塘以及地下水體中,給周邊區(qū)域的水體環(huán)境造成較為嚴(yán)重的污染。
1.3水體易受到污染
由于沒有對(duì)農(nóng)村生活污水進(jìn)行處理便直接排放到水體中,會(huì)直接加重農(nóng)村水體的污染程度,此外鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村地表水體通常較小,環(huán)境容量十分有限,造成的結(jié)果就是不但水體喪失了應(yīng)有的功能,易形成黑臭河道、池塘和富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊,嚴(yán)重破壞了鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村的整體環(huán)境和景觀。
1.4水環(huán)境污染和破壞還會(huì)產(chǎn)生連帶污染效應(yīng)
研究表明,受污染的水體中含有諸多有害物質(zhì),直接接觸受污染的水體會(huì)誘發(fā)各種疾病,農(nóng)藥、化肥的過量使用也會(huì)加劇水體污染,誘發(fā)各種惡性疾病。
1.5缺乏有針對(duì)性的政策、先進(jìn)適用污水處理技術(shù)
目前我國(guó)污水處理政策是針對(duì)城鎮(zhèn)生活污水的,由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村污水具有排水量小且分散、水質(zhì)波動(dòng)比較大等特點(diǎn),鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等條件上的差異,照搬城鎮(zhèn)污水處理的政策、處理工藝,其投資、運(yùn)行費(fèi)用鄉(xiāng)鎮(zhèn)難以承受。
2國(guó)外鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理技術(shù)
在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家,針對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水分散處理,現(xiàn)在也很少采用較復(fù)雜的二級(jí)生物處理技術(shù),而通常采用一些相對(duì)簡(jiǎn)單的生態(tài)化污水處理技術(shù),包括人工濕地、氧化塘、土地處理系統(tǒng)等。
2.1德國(guó)的污水處理系統(tǒng)
20世紀(jì)90年代,德國(guó)的農(nóng)村生活污水仿照工業(yè)化的集中處理模式,通過建設(shè)專門的排水管道,直接輸送到相應(yīng)的污水處理廠后進(jìn)行集中的處理,但這種處理成本較高,容易產(chǎn)生大量污染沉淀物,尤其是其中的有害廢物給環(huán)境造成一定壓力,導(dǎo)致周邊水域的水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重。21世紀(jì)后,德國(guó)改變了之前的處理模式,選擇使用分流式來代表原先的集中處理模式。德國(guó)農(nóng)村生活污水的分流處理模式是一種較為先進(jìn)的處理理念和處理方法。
2.1.1分散鄉(xiāng)鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)。德國(guó)在農(nóng)村地區(qū)建立較為分散的鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設(shè)施系統(tǒng),針對(duì)不同情況選擇不同的處理模式。其中,在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村中沒有建立排水管網(wǎng)的區(qū)域,選擇較為先進(jìn)的MBR膜生物反應(yīng)器工藝,通過將雨水與日常的生活污水分開后統(tǒng)一集中收集處理,然后通過MBR凈化污水。通過MBR凈化后的污水可以作為中水使用,提高利用效率,此外,在凈化過程中所獲得氮,還可以增加農(nóng)田的肥力,提高經(jīng)濟(jì)效益。
2.1.2PKA濕地污水處理系統(tǒng)。PKA濕地系統(tǒng)是一種綜合性的污水生態(tài)處理系統(tǒng),該系統(tǒng)是由介質(zhì)層和濕地植物組成,PKA濕地污水處理系統(tǒng)能夠營(yíng)造出良好的生態(tài)系統(tǒng),從而達(dá)到污水處理功效的最大化,該系統(tǒng)充分利用了物理、化學(xué)和生物等處理功效。其運(yùn)行模式是:先將農(nóng)村生活污水通過相應(yīng)的排污管道,匯集流入到專門的收集沉淀池中,經(jīng)過沉淀池的層層篩選之后,再由PKA濕地進(jìn)行凈化處理,達(dá)標(biāo)后再排放,或者作為農(nóng)業(yè)灌溉用水。PKA濕地系統(tǒng)處理污水不需要添加其他化學(xué)試劑,對(duì)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生二次污染,此外,該工藝運(yùn)行流程簡(jiǎn)單,后期管理方便,在農(nóng)村地區(qū)擁有較為廣闊的發(fā)展空間。
2.1.3多樣性污水分類處理系統(tǒng)。將污水、雨水進(jìn)行分類處理,生活污水通過重力管道流入凈水設(shè)施進(jìn)行凈化處理,居住區(qū)屋頂和硬質(zhì)地面上的雨水被雨水管道收集,并匯入附近的地表水或者導(dǎo)入居住區(qū)內(nèi)設(shè)置的滲水池。該滲水池屬于小區(qū)的綠化設(shè)施,經(jīng)過特殊的造型和環(huán)境設(shè)計(jì),表面看起來就像景觀設(shè)計(jì)的一部分,池底使用特殊材料如礫石等,使池中的雨水自然下滲并匯入地下水。在暴雨或降水量豐厚的情況下,還可以把多余的雨水導(dǎo)入相連的蓄水池,使雨水自然蒸發(fā)或通過溝渠匯入地表水。通過這種處理方式,雨水可下滲或者直接進(jìn)入自然界水循環(huán)。
2.2韓國(guó)的濕地污水處理系統(tǒng)
在韓國(guó),最大的用水行業(yè)當(dāng)屬農(nóng)業(yè)用水,農(nóng)業(yè)用水占到全國(guó)用水總量的53%左右。由于韓國(guó)農(nóng)村居民的居住較為分散,如果興建集中污水處理系統(tǒng)來處理日常農(nóng)村的生活污水,會(huì)增加污水處理成本,因此,在韓國(guó)大多選擇造價(jià)低、易管理和小型化的污水處理系統(tǒng)。韓國(guó)農(nóng)村污水處理采用的是濕地污水處理系統(tǒng),這種污水處理系統(tǒng)是先將污水中的污染物經(jīng)過濕地的現(xiàn)行過濾或土壤吸收之后,以及濕地中的微生物吸附轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害物質(zhì)后再統(tǒng)一處理。濕地工藝處理農(nóng)村生活污水充分利用了農(nóng)村的廣袤地域的先天優(yōu)勢(shì),占用的其他能源少,后期的日常維護(hù)成本低,而且處理過的污水還可以進(jìn)行灌溉利用,并加施肥料,對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量無負(fù)面影響。
2.3美國(guó)的高效藻類塘系統(tǒng)
是對(duì)傳統(tǒng)穩(wěn)定塘的改進(jìn),其充分利用菌藻共生關(guān)系,對(duì)污染物進(jìn)行處理。正因其最大限度地利用了藻類產(chǎn)生的氧氣,塘內(nèi)的一級(jí)降解動(dòng)力學(xué)常數(shù)值比較大,故稱之為高效藻類塘。高效藻類塘較傳統(tǒng)的穩(wěn)定塘停留時(shí)間短,占地面積少;建設(shè)容易,維護(hù)簡(jiǎn)便,基建投資少,運(yùn)行費(fèi)用低;BOD5、NH4+-N、病原體等去除效率高;若高效藻類塘后接的是高等水生生物塘,則其中的水生生物不但可以除藻,降低出水的SS,而且能進(jìn)一步去除水中的氮磷,同時(shí)收割的高等水生植物可以作為優(yōu)良的飼料和肥料。缺點(diǎn):它受環(huán)境因素影響明顯,溫度影響生物的組成、營(yíng)養(yǎng)物的需求、新陳代謝的特點(diǎn)和反應(yīng)速率。綜上所述,各國(guó)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理都是采用分類收集、分散處理(甚至到單獨(dú)一戶)、采用一些相對(duì)簡(jiǎn)單的生態(tài)化污水處理技術(shù),包括人工濕地、氧化塘、土地處理系統(tǒng)等。
3我國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理對(duì)策
跨進(jìn)“十三五”,我國(guó)污水處理廠的建設(shè)重心逐漸由大城市向中小城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村轉(zhuǎn)移,呈現(xiàn)單體小型化、區(qū)域分散化的發(fā)展趨勢(shì)。在這種情況下,先前的一些處理技術(shù)、政策難以支持鄉(xiāng)鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村污水處理廠建設(shè),迫切需要找到了解決對(duì)策。
3.1把污水處理納入鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村建設(shè)規(guī)劃中
出臺(tái)符合鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村實(shí)際的技術(shù)規(guī)范,將鄉(xiāng)鎮(zhèn)房屋、雨污管網(wǎng)、污水處理建設(shè)統(tǒng)一規(guī)劃,改變以往隨意建設(shè)的混亂局面。
3.2盡快制定鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村污水處理技術(shù)政策
工藝選擇上應(yīng)采用一些相對(duì)簡(jiǎn)單、投資省、基本無運(yùn)行費(fèi)用的生態(tài)化污水處理技術(shù),包括人工濕地、氧化塘、土地處理系統(tǒng)等,這類技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、投資小、低能耗、維護(hù)簡(jiǎn)便、環(huán)境友好等,好的話可以做到基本無運(yùn)行費(fèi)用。
3.3重視厭氧沼氣池建設(shè)
作為生態(tài)農(nóng)村建設(shè)的主要內(nèi)容,污水厭氧產(chǎn)沼氣技術(shù)已在我國(guó)一些地方得到了有效推廣和使用,但是,單獨(dú)的厭氧污水處理技術(shù)還不能使處理出水滿足排水的要求,必須在經(jīng)過必要的后續(xù)處理的才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),目前又被冷落下來。為了便于后續(xù)處理,必須重視厭氧沼氣池建設(shè),既可以利用產(chǎn)生的沼氣,又為后續(xù)簡(jiǎn)易生態(tài)化處理提供條件。
3.4資金保障
將鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村污水處理建設(shè)、運(yùn)行費(fèi)用根據(jù)各地實(shí)際情況分別納入各級(jí)、中央財(cái)政預(yù)算,即困難的納入中央財(cái)政預(yù)算,有條件的納入各級(jí)預(yù)算,確保建設(shè)及穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。
3.5國(guó)家制定政策,購買社會(huì)服務(wù)
鼓勵(lì)社會(huì)積極參與建設(shè)、運(yùn)營(yíng)當(dāng)中,制定合理的噸水建設(shè)投資、運(yùn)行費(fèi)用政策,改變目前按建設(shè)成本、運(yùn)行費(fèi)用再購買服務(wù),避免追求高技術(shù)、高投資、高運(yùn)行費(fèi)用現(xiàn)狀。
參考文獻(xiàn)
[1]候慧.我國(guó)農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀及建議[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2014(2):138-139.[2]周盛兵,唐亞梅.關(guān)于鎮(zhèn)村生活污水處理設(shè)施運(yùn)行管理的思考[J].2014(3):96-98.
