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工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的日益提高,導(dǎo)致人們對于水資源的需求量逐漸擴(kuò)大,工農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生的污廢水也越來越多,水資源短缺、水污染等問題日趨嚴(yán)峻,污廢水中大量的氮、磷元素嚴(yán)重破壞了水體生態(tài)平衡,對環(huán)境造成了巨大影響。過量的氮磷元素不僅會(huì)造成水體富營養(yǎng)化,惡化水體環(huán)境,也影響了社會(huì)發(fā)展和人民的健康。
研究發(fā)現(xiàn),水體中的氮元素分為人為來源和自然來源兩部分,其中人為來源占主要部分。大量農(nóng)藥化肥導(dǎo)致的氮元素超標(biāo),經(jīng)過下滲和雨水的沖刷之后進(jìn)入水體。生活污水和工業(yè)廢水的肆意排放,含氮廢水沒有經(jīng)過嚴(yán)格的處理就排放到水體中,是目前水體氮污染的主要原因。特別是在廣大農(nóng)村,生活垃圾和生活污水很少經(jīng)過處理后排放,不利于農(nóng)村的環(huán)境保護(hù)和生活衛(wèi)生。如今,出現(xiàn)了許多專門針對農(nóng)村的生活污水處理設(shè)備,為建設(shè)社會(huì)主義美麗新農(nóng)村做出了突出貢獻(xiàn)。
農(nóng)村污水處理,難點(diǎn)在哪?
農(nóng)村生活污水處理難的重要原因在于排放分散、水質(zhì)水量日均變化大。我國農(nóng)村地區(qū)房屋多為自建房,缺乏建筑布局規(guī)劃,隨意性大,造成居民生活污水排放方式各異,有的就地潑灑,使其自然蒸發(fā)或滲入土壤,有的就近排放,通過明溝或暗渠進(jìn)入溪流、江河及湖泊。而從成分上來說,除了村民的家庭生活污水外,污水中還常常混有垃圾堆放產(chǎn)生的滲濾液和高濁度雨水徑流等,水質(zhì)成分復(fù)雜。
十里不同風(fēng),百里不同俗。不同地區(qū)農(nóng)村生活污水水質(zhì)也存在較大差別,要求處理技術(shù)具備靈活性。不同地區(qū)農(nóng)村居民的生活習(xí)慣和經(jīng)濟(jì)條件也各不相同,導(dǎo)致生活污水中氮、磷等污染物濃度也存在差異。例如在肉類蛋白類食物消費(fèi)比例高的地區(qū),生活污水中的氨氮濃度較高,而在大量使用洗滌劑的地區(qū),生活污水中磷濃度偏高。除了各地實(shí)際情況千差萬別之外,我國鄉(xiāng)村污水基數(shù)大,處理技術(shù)要求高,也給處理帶來了困難。資料顯示,我國有近60萬個(gè)行政村和260多萬個(gè)自然村,每年產(chǎn)生污水90多億噸,相當(dāng)于近5000個(gè)昆明湖的水量。反觀處理技術(shù),由于大部分農(nóng)村污水處理設(shè)施主要由村民管理,因而要求處理技術(shù)在高效之外還要具備穩(wěn)定性和便捷性,但目前污水治理設(shè)施“建好不用、只曬太陽”的現(xiàn)象普遍存在,不是不想用,而是不會(huì)用。同時(shí),由于經(jīng)濟(jì)條件限制,建設(shè)和運(yùn)維成本過高的設(shè)施在農(nóng)村無法長期運(yùn)行。
常見的生活污水處理設(shè)備工藝
1、氧化溝工藝
氧化溝是活性污泥法的一種變形,其池體狹長,故稱為氧化溝。氧化溝技術(shù)已廣泛應(yīng)用于大中型城市污水處理廠,其規(guī)模從每日幾百立方米至幾萬立方米,工藝日趨完善,其構(gòu)造型式也越來越多。其主要特點(diǎn)是:進(jìn)出水裝置簡單;污水的流態(tài)可看成是完全混合式,由于池體狹長,又類似于推流式;BOD負(fù)荷低,處理水質(zhì)良好;污泥產(chǎn)率低,排泥量少;污泥齡長,具有脫氮的功能。但氧化溝工藝與SBR和普通活性污泥工藝比較,能耗高,且占地面積較大。
2、生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝,其特點(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料,池底曝氣對污水進(jìn)行充氧,并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)狀態(tài),以保證污水與污水中的填料充分接觸,避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。該法中微生物所需氧由鼓風(fēng)曝氣供給,生物膜生長至一定厚度后,填料壁的微生物會(huì)因缺氧而進(jìn)行厭氧代謝,產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會(huì)造成生物膜的脫落,并促進(jìn)新生物膜的生長,此時(shí),脫落的生物膜將隨出水流出池外。
