農村生活汙水問題已成為阻礙美麗鄉村建設麵臨的主要問題,亟待解(jiě)決。一體化汙(wū)水處理設備具有管理方便、工作效率高、能耗低(dī)、投資小以及占地(dì)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(shēng)活(huó)汙水一體化處理設備(bèi)工藝進行簡要分析。
在工業快速發(fā)展的影響下,我國環境問題日(rì)益突出,引起社會廣泛關注。每年我國都有新環保政策出台,對城市不同類型的汙染源進行控製,使城市環(huán)境汙染問題得到有效緩解。在美麗鄉村建設理(lǐ)念的推動下,我國農村經(jīng)濟發展迅速。然而,在農村發展經濟的過程(chéng)中同樣被環境問題所困擾。大部分農(nóng)村地區缺少完善的汙(wū)水(shuǐ)處理設施(shī),其生活(huó)汙水大多直接被排入河流,對(duì)農村生態環境造成了嚴重影響。因此,我國亟待采取先進的汙水處理工藝治(zhì)理農村生(shēng)活汙水問題。
1 一體化汙(wū)水處理設備工藝論證
所謂廢水可生化性,是指廢水中所(suǒ)含的汙染物通過微生(shēng)物的生命活動來改變汙染物的化學結(jié)構,從而改變汙染物的化(huà)學和物理性能所能達到的程度。生物處理是指微生物借助汙水中的(de)有機物維持生(shēng)命特征、開展(zhǎn)生命活動,並借助新陳代謝實現對汙染物的清除。因此(cǐ),需要對水中汙染物的含(hán)量通(tōng)過實驗、計算的方法(fǎ)來確定,進(jìn)而(ér)判斷其是否能進行(háng)微生物處(chù)理。
BOD5與COD是比較常用的水質指標,借助B/C比實現可生化性評價是一種的方(fāng)法。當B/C比值大於0.3時,可以對(duì)汙水進行可生化處理。隨著兩者(zhě)比值的增大,其可行性(xìng)隨之增大。在實際微生物處理中(zhōng),不需要將有機物(wù)完全(quán)分解為水、硝酸(suān)鹽及二氧化碳,隻要保證其含量達到規定(dìng)標準即可。
就一體化設備工(gōng)藝而言,以活(huó)性淤泥法(fǎ)為例,其較為成熟的工藝包括A/O法、A2/O法及其他改(gǎi)進工藝等(děng)。其 中,A/O脫氮法是指(zhǐ)缺氧—好氧法,而A/O除磷法(fǎ)是指厭氧—好氧法,在汙水流經對應區域時(shí)借助各種微生物菌的分解作用,促使氮、磷及有機物等汙染(rǎn)物得到有效去除。
2 A/O主體(tǐ)工藝
2.1 工藝原理
厭氧—好氧(yǎng)活性汙泥法(Anoxic/Oxic,簡稱A/O)是由厭氧和好(hǎo)氧兩部分反應組成的汙水生物處理工藝。汙水進入厭(yàn)氧池後,與回流汙泥混(hún)合。活性淤泥中的聚磷菌在這一過程(chéng)中大(dà)量吸收汙水中的BOD,並將汙泥中的磷以正磷(lín)酸鹽的形式釋放到混合液中。混合液進入(rù)好氧池後,有機(jī)物被氧化(huà)分解,同時聚磷(lín)菌大量(liàng)吸收(shōu)混合液中的正磷(lín)酸鹽到汙(wū)泥中。由於聚磷菌在好氧環(huán)境(jìng)中的吸磷量要遠遠大(dà)於其在厭氧環(huán)境中的釋磷量,因此(cǐ),汙水經過“厭(yàn)氧—好氧”的,達到除磷目的。
2.2 工藝特點
采用(yòng)A/O工藝作為主體工藝的一體化汙水處理設備(bèi)具有除磷功能、脫氮功能及減少有機物功能(néng)等,其能有效(xiào)避免出現汙泥膨脹現象,並且操作極(jí)其簡便。並且填料比表麵積較大,池內具有良好的充氧條件,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(yǒu)活性汙泥法的特點,具有較高的容積負荷。由於生(shēng)物固體量多,當(dāng)有機容積負荷較高時,其F/M比可以(yǐ)保持在一定水平,因此汙泥產(chǎn)量能保證不大於(yú)經活(huó)性淤泥法所(suǒ)產生的淤泥量。並且該(gāi)工藝操作十分(fèn)簡單、運(yùn)轉成本較低、處理(lǐ)效果良好、運行穩定,完(wán)全可以滿足汙(wū)水治理要求,保證汙水能達到排(pái)放標(biāo)準。
2.3 工藝流程
如圖1所示,生(shēng)活汙水經格柵井流(liú)入調節池後,由汙水泵抽送至A級兼氧池,兼氧池(chí)內掛有彈性填(tián)料(liào),借助(zhù)填料中兼氧細菌自身(shēn)的(de)吸附水(shuǐ)解作用,使汙水(shuǐ)中對生物細菌有抑製作用和難以生物降解的有機物水解,同(tóng)時將大分子有機物水解(jiě)為小分子有機物,並對固體有(yǒu)機物進行降解(jiě),減少了汙泥量,降低汙水中懸浮固體的含量。同時,利用汙水中的有機物作為碳(tàn)源(yuán),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後,形成氣態氮從汙水中逸出(chū),實現(xiàn)汙水脫氮(dàn)目標,降解汙水中(zhōng)的有機物,提高汙水的生化可降解性,同時有效除(chú)去汙(wū)水中(zhōng)的懸浮物(wù)及氨氮。兼(jiān)氧池出水進入O級好氧接觸氧化池(chí),好氧池內(nèi)好氧微(wēi)生物在水體(tǐ)中有充足溶解氧的條件(jiàn)下,利用汙(wū)水中的可溶性汙染物進(jìn)行新陳代謝,達到去除(chú)汙水中可溶解性汙染物的目的。好氧池出水自流入二沉池,汙水中大部分懸浮物在二沉池中能得以有效去除。二沉(chén)池出水自流入(rù)中間水(shuǐ)池儲存,中間(jiān)水泵再提升至沙過濾器,去除懸浮雜質、顆(kē)粒及膠體等雜質,確保出水達到排放標準後消毒(dú)排放。