第二篇:鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝方案
鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝方案
一、目前農(nóng)村水環(huán)境現(xiàn)狀有幾個(gè)特點(diǎn):
第一、缺乏污水收集和處理設(shè)施,污水直排。我國(guó)95%以上村莊和90%以上的小集鎮(zhèn)都沒有完善的污水收集和處理設(shè)施,產(chǎn)生的生活污水和部分工業(yè)廢水,幾乎是未經(jīng)任何處理直接排入村鎮(zhèn)的水體(河道、池塘、地下水等),造成村鎮(zhèn)水體的嚴(yán)重污染。
第二、水體污染嚴(yán)重。由于污水長(zhǎng)期直接排入水體,加之村鎮(zhèn)水體通常較小,地區(qū)水體的流動(dòng)性也較小,環(huán)境容量十分有限,造成的結(jié)果就是不但水體喪失了應(yīng)有的功能,而其還嚴(yán)重破壞了村鎮(zhèn)的整體環(huán)境和景觀。黑臭河道、池塘和富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊已成為普遍現(xiàn)象。
第三、水環(huán)境污染和破壞還會(huì)產(chǎn)生連帶污染效應(yīng),影響健康。研究表明,許多疾病的發(fā)生都是與水環(huán)境休戚相關(guān)的。水體污染有可能促進(jìn)一些惡性疾病的發(fā)生。
第四、缺乏有針對(duì)性的先進(jìn)適用污水處理技術(shù)。由于村鎮(zhèn)污水 具有排水量小兒分散、水質(zhì)波動(dòng)比較大等特點(diǎn),以及與城市相比,村鎮(zhèn)在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等條件上的差異,在村鎮(zhèn)污水處理上不宜采用較為成熟的城市污水工藝,而一些所謂的生態(tài)型工藝往往不能滿足處理要求,或缺乏實(shí)施的條件(如土地資源)。而應(yīng)采用一些工藝簡(jiǎn)潔、處理效果好,占地省、能耗低、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便、二次污染少的先進(jìn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理工藝方案,采用分散式方式進(jìn)行處理。
從技術(shù)層面上來講,造成我國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理率非常低的另外一個(gè)原因就是缺乏先進(jìn)實(shí)用的處理工藝,國(guó)家環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域“十五”計(jì)劃和“十一五”規(guī)劃都將開發(fā)因地制宜的小規(guī)模廢水處理與資源化技術(shù)與工藝作為重點(diǎn)研究領(lǐng)域。盡管城市生活污水二級(jí)生物處理技術(shù)發(fā)展比較完善,但目前很難普及應(yīng)用于村鎮(zhèn)生活污水的治理,這主要是因?yàn)槌鞘形鬯幚韽S投資高,而且在建成后運(yùn)行費(fèi)用較大。
即使是在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家,針對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水分散處理,現(xiàn)在也很少采用較復(fù)雜的二級(jí)生物處理技術(shù),而通常采用一些相對(duì)簡(jiǎn)單的生態(tài)化污水處理技術(shù),包括人工濕地、氧化塘、土地處理系統(tǒng)等。但應(yīng)用這些生態(tài)化技術(shù)處理污水,通常要在一定的條件下才能取得穩(wěn)定的處理效果和維持系統(tǒng)的長(zhǎng)期正常運(yùn)行,如較低的水力負(fù)荷和有機(jī)負(fù)荷及較長(zhǎng)的HRT,這就要求有較大的可以利用的場(chǎng)地。而歐美的發(fā)達(dá)國(guó)家鄉(xiāng)村的人口密度低,有大量可以利用的土地資源,同時(shí)人均用水量較高(可達(dá)200-300 L/d),產(chǎn)生的污水濃度也較低,懸浮顆粒物較少。這樣就有條件在設(shè)計(jì)利用這些技術(shù)來處理村鎮(zhèn)污水時(shí),采用很低的水力負(fù)荷和污染負(fù)荷來保證系統(tǒng)的處理效果和正常運(yùn)行。如在法國(guó)常常采用二級(jí)或三級(jí)組合人工濕地來處理鄉(xiāng)村污水,這樣既可以使處理出水達(dá)到一個(gè)較高的標(biāo)準(zhǔn),有可以保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期正常運(yùn)行(有的系統(tǒng)已經(jīng)正常運(yùn)行20年以上)。盡管這些生態(tài)化污水處理技術(shù)在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家處理鄉(xiāng)村污水上取得了很好的效果,并且具有比較成熟的經(jīng)驗(yàn),但由于應(yīng)用的具體條件上的差異,使得我國(guó)很難直接利用這些技術(shù)來處理村鎮(zhèn)污水。第一,我國(guó)人口密度高,土地資源緊缺,除部分西部地區(qū)以外,在華東、華南、華中及華北等地區(qū),很難采用這些占地面積很大的技術(shù)。第二,我國(guó)村鎮(zhèn)的人均用水量50-100 L/d,較城市地區(qū)人均用水量150-200 L/d偏低,產(chǎn)生的污水濃度高,懸浮顆粒物多,經(jīng)常導(dǎo)致人工濕地系統(tǒng)堵塞,影響出水處理效果,甚至導(dǎo)致整個(gè)處理系統(tǒng)癱瘓。第三,由于鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)鄉(xiāng)村所產(chǎn)生的污水不僅僅是生活污水,常常包括部分工業(yè)廢水,這必然增加污水污染負(fù)荷,而在我國(guó)大部分村鎮(zhèn),在目前階段很難實(shí)行分流制排水系統(tǒng)。以上現(xiàn)實(shí)條件限制這些技術(shù)在我國(guó)的直接應(yīng)用,但可以對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),將其作為一種后續(xù)處理技術(shù),與其他先進(jìn)處理技術(shù)優(yōu)化組合。如高通量潛流人工濕地被可以設(shè)計(jì)為其他處理技術(shù)的后續(xù)處理工藝,由于其進(jìn)水COD及SS等濃度已大大降低,這樣就基本解決了濾床堵塞問題,同時(shí)也為提高水力負(fù)荷提供了可能。同時(shí)通過增大填料的粒徑,一方面達(dá)到保證濾床不堵塞的目標(biāo),另一方面,可以大大提高水力負(fù)荷,減少占地面積。另外通過選擇功能性脫氮除磷填料,分段配置,達(dá)到分別去除有機(jī)物、氨氮和溶解性磷的目的,從而提高人工濕地的脫氮除磷效率,提高出水水質(zhì)。
目前,針對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水(每天10m3-2000m3排水量)分散式處理,國(guó)內(nèi)外主要采用三大類技術(shù)和工藝。一類是借鑒城市污水處理廠二級(jí)生化處理的成功經(jīng)驗(yàn),將一些傳統(tǒng)的城市污水處理廠二級(jí)生化處理工藝小型化,應(yīng)用于村鎮(zhèn)分散式污水處理。如SBR、氧化溝、A/O,甚至A2/O,甚至MBR等等。僅從技術(shù)的角度來講,這些技術(shù)和工藝都比較成熟,可以滿足污水處理的要求。但是,這些技術(shù)和工藝通常都比較復(fù)雜,需要的設(shè)備也比較多。因此,投資相對(duì)較大、系統(tǒng)維護(hù)管理較為復(fù)雜、能耗及運(yùn)行管理費(fèi)用高,并且還可能產(chǎn)生一些二次污染問題。這樣的處理系統(tǒng)與我國(guó)村鎮(zhèn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的實(shí)際情況很不適應(yīng)。其結(jié)果是化了大量投資,建成的污水處理廠(站),也因?yàn)楦甙旱倪\(yùn)行費(fèi)用、缺乏正常的維護(hù)管理(沒有相應(yīng)的技術(shù)力量)等原因而處于非正常運(yùn)行或停止運(yùn)行的狀態(tài),根本沒有起到處理污水,保護(hù)水環(huán)境的作用。即使是在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家,這種情況也很普遍。
第二類是采用一些相對(duì)簡(jiǎn)單的生態(tài)化污水處理技術(shù),包括人工濕地、氧化塘、土地處理系統(tǒng)等。這類技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、投資小、低能耗、維護(hù)簡(jiǎn)便、環(huán)境友好等,缺點(diǎn)是處理效率較低,通常要在一定的條件下才能取得穩(wěn)定的處理效果和維持系統(tǒng)的長(zhǎng)期正常運(yùn)行,如較低的水力負(fù)荷和有機(jī)負(fù)荷及較長(zhǎng)的HRT,這就要求有較大的可以利用的場(chǎng)地。以下列舉幾種常用的技術(shù)。
土壤滲濾系統(tǒng)主要可用于水量較?。ㄈ斯竦厥且环N具有較廣泛應(yīng)用的污水處理新技術(shù),其特點(diǎn)是出水水質(zhì)好、具有較強(qiáng)的氮磷處理能力、運(yùn)行維護(hù)方便、管理簡(jiǎn)單、投資及運(yùn)行費(fèi)用低,比較適合于資金少、能源短缺和技術(shù)人才缺乏的中小城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村。但同土壤滲濾系統(tǒng)相似,傳統(tǒng)的人工濕地技術(shù)也存在處理效率較低、占地面積過大、容易堵塞造成系統(tǒng)癱瘓等缺點(diǎn)。但是,接合我國(guó)村鎮(zhèn)的具體情況,可以通過對(duì)人工濕地結(jié)構(gòu)和填料系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),形成高通量人工濕地技術(shù),將其與其他先進(jìn)處理技術(shù)優(yōu)化組合,作為一種后續(xù)處理技術(shù),這樣既可以克服人工濕地系統(tǒng)易堵塞占地面積大等固有缺點(diǎn),保證系統(tǒng)正常運(yùn)行,又可以提高出水水質(zhì),同時(shí)還可以美化環(huán)境。
氧化塘(包括藻類塘和植物塘)技術(shù)也有類似的缺點(diǎn)和不足,在我國(guó)村鎮(zhèn)目前的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件下,單獨(dú)使用很難取得滿意的效果。