生物接觸氧化法具有以下特點(diǎn):
①、由于填料比表面積大,池內(nèi)充氧條件良好,池內(nèi)單位容積的生物固體量較高,因此,生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷。
②、由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多,水流完全混合,故對水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。
?、?、剩余污泥量少,不存在污泥膨脹問題,運(yùn)行管理簡便。
生物接觸氧化法是一種具有活性污泥法特點(diǎn)的生物膜法,兼有生物膜法和活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)。生物接觸氧化法凈化廢水的基本原理與一般生物膜法相同,就是以生物膜吸附廢水中的有機(jī)物,在有氧的條件下,有機(jī)物由微生物氧化分解,廢水得到凈化。
3、SBR法
1914年,英國學(xué)者Ardern和Locket發(fā)明序批式活性污泥法(SBR-SequencingBatchReactor)水處理工藝。SBR工藝的過程是按時(shí)序來運(yùn)行的,一個(gè)操作過程分五個(gè)階段:進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、潷水、閑置。由于SBR在運(yùn)行過程中,各階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運(yùn)行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運(yùn)行功能要求等靈活變化。對于SBR反應(yīng)器來說,只是時(shí)序控制,無空間控制障礙,所以可以靈活控制。因此,SBR工藝發(fā)展速度極快,并衍生出許多種新型SBR處理工藝。SBR工藝的主要特點(diǎn)有:出水水質(zhì)較好;不產(chǎn)生污泥膨脹;除磷脫氮效果好。缺點(diǎn)是池容和設(shè)備利用率低,占地面積較大、運(yùn)行管理復(fù)雜,自控水平要求高。
4、曝氣生物濾池
曝氣生物濾池工藝具有去除SS、COD、BOD、硝化、脫氮、除磷、去除AOX(有害物質(zhì))的作用,其特點(diǎn)是集生物氧化和截留懸浮固體與一體,節(jié)省了后續(xù)沉淀池(二沉池),其容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大,水力停留時(shí)間短,所需基建投資少,出水水質(zhì)好,運(yùn)行能耗低,運(yùn)行費(fèi)用省。曝氣生物濾池,相當(dāng)于在曝氣池中添加供微生物棲附的填(濾)料,在填料下鼓氣,是具有活性污泥特點(diǎn)的生物膜法。缺點(diǎn):曝氣生物濾池運(yùn)行維護(hù)較復(fù)雜,尤其是填料的反洗與更換,從而導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用也較高。
5、MBR工藝
農(nóng)村一體化污水處理設(shè)備采用MBR工藝是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)。它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物質(zhì)截留住,省掉二沉池。活性污泥濃度因此大大提高,水力停留時(shí)間(HRT)和污泥停留時(shí)間(SRT)可以分別控制,而難降解的物質(zhì)在反應(yīng)器中不斷反應(yīng)、降解。因此,膜生物反應(yīng)器工藝通過膜分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的功能。與傳統(tǒng)的生物處理方法相比,具有生化效率高、抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、出水水質(zhì)穩(wěn)定、占地面積小、排泥周期長、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn),是目前比較有前途的廢水處理新技術(shù)之一。
農(nóng)村一體化污水處理設(shè)備采用MBR工藝技術(shù)優(yōu)勢:
?、俪鏊|(zhì)好,設(shè)備緊湊,省掉二沉池,占地少。
?、诠に噮?shù)易于控制,能實(shí)現(xiàn)HRT與SRT的完全分離。
?、塾欣谠鲋尘徛南趸?xì)菌的截留、生長和繁殖。
?、芸朔顺R?guī)活性污泥法中容易發(fā)生污泥膨脹的弊端,剩余污泥產(chǎn)量少。
⑤系統(tǒng)可采用PLC控制,易于實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化。
未完待續(xù)……