農村生活汙水問題已成為阻礙美麗鄉村(cūn)建設麵臨的主要問題,亟待解(jiě)決。一體化汙水處理設備具有管理方便、工作效率高(gāo)、能耗低、投(tóu)資(zī)小以及占地(dì)麵積小等優勢,非常適合(hé)在農村地區推廣。基於此(cǐ),本文就農村生活(huó)汙(wū)水一體化處理設備(bèi)工藝進行簡(jiǎn)要分析。
在工業(yè)快(kuài)速發展的影響下,我國環境問題日益突出,引起社會廣泛關注。每年我(wǒ)國都有新環保政策出台,對城市不同類型的汙染源進行控製,使城市環境汙染問題得到(dào)有效緩解。在美麗鄉村建設理念的推動下,我(wǒ)國農村經濟發展迅速(sù)。然而,在農村發展(zhǎn)經濟(jì)的過程中同樣被環境問題所困擾(rǎo)。大部(bù)分農村地區缺少完善的汙水處理設施,其生活汙水大多直接被排入河流,對農村生(shēng)態(tài)環境造成了嚴重影(yǐng)響。因此,我國亟待采取先(xiān)進(jìn)的汙水處理工藝治理農村生活汙水問題(tí)。
1 一體化(huà)汙水處理設備工藝論證
所謂廢水可生化性,是指廢水中所含的汙染(rǎn)物通過微生物的生命活動來改變汙染物的化學結構,從(cóng)而改(gǎi)變汙染物的化(huà)學和物理性能所能達到的(de)程度。生物處理是指(zhǐ)微生物借助汙水中(zhōng)的有機物維持生命特征、開展生(shēng)命活動,並借助新陳代謝實現對汙染物的(de)清(qīng)除。因此,需要對水中汙染物的含量(liàng)通過實驗、計算(suàn)的方法來確定(dìng),進而判(pàn)斷其是否能(néng)進行微生物處理。
BOD5與COD是比較常用的水質指標,借(jiè)助B/C比實(shí)現(xiàn)可生(shēng)化性評價是一種的方(fāng)法。當B/C比值大於0.3時,可以對汙水(shuǐ)進行可生化處理(lǐ)。隨著兩者比值的增(zēng)大,其(qí)可行性隨之增大(dà)。在實際微生物處理(lǐ)中,不需要將有機物完全(quán)分解為水、硝酸鹽及二(èr)氧化碳,隻要(yào)保證其含量達到規(guī)定標準即可。
就一體化(huà)設備(bèi)工藝而言,以活性淤(yū)泥法為例,其較為成熟的工藝包(bāo)括A/O法、A2/O法及其他改進工藝等(děng)。其(qí) 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,在汙水(shuǐ)流經對應(yīng)區域時借助各種微生物菌的分解作用,促使氮、磷及有機物等汙染物得到有效去除。
2 A/O主體工藝
2.1 工藝原理(lǐ)
厭氧(yǎng)—好(hǎo)氧活(huó)性汙(wū)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處理工藝。汙水(shuǐ)進入厭氧池後(hòu),與回流汙泥混合。活性淤泥中的聚磷菌在這一過程中大量(liàng)吸收汙水中的(de)BOD,並(bìng)將汙泥中的磷以正磷酸鹽的形式釋(shì)放到混合液中。混合液進(jìn)入好氧池後,有(yǒu)機物被氧化分解,同時聚磷菌大量吸收混合液中的正磷酸鹽到汙泥中。由於(yú)聚磷菌在好氧環境(jìng)中的吸磷量要遠遠大(dà)於(yú)其(qí)在厭氧環境(jìng)中的釋磷量,因此,汙水經過“厭氧(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水處理設備具有除磷功能、脫(tuō)氮功(gōng)能及(jí)減(jiǎn)少有機物功能等,其能有效避免出現汙泥膨脹現象(xiàng),並且(qiě)操作極其簡便。並且填料比表麵積較大,池內具有良好的(de)充氧條件,生物接觸氧化池內(nèi)單(dān)位容(róng)積的生(shēng)物(wù)固體量高,再加上汙泥(ní)回流,反應池內活性汙泥(ní)濃度較高,因此兼有活性汙泥法(fǎ)的特點,具有較高的(de)容積負荷。由於生物(wù)固體(tǐ)量多(duō),當有(yǒu)機容積負荷較高(gāo)時,其(qí)F/M比可以保持在一定水平,因此(cǐ)汙泥產量能保證不大於(yú)經活性淤泥法所產生(shēng)的淤(yū)泥量。並且該工藝操作十分簡單、運轉成本較低(dī)、處理效果良好、運行穩定,完(wán)全可以滿(mǎn)足汙水治理要求,保證汙水能達到排放標準。
2.3 工藝流程
如圖1所示,生活汙水經格柵井流入調節池後,由汙水泵抽送至(zhì)A級(jí)兼氧池,兼氧池內掛有彈性填料,借助填料中兼氧細(xì)菌自身的吸附水解作用,使汙水中對生物細菌有抑製作用和(hé)難以生物降解的有(yǒu)機物水解,同時將大(dà)分子有機物水解為小分子有機物,並對固體有機物進行降(jiàng)解(jiě),減少了(le)汙(wū)泥量,降低汙(wū)水中懸浮固(gù)體的含量。同時,利用(yòng)汙水中的有機物作為碳源,使(shǐ)從後級好氧段回流(liú)的硝化液中的亞硝酸鹽氮、硝(xiāo)酸(suān)鹽氮經過兼氧細菌作用(yòng)後,形成(chéng)氣態氮從汙水中逸出,實現汙水脫氮目標,降(jiàng)解汙水中的有(yǒu)機物,提高汙水的(de)生化可(kě)降解性,同時有效除去汙水中的懸浮物及氨(ān)氮。兼氧池出水進入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(dá)到去除汙水中可溶解性汙染物的目的。好氧池出水自流入(rù)二沉池,汙水中大部分懸浮物在二沉池中能得以(yǐ)有效(xiào)去除。二沉池出水自流入中間水池儲存,中間水泵再提升至沙(shā)過濾器,去除懸浮雜質、顆粒及膠體等雜質,確保出水達到排放標準後消毒排(pái)放。
