農(nóng)村生活污水問題已成為阻礙美麗鄉(xiāng)村建設(shè)面臨的主要問題,亟待解決。一體化污水處理設(shè)備具有管理方便、工作效率高、能耗低、投資小以及占地面積小等優(yōu)勢(shì),非常適合在農(nóng)村地區(qū)推廣;诖耍疚木娃r(nóng)村生活污水一體化處理設(shè)備工藝進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
在工業(yè)快速發(fā)展的影響下,我國(guó)環(huán)境問題日益突出,引起社會(huì)廣泛關(guān)注。每年我國(guó)都有新環(huán)保政策出臺(tái),對(duì)城市不同類型的污染源進(jìn)行控制,使城市環(huán)境污染問題得到有效緩解。在美麗鄉(xiāng)村建設(shè)理念的推動(dòng)下,我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速。然而,在農(nóng)村發(fā)展經(jīng)濟(jì)的過(guò)程中同樣被環(huán)境問題所困擾。大部分農(nóng)村地區(qū)缺少完善的污水處理設(shè)施,其生活污水大多直接被排入河流,對(duì)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。因此,我國(guó)亟待采取先進(jìn)的污水處理工藝治理農(nóng)村生活污水問題。
1 一體化污水處理設(shè)備工藝論證
所謂廢水可生化性,是指廢水中所含的污染物通過(guò)微生物的生命活動(dòng)來(lái)改變污染物的化學(xué)結(jié)構(gòu),從而改變污染物的化學(xué)和物理性能所能達(dá)到的程度。生物處理是指微生物借助污水中的有機(jī)物維持生命特征、開展生命活動(dòng),并借助新陳代謝實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的清除。因此,需要對(duì)水中污染物的含量通過(guò)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算的方法來(lái)確定,進(jìn)而判斷其是否能進(jìn)行微生物處理。
BOD5與COD是比較常用的水質(zhì)指標(biāo),借助B/C比實(shí)現(xiàn)可生化性評(píng)價(jià)是一種的方法。當(dāng)B/C比值大于0.3時(shí),可以對(duì)污水進(jìn)行可生化處理。隨著兩者比值的增大,其可行性隨之增大。在實(shí)際微生物處理中,不需要將有機(jī)物完全分解為水、硝酸鹽及二氧化碳,只要保證其含量達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)即可。
就一體化設(shè)備工藝而言,以活性淤泥法為例,其較為成熟的工藝包括A/O法、A2/O法及其他改進(jìn)工藝等。其 中,A/O脫氮法是指缺氧—好氧法,而A/O除磷法是指厭氧—好氧法,在污水流經(jīng)對(duì)應(yīng)區(qū)域時(shí)借助各種微生物菌的分解作用,促使氮、磷及有機(jī)物等污染物得到有效去除。
2 A/O主體工藝
2.1 工藝原理
厭氧—好氧活性污泥法(Anoxic/Oxic,簡(jiǎn)稱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,與回流污泥混合;钚杂倌嘀械木哿拙谶@一過(guò)程中大量吸收污水中的BOD,并將污泥中的磷以正磷酸鹽的形式釋放到混合液中;旌弦哼M(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。由于聚磷菌在好氧環(huán)境中的吸磷量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其在厭氧環(huán)境中的釋磷量,因此,污水經(jīng)過(guò)“厭氧—好氧”的,達(dá)到除磷目的。
2.2 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)備具有除磷功能、脫氮功能及減少有機(jī)物功能等,其能有效避免出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象,并且操作極其簡(jiǎn)便。并且填料比表面積較大,池內(nèi)具有良好的充氧條件,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)量能保證不大于經(jīng)活性淤泥法所產(chǎn)生的淤泥量。并且該工藝操作十分簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)成本較低、處理效果良好、運(yùn)行穩(wěn)定,完全可以滿足污水治理要求,保證污水能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.3 工藝流程
如圖1所示,生活污水經(jīng)格柵井流入調(diào)節(jié)池后,由污水泵抽送至A級(jí)兼氧池,兼氧池內(nèi)掛有彈性填料,借助填料中兼氧細(xì)菌自身的吸附水解作用,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,同時(shí)將大分子有機(jī)物水解為小分子有機(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。同時(shí),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亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮經(jīng)過(guò)兼氧細(xì)菌作用后,形成氣態(tài)氮從污水中逸出,實(shí)現(xiàn)污水脫氮目標(biāo),降解污水中的有機(jī)物,提高污水的生化可降解性,同時(shí)有效除去污水中的懸浮物及氨氮。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條件下,利用污水中的可溶性污染物進(jìn)行新陳代謝,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在二沉池中能得以有效去除。二沉池出水自流入中間水池儲(chǔ)存,中間水泵再提升至沙過(guò)濾器,去除懸浮雜質(zhì)、顆粒及膠體等雜質(zhì),確保出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后消毒排放。
