分散式農(nóng)村生活污水處理設施
脫氮技術(shù)
常規(guī)的城市污水處理廠以好氧生物處理(如傳統(tǒng)活性污泥法等)為主體,以碳源有機物(BOD、COD)為主要去除對象。污水經(jīng)過處理后,BOD可去除90%以上。與此同時,午睡中的氮、磷等污染物的形態(tài)和數(shù)量也發(fā)生了一定變化。一部分氮、磷通過同化作用成為微生物細胞的組分,終通過二次沉淀池從污水中分離出去,轉(zhuǎn)化為固體狀的污泥;另一部分氮、磷通過異化作用逐級降解無機鹽,這部分無機性氮、磷鹽類仍留在污水中,并沒有從污水中分離出去。因此,傳統(tǒng)生物處理對氮、磷的去除率并不高,氮的去除率約為20%~40%,磷的去除率約為10%~30%。這顯然不能滿足日益嚴格化的氮、磷排放標準,近年新建的污水處理廠大都具備脫氮除磷的功能,老廠也結(jié)合改造增加了脫氮除磷工藝。
物化法脫氮
物化法脫氮技術(shù)有吹脫法、磷酸銨鎂沉淀法、吸附法、折點加氯法、電解法、離子交換法、電滲透法、反滲透法等。這些方法大多用于處理氨氮含量較高的工業(yè)廢水。
生物法脫氮
污水生物脫氮過程中,污水中各種形態(tài)的氮一部分通過氨化、硝化、反硝化作用轉(zhuǎn)化為氮氣,以氣體形式從水中脫除;另一部分則在上述作用中轉(zhuǎn)化為細菌細胞,再以污泥形式從水中分離出去。
脫氮新技術(shù)簡述
ANAMMOX工藝、SHARON工藝、SHD工藝、OLAND工藝。
除磷技術(shù)
污水中的磷主要來自糞便、洗滌劑、農(nóng)藥和含磷工業(yè)廢水等,磷在污水中以正磷酸鹽(簡稱正磷)、聚合磷酸鹽(聚合磷)及有機磷酸鹽(有機磷)的形式存在。其中,正磷和聚合磷是溶解性的,有機磷大部分是不溶于水的顆粒物。經(jīng)過生物處理后,有機磷逐級降解為正磷,聚合磷水解為正磷。所以,在傳統(tǒng)的污水生物處理過程中,除了同化作用轉(zhuǎn)化為細胞組成部分的少量磷以外,原污水中的大部分磷都以溶解性的正磷酸鹽形式殘留在污水中。
溶解性正磷酸鹽可以用化學沉淀法使其轉(zhuǎn)化為不溶的固體沉淀物,再從污水中分離出去;或利用生物處理,使其轉(zhuǎn)化為富含磷的生物細胞,然后與污水分離。
化學法除磷
許多金屬的正磷酸鹽都有很低的溶度積,所以可以采用向污水投入金屬鹽類的方法,形成這些金屬的正磷酸鹽沉淀物,再通過固液分離達到將磷從污水中取出的目的。由于這些沉淀物的溶度積很低,所以用化學沉淀法可以將污水中磷降低到極低的程度,能夠滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》。
生物法除磷
生物法脫磷是在好氧條件下PAO對污水中溶解性磷酸鹽過量吸收,然后進行沉淀分離。在厭氧和好氧交替的生物處理系統(tǒng)中除磷。
同步脫氮除磷技術(shù)
在一個處理系統(tǒng)中同時去除氮、磷和含碳有機物的工藝稱為同步脫氮除磷技術(shù)。
這些工藝的共同點及時都有厭氧、缺氧、好氧池。厭氧池釋放磷,缺氧池反硝化菌將回流液中的硝酸氮轉(zhuǎn)化為氮氣從污水中脫出;好氧池主要是含碳有機物的降解、含氮有機物的氨化和硝化、聚磷菌的過量吸磷。
原理:微生物在酶的催化作用下,利用微生物的新陳代謝功能,對污水中的污染物質(zhì)進行分解和轉(zhuǎn)化。
發(fā)酵:微生物將有機物氧化釋放的電子直接交給底物本身未*氧化某種中間產(chǎn)物,同時釋放能量并產(chǎn)生不同的代謝產(chǎn)物。
呼吸:微生物在降解底物的過程中,將釋放的電子交給輔酶Ⅱ、FAD或FMN等電子載體再經(jīng)電子傳遞系統(tǒng)傳給外源電子受體,從而生成水或其他還原型產(chǎn)物并釋放能量的過程。