第三類是厭氧處理技術(shù),與傳統(tǒng)的好氧生物技術(shù)相比厭氧生物處理技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、能耗低、產(chǎn)泥量小、營(yíng)養(yǎng)需求少、對(duì)水源的適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn),因而厭氧技術(shù)受到了廣泛的重視。以厭氧反應(yīng)器為主的厭氧處理系統(tǒng)是一種低成本的廢水處理技術(shù),同時(shí)又能回收利用能源。包括我國(guó)在內(nèi)的大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家都面臨嚴(yán)重的環(huán)境問題,且能源短缺、資金不足,需要既有效、簡(jiǎn)單而費(fèi)用低廉的技術(shù),因此厭氧生物技術(shù)特別適合我國(guó)國(guó)情。對(duì)于農(nóng)村生活污水處理來說,可以把人、畜糞便,農(nóng)作物秸稈、雜草、樹葉和農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)的有機(jī)廢水等加入到厭氧沼氣池內(nèi)與生活污水同時(shí)進(jìn)行厭氧處理,產(chǎn)生的沼氣可以用作浴室和家庭用炊能源。污水厭氧產(chǎn)沼氣技術(shù)已在我國(guó)一些地方得到了有效推廣和使用。但是,單獨(dú)的厭氧污水處理技術(shù)還不能使處理出水滿足排水的要求,必須在經(jīng)過必要的后續(xù)處理的才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。因此,對(duì)我國(guó)村鎮(zhèn)污水處理而言,在一些有條件的村鎮(zhèn),尤其是那些既有生活污水污染,又有工業(yè)或養(yǎng)殖廢水污染的村鎮(zhèn),將厭氧生物處理作為一項(xiàng)前處理技術(shù)是一個(gè)很好的選擇。
二、技術(shù)工藝
1.組合式復(fù)合生物濾池
新型組合式復(fù)合生物濾池反應(yīng)器,新型復(fù)合生物濾池反應(yīng)器由于采用了特殊的組合式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和復(fù)合濾料,不僅克服了傳統(tǒng)生物濾池易堵塞等缺點(diǎn),還極大地提高了反應(yīng)器的處理效率和穩(wěn)定性,具有處理效果好,處理效率高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,建造成本低廉,占地省,低能耗(僅水力提升,無其他能耗),操作管理簡(jiǎn)便,運(yùn)行費(fèi)用低等多方面的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)反應(yīng)器還具有一定的脫氮除磷能力,并且耐沖擊負(fù)荷。因此,特別適合于具有水量較小、水質(zhì)水量日變化較大等特點(diǎn)村鎮(zhèn)污水處理。處理出水水質(zhì)可達(dá)到國(guó)家一級(jí)B(GB18918-2002)標(biāo)準(zhǔn),可回用于農(nóng)田灌溉或綠化。由此可見,將此項(xiàng)技術(shù)用于我國(guó)村鎮(zhèn)污水分散式處理具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
2.復(fù)合厭氧技術(shù)
利用多種厭氧微生物的生理生態(tài)作用特性相互依賴和協(xié)調(diào)作用組成的微生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)生活污水中污染物的無害化。合理的厭氧池結(jié)構(gòu)、污水回流比,優(yōu)質(zhì)的填料增強(qiáng)了系統(tǒng)的微生物截留能力,保障了系統(tǒng)良好的水力混合條件,從而使復(fù)合厭氧池具有高效的污水處理能力。具有工藝簡(jiǎn)單、能耗低、產(chǎn)泥量小、營(yíng)養(yǎng)需求少、對(duì)水源的適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
3.高負(fù)荷人工濕地技術(shù)
通過精選填料和優(yōu)化結(jié)構(gòu),大大提高了人工濕地的水力負(fù)荷,污水進(jìn)入到人工濕地內(nèi),通過填料-土壤-植物系統(tǒng)在物理、化學(xué)和生物綜合作下有效去除有機(jī)物、氮和磷。工藝簡(jiǎn)單,維護(hù)方便。
此外,污水寶發(fā)展集預(yù)處理、二級(jí)處理和深度處理于一體的中小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理一體化設(shè)備,是國(guó)內(nèi)外污水分散處理發(fā)展的一種趨勢(shì),在鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理中具有廣闊的應(yīng)用前景。污水寶的一體化設(shè)備主要采用厭氧-好氧-二沉池組合工藝,兼具降解有機(jī)物和脫氮的功能, 其出水BOD5
第三篇:新農(nóng)村生活污水處理工藝
前言
“十一五”規(guī)劃提出了建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的重大歷史任務(wù),并明確了“生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、村容整潔、管理民主”的建設(shè)目標(biāo)。加強(qiáng)農(nóng)村生活污水的處理,是村容整治的組成部分,也是社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的重要內(nèi)容。2008年10月初,市委涂勇副書記調(diào)研西湖村,提出了要以西湖村為示范典型的“政府引導(dǎo)、農(nóng)民主體、社會(huì)參與、部門支持、城鄉(xiāng)共建”的新農(nóng)村建設(shè)模式。
農(nóng)村生活污水造成的環(huán)境污染不僅是農(nóng)村水源地潛在的安全隱患,還會(huì)加劇淡水資源危機(jī),使耕地危機(jī)得不到有效保障,危害農(nóng)村的生存發(fā)展。因此,加強(qiáng)農(nóng)村生活污水收集、處理與資源化設(shè)施建設(shè),避免因生活污水直接排放二引起的農(nóng)村河道、土壤和農(nóng)產(chǎn)品污染,確保農(nóng)村水源的安全和農(nóng)民身心健康,是新農(nóng)村建設(shè)中加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、推進(jìn)村莊整治工作的重要內(nèi)容,也是農(nóng)村人居環(huán)境改善需要解決的迫切問題。
全國(guó)農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水約80多億噸,而96%的村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)。生活污水隨意排放,嚴(yán)重污染了農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境,直接威脅廣大農(nóng)民群眾的身體健康以及農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。一方面,未經(jīng)處理的生活污水自流到地勢(shì)低洼的河流、湖泊和池塘等地表水體中,嚴(yán)重污染各類水源;另一方面,生活污水也是疾病傳染擴(kuò)散的源頭、容易造成部分地區(qū)傳染病、地方病和人畜共患疾病的發(fā)生與流行。目前全國(guó)農(nóng)村的自來水普及率只有34%左右,還有3億多農(nóng)民存在飲水安全問題。在浙江省麗水市農(nóng)民家庭用水水質(zhì)的抽樣檢測(cè)結(jié) 果中,63個(gè)水樣中大腸桿菌、渾濁度等主要指標(biāo)超標(biāo)的占72%。水源地水質(zhì)低的狀況與農(nóng)村生活污水未經(jīng)處理直接排放有直接因果關(guān)系。
與城市生活污水相比較,農(nóng)村生活污水具有自身特色:
1、農(nóng)村人口居住相對(duì)分散;
2、無統(tǒng)一污水收集管網(wǎng);
3、以家庭生活污水為主(部分區(qū)域有農(nóng)家樂);
4、部分地區(qū)存在小型工廠和作坊。
目前這部分農(nóng)村生活污水(部分生活污水中混有工業(yè)廢水)不經(jīng)處理均直排入周邊河道中,對(duì)農(nóng)村周邊水環(huán)境造成嚴(yán)重污染,造成水體發(fā)黑發(fā)臭,對(duì)周邊農(nóng)村居民的身體健康造成巨大的威脅,嚴(yán)重影響了周邊農(nóng)村居民的正常生活與農(nóng)耕,直接阻礙了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,因此必須盡快完成這些自然村落的污水整治與改造。
一、工程概況
1.1工程名稱
×××××××生活污水處理工程。
1.2編制依據(jù)
⑴《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002; ⑵ 設(shè)計(jì)大你為對(duì)周圍環(huán)境狀況的調(diào)查與監(jiān)測(cè)資料;
⑶ “七五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目成果《城市污水土地處理利用設(shè)計(jì)手冊(cè)》,中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社; ⑷ 《城市污水土地處理技術(shù)指南》。國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局科技標(biāo)準(zhǔn)司編,1997;
⑸《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50069-2002 ⑹《給水排水構(gòu)筑物施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50104-2002 ⑺《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50014-2006 ⑻《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2002 ⑼《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》,中國(guó)建設(shè)工業(yè)出版社; ⑽《地下防水工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50208-2002
1.3編制原則