經(jīng)格柵攔截(jié)的柵渣需要定期清理外運,二沉(chén)池中的汙(wū)泥部分回流至A級生物處理(lǐ)池,另一部分汙泥流入汙泥池進行好氧穩定消化處理,減少臭氣排放量及汙泥體積。並且消化池上(shàng)清液溢流回到(dào)調節池,進入下一批次循環處(chù)理。剩餘汙泥定期抽送出設(shè)備罐體外運處置。
3 MBR主體(tǐ)工藝
3.1 工藝原理
膜生物反應器(Membrane Biore-actor,簡稱MBR)技 術是膜分離技術和活(huó)性淤泥法相結合的工藝(yì)。與活性淤泥法有所(suǒ)不同,其不需要利用沉澱池實現固液分離,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
MBR處理(lǐ)工藝能適應各種水質,並且具有良好的衝擊(jī)負荷能力。處理池中采用新型彈性立體填(tián)料,比表麵積較大,更容易實現微生物掛膜及(jí)脫膜,在相同的有機(jī)物負荷條件下(xià),其去除有(yǒu)機物的效果更加明顯,能提高空氣中的氧在水中的溶解度;其工藝簡單,不需要設置(zhì)過濾池、沉澱池,可有(yǒu)效節約土地資源(yuán);同時,可有效(xiào)減少水力(lì)的(de)停留時間,減少汙泥排放(fàng)量,進而降低汙泥處理成本。
3.3 工(gōng)藝流程
如圖(tú) 2 所示,汙水經格柵井流入調節池後經提升泵進入生物反應池,借助PLC控(kòng)製器開啟鼓風機進行充氧作業(yè),生物(wù)反應池出水經循環泵進(jìn)入膜分離處理環節,汙(wū)水(shuǐ)返回調節池。反衝洗泵借助清水(shuǐ)池中的處理水達到反(fǎn)衝洗膜(mó)處理設備的目(mù)的,同時(shí)反衝汙(wū)水返回調節池。提升泵開啟與閉合由反應(yīng)池的水位進行控製。膜單元(yuán)的過濾操作與(yǔ)反衝洗操作(zuò),能通過(guò)手動與自動兩種控製方式實現。
當(dāng)膜單元需要開展化學清洗作(zuò)業時,應關閉汙水循環閥(fá)及進水閥,開啟藥液循環泵、藥洗閥及藥劑循(xún)環閥,達到化學清洗的目的。MBR工(gōng)藝(yì)利(lì)用膜的高效截留作用,將生(shēng)化(huà)反應池中的大分子有機物及活性淤泥截留住,省略初沉池、二(èr)沉池,進行固(gù)液分離,有效達到泥水(shuǐ)分離的目的。
4 SBR主體工藝
4.1 工藝原理
序批式活性(xìng)汙泥法(Sequencing Batch Reactor,簡稱SBR法)的*大優勢是在運行(háng)操作中(zhōng)將排水、沉澱、反應(yīng)及曝氣等環節的操作工序(xù)根據時間順序在同一反應池中(zhōng)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(jiē)段,5個階(jiē)段所需的時間為一個運行周期,一個周期內各個階段的運行時間、運行狀況及反應池中混合液的濃度等都(dōu)可以根據運行(háng)功能與進水水質進行靈活操作。通過對各階(jiē)段操作的(de)有效控製及切換,SBR法(fǎ)就能在一定(dìng)的範圍內適應水質、水量的變化。同時,在(zài)進水階段、反應階(jiē)段,缺氧(或厭氧)與好氧狀態交(jiāo)替出現,有效抑製專性好氧菌的過量繁殖。並且較短的(de)汙泥齡又(yòu)使絲狀菌無(wú)法大量繁殖,解決了(le)常規活性汙泥易使汙(wū)泥(ní)膨脹的問題。
4.2 工藝流程
如圖 3 所示,汙水流經格柵井後(hòu)去除體積大的漂浮物,然後流入(rù)調節池進(jìn)行均質、均量。出水經提升泵提(tí)升後進入主反應SBR設備池,經過曝氣(qì)、反應(yīng)、沉澱、排水等一係(xì)列操作工序後,下部汙泥流入汙泥儲存池(chí),上部清液經潷水器潷水後流入中間水池,經消毒處理後,作(zuò)為回用中(zhōng)水或達標排放至水體。進入汙泥(ní)儲存池的汙泥經壓濾後(hòu)抽排外運,上清(qīng)液回流至調節池。
5 結語
當前,我國在農村環(huán)保方麵(miàn)出台了相關政(zhèng)策,農村環境治理市場(chǎng)的發展優勢巨大。特別是在農村(cūn)汙水處理方麵,排放標準不(bú)一(yī)、處理工藝多樣,導致其沒有形成(chéng)標準化產品。因此(cǐ),在農(nóng)村汙水處理(lǐ)設備工(gōng)藝方麵應加(jiā)大研發力度(dù),提高農村汙水(shuǐ)處理效率,以實現建設美(měi)麗鄉村的(de)目標。