農村生活汙水問(wèn)題已成為阻礙美麗鄉村建(jiàn)設麵(miàn)臨的主要問題,亟待解決。一體化汙水處理設備具有管理方便、工作效率(lǜ)高、能耗低、投資小以及(jí)占(zhàn)地麵積小等優勢,非常適合在農村地區推廣。基於此,本文就農村生活汙水一體化處理(lǐ)設備工藝進行簡要(yào)分析。
在工業快速發(fā)展的影響下,我國(guó)環境問題日益突出,引起社會廣泛關注。每(měi)年我國都有新環保政策出台,對城市不(bú)同類型的汙染源進行控製,使城市環境汙染問(wèn)題得到有效緩解。在(zài)美(měi)麗鄉村建設理念的推動下,我(wǒ)國(guó)農村經濟發展迅速。然而,在農村發展經濟(jì)的過程(chéng)中同樣被環境問題所困擾(rǎo)。大部分(fèn)農村(cūn)地區缺少(shǎo)完善的(de)汙水處理設施,其生活汙水大多直接被(bèi)排入河流,對(duì)農村生態環境造成了嚴重影響。因此(cǐ),我國亟待采取(qǔ)先進的汙水處理工藝治理農村(cūn)生活汙水問題(tí)。
1 一體化汙水處理設備工藝論證
所(suǒ)謂廢水可生化性(xìng),是指廢(fèi)水中所含的汙染(rǎn)物通過微生物(wù)的生命活動來改變汙染物的化學結構,從而改變汙染物的化(huà)學和物理性能所能達到的(de)程(chéng)度。生物處理是指微生物借助汙水中的(de)有機物維持生命特征、開展生命活動,並借助新(xīn)陳代謝實現對汙染物的(de)清除。因此(cǐ),需要對水中汙染物的含量通過實驗、計算(suàn)的方法來確定,進而判斷其是否能進行微生物處理。
BOD5與COD是比(bǐ)較常用的水質指標,借(jiè)助B/C比實現可生化性評價是一種的方法。當B/C比(bǐ)值大於0.3時,可以對汙水進行可生化處理。隨著兩者比值的增(zēng)大,其可(kě)行性(xìng)隨之增大。在(zài)實際微生(shēng)物處(chù)理中,不需要將有機物(wù)完(wán)全分解為水、硝酸鹽及二(èr)氧化碳(tàn),隻要保證其含(hán)量達到(dào)規(guī)定標準即可。
就一體化設備工藝而言,以活性淤泥法為例,其較為成熟的(de)工藝包括A/O法、A2/O法及其他改(gǎi)進工藝等。其 中,A/O脫氮法是指缺氧—好氧法(fǎ),而A/O除磷法是(shì)指厭(yàn)氧—好氧法,在汙水流經(jīng)對應區域時借助各種(zhǒng)微生物菌的(de)分解作用,促使氮、磷及(jí)有機物等汙染物(wù)得到有效去(qù)除。
2 A/O主體工藝
2.1 工藝原理
厭氧(yǎng)—好氧活性汙泥法(Anoxic/Oxic,簡稱A/O)是由厭氧和好氧兩部分反應組成的汙水生物(wù)處理工藝。汙水進入厭氧池後,與回流汙泥混(hún)合。活(huó)性淤泥中的聚磷(lín)菌在這一過程中(zhōng)大量吸收汙水中的BOD,並將(jiāng)汙泥中的磷(lín)以正磷酸鹽的(de)形式釋放到混合液中。混合液進入好氧池後,有機物被氧化分解,同時聚磷菌大量吸(xī)收混合液中的正磷酸鹽到汙泥中。由(yóu)於聚磷菌在好氧環境中的吸磷(lín)量要遠遠大於其在厭氧環境中的釋磷量,因此,汙水經過(guò)“厭(yàn)氧(yǎng)—好氧”的,達到除磷目的。
2.2 工藝(yì)特點