⑴ 處理后生活污水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002中的一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)。
⑵從水務(wù)一體化的角度,科學(xué)論證污水量,優(yōu)化系統(tǒng)布局,保護(hù)水環(huán)境。污水處理與綜合利用相結(jié)合,構(gòu)建人與自然和諧發(fā)展的優(yōu)美生境。
⑶以改善人居環(huán)境為目標(biāo),走可持續(xù)發(fā)展道路。
⑷設(shè)計(jì)布局與周邊環(huán)境相容,滿足人與自然和諧共生的要求。依據(jù)生態(tài)、景觀和高效處理的原則,盡量利用現(xiàn)有條件,降低污水處理的維護(hù)運(yùn)行費(fèi),使其運(yùn)行管理方便。1.4編制目的
通過充分調(diào)查研究和收集、分析資料的基礎(chǔ)上,達(dá)到如下目的: ⑴ 論述建設(shè)污水就地處理工程的必要性和可行性。⑵ 對(duì)污水處理工藝進(jìn)行選擇。
⑶ 對(duì)污水處理系統(tǒng)的位臵和面積進(jìn)行論證。
⑷ 對(duì)污水的收集、處理和處臵工藝、工程投資進(jìn)行技術(shù)可靠性、經(jīng)濟(jì)合理性、實(shí)施可能性以及環(huán)境影響等多方面綜合比較和論證。⑸ 根據(jù)投資估算,提出資金籌措方式以及項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度、通過以上研究工作,為項(xiàng)目決策提供科學(xué)依據(jù)。
1.5工程建設(shè)的必要性
1.5.1建設(shè)本項(xiàng)目是改善環(huán)境質(zhì)量的需要
根據(jù)現(xiàn)狀以及調(diào)查資料顯示,為進(jìn)一步改善×××生產(chǎn)生活條件,統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展,加快農(nóng)村現(xiàn)代化、城鄉(xiāng)一體化建設(shè)進(jìn)程,西湖村建設(shè)規(guī)劃以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),以可持續(xù)發(fā)展為原則,以“致富門道明晰,基礎(chǔ)設(shè)施完善,社保體系建立,社會(huì)和諧穩(wěn)定”為主要任務(wù),努力探索具有新洲特色的新農(nóng)村建設(shè)之路。
水環(huán)境質(zhì)量惡劣,嚴(yán)重影響廣大居民的身心健康和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展,通過在各自然村實(shí)施污水收集和就地處理,可以減少污水對(duì)地下水的污染及污水直接排放對(duì)河道的污染,使農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境得到改善,對(duì)人民的生活質(zhì)量起到積極的作用。1.5.2建設(shè)本項(xiàng)目是社會(huì)主義農(nóng)村建設(shè)的需要
隨著人民群眾生活水平的提高和全面建設(shè)小康社會(huì)的推進(jìn),全社會(huì)都在向“生產(chǎn)發(fā)展、生活寬裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主”社會(huì)主義新農(nóng)村邁進(jìn),改善生活環(huán)境,整治村容村貌,消除臟、亂、差成為當(dāng)前人民群眾的迫切要求。根據(jù)黨的十六屆五中全會(huì)提出的建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的重大歷史人物和××市“加快農(nóng)村城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程”精神,結(jié)合×××的實(shí)際情況,計(jì)劃對(duì)××村的農(nóng)村進(jìn)行水環(huán)境治理和水生態(tài)建設(shè),對(duì)村內(nèi)污水進(jìn)行必要的收集和處理,對(duì)排水管網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃建設(shè),顯得十分重要。1.5.3 對(duì)其他各自然村的污水治理起著積極的示范作用
通過對(duì)本項(xiàng)目的事實(shí),進(jìn)行區(qū)域內(nèi)生活污水處理的試點(diǎn)工程建設(shè),探求適合農(nóng)村的污水收集和處理的方式方法,對(duì)解決其他各村的污水出路提供經(jīng)驗(yàn),起著示范作用。不僅順應(yīng)中央和××市新農(nóng)村建設(shè)政策的方向,為老百姓實(shí)實(shí)在在做了實(shí)事,也為郊區(qū)河道建設(shè)與管理減輕壓力。
二、處理工藝技術(shù)選擇 2.1概述
農(nóng)村生活污水處理技術(shù)多種多樣,近年來,在全國(guó)各地都在農(nóng)村生活污水處理的試點(diǎn)工程,在原有的技術(shù)之上開發(fā)出了眾多的污水處理技術(shù),除傳統(tǒng)的集中式污水處理廠外,還有土地處理系統(tǒng),人工濕地污水處理系統(tǒng)、生物接觸氧化槽、生態(tài)塘污水處理系統(tǒng),土壤滲濾污水處理系統(tǒng)。厭氧沼氣池污水處理技術(shù),各種有(無)動(dòng)力式地埋式(半地埋式、地面式)污水處理設(shè)備等新興的污水處理方式。
農(nóng)村生活污水處理與利用技術(shù)目前缺乏專著、技術(shù)規(guī)范的參考,農(nóng)村居民區(qū)規(guī)模較小,污水排放分散、水質(zhì)污染濃度較城鎮(zhèn)的低、管網(wǎng)收集系統(tǒng)滯后且有些地區(qū)收集較為困難,同時(shí)多數(shù)情況下居民區(qū)又 具有緊鄰耕地、綠化帶、林地、低洼地、水塘和廢棄地等優(yōu)點(diǎn),因此要結(jié)合上述進(jìn)行處理工藝的合理選擇。農(nóng)村污水處理的思路和技術(shù)路線不同于城市污水處理,更適合采用環(huán)境生態(tài)工程為主、環(huán)境工程為輔的技術(shù)路線。因此,在這一技術(shù)路線和治理思路指導(dǎo)下,選擇一些可能形成農(nóng)村生活污水處理與資源化利用的工藝技術(shù)比較。
本工程范圍內(nèi)處理的進(jìn)水為分散居民農(nóng)戶的生活污水,要求建設(shè)投資省、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單,且相對(duì)獨(dú)立的工藝,本方案選擇適合于本工程的工藝,即一體化污水處理設(shè)備,人工濕地處理系統(tǒng)及土壤滲濾污水處理系統(tǒng)進(jìn)行比選。2.2一體化污水處理設(shè)備
一體化污水設(shè)備和裝臵較多,形式也多樣,主要是針對(duì)污水排放量少的工業(yè)企業(yè),未截污又缺乏土地的城市或居住較為分散的農(nóng)村,以及小型的廠礦、醫(yī)院、賓館等地方的污水處理方式。有的裝臵利用如硅藻土凈化水質(zhì);有的則是在裝臵內(nèi)利用動(dòng)力消解污染成分。發(fā)展集預(yù)處理、二級(jí)處理和深度處理于一體的中小型污水處理一體化裝臵,是國(guó)外污水分散處理發(fā)展的一種趨勢(shì)。
日本研究的一體化裝臵主要采用厭氧—好氧—二沉池組合工藝,近年來開發(fā)的膜處理技術(shù)、可對(duì)BOD5和TN進(jìn)行深度處理。歐洲許多國(guó)家開發(fā)了以SBR、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器、生物轉(zhuǎn)盤和滴濾池技術(shù)為主,結(jié)合化學(xué)除磷的小型污水處理集成裝臵,近年來,我國(guó)在集成化小型污水處理裝臵的開發(fā)、研制和應(yīng)用方面也開始了一些有益的實(shí)踐,雖然我國(guó)許多環(huán)保公司開發(fā)了許多形式各異的無動(dòng)力、少動(dòng)力或 低能耗型集成化污水處理裝臵,但這些裝臵的實(shí)際運(yùn)行效果尚缺乏系統(tǒng)地信息。
一體化污水處理系統(tǒng)具有如下的優(yōu)點(diǎn):
1、占地小,可埋入地表下。
2、全自動(dòng)控制,不需人員管理。
3、無污泥回流。
4、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。
5、噪聲低、無異味。
6、使用壽命長(zhǎng)。
本工藝適合于無可利用空閑地、處理程度要求較高的小型分散村落,以及農(nóng)村賓館,別墅區(qū)的生活污水處理。處理出水可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002中的一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)。2.3人工濕地污水處理技術(shù)
美國(guó)聯(lián)邦管理機(jī)構(gòu)曾這樣定義“濕地”的概念,認(rèn)為濕地就是那些經(jīng)?;蚓S持被地表水或地下水淹沒飽和,在一般情況下,被飽和的土地適合用于特有生物普遍生長(zhǎng)的區(qū)域。所謂“人工濕地”是指在人工模擬天然條件下,建造一個(gè)不透水層、使挺水植物生長(zhǎng)在一個(gè)處于飽和狀態(tài)基質(zhì)上的一個(gè)濕地系統(tǒng)。
人工濕地(Constructed Wetlands)處理系統(tǒng)源于對(duì)自然濕地的模擬,它利用自然生態(tài)系統(tǒng)中植物、基質(zhì)和微生物三者的協(xié)同作用來實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的凈化作用。濕地系統(tǒng)是由按一定級(jí)配充填的基質(zhì)/填料(石 等)組成,并在床表種植經(jīng)篩選具有處理性能好、成活率高、抗水性強(qiáng)、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、美觀確具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物(蘆葦?shù)龋?,?gòu)成獨(dú)特的動(dòng)植物生態(tài)系統(tǒng)。當(dāng)水通過系統(tǒng)時(shí),經(jīng)過濾、媳婦、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解等作用,使水質(zhì)得到凈化。當(dāng)基質(zhì)為碎石或沙石材料時(shí),這類人工濕地有較好的去除有機(jī)污染物的能力,但脫氮除磷的能力較低。以土壤為基質(zhì)的下行流垂直天壤濕地,以土壤為基質(zhì)或以有脫氮除磷能力的復(fù)合基質(zhì)為填料的人工濕地具有很好的去除N、P的效果,通常N去除率≧85%,P去除率≧95%,該技術(shù)在西歐、北美、澳大利亞和新西蘭等國(guó)家得到了廣泛應(yīng)用。