1、好氧呼吸:
有機物終被分解為CO2,氨和水等無機物,并釋放出能量。
2、缺氧呼吸。
好氧生物處理:污水中有分子氧存在的情況下,利用好氧微生物(包括兼性微生物、主要是好氧微生物)降解有機物,使其穩(wěn)定、無害化的處理方法。主要有活性污泥法和生物膜法兩種。通過代謝活動約有1/3被分解、穩(wěn)定,并提供生理所需能量,2/3被轉(zhuǎn)化合成新的細胞物質(zhì)即污水生物處理中的活性污泥或生物膜的增長部分,通常稱為剩余活性污泥或生物膜,又稱為生物污泥。優(yōu)點:反應速率較快,所需反應時間較短,處理構(gòu)筑物容積較小且處理過程中散發(fā)的臭氣較少。
厭氧生物處理:在沒有分子氧和化合態(tài)氧的條件下,兼性細菌與厭氧細菌降解和穩(wěn)定有機物的生物處理方法。有機物轉(zhuǎn)化分為三個部分:1、甲烷,2、二氧化碳、水、氨、硫化氫等無機物,3、合成新的細胞質(zhì)。厭氧段污泥增長率較少。優(yōu)點:運行費用低,剩余污泥量少,可回收能量(甲烷)。缺點:反應速率較慢,時間長,處理構(gòu)筑物容積大。有機污泥和高濃度有機廢水(一般BOD5大于2000mg/l)均可采用厭氧生物處理法。
MBR膜生物反應器,是一種將膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)活性污泥法相結(jié)合的新型污水處理工藝,它用具有*結(jié)構(gòu)的MBR平片膜組件置于曝氣池中,經(jīng)過好氧曝氣和生物處理后的水,由泵通過濾膜過濾后抽出。MBR污水處理與傳統(tǒng)污水處理方法具有很大區(qū)別,通過膜分離裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝中的二沉池和三級處理工藝。從而得到的出水,解決了傳統(tǒng)環(huán)保設備進行污水處理的出水水質(zhì)達不到中水回用要求的問題。MBR污水處理后的水可直接作為市政用水或進一步處理作各種工業(yè)用水。
由于MBR膜的存在大大提高了系統(tǒng)固液分離的能力,從而使MBR膜生物反應器的出水,水質(zhì)和容積負荷都得到大幅度提高,經(jīng)膜處理后的水水質(zhì)標準高(超過*A標準),經(jīng)過消毒,后形成水質(zhì)和生物安全性高的再生水,可直接作為新生水源。由于膜的過濾作用,微生物被*截留在MBR膜生物反應器中,實現(xiàn)了水力停留時間與活性污泥泥齡的*分離,消除了傳統(tǒng)活性污泥法中污泥膨脹問題。MBR膜生物反應器具有對污染物去除效率高、硝化能力強,可同時進行硝化、反硝化、脫氮效果好、出水水質(zhì)穩(wěn)定、剩余污泥產(chǎn)量低、設備緊湊、占地面積少(只有傳統(tǒng)工藝的1/3-1/2)、增量擴容方便、自動化程度高、操作簡單等優(yōu)點。
MBR膜生物反應器組件系列,具有結(jié)構(gòu)緊湊、外型美觀、占地面積小、運行費用低、穩(wěn)定可靠、自動化程度高、維護操作方便等優(yōu)點。MBR污水處理的出水水質(zhì)好,優(yōu)于中水水質(zhì)標準。并以*的MBR平片膜技術(shù),克服了一般中空纖維膜的諸多不足之處,是當今guo際*的污水處理產(chǎn)品設備。MBR膜生物反應器的系列膜組件已經(jīng)形成了標準化的系列產(chǎn)品,每個組件由50-150片標準平板膜片組成,也可以根據(jù)用戶的需求進行單獨設計,以滿足用戶需求。