采(cǎi)用A/O工藝作為主體工藝的一體化汙(wū)水處理設備具有除磷(lín)功(gōng)能、脫氮功能及減少有機物功能(néng)等,其能(néng)有(yǒu)效避免出現汙泥膨脹現象,並且操作極其簡便。並且填料比表(biǎo)麵積較大,池內(nèi)具有(yǒu)良(liáng)好的充氧條件,生物接觸氧化池內單位容積的生物固體量高,再加上汙泥回流,反應池內活性汙泥濃度較高,因此(cǐ)兼有活性汙泥法的特點(diǎn),具有較高的容積負荷。由於生物固體量多,當有機容積負荷較高時,其F/M比可以保持在(zài)一定水平,因此汙泥產量能保證(zhèng)不大於經活性淤泥法所產生的淤(yū)泥量。並且該工藝操作十分簡單(dān)、運轉成本較低、處(chù)理效果良好、運(yùn)行穩定,完全可以滿足汙水治理要求,保證汙水能達(dá)到排放標準。
2.3 工藝(yì)流程
如圖1所示,生活(huó)汙水經格柵(shān)井流入調(diào)節池後,由汙水泵(bèng)抽送至A級兼氧池,兼氧池內掛有彈(dàn)性填料,借助填料(liào)中兼氧細菌自身的吸附水解作用,使汙水中對生物細菌有抑製作(zuò)用和難(nán)以生物降解的(de)有機物(wù)水解,同時將大分子有機物水解為小分子有機物(wù),並對固體有機(jī)物進行降解,減少了汙泥量,降低汙水中懸浮固體的含量(liàng)。同時,利用汙水中的(de)有機物作為碳源,使從(cóng)後級好(hǎo)氧段回流的硝化液中的亞硝酸鹽氮、硝(xiāo)酸鹽氮經過兼氧細菌作用後,形成氣態氮從汙水中逸出,實現汙水脫(tuō)氮目標(biāo),降解汙水中(zhōng)的有機物,提高汙水的生化可降解(jiě)性(xìng),同時有效除去汙水中的懸(xuán)浮物及氨氮。兼氧池(chí)出水進入O級好氧接觸氧化池,好氧池內好氧微生物在水體中有充足溶解氧的條件下(xià),利用汙水中的可溶性汙染物進行新陳代謝,達到去除(chú)汙水中可溶解性汙(wū)染物的目的。好氧池出水自流入(rù)二沉池(chí),汙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(zhōng)間水泵再提升至沙(shā)過濾器,去除懸(xuán)浮雜質、顆粒及膠體(tǐ)等雜質,確保出水達到排放標準後消毒排放。
經格(gé)柵攔(lán)截(jié)的柵渣(zhā)需要定期清理外(wài)運,二(èr)沉池中的汙泥部(bù)分(fèn)回流至A級生物處理池,另一部分汙泥流入汙(wū)泥池進行(háng)好氧穩定消化處理,減少臭氣排放量及汙泥體(tǐ)積(jī)。並且消化池上清液溢(yì)流回到(dào)調節池,進入下一批次循環處理。剩餘汙泥定期抽送出設備(bèi)罐體外運處置。
3 MBR主體工藝
3.1 工藝原理
膜生物反(fǎn)應器(qì)(Membrane Biore-actor,簡稱(chēng)MBR)技 術是膜分離技術和活性淤泥法相結合的工藝。與活性淤泥法有所不同,其不需要利用沉澱池實現固液分(fèn)離,而是借助中空纖維膜替代沉澱池,因此其固液分離能力更加突出。
3.2 工藝特點(diǎn)