人工濕地適宜處理污染濃度或負(fù)荷較低的污水,其處理污染負(fù)荷一般低于傳統(tǒng)二級(jí)生物處理法,但COD、BOD、N、P病原菌去除率高于傳統(tǒng)二級(jí)生物處理法,處理出水水質(zhì)更優(yōu)且穩(wěn)定。
人工濕地系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):
1、建造和運(yùn)行費(fèi)用遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)污水處理廠。
2、易于維護(hù),技術(shù)含量低。
3、可進(jìn)行有效可靠的污水處理。
4、能耐受水力和污染負(fù)荷的沖擊。
5、可直接或間接提供效益,如造紙?jiān)?、綠化、野生動(dòng)物棲息、娛樂和教育。
荷蘭、北美等對(duì)濕地的大規(guī)模應(yīng)用始于二十世紀(jì)六十年代,我國(guó)在“七五”期間開始人工濕地的研究,人工濕地系統(tǒng)作為一種充分利用天然凈化處理能力的污水處理技術(shù)得到越來越多的關(guān)注。2.4 土壤滲濾污水處理系統(tǒng)
地下土壤滲濾法在我國(guó)日益受到重視.中科院沈陽應(yīng)用生態(tài)所“七五”~“九五”期間的研究和過程示范表明,在我國(guó)北方寒冷地區(qū)利用地下土壤滲濾法處理生活污水是可行的,且出水能夠作為中水回用,其中最典型的實(shí)例是處理沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)生樓生活污水的中水回用工程.1992年北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院對(duì)地下土壤毛管滲濾法處理生活污水的凈化效果和綠地利用進(jìn)行了研究.清華大學(xué)在2000年國(guó)家科技部重大專項(xiàng)中,在昆明市呈貢縣的農(nóng)村地區(qū)推廣應(yīng)用地下土壤滲濾系統(tǒng),取得了良好效果.土壤滲濾凈化系統(tǒng)是一種基于自然生態(tài)原理,以節(jié)能、省資源作為指導(dǎo)思想,予以工程化、實(shí)用化而創(chuàng)作出的一種新型小規(guī)模的污水凈化工藝技術(shù)。綜合利用土壤—填料—微生物—植物共同作用處理生活污水的復(fù)合凈化工藝。該工藝具有以下優(yōu)點(diǎn):
⑴ 整個(gè)處理裝臵放在地下,故不損害景觀,不占用地表面積。⑵ 凈化出水水質(zhì)良好、穩(wěn)定、可用于農(nóng)業(yè)灌溉。⑶ 對(duì)進(jìn)水負(fù)荷的變化適應(yīng)性強(qiáng),能耐受沖擊負(fù)荷。⑷ 不受外界氣溫影響,或影響很小.⑸ 不易堵塞
⑹ 在去除BOD同時(shí),能去除氨、磷。
⑺ 建設(shè)容易,維護(hù)簡(jiǎn)便,基建投資少,運(yùn)行費(fèi)用低。⑻ 污泥產(chǎn)生少,污泥處臵或處理費(fèi)用低 ⑼ 不污染地下水等。在日本,這種技術(shù)正方興未艾,迄今已興建了20000余套此類凈化設(shè)施。在美國(guó),據(jù)統(tǒng)計(jì)農(nóng)村及零星分散建造的家庭住宅有36%采用了土壤滲濾溝系統(tǒng)。前蘇聯(lián)也曾組織了一些科研、設(shè)計(jì)和建筑單位對(duì)開發(fā)、應(yīng)用此類小型凈化構(gòu)筑物作了大量工作,在制定工藝流程、凈化方法、構(gòu)筑物或是設(shè)施以及泵站等方面完成了系列工作,做到了定型化、系列化、并制定了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。2.5 方案選擇
農(nóng)村村鎮(zhèn)生活污水有以下特征和處理要求:
⑴ 村鎮(zhèn)人口較少,分布廣而且分散,生活污水水質(zhì)、水量波動(dòng)性大,排水管網(wǎng)很不健全。
⑵ 村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)力量薄弱,因此污水處理應(yīng)充分考慮造價(jià)低,運(yùn)行費(fèi)用少、低能耗或無能耗的工藝。
⑶ 村鎮(zhèn)缺乏污水處理專業(yè)人員,所選工藝應(yīng)運(yùn)行管理簡(jiǎn)單,維護(hù)方便。
土壤滲濾污水系統(tǒng)與其它處理技術(shù)相比具有高效率、低投資、低運(yùn)行費(fèi)、低維護(hù)技術(shù)、低能耗等優(yōu)點(diǎn),且床體填充改良后的土壤,便于就地取材,因此土壤滲濾污水處理系統(tǒng)更適用于本工程。
三、工程設(shè)計(jì)
3.1 工藝流程及技術(shù)說明 3.1.1工藝流程圖
3.1.2工程流程說明
⑴
化糞池
化糞池的功能主要是截留生活污水中糞便等殘?jiān)?,?duì)糞便等發(fā)酵處理,只有上清液流入污水收集的管道,能夠去除30%~40%的有機(jī)物質(zhì)。
化糞池的第一格為進(jìn)糞池,主要用于接納新鮮糞便,達(dá)到化糞和沉淀的作用,為下一步厭氧發(fā)酵提供條件;第二格為沉卵滅菌池,由于這里有良好的厭氧環(huán)境,可以對(duì)溢出進(jìn)糞池的糞便中飄蕩的蟲卵進(jìn)行沉降散出,糞渣進(jìn)行發(fā)酵分解,形成糞渣糞液兩層;第三格為排放池,當(dāng)糞液到達(dá)這里時(shí),已經(jīng)過深度厭氧發(fā)酵,其中的有機(jī)物、懸浮物已所剩無幾,同時(shí)將洗浴、廚房用水接入,進(jìn)行簡(jiǎn)單的沉淀預(yù)處理等。⑵ 格柵井
在化糞池出水口設(shè)臵簡(jiǎn)易攔渣格柵井,去除較大懸浮物,減輕后續(xù)處理負(fù)荷。定期有農(nóng)戶自行清理。⑶ 集水池
當(dāng)重力流污水管道埋深達(dá)到一定深度時(shí),由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)原因需要設(shè)臵泵站將污水提升.污水在進(jìn)入綜合池之前,首先進(jìn)入集水池,集 水池的作用主要是收集污水,集水池內(nèi)安裝有污水泵,污水泵間歇運(yùn)行,將污水提升入綜合池.⑷ 綜合池
綜合池為長(zhǎng)方形池體,廢水沿池體長(zhǎng)端自流入土壤滲濾系統(tǒng)中,在池底部設(shè)貯泥斗,污泥采用人工清理方式定期清理.農(nóng)村生活污水中的主要污染物為SS,污水經(jīng)過綜合池預(yù)處理后,SS至少能夠去除30%左右,為后續(xù)土壤滲濾池的處理減輕了壓力.⑸ 土壤滲濾系統(tǒng)
土壤滲濾系統(tǒng)式污水處理系統(tǒng)的主體部分,對(duì)污染物的去除起著主要作用.1、BOD的去除
BOD的去除機(jī)理包括土壤吸附和生物氧化作用。在慢速、快速和漫流系統(tǒng)中,BOD的去除基本上都在土壤表層進(jìn)行的,微生物的生長(zhǎng)和表層中形成的生物膜對(duì)污水中有機(jī)物的去除起主要作用,其主要反應(yīng)為氧化反應(yīng)。Amy認(rèn)為,在土壤滲濾過程中,有機(jī)物在滲流區(qū)內(nèi)的去除機(jī)理主要是生物降解,吸附只是一小部分。同時(shí)室內(nèi)土壤滲濾模擬試驗(yàn)結(jié)果表明,以參數(shù)DOC表明的有機(jī)物提供降解作用可以減少50%~60%;Quanrud的研究還表明對(duì)于二級(jí)和三級(jí)進(jìn)水(美國(guó)標(biāo)準(zhǔn),相當(dāng)于我國(guó)二、三級(jí)出水標(biāo)準(zhǔn))而言,經(jīng)過土壤滲濾處理系統(tǒng)的有機(jī)物出水你的基本上是一致的,說明穩(wěn)定的出水濃度并不依靠進(jìn)水的濃度,土壤滲濾系統(tǒng)有很大的緩沖能力。Gary Amy和Wilson等研究了在美國(guó)野外實(shí)驗(yàn)條件下,運(yùn)用土壤滲濾系統(tǒng)去除二級(jí)和三級(jí)污 染的可能性.結(jié)果表明,DOC和TOX(總有機(jī)鹵化物)的平均去除率分別為90%和80%.2、懸浮物(SS)的去除
通過土壤顆粒的吸附于過濾作用,投配污水懸浮物(SS)進(jìn)入土壤顆粒間隙中,幾乎可以全部由土壤截濾去除,滲出水SS值可達(dá)10mg/L以下.3、N的去除
生活污水中的氮以多種形式存在,主要由有機(jī)氮、銨態(tài)氮、硝酸態(tài)亞硝酸態(tài)氮等。對(duì)于一般生活污水而言,通過土地處理和植物吸收,污水中硝態(tài)氮等。對(duì)于一般生活污水而言,通過土地處理和植物吸收污水中硝態(tài)氮幾乎可被全部去除。硝態(tài)氮在隨滲水向下遷移時(shí),可通過反硝化作用最終變?yōu)榈獨(dú)?。反硝化作用、揮發(fā)和植物吸收式土地處理去除氮的主要途徑。土壤滲濾對(duì)有機(jī)物和氨氮的去除可以不斷地進(jìn)行下去,土壤含水層相當(dāng)于一個(gè)由好氧、缺氧、厭氧組合的生物反應(yīng)器。Kopchynski 認(rèn)為氮在各種情況下都能夠被有效的消化,但是即使為土壤滲濾系統(tǒng)提供反硝化后的進(jìn)水,反硝化也不能自動(dòng)進(jìn)行,因此土壤滲濾適合處理反硝化出水,這樣其出水總氮低于8mg/L,有機(jī)碳濃度低于6mg/L。雖然植物生長(zhǎng)也需要一定的氮,但是由于植物吸收形成的總氮去除率一般不會(huì)超過20%??刻岣咧参镂盏牡偭恳蕴岣呦到y(tǒng)的除氮能力,其上升空間不大,為系統(tǒng)提供良好的消化、反硝化條件是通過地下滲濾系統(tǒng)除氮能力的根本出路。
4、P的去除
土地處理系統(tǒng)中磷的去除主要通過土壤吸附固定與植物吸收實(shí)現(xiàn),在土地處理系統(tǒng)中,土壤作為一個(gè)磷的儲(chǔ)存庫,對(duì)磷具有極大的吸附固定能力,污水中99%的磷可吸附而貯存于土壤中。土壤對(duì)磷的吸附容量與土壤所含的黏土成分與鋁、鐵等金屬離子數(shù)量以及土壤PH值有關(guān)。一般來說,含有礦物質(zhì)多并具有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的土壤對(duì)磷具有更大的吸附固定能力。土地處理系統(tǒng)除磷工藝主要是在缺氧及厭氧過程條件下運(yùn)行的,因此缺氧及厭氧過程中土壤微生物對(duì)基質(zhì)的利用率是該工藝在低碳源情況下正常運(yùn)行的主要因素,控制進(jìn)水的BOD5/TP和COD/TP以及污水在土壤中的停留時(shí)間,是提高除磷的關(guān)鍵。土壤對(duì)磷有較強(qiáng)的吸附特性,一般可以確定為2000mgP/100g土壤。
5、痕量有機(jī)物的去除
近年來,人們對(duì)痕量有機(jī)物在環(huán)境中的生態(tài)行為、歸宿以及對(duì)人體健康的短期、長(zhǎng)期影響尤為關(guān)注。美國(guó)EPA所列的優(yōu)先污染物有88%是痕量有機(jī)物,我國(guó)也很重視該類物質(zhì)的研究與監(jiān)測(cè)工作。痕量有機(jī)物在土地處理系統(tǒng)中的去除主要是由于揮發(fā)、光解和生物降解。一般來說,各種類似的土地處理系統(tǒng)對(duì)痕量有機(jī)物均有很高而且穩(wěn)定的凈化效果。但此類物質(zhì)在土壤-植物系統(tǒng)中的積累和長(zhǎng)期生態(tài)效應(yīng)一直是人們所關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一.通過點(diǎn)源控制和預(yù)處理措施,盡量避免此類物質(zhì)進(jìn)入土地處理系統(tǒng),仍然是土地處理系統(tǒng)長(zhǎng)期安全運(yùn)行的保證.6、病原體的去除
