農村生活汙水問題已成為阻礙美麗(lì)鄉村建設麵臨的主要問題,亟待解決。一體化汙水(shuǐ)處理設備具有管理方(fāng)便、工作效率(lǜ)高、能耗低、投資小(xiǎo)以及占地麵(miàn)積小等優勢,非常(cháng)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設備工藝進行簡要分析(xī)。
在工業快速(sù)發展的影響下,我國環境問(wèn)題日益突出,引起(qǐ)社會廣泛關注。每年我國都有新環保政策出台,對城市不同類型的汙染源(yuán)進行(háng)控製,使城市環境汙染問題得到有效(xiào)緩解(jiě)。在美麗鄉村建設理念的推動下,我國農村經濟發展迅(xùn)速。然而,在農村發展經濟的過程(chéng)中同樣被(bèi)環境問題所困擾。大部分農村地區缺(quē)少完善的汙水處理設施,其生活汙(wū)水大多直接被排入河流,對(duì)農村生態環境造成了(le)嚴重影響。因(yīn)此,我(wǒ)國亟待采取先進的(de)汙水處(chù)理工藝治理農村生活汙水問題。
1 一體化汙水(shuǐ)處理設備工藝論證
所(suǒ)謂廢(fèi)水可生化性,是指廢水中所含的汙染(rǎn)物通過微(wēi)生物的生命活動(dòng)來改變汙染物的化學結構,從而改變汙染(rǎn)物的化學和物理(lǐ)性能所能達到的程(chéng)度。生物處理是指(zhǐ)微生物借助汙水(shuǐ)中的有機物維(wéi)持生命特征、開展生命活動,並借(jiè)助新陳代謝實現對汙染物的清除。因此,需要對水中汙染物的含量通過實(shí)驗、計算的方法來確定,進而判斷其是否能進行微生(shēng)物處理。
BOD5與COD是比較常用的水質指標,借(jiè)助(zhù)B/C比(bǐ)實現可生化性評價是一種的方法。當B/C比值大於0.3時(shí),可以對汙水進行可(kě)生(shēng)化處理(lǐ)。隨著兩者(zhě)比值的增大,其可行性隨之增大。在實際微生物處理中,不需要將有機物完全分(fèn)解為水、硝酸鹽及二氧化碳,隻要保證其含量達到規定標準即可。
就一體化(huà)設備工(gōng)藝而言,以活性淤泥法(fǎ)為例,其較為成熟的工藝包括(kuò)A/O法、A2/O法及(jí)其(qí)他改進工藝等。其 中,A/O脫氮法是指(zhǐ)缺氧—好氧法,而(ér)A/O除磷法是(shì)指厭氧—好氧法,在汙水流(liú)經對應區域時(shí)借助各種微生物(wù)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(gōng)藝
2.1 工藝(yì)原理
厭氧—好氧活性汙泥法(Anoxic/Oxic,簡稱(chēng)A/O)是由厭氧和好氧兩部分反應組成的汙水生物處理工(gōng)藝。汙(wū)水進入厭(yàn)氧池後,與回流汙泥(ní)混合。活性淤(yū)泥中的聚(jù)磷菌在(zài)這一過程中大量吸收(shōu)汙水中的BOD,並將汙泥中的磷以正(zhèng)磷酸鹽的形式釋放到(dào)混合液中。混合液(yè)進入好氧池(chí)後,有機物被氧化分解,同時聚磷菌大(dà)量吸收混合液中的正磷(lín)酸鹽到汙泥中。由於聚磷菌在好氧環境中的吸磷量要遠遠大於其在厭氧環境中的釋磷量,因此,汙水經過“厭氧(yǎng)—好氧”的,達到除磷目的。
2.2 工藝特點
采用A/O工藝作為主體工藝的(de)一體化(huà)汙(wū)水(shuǐ)處理設備具有除磷功能、脫氮功能及減少有機物功能等,其能有效避免出現汙泥膨脹現象,並且操作極其簡便。並且填(tián)料比表麵積較大(dà),池內具有良好的(de)充氧條(tiáo)件,生物接觸氧化池內(nèi)單位容積的生物固體量(liàng)高,再加(jiā)上汙(wū)泥回流,反應池內活性(xìng)汙泥濃度較高,因此兼有活性汙(wū)泥法的特點,具有較高的容積負荷。由於生物固體量多,當(dāng)有機容積負荷較高時,其(qí)F/M比可以保持在(zài)一定水平,因此汙泥產(chǎn)量能保(bǎo)證不(bú)大於經活性淤泥法所產生的淤泥(ní)量。並且該工藝操作十分簡單、運轉成(chéng)本(běn)較(jiào)低、處理效(xiào)果良好、運行穩定,完全可以滿足汙水治理要求,保證汙水能達到排放標準。
2.3 工藝(yì)流程
如圖1所示,生活汙水經格柵井流入調節池後,由汙(wū)水泵抽送至A級兼氧(yǎng)池,兼氧池內掛有彈性填料,借助填料中(zhōng)兼氧細菌自身的吸附水解作用,使(shǐ)汙水(shuǐ)中對生物細菌有(yǒu)抑製作用和難(nán)以生物降解的(de)有(yǒu)機物水解,同時將大分子有機物水(shuǐ)解為小(xiǎo)分子(zǐ)有機物,並對(duì)固體有機物進(jìn)行降解,減少了汙泥量,降低汙水中懸浮固體的含(hán)量。同時,利用汙水中的有機物作為碳源,使從後級好氧段回流的硝化液中的亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮經過兼氧細菌作用(yòng)後,形成氣態氮從汙水(shuǐ)中逸出,實現汙(wū)水脫氮目標,降解汙水中的有機物,提高汙水的生化可降解(jiě)性,同時有(yǒu)效除去汙水中的懸浮物及氨氮。兼氧池出水進入O級好氧接觸氧化池(chí),好氧池內好氧微生物在水體中有充足溶解氧的條件下,利用汙水中(zhōng)的可溶性汙染物進(jìn)行新陳代謝,達到去除汙水中可溶解性汙染物的(de)目(mù)的。好氧池出水自流入二沉池,汙水中大部分(fèn)懸浮物在二沉池中能得以有效去除。二沉(chén)池(chí)出水自流入中間(jiān)水(shuǐ)池儲存,中間水泵再提升至沙過濾器,去除(chú)懸浮雜質、顆粒及(jí)膠體等雜質,確保出水達到排放(fàng)標準後消(xiāo)毒排放。