MBR處理工藝能適應各種(zhǒng)水質,並且具有良好的衝擊負(fù)荷能力。處理池中采用新型彈性立體填料,比表(biǎo)麵積較大,更容易實現(xiàn)微生物掛膜及脫膜,在相(xiàng)同的有機物負荷條件下,其去除有機物的效果更加明顯,能(néng)提高空氣中(zhōng)的氧在水中的溶解度;其工藝簡單,不需要設置過濾池、沉澱池(chí),可有效節約土地資(zī)源;同時,可有效減少水力的停留(liú)時間,減少汙泥排(pái)放量,進而降低汙泥處理成本。
3.3 工藝流程
如圖 2 所示,汙水經格柵井流入調節池後經提升泵(bèng)進入生物(wù)反應池,借助PLC控製器(qì)開啟鼓風機進(jìn)行充氧作業,生(shēng)物(wù)反應池出水經循環泵進入膜分離處理環節,汙水返回調節(jiē)池。反衝洗(xǐ)泵借(jiè)助清水池中的處理水達到反衝洗膜處理設(shè)備的目的,同時反衝汙水返回調節池。提升泵開啟與閉合(hé)由反應池的水位進(jìn)行控製。膜單元的過濾操作與反衝洗操作,能通過手動與自動兩種控製方式實現。
當膜單元需要開展化學清洗(xǐ)作業時,應關閉汙水循環閥及進水閥(fá),開(kāi)啟藥液循環泵、藥洗閥及藥劑循(xún)環閥,達到化學清洗的目(mù)的。MBR工藝利用膜的高效截留作用,將生化反(fǎn)應池中的大分子有機物及活性淤泥截留住,省略初沉池、二沉池,進行固液分離,有效達到泥水分離的目(mù)的。
4 SBR主體工(gōng)藝
4.1 工藝原理
序批(pī)式活性汙泥法(Sequencing Batch Reactor,簡稱SBR法)的*大優勢是在運行操作中將排水、沉澱、反應及(jí)曝氣等環節(jiē)的操作工序根據時(shí)間順序在同一反(fǎn)應池中反複進行。SBR工藝的運作次序主要包括進(jìn)水、反應、沉澱、排水及閑置5個階段,5個階段(duàn)所需(xū)的時間為一個(gè)運行周期,一個周期內各個階段的運行時間、運行(háng)狀況及反應池中混(hún)合液的濃度等都可以根據運行功(gōng)能與進水水質進行(háng)靈活操作(zuò)。通過對各階段操作的有效(xiào)控製及(jí)切換,SBR法(fǎ)就能在一(yī)定的範圍內適應水質、水量的變化(huà)。同(tóng)時,在進水(shuǐ)階段、反應階段,缺氧(或厭氧)與好氧狀態交替出現,有效抑製專性好氧菌的過量繁(fán)殖。並且(qiě)較短的汙泥齡又使絲(sī)狀菌無法大量繁殖,解決了常規活性汙(wū)泥易使汙泥膨脹的問題。
4.2 工藝流程
如圖 3 所示,汙(wū)水流(liú)經(jīng)格柵井後去除體積大的漂浮物,然後流入調節(jiē)池進行均質(zhì)、均量。出水經提升泵提升後(hòu)進入主反應SBR設備池,經過曝氣、反應、沉澱、排水等一係列操作工序後,下部汙泥流入汙泥儲存(cún)池,上部清液(yè)經潷水器潷水後流入中間水池(chí),經消毒處理後(hòu),作為回用中水或達標排放至水體。進入汙泥儲存池的汙(wū)泥經壓濾後(hòu)抽排(pái)外(wài)運,上清液回流(liú)至調節池。
5 結語
當前,我國在農(nóng)村環保方麵出台了(le)相關政策,農(nóng)村環境治理(lǐ)市場(chǎng)的發展優勢巨大。特別(bié)是在(zài)農村汙水處理方麵(miàn),排放標準不一、處理工藝多樣(yàng),導致其沒有形成(chéng)標準(zhǔn)化產品。因此,在農村(cūn)汙水處理設備工藝方麵應加大研發力度,提高農村汙(wū)水處理效率,以實現建設美麗鄉村的目標。