土壤滲濾就地處理系統(tǒng)作為一種生態(tài)處理系統(tǒng),處理對(duì)以上污染物的去除外,對(duì)某些微量元素和病原微生物也有一定的去除效果,病原體的去除通過土壤----植物系統(tǒng)的吸附、干燥、輻射、過濾、生物性吞噬等作用實(shí)現(xiàn),其中慢速滲濾和地下滲濾對(duì)病原體的去除最為有效。19世紀(jì)中期,科學(xué)家和醫(yī)生們就發(fā)現(xiàn),采用河水作飲用水源的城市比用地下水作為水源的城市霍亂等傳染病的發(fā)病率高很多。
第四篇:醫(yī)療污水處理工藝研究
醫(yī)療污水處理工藝研究
【摘要】隨著我國(guó)社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,國(guó)民生活水平的顯著提高,大眾對(duì)于環(huán)境保護(hù)、維護(hù)國(guó)家生態(tài)發(fā)展的要求也越來越高。由于醫(yī)療污水成分較為復(fù)雜,水質(zhì)可能存在較多種類的致病菌,對(duì)人類及動(dòng)物健康及自然環(huán)境造成危害較大,因此排入城市污水管網(wǎng)系統(tǒng)的污水必須經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)念A(yù)處理排污工藝后,才能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。本文將針對(duì)醫(yī)療污水處理工藝研究進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的分析和探究。
【關(guān)鍵詞】醫(yī)療;污水;處理工藝
前言:近年來,隨著我國(guó)醫(yī)療水平的提高和生態(tài)環(huán)境的不斷變化,醫(yī)療污水處理系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)和應(yīng)用已經(jīng)成為醫(yī)療機(jī)構(gòu)和環(huán)保志愿者共同關(guān)注的焦點(diǎn)。目前,醫(yī)療污水處理工藝在設(shè)計(jì)層面的不斷優(yōu)化,提高了我國(guó)居民的生活質(zhì)量,是未來醫(yī)療行業(yè)健康發(fā)展和保持我國(guó)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定的共同選擇。
一、醫(yī)療污水性質(zhì)
醫(yī)療污水,指的醫(yī)院通過城市排污管道向自然環(huán)境中排放的曾用于醫(yī)療工作的污水。醫(yī)療污水成分較為復(fù)雜,水質(zhì)可能存在較多種類的致病菌,對(duì)人類及動(dòng)物健康自然環(huán)境造成危害較大,因?yàn)槊總€(gè)醫(yī)院都不是不同的,并都有自己的理療特色,所以相對(duì)的醫(yī)療條件和醫(yī)療種類也不盡相同,其產(chǎn)生的醫(yī)療污水的成分、致病菌種類、排水量也都存在較大差異。調(diào)查顯示,通常在醫(yī)療污水中會(huì)含有大腸菌群和傳染性細(xì)菌、病毒等致病性微生物,化學(xué)需氧量、生物需氧量、酸性物、堿物、動(dòng)植物油等有毒有害物質(zhì),其中化學(xué)需氧量在 150毫克每升到350毫克每升之間,生物需氧量在80毫克每升到150 毫克每升之間,固體懸浮物在40毫克每升到120 毫克每升之間,酸堿度在7到8之間。學(xué)術(shù)界按照不同的水質(zhì),將醫(yī)療廢水分為三大類:普通生活污水、含有致病菌的臨床污水以及放射性污水。三種污水的水量變化并不大,同時(shí)不存在排放規(guī)律。其中致病微生物種類雜、數(shù)量多是醫(yī)療污水最顯著的特點(diǎn)[1]。
因?yàn)橐徊糠轴t(yī)療污水中具有放射性,導(dǎo)致醫(yī)療污水可能產(chǎn)生“三致效應(yīng)”即致突變效應(yīng)、致畸效應(yīng)和致癌效應(yīng);同時(shí),醫(yī)療污水中含有很多具有潛伏性的致病微生物,這些微生物能對(duì)人體健康造成不良影響,更將對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生長(zhǎng)久的負(fù)面影響。調(diào)查顯示,我國(guó)和世界范圍內(nèi)爆發(fā)的大規(guī)模傳染病都與飲用水源被污染有著直接關(guān)聯(lián)。當(dāng)代醫(yī)療廢水的治理方法主要有化學(xué)治理法、物理治理法和生物治理法三大類[2]。通常在醫(yī)療污水處理工藝選擇上,要按照排水的受納水體來決定,比如將污水排入具備污水集中處理能力的城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)通常采用一級(jí)處理工藝;當(dāng)污水排放到?jīng)]有污水集中處理能力的自然水域時(shí),需對(duì)污水進(jìn)行生物體污染、化學(xué)物質(zhì)污染及可能對(duì)環(huán)境造成物理性污染的有毒有害物質(zhì)進(jìn)行二級(jí)處理方式。與此同時(shí)還要依照醫(yī)療機(jī)構(gòu)的建設(shè)規(guī)模、醫(yī)療性質(zhì)和污水去向來進(jìn)行污水處理的工藝選擇,醫(yī)療污水在經(jīng)過處理后按照排放去向分為排入市政管道和自然水體兩類,一般采用一級(jí)處理、二級(jí)處理和消毒處理三種處理工藝。
二、理療廢水的處理工藝
當(dāng)代醫(yī)療廢水的治理方法主要有化學(xué)治理法、物理治理法和生物治理法三大類。
(一)一級(jí)處理
我國(guó)絕大部分的醫(yī)療污水經(jīng)過處理后流向城鎮(zhèn)的下水道系統(tǒng),其預(yù)處理通常為以去除致病微生物為目的一級(jí)處理。一級(jí)處理的處理方式是將污水注入化糞池再進(jìn)入調(diào)節(jié)池,最后進(jìn)入沉淀池使其混凝沉淀,對(duì)沉淀池出水進(jìn)行消毒。
(二)二級(jí)處理
綜合性醫(yī)療機(jī)構(gòu)的醫(yī)療污水為了達(dá)到醫(yī)療污水排放標(biāo)準(zhǔn)通常要對(duì)污水進(jìn)行二級(jí)處理。采用化學(xué)治理法、物理治理法和生物治理法聯(lián)用綜合處理工藝。醫(yī)療污水的二級(jí)處理方法可使用常規(guī)活性污泥法和生物接觸氧化法等工藝,處理方式與生活污水的二級(jí)處理比較相似。
(三)消毒處理
醫(yī)療污水消毒的消毒處理,目的是為了殺滅醫(yī)療污水中存在的各種致病微生物??煞譃槲锢硐痉ê突瘜W(xué)消毒法[3]。化學(xué)消毒法包括用次氯酸鈉、液氯等鹵素,陽離子表面活性劑等試劑進(jìn)行消毒處理,目前我國(guó)比較常用的是臭氧消毒法;物理消毒法有輻射法、紫外線法等消毒處理方法,目前比較常用的是紫外線消毒法。處理工藝都有的規(guī)模、性質(zhì)等綜合考慮,以求最優(yōu)化效果。
(四)主要構(gòu)筑物及參數(shù)
1.化糞池
化糞池,常規(guī)有效容積為200米左右,化糞池的主要作用是在厭氧微生物的作用下降解污水中的有機(jī)物,并去除一部分致病微生物。
2.格柵
設(shè)置格柵的目的是為了過濾化糞池出水的雜物,為后續(xù)設(shè)備的正常工作提供保障。醫(yī)療機(jī)構(gòu)的醫(yī)療廢水處理工程在選擇自動(dòng)機(jī)械格柵時(shí),應(yīng)該要格柵具備較好的耐腐蝕性,通常挑選以不銹鋼為主要材料的設(shè)備。格柵的常用設(shè)備寬度為500毫米,柵間距為10毫米。
3.調(diào)節(jié)池
均勻污水水質(zhì),降低污水水流對(duì)排污設(shè)備的沖擊,是調(diào)節(jié)池的核心要求。因此醫(yī)療機(jī)構(gòu)的醫(yī)療廢水處理工程調(diào)節(jié)池尺寸以長(zhǎng)5000毫米,寬4000毫米,高4000毫米為宜,池體進(jìn)行地埋式建筑方法。標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)池的有效容積為70立方米,有效水深3.4米,水力停留時(shí)間9小時(shí)。
4.混凝沉淀池
通過投加混凝劑已達(dá)到沉淀污水水體中懸浮物和顆粒物是混凝沉淀池的核心作用。醫(yī)療機(jī)構(gòu)的醫(yī)療廢水處理工程中混凝沉淀池的尺寸以長(zhǎng)2500毫米,寬2500毫米,高4500毫米為宜,并在混凝沉淀池池底的中央位置安裝水體導(dǎo)流管,使污水國(guó)混凝沉淀池重新流向化糞池,進(jìn)行下次過濾。
(五)事故預(yù)防措施
在醫(yī)療機(jī)構(gòu)的污水處理工程中,必須采取相對(duì)的設(shè)備事故預(yù)防措施:
1.在醫(yī)療污水的處理過程中,系統(tǒng)必須具有連續(xù)性和完整性,除了優(yōu)質(zhì)設(shè)備的選用外,還應(yīng)該保證備用設(shè)備的投入。
2.應(yīng)該在系統(tǒng)中采用雨污分流技術(shù),保證設(shè)備的正常運(yùn)行。
3.調(diào)節(jié)池應(yīng)該具備足夠的有效容積,以此污水水體水流、水壓對(duì)后續(xù)設(shè)備產(chǎn)生不良影響。
結(jié)論:結(jié)合以上分析與研究,筆者認(rèn)為醫(yī)療污水處理工藝在我國(guó)醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用和研究,是具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義的,雖然醫(yī)療污水的處理工藝的研究工作給醫(yī)院的經(jīng)營(yíng)、管理增加了一定難度,并提升了相應(yīng)成本。但是醫(yī)療污水處理工藝的進(jìn)步和提高將有助于提升我國(guó)醫(yī)療單位的周邊環(huán)境并為醫(yī)院建立良好的公眾形象??梢灶A(yù)見隨著我國(guó)對(duì)醫(yī)療污水處理工藝水平的不斷進(jìn)步,未來一定會(huì)有更加健康、高效、環(huán)保的醫(yī)療污水處理工藝出現(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]謝勝.上海市農(nóng)村生活污水處理工藝適用性評(píng)估與分類體系研究[D].華東師范大學(xué),2013.[2]李元??.新型經(jīng)濟(jì)型石材加工污水處理工藝研究開發(fā)[D].山東大學(xué),2012.[3]孫永健.小城鎮(zhèn)污水處理工藝研究[D].青島理工大學(xué),2014.