MBR一體化設備利用膜生物反應器(MBR)進行污水處理及回用的一體化設備,其具有膜生物反應器的所有優(yōu)點:出水水質(zhì)好,運行成本低、系統(tǒng)抗沖擊性強、污泥量少,自動化程度高等,另外,作為一體化設備,其具有占地面積小,便于集成。它既可以作為小型的污水回用設備,又可以作為較大型污水處理廠(站)的核心處理單元,是目前污水處理領(lǐng)域研究的熱點之一,具有廣闊的應用前景。
分散式農(nóng)村生活污水處理設施工作原理:
膜生物反應器(MBR)工藝是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)。它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物質(zhì)截留住,省掉二沉池?;钚晕勰酀舛纫虼舜蟠筇岣?,水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)可以分別控制,而難降解的物質(zhì)在反應器中不斷反應、降解。
因此,膜生物反應器(MBR)工藝通過膜分離技術(shù)大大強化了生物反應器的功能。與傳統(tǒng)的生物處理方法相比,是目前有前途的廢水處理新技術(shù)之一。
以生物處理工藝為主體,以達到排放標準為目標的現(xiàn)代城市污水處理技術(shù),經(jīng)過長期的發(fā)展,已達到比較成熟的程度。深度處理是指以污水的再生回用為目的,對城市污水處理廠或工業(yè)廢水處理后的出水進行進一步處理所采用的處理工藝。
污水,通常指受一定污染的、來自生活和生產(chǎn)的廢棄水。污水主要有生活污水,工業(yè)廢水和初期雨水。污水的主要污染物有病原體污染物, 耗氧污染物,植物營養(yǎng)物,有毒污染物等。生活污水是人類在日常生活中使用過的,并被生活廢料所污染的水。其水質(zhì)、水量隨季節(jié)而變化,一般夏季用水相對較多,濃度低;冬季相應量少,濃度高。生活污水一般不含有毒物質(zhì),但是它有適合微生物繁殖的條件,含有大量的病原體,從衛(wèi)生角度來看有一定的危害性。工業(yè)廢水是在工礦生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的廢水。工業(yè)廢水可分為生產(chǎn)污水與生產(chǎn)廢水。生產(chǎn)污水是指在生產(chǎn)過程中形成、并被生產(chǎn)原料、半成品或成品等原料所污染,也包括熱污染(指生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的、水溫超過60℃的水);生產(chǎn)廢水是指在生產(chǎn)過程中形成,但未直接參與生產(chǎn)工藝、未被生產(chǎn)原料、半成品或成品等原料所污染或只是溫度少有上升的水。生產(chǎn)污水需要進行凈化處理;生產(chǎn)廢水不需要凈化處理或僅需做簡單的處理,如冷卻處理。生活污水與生產(chǎn)污水的混合污水稱為城市污水。按污水來源分類,污水處理一般分為生產(chǎn)污水處理和生活污水處理。生產(chǎn)污水包括工業(yè)污水、農(nóng)業(yè)污水以及醫(yī)療污水等,而生活污水就是日常生活產(chǎn)生的污水,是指各種形式的無機物和有機物的復雜混合物,包括:①漂浮和懸浮的大小固體顆粒;②膠狀和凝膠狀擴散物;③純?nèi)芤骸?br />1、懸浮物的去除
城市污水處理廠二級處理出水中殘留的懸浮物是粒度10微米至數(shù)毫米的膠體和生物絮凝體,幾乎都有有機物,它們占出水BOD的50%~80%,適于采用過濾、混凝-沉淀或混凝-沉淀-過濾的方法去除。