經格柵攔截的(de)柵(shān)渣需要(yào)定期清理外運,二沉(chén)池中(zhōng)的汙泥部分回流至A級生物處理池,另一部分汙泥流入汙泥池進行好氧穩定(dìng)消(xiāo)化處理,減少臭氣排放量及汙泥體積。並(bìng)且消(xiāo)化池上清液溢流回到調節池,進入下一批次循環處理。剩餘汙泥定期抽送(sòng)出設備罐體外運處置。
3 MBR主體工藝
3.1 工藝原(yuán)理
膜生物反應器(Membrane Biore-actor,簡稱MBR)技 術(shù)是膜分離技術(shù)和活性淤泥法相結合的工藝。與活(huó)性淤泥法有所不同,其(qí)不(bú)需要利(lì)用沉澱池實現固液分離,而是(shì)借助中空纖維膜替代沉澱(diàn)池,因此其固液分離能力更加突出。
3.2 工藝特點
MBR處理工藝能適應各種水質,並且具有良好(hǎo)的衝擊負荷能力。處理池中采用新型彈性立體填料,比表麵積較大,更容易實現微生物掛膜及脫膜,在相同的(de)有機物負荷條件下,其去(qù)除有機物的效果更加明顯,能提高空氣中的氧在(zài)水中的溶(róng)解度;其(qí)工藝簡單,不需要設置過濾池、沉澱池,可有效節約土地資源;同時,可有效減少水力的停留時間,減少汙泥排放量,進而(ér)降低汙泥處理成本。
3.3 工藝流程
如圖 2 所示,汙水經格柵(shān)井(jǐng)流入調(diào)節池後(hòu)經提升泵進入生物反應池,借助PLC控製器開啟(qǐ)鼓風機進行充氧作業,生物反應池出水經循環泵進入膜分離處理環節,汙水返回調節池。反衝洗泵借助(zhù)清水池中的處理水達到反衝(chōng)洗膜處理(lǐ)設備的目(mù)的,同時反衝汙水返回調節池。提升泵開啟與閉合由反(fǎn)應池的水位進行控製。膜單元(yuán)的過濾操作與反衝洗操作,能通過手(shǒu)動與自動兩種控製方式實現。
當膜單元需要開展化學清洗作業時,應關閉汙(wū)水循環閥及(jí)進水閥,開啟藥液循環泵、藥洗閥及藥劑循環閥,達到化學清洗的目的。MBR工藝利用膜的高效截留作用,將(jiāng)生化反應(yīng)池中的大分子有機物及活性淤泥截留(liú)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的。
4 SBR主體工藝
4.1 工藝原理
序批式活性汙泥法(Sequencing Batch Reactor,簡稱SBR法)的*大優(yōu)勢是在運行操作中將排水、沉澱、反應及曝(pù)氣等環節的操作工(gōng)序(xù)根據時間順序(xù)在同一反應池中反複進行。SBR工藝的運作次序主要包括進水(shuǐ)、反應、沉澱、排水及閑置5個階段,5個階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(zhuàng)況及反應池中混合液的濃度等都可以(yǐ)根據運行功能與進水水質進行靈活操作。通過對各階段(duàn)操作的有效控製及切換,SBR法就能在一定的(de)範(fàn)圍內適應水質、水量的變化。同時,在(zài)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,有效抑製專性好(hǎo)氧菌的過(guò)量繁殖。並且較短的汙泥(ní)齡又使(shǐ)絲狀菌無法大量繁殖,解決了常(cháng)規活性汙泥易使汙泥膨脹(zhàng)的(de)問題。
4.2 工藝流程
如圖 3 所(suǒ)示,汙水流經格(gé)柵井後(hòu)去除體積大的漂浮物,然後流(liú)入調節池進行均質(zhì)、均量。出水經提升泵提升後進入主反應SBR設備池(chí),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(chǔ)存池,上部清液經潷水器潷水後流入中間水池,經消毒處理後,作為回用(yòng)中水或達標排放至水體。進入汙(wū)泥儲(chǔ)存池的汙泥經壓濾後抽排外運,上清液回流至調節池(chí)。
5 結語
當前,我國在農村環保(bǎo)方麵出台了(le)相(xiàng)關政策,農村環境治理市場的發展優勢巨(jù)大。特別是在農村汙水處(chù)理方(fāng)麵,排放標準不(bú)一(yī)、處理工藝多樣,導致其(qí)沒(méi)有形成標準化產品。因(yīn)此,在農村汙水處理設備(bèi)工藝方(fāng)麵應加大研發力度(dù),提高農村汙水處理效率,以(yǐ)實(shí)現建(jiàn)設美麗鄉村的目標。