第五篇:常用生活污水處理工藝介紹及對(duì)比
? 幾種常用生活污水處理工藝的比較
一、概述
生活污水處理工藝目前已相當(dāng)成熟,其核心技術(shù)為活性污泥法和生物膜法,對(duì)活性污泥法(或生物膜法)的改進(jìn)及發(fā)展形成了各種不同的生活污水處理工藝,傳統(tǒng)的活性污泥法處理工藝在中小型生活污水處理已較少使用。根據(jù)污水的水量、水質(zhì)和出水要求及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,選用合理的污水處理工藝,對(duì)污水處理的正常運(yùn)行、處理費(fèi)用具有決定性的作用。
本文主要對(duì)生活污水幾種常用的處理工藝作簡(jiǎn)單介紹,包括氧化溝、序批式活性污泥法(SBR)、生物接觸氧化法、曝氣生物濾池(BAF)、A-0工藝、膜生物反應(yīng)器(MBR)等。
二、中小型生活污水處理工藝簡(jiǎn)介
典型的生活污水處理完整工藝如下:
污水——前處理 —— 生化法—— 二沉池——消毒—— 出水
| |
——-——污泥處理系統(tǒng)--
前處理也稱為預(yù)處理技術(shù),常用的有格柵或格網(wǎng)、調(diào)節(jié)池、沉砂池、初沉池等。
由于生活污水處理的核心是生化部分,因此我們稱污水處理工藝是特指這部分,如接觸氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法(包括厭氧和好氧)處理生活污水在目前是最經(jīng)濟(jì)、最適用的污水處理工藝,根據(jù)生活污水的水量、水質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)的條件而選擇不同的污水處理工藝對(duì)投資及運(yùn)行成本具有決定性的影響。下面就目前常用的生活污水處理工藝作一簡(jiǎn)介。
1、氧化溝工藝
氧化溝是活性污泥法的一種變形,其池體狹長(zhǎng),故稱為氧化溝。氧化溝有多種構(gòu)造型式,典型的有:A:卡羅塞式;B:奧巴爾型;C:交替工作式氧化溝;D:曝氣—沉淀一體化氧化溝
氧化溝技術(shù)已廣泛應(yīng)用于大中型城市污水處理廠,其規(guī)模從每日幾百立方米至幾萬立方米,工藝日趨完善,其構(gòu)造型式也越來越多。其主要特點(diǎn)是:進(jìn)出水裝置簡(jiǎn)單;污水的流態(tài)可看成是完全混合式,由于池體狹長(zhǎng),又類似于推流式;BOD負(fù)荷低,處理水質(zhì)良好;污泥產(chǎn)率低,排泥量少;
污泥齡長(zhǎng),具有脫氮的功能。
設(shè)計(jì)要點(diǎn):混合液懸浮固體濃度5000mg/l;生物固體平均停留時(shí)間,去除BOD5時(shí),取5~8天,當(dāng)要求硝化反應(yīng)時(shí)取10~30天;水力停留時(shí)間為20、24、36、48h,根據(jù)對(duì)處理水水質(zhì)要求而定;BOD—SS負(fù)荷(Ns)為0.03~0.07kgBOD/(kgMLSS.d);BOD容積負(fù)荷(Nv)為0.1~0.2 kgBOD/(m3.d);污泥回流比為50~150%;混合液在渠內(nèi)的流速為0.4~0.5m/s;溝底流速為0.3 m/s。
但氧化溝工藝與SBR和普通活性污泥工藝比較,能耗高,且占地面積較大。
2、A/O法
即厭氧—好氧污水處理工藝,流程如下:
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝,其特點(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料,池底曝氣對(duì)污水進(jìn)行充氧,并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)狀態(tài),以保證污水與污水中的填料充分接觸,避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。
該法中微生物所需氧由鼓風(fēng)曝氣供給,生物膜生長(zhǎng)至一定厚度后,填料壁的微生物會(huì)因缺氧而進(jìn)行厭氧代謝,產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會(huì)造成生物膜的脫落,并促進(jìn)新生物膜的生長(zhǎng),此時(shí),脫落的生物膜將隨出水流出池外。生物接觸氧化法具有以下特點(diǎn):
1、由于填料比表面積大,池內(nèi)充氧條件良好,池內(nèi)單位容積的生物固體量較高,因此,生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷;
2、由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多,水流完全混合,故對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力;
3、剩余污泥量少,不存在污泥膨脹問題,運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。
特點(diǎn) 生物接觸氧化法具有生物膜法的基本特點(diǎn),但又與一般生物膜法不盡相同。一是供微生物棲附的填料全部浸在廢水中,所以生物接觸氧化池又稱淹沒式濾池。二是采用機(jī)械設(shè)備向廢水中充氧,而不同于一般生物濾池靠自然通風(fēng)供氧,相當(dāng)于在曝氣池中添加供微生物棲附的填料,也可稱為曝氣循環(huán)型濾池或接觸曝氣池。三是池內(nèi)廢水中還存在約 2~5%的懸浮狀態(tài)活性污泥,對(duì)廢水也起凈化作用。因此生物接觸氧化法是一種具有活性污泥法特點(diǎn)的生物膜法,兼有生物膜法和活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)。
生物接觸氧化法凈化廢水的基本原理與一般生物膜法相同,就是以生物膜吸附廢水中的有機(jī)物,在有氧的條件下,有機(jī)物由微生物氧化分解,廢水得到凈化。
生物接觸氧化池內(nèi)的生物膜由菌膠團(tuán)、絲狀菌、真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物組成。在活性污泥法中,絲狀菌常常是影響正常生物凈化作用的因素;而在生物接觸氧化池中,絲狀菌在填料空隙間呈立體結(jié)構(gòu),大大增加了生物相與廢水的接觸表面,同時(shí)因?yàn)榻z狀菌對(duì)多數(shù)有機(jī)物具有較強(qiáng)的氧化能力,對(duì)水質(zhì)負(fù)荷變化有較大的適應(yīng)性,所以是提高凈化能力的有力因素。
處理裝置 按結(jié)構(gòu)分為分流式和直接式兩類,其結(jié)構(gòu)如圖生物接觸氧化池所示
分流式的曝氣裝置在池的一側(cè)填料裝在另一側(cè)依靠泵或空氣的提升作用,使水流在填料層內(nèi)循環(huán),給填料上的生物膜供氧。此法的優(yōu)點(diǎn)是廢水在隔間充氧,氧的供應(yīng)充分,對(duì)生物膜生長(zhǎng)有利。缺點(diǎn)是氧的利用率較低,動(dòng)力消耗較大;因?yàn)樗_刷作用較小,老化的生物膜不易脫落新陳代謝周期較長(zhǎng)生物膜活性較??;同時(shí)還會(huì)因生物膜不易脫落而引起填料堵塞。
直接式是在氧化池填料底部直接鼓風(fēng)曝氣。生物膜直接受到上升氣流的強(qiáng)烈擾動(dòng),更新較快,保持較高的活性;同時(shí)在進(jìn)水負(fù)荷穩(wěn)定的情況下,生物膜能維持一定的厚度,不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。一般生物膜厚度控制在1毫米左右為宜。
選用適當(dāng)?shù)奶盍弦栽黾由锬づc廢水的接觸表面積是提高生物膜凈化廢水能力的重要措施。一般采用蜂窩狀填料。蜂窩狀填料的比表面積如:
蜂窩狀填料孔徑須根據(jù)廢水水質(zhì)(BOD□即五日生化需氧量、懸浮物等的濃度)、BOD負(fù)荷、充氧條件等因素進(jìn)行選擇。在一般情況下BOD□濃度為100~300毫克/升,孔徑可選用32毫米;BOD□為50~100毫克/升可選用15~20毫米;如在50毫克/升以下,可選用10~15毫米孔徑的填料。
填料要質(zhì)量輕,強(qiáng)度好,抗氧化腐蝕性強(qiáng),不帶來新的毒害。目前采用較多的有玻璃布、塑料等蜂窩狀填料,此外,也可采用繩索、合成纖維、沸石、焦炭等作填料。填料型式有蜂窩狀、網(wǎng)狀、斜波紋板等。
生物接觸氧化法的 BOD負(fù)荷與廢水的基質(zhì)濃度有關(guān),對(duì)低BOD濃度(50~300毫克/升)廢水每日每立方米的填料采用2~5千克(BOD□),廢水停留時(shí)間為0.5~1.5小時(shí),氧化池內(nèi)耗氧量約1~3毫克/升。由于氧化池內(nèi)生物量較大,處理負(fù)荷高,可控制溶解氧量較高,一般要求氧化池出水中剩余溶解氧為2~3毫克/升。
為了節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用,并提高污水的可生化性,在生物接觸氧化池前加厭氧水解調(diào)節(jié)池,將厭氧工藝控制在水解酸化階段,旨在利用厭氧條件下多種產(chǎn)酸菌的胞外酶分解水中長(zhǎng)鏈有
機(jī)物,產(chǎn)生有機(jī)酸、醇等,廢水中的有機(jī)物水解酸化后,可生化性得到了提高,利于發(fā)揮后續(xù)好氧工藝的生物降解性能,使整個(gè)工藝能節(jié)能運(yùn)行并使出水優(yōu)良。
設(shè)計(jì)要點(diǎn):
A:厭氧水解池采用上升流式厭氧污泥床反應(yīng)器的形式,設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為2~4小時(shí)。
厭氧池下部為污泥床區(qū),污泥床厚度通??刂圃?~1.2M之間,進(jìn)水系統(tǒng)可采用脈沖進(jìn)水中阻力布水系統(tǒng),底部設(shè)布水溝,保留污泥不沉積底部,呈懸浮狀態(tài)。
污泥床平均濃度為30~35g/l則污泥負(fù)荷為0.35~0.30kgCODcr/kg(ss).d。
B:生物接觸氧化工藝是介于活性污泥法與生物膜法之間的一種污水處理工藝。池內(nèi)設(shè)有填料,微生物一部分以生物膜的形式固著于填料表面,一部分則以絮狀懸浮生長(zhǎng)于水中,因此它兼有活性污泥法與生物濾池的特點(diǎn)。曝氣系統(tǒng)可采用鼓風(fēng)或射流曝氧增氧系統(tǒng)(設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮投資及運(yùn)行成本)。為培養(yǎng)微生物的不同的優(yōu)勢(shì)菌種,將接觸氧化池分為兩格是行之有效的。第一格有效水力停留時(shí)間為2.5小時(shí),有機(jī)負(fù)荷為1.15kgBOD5/m3.d。第二格有效水力停留時(shí)間為1.5小時(shí),有機(jī)負(fù)荷0.768kgBOD5/m3.d。
A/O法優(yōu)點(diǎn)在于:
①體積負(fù)荷高,停留時(shí)間短,節(jié)約占地面積;
②生物活性高;
③有較高的微生物濃度;
④污泥產(chǎn)量低;
⑤出水水質(zhì)好且穩(wěn)定;
⑥動(dòng)力消耗低;