經(jīng)格柵攔截的柵渣需要定期清理外運(yùn),二沉池中的污泥部分回流至A級(jí)生物處理池,另一部分污泥流入污泥池進(jìn)行好氧穩(wěn)定消化處理,減少臭氣排放量及污泥體積。并且消化池上清液溢流回到調(diào)節(jié)池,進(jìn)入下一批次循環(huán)處理。剩余污泥定期抽送出設(shè)備罐體外運(yùn)處置。
3 MBR主體工藝
3.1 工藝原理
膜生物反應(yīng)器(Membrane Biore-actor,簡(jiǎn)稱MBR)技 術(shù)是膜分離技術(shù)和活性淤泥法相結(jié)合的工藝。與活性淤泥法有所不同,其不需要利用沉淀池實(shí)現(xiàn)固液分離,而是借助中空纖維膜替代沉淀池,因此其固液分離能力更加突出。
3.2 工藝特點(diǎn)
MBR處理工藝能適應(yīng)各種水質(zhì),并且具有良好的沖擊負(fù)荷能力。處理池中采用新型彈性立體填料,比表面積較大,更容易實(shí)現(xiàn)微生物掛膜及脫膜,在相同的有機(jī)物負(fù)荷條件下,其去除有機(jī)物的效果更加明顯,能提高空氣中的氧在水中的溶解度;其工藝簡(jiǎn)單,不需要設(shè)置過(guò)濾池、沉淀池,可有效節(jié)約土地資源;同時(shí),可有效減少水力的停留時(shí)間,減少污泥排放量,進(jìn)而降低污泥處理成本。
3.3 工藝流程
如圖 2 所示,污水經(jīng)格柵井流入調(diào)節(jié)池后經(jīng)提升泵進(jìn)入生物反應(yīng)池,借助PLC控制器開啟鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行充氧作業(yè),生物反應(yīng)池出水經(jīng)循環(huán)泵進(jìn)入膜分離處理環(huán)節(jié),污水返回調(diào)節(jié)池。反沖洗泵借助清水池中的處理水達(dá)到反沖洗膜處理設(shè)備的目的,同時(shí)反沖污水返回調(diào)節(jié)池。提升泵開啟與閉合由反應(yīng)池的水位進(jìn)行控制。膜單元的過(guò)濾操作與反沖洗操作,能通過(guò)手動(dòng)與自動(dòng)兩種控制方式實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)膜單元需要開展化學(xué)清洗作業(yè)時(shí),應(yīng)關(guān)閉污水循環(huán)閥及進(jìn)水閥,開啟藥液循環(huán)泵、藥洗閥及藥劑循環(huán)閥,達(dá)到化學(xué)清洗的目的。MBR工藝?yán)媚さ母咝Ы亓糇饔,將生化反?yīng)池中的大分子有機(jī)物及活性淤泥截留住,省略初沉池、二沉池,進(jìn)行固液分離,有效達(dá)到泥水分離的目的。
4 SBR主體工藝
4.1 工藝原理
序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor,簡(jiǎn)稱SBR法)的*大優(yōu)勢(shì)是在運(yùn)行操作中將排水、沉淀、反應(yīng)及曝氣等環(huán)節(jié)的操作工序根據(jù)時(shí)間順序在同一反應(yīng)池中反復(fù)進(jìn)行。SBR工藝的運(yùn)作次序主要包括進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水及閑置5個(gè)階段,5個(gè)階段所需的時(shí)間為一個(gè)運(yùn)行周期,一個(gè)周期內(nèi)各個(gè)階段的運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行狀況及反應(yīng)池中混合液的濃度等都可以根據(jù)運(yùn)行功能與進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行靈活操作。通過(guò)對(duì)各階段操作的有效控制及切換,SBR法就能在一定的范圍內(nèi)適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化。同時(shí),在進(jìn)水階段、反應(yīng)階段,缺氧(或厭氧)與好氧狀態(tài)交替出現(xiàn),有效抑制專性好氧菌的過(guò)量繁殖。并且較短的污泥齡又使絲狀菌無(wú)法大量繁殖,解決了常規(guī)活性污泥易使污泥膨脹的問題。
4.2 工藝流程
如圖 3 所示,污水流經(jīng)格柵井后去除體積大的漂浮物,然后流入調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)、均量。出水經(jīng)提升泵提升后進(jìn)入主反應(yīng)SBR設(shè)備池,經(jīng)過(guò)曝氣、反應(yīng)、沉淀、排水等一系列操作工序后,下部污泥流入污泥儲(chǔ)存池,上部清液經(jīng)潷水器潷水后流入中間水池,經(jīng)消毒處理后,作為回用中水或達(dá)標(biāo)排放至水體。進(jìn)入污泥儲(chǔ)存池的污泥經(jīng)壓濾后抽排外運(yùn),上清液回流至調(diào)節(jié)池。
5 結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前,我國(guó)在農(nóng)村環(huán)保方面出臺(tái)了相關(guān)政策,農(nóng)村環(huán)境治理市場(chǎng)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)巨大。特別是在農(nóng)村污水處理方面,排放標(biāo)準(zhǔn)不一、處理工藝多樣,導(dǎo)致其沒有形成標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。因此,在農(nóng)村污水處理設(shè)備工藝方面應(yīng)加大研發(fā)力度,提高農(nóng)村污水處理效率,以實(shí)現(xiàn)建設(shè)美麗鄉(xiāng)村的目標(biāo)。