經格柵攔截的柵渣需要定期(qī)清理外運,二沉池中的汙泥部分回流至A級生物處理池,另一(yī)部分汙泥流入汙泥池進行好氧穩定消(xiāo)化處理,減少臭氣排放量及汙泥體積(jī)。並且消化池上清液溢(yì)流回(huí)到調節(jiē)池,進入下一批次循(xún)環處理。剩(shèng)餘汙泥定期抽送(sòng)出設備罐體(tǐ)外運處置。
3 MBR主體工(gōng)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性淤泥法相結合的工藝。與活性淤泥法有所不同(tóng),其不需要利用沉澱池實現固(gù)液(yè)分離,而是借助中空纖維膜替代沉(chén)澱池,因(yīn)此其固液分離能力更加(jiā)突出。
3.2 工藝特點
MBR處理工藝能適應各種水質,並且具有(yǒu)良好的衝擊(jī)負荷能力。處理池中采用新型彈性立體填料,比(bǐ)表麵積較大,更容易實現微生物掛膜及脫膜,在相同的有機物負荷條件下(xià),其去除有機(jī)物的效果更加明顯,能提高空氣(qì)中(zhōng)的氧在水中的(de)溶解度;其工藝簡單,不(bú)需要設置過濾池、沉澱池,可有效(xiào)節約土(tǔ)地資源;同時,可有效(xiào)減少水力的停留時間,減少汙泥排放(fàng)量,進(jìn)而降低(dī)汙泥處理成本。
3.3 工藝流程
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(chí),借助PLC控製器開啟鼓(gǔ)風機進行充氧作(zuò)業(yè),生物反應池出水經循環泵進入膜分(fèn)離處理環節,汙水返回調節池。反(fǎn)衝洗泵(bèng)借助清水池中的處理水(shuǐ)達到(dào)反衝洗膜(mó)處理(lǐ)設備的目的(de),同時反衝汙水返回調(diào)節(jiē)池。提(tí)升泵開啟與閉合由反應(yīng)池的(de)水位進行控製。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(zhì)方式實現。
當膜單元需要開展化(huà)學清洗作業時,應關閉汙水循環閥及進水(shuǐ)閥,開啟藥液(yè)循環泵、藥洗閥及藥(yào)劑循環閥,達到化學清洗(xǐ)的目的。MBR工藝利用膜(mó)的高效截留作用,將生化反應池中的大分子有(yǒu)機物及活性淤泥截留(liú)住,省略(luè)初沉池(chí)、二沉池,進行固液分(fèn)離,有效達到(dào)泥(ní)水分(fèn)離(lí)的目的(de)。
4 SBR主體工藝
4.1 工(gōng)藝原理
序(xù)批式活性汙泥法(Sequencing Batch Reactor,簡稱SBR法)的*大優(yōu)勢是在運行操(cāo)作中將排水、沉澱、反(fǎn)應及曝(pù)氣(qì)等環節的操作工(gōng)序根據時間順序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(chén)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(qī),一個周期內各個階(jiē)段的(de)運行(háng)時間(jiān)、運行狀況及反應池中混合液的濃度等都可以根據運行功能與進水水質進行(háng)靈活操作。通過對各階段操作(zuò)的有效(xiào)控製及切換,SBR法就能在一定(dìng)的(de)範圍內適(shì)應水質、水量的變化。同時,在進水階段、反應階段,缺氧(或(huò)厭氧)與好(hǎo)氧狀態(tài)交替出現,有效抑製專性好氧菌的過量繁殖。並且較短的汙泥齡又使絲狀菌無(wú)法大(dà)量繁殖,解決了常規活性汙泥易使汙(wū)泥膨脹的問題。
4.2 工藝流程
如圖 3 所示,汙水(shuǐ)流經格柵井(jǐng)後去除體積大的漂浮物(wù),然後流入調節池進行(háng)均質、均(jun1)量。出水經提升(shēng)泵提升後進入主反應SBR設備池,經過曝氣、反應、沉澱、排水等一係列操作工(gōng)序後,下部(bù)汙泥流入(rù)汙泥儲存池(chí),上部清液經潷(bì)水器潷水後流入中(zhōng)間水池,經消毒(dú)處理後,作為回用中水或達標排放至水(shuǐ)體。進入汙泥儲存池的汙泥經壓濾(lǜ)後抽排外運,上清液回流(liú)至調節池。
5 結語
當前,我國在農村環保(bǎo)方麵(miàn)出台了相關政策,農村環境治(zhì)理市場的發展優勢巨(jù)大(dà)。特別是在農村汙水處理方麵,排放標準不一、處理工藝多(duō)樣,導致其沒有形成(chéng)標(biāo)準化(huà)產品(pǐn)。因此,在農村汙(wū)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(xiào)率,以實現建設美麗鄉村的目標(biāo)。