⑦不產(chǎn)生污泥膨脹; ⑧掛膜方便,可間歇運(yùn)行;
⑨工藝運(yùn)行簡(jiǎn)單,操作方便,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。
目前存在的問題主要是池內(nèi)填料間的生物膜有時(shí)會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,尚待改進(jìn)。研究的方向是針對(duì)不同的進(jìn)水負(fù)荷控制曝氣強(qiáng)度,以消除堵塞;其次是研究合理的氧化池池型和形狀、尺寸和材質(zhì)合適的填料。
3、SBR法
序批式活性污泥法(SBR—Sequencing Batch Reactor)是早在1914年就由英國(guó)學(xué)者Ardern和Locket發(fā)明了的水處理工藝。70年代初,美國(guó)Natre Dame 大學(xué)的R.Irvine 教授采用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模對(duì)SBR工藝進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究,并于1980年在美國(guó)環(huán)保局(EPA)的資助下,在印第安那州的Culwer城改建并投產(chǎn)了世界上第一個(gè)SBR法污水處理廠。SBR工藝的過程是按時(shí)序來運(yùn)行的,一個(gè)操作過程分五個(gè)階段:進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、潷水、閑置。
由于SBR在運(yùn)行過程中,各階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運(yùn)行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運(yùn)行功能要求等靈活變化。對(duì)于SBR反應(yīng)器來說,只是時(shí)序控制,無空間控制障礙,所以可以靈活控制。因此,SBR工藝發(fā)展速度極快,并衍生出許多種新型SBR處理工藝。
前處理——SBR反應(yīng)器 ——過濾——出水
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污泥處置
設(shè)計(jì)要點(diǎn):理論上SBR反應(yīng)器的容積負(fù)荷有一個(gè)較在的范圍,為0.1~1.3 kgBOD5/m3.d,但為安全計(jì),一般取低值,如0.1 kgBOD5/m3.d左右。最高水位和最低水位,最高水位即反應(yīng)時(shí)的水位,最低水位是指排放工序結(jié)束時(shí)的水位,最低水位必須保證在排水在此水位時(shí),沉淀污泥不隨上清液而流失。
SBR工藝的主要特點(diǎn)有:出水水質(zhì)較好;不產(chǎn)生污泥膨脹;除磷脫氮效果好。
其缺點(diǎn)是池容和設(shè)備利用率低,占地面積較大、運(yùn)行管理復(fù)雜,自控水平要求高。
4、曝氣生物濾池
曝氣生物濾池是 90 年代初興起的污水處理新工藝,已在歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家廣為流行。該工藝具有去除 SS、COD、BOD、硝化、脫氮、除磷、去除 AOX(有害物質(zhì))的作用 其特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮固體與一體,節(jié)省了后續(xù)沉淀池(二沉池),其 容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大,水力停留時(shí)間短,所需基建投資少,出水水質(zhì)好:運(yùn)行能耗低,運(yùn)行費(fèi)用省。
曝氣生物濾池,相當(dāng)于在曝氣池中添加供微生物棲附的填(濾)料,在填料下鼓氣,是具有活性污泥特點(diǎn)的生物膜法。曝氣生物濾池(BAF)70年代末起源于歐洲大陸,已發(fā)展為法、英等國(guó)設(shè)備制造公司的技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)品。
BAF工藝的優(yōu)點(diǎn):、總體投資省,包括機(jī)械設(shè)備、自控電氣系統(tǒng)、土建和征地費(fèi);、占地面積小,通常為常規(guī)處理工藝占地面積的80%,廠區(qū)布置緊湊,美觀;、處理出水質(zhì)量好,可達(dá)到中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)或生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn);、工藝流程短,氧的傳輸效率高,供氧動(dòng)力消耗低,處理單位污水的電耗低;、過濾速度高,處理負(fù)荷大大高于常規(guī)處理工藝;
缺點(diǎn):曝氣生物濾池運(yùn)行維護(hù)較復(fù)雜,尤其是填料的反洗與更換,從而導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用也較高。
5、MBR工藝
膜-生物反應(yīng)器工藝(MBR工藝)是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)。它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物質(zhì)截留住,省掉二沉池?;钚晕勰酀舛纫虼舜蟠筇岣?,水力停留時(shí)間(HRT)和污泥停留時(shí)間(SRT)可以分別控制,而難降解的物質(zhì)在反應(yīng)器中不斷反應(yīng)、降解。因此,膜-生物反應(yīng)器工藝通過膜分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的功能。與傳統(tǒng)的生物處理方法相比,具有生化效率高、抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、出水水質(zhì)穩(wěn)定、占地面積小、排泥周期長(zhǎng)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn),是目前最有前途的廢水處理新技術(shù)之一。
中空纖維膜組件置于MBR中,污水浸沒膜組件,通過自吸泵的抽吸,利用膜絲內(nèi)腔的抽吸負(fù)壓來運(yùn)行。膜組件材質(zhì)為聚乙烯。膜組件公稱孔徑為0.4 μm,是懸浮固體、膠體等的有效屏障;中空纖維膜絲較細(xì),有較好的柔韌性,能保持較長(zhǎng)的壽命,即使有膜絲破損的現(xiàn)象發(fā)生,由于膜絲內(nèi)徑僅為 270 μm,可被污泥迅速阻住,對(duì)處理水質(zhì)完全沒有影響。鼓風(fēng)機(jī)曝氣,在提供微生物生長(zhǎng)所必須的溶解氧之外,還使上升的氣泡及其產(chǎn)生的紊動(dòng)水流清洗膜絲表面,阻止污泥聚集,保持膜通量穩(wěn)定,設(shè)計(jì)氣水比為20∶1。MBR中產(chǎn)生的剩余污泥由氣提泵定量提升至污泥濃縮池,污泥在其中濃縮,并使污泥減容,上清液回流至調(diào)節(jié)池,MBR出水由自吸泵抽送至回用水池。
前處理——反硝化池 ——MBR池——出水
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污泥處置
MBR的技術(shù)優(yōu)勢(shì):
? 出水水質(zhì)好
? 工藝參數(shù)易于控制,能實(shí)現(xiàn)HRT與SRT的完全分離
? 設(shè)備緊湊,省掉二沉池,占地少
? 剩余污泥產(chǎn)量少
? 有利于增殖緩慢的硝化細(xì)菌的截留、生長(zhǎng)和繁殖
? 克服了常規(guī)活性污泥法中容易發(fā)生污泥膨脹的弊端
? 系統(tǒng)可采用PLC控制,易于實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化
MBR工藝的缺點(diǎn):MBR工藝造價(jià)相對(duì)較高,為普通污水處理工藝的1.5-2.0倍。國(guó)產(chǎn)膜片質(zhì)量較差、使用時(shí)間較短,進(jìn)口膜片價(jià)格過高,運(yùn)行維護(hù)及更換費(fèi)用較高。
三、各種工藝之比較
為了降低投資和運(yùn)行成本,因地制宜地進(jìn)行工藝方案(主要是生物處理方案)比較是必要的。進(jìn)行多種工藝方案的比較,包括投資費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用、占地面積、出水水質(zhì)、后期管理等各方面進(jìn)行系統(tǒng)的比較,因地制宜的選擇適合的工藝。
1、在生活污水中的應(yīng)用
隨著我國(guó)水處理工藝技術(shù)的不斷改進(jìn),近兩年A-O、BAF及MBR工藝應(yīng)用越來越廣,前些年氧化溝工藝的應(yīng)用較多,造價(jià)較低,適用于土地資源較豐富的地區(qū)。
2、占地面積與總池容
氧化溝與SBR工藝占地面積較大,A-O、BAF工藝占地面積較小,MBR占地面積最?。槠胀üに囌嫉孛娣e的60%)。
3、投資費(fèi)用
相比較而言,氧化溝、SBR投資費(fèi)用最低,A-O較低,MBR和曝氣生物濾池造價(jià)相對(duì)較高,BAF較普通工藝高出25%左右,MBR根據(jù)膜的不同,價(jià)格相差較大(采用國(guó)產(chǎn)膜,總投資較普通工藝高出40%左右,進(jìn)口膜則要高80%)。
4、運(yùn)行成本及管理
SBR自動(dòng)化程度要求較高;氧化溝自動(dòng)化程度較低;BAF反洗等很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作,需人工操作,則人工費(fèi)較高;若不考慮折舊費(fèi),單從人工費(fèi)、電費(fèi)、藥劑費(fèi)來考慮每日運(yùn)行費(fèi)用,MBR最低,為0.35元/d左右,BAF、A-O在0.50元/d左右;若考慮折舊費(fèi),考慮到MBR和BAF維護(hù)及更換費(fèi)用較高,則其運(yùn)行費(fèi)用比A-O要高。
5、出水水質(zhì)
MBR、BAF、A-O工藝出水水質(zhì)較好,可滿足回用標(biāo)準(zhǔn),耐沖擊負(fù)荷較高,運(yùn)行穩(wěn)定。
四、結(jié)論
每項(xiàng)工藝技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)、適用條件和不足之處,不可能以一種工藝代替其他一切工藝,因此,要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況做出適宜的選擇。根據(jù)甲方提供的相關(guān)資料,在可利用面積較少的前提下,不推薦使用氧化溝和SBR工藝。
同時(shí),為了降低投資和運(yùn)行成本,確保出水水質(zhì),根據(jù)技術(shù)上合理,經(jīng)濟(jì)上合算,管理方便,運(yùn)行可靠且有利于近、遠(yuǎn)期結(jié)合的原則,進(jìn)行工藝方案的優(yōu)化抉擇。
因此,考慮到占地面積、投資及運(yùn)行費(fèi)用等,我方推薦使用A-O工藝。