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农村污水处理方法

农村污水处理方法

多年以来,我国对一体化养殖污水处理设备工艺和技术进行了大量的研究和探索,对粪便污水处理进行了各方面的试验和实践,取得了行之有效的成功经验,逐渐形成了以生化为主、生化与物化相结合的处理工艺。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厌氧和好氧相结合法、水解酸化与好氧相结合等各种工艺。工程实践证实大中型养殖场粪便污水固液分离后进行好氧处理是可行和高效的,对于规模小的采用水解酸化与好氧相结合的方法较为适宜。采用厌氧消化,一方面可减少能源消耗,降低运行费用,另一方面还可以回收甲烷气,并加以利用,从而达到废物利用的作用。

  各工艺工序介绍:

  1.气浮及沉淀

  气浮及沉淀池是污水处理行业常用的一种固液分离设备,能够有效的去除污水中的悬浮物、油脂、胶类物质,是污水前期处理的主要工序。溶气气浮技术近年来广泛应用于给排水及废水处理中,它可以有效地去除废水中难以沉淀的轻浮絮体。

  养殖场排放的废水中含有大量殖粪等,悬浮物较高,这也是造成养殖废水CODcr、氨氮较高的主要原因,大量的悬浮物对后续生化处理也有很大的影响,所以养殖废水处理的重点是对悬浮物的处理,根据我公司在养殖废水处理过程中的实际经验,预处理采取调节池+气浮初沉池的处理工艺,通过向废水中投加絮凝剂使废水中的悬浮物得以去除,能有效减轻后续生化处理的工作负荷,为后续处理工艺提供良好的条件。

  2.水解酸化法

  水解酸化主要用于有机物浓度较高、SS较高的污水处理工艺,是一个比较重要的工艺。水中有机物为复杂结构时,水解酸化菌利用H2O电离的H+和-OH将有机物分子中的C-C打开,一端加入H+,一端加入-OH,可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链,提高污水的可生化性。水中SS高时,水解菌通过胞外粘膜将其捕捉,用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢,不完全的代谢可以使SS成为溶解性有机物,出水就变的清澈了。这其间水解菌是利用了水解断键的有机物中共价键能量完成了生命的活动形式。水解酸化的作用原理是通过兼氧的水解、酸化微生物高效分解好氧条件下难以降解的有机物,通过废水B/C的提高,以利于后续的好氧生物处理的高效运行。水解酸化摒弃了厌氧消化过程中对环境条件要求十分苛刻、微生物增殖缓慢的产甲烷阶段。使厌氧处理装置的容积大大减小,同时省去了气体回收利用系统。

  水解酸化反应器不是严格意义上的厌氧反应器,从反应器中需要保持的溶解氧浓度方面考虑,其只能作为兼氧反应器的一种,不是严格的厌氧环境,因此没有或极少产甲烷过程的参与,而通常只是作为好氧反应器前置的一个提高可生化性的系统,能够有效提高好氧反应器的处理效率。

  水解工艺利用厌氧处理的水解和酸化阶段,而放弃产甲烷(碱性发酵)阶段,水解处理的主要目的是通过水解和非水解作用实现难生物降解有机物的转化,通过分子结构改变(开环、断键、 裂解、基团取代、还原等),使结构复杂难生物降解的有机物分子转化成可慢速或快速生物降解的有机物,从而明显改善污水的可生物处理性和脱色效果,使电子受体包括难生物降解有机物(分子结构中的基团或化学键)。使出水水质稳定,减少冲击负荷,为好氧处理创造条件,采用这一流程,较好解决SS(悬浮物)的问题。另一方面的特点是好氧段产生的剩余污泥全部或部回流到厌氧段,由于厌氧段有足够长的生物固体停留时间(SRT),污泥可在厌氧段进行彻底的厌氧消化,从而使剩余污泥在循环过程中全部分解为H2O和CO2,整个系统达到自身的污泥平衡,少排或不排污泥,有效地解决废水污泥的问题,同时还能起到生物脱氮的作用。

  3.接触氧化法

  生物接触氧化法是生物膜法的一种,由池体、填料、曝气系统组成。细菌及菌类的微生物、后生动物等一类的微型动物在填料载体上生长繁殖,微生物摄取污水中的有机物作为养份,吸附分解污水中的有机物,微生物不断新陈代谢,保持活性,从而使污水得以净化。在溶解氧和食物都充足的情况下,微生物繁殖十分迅速,生物膜逐渐增厚,溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用,被微生物利用。当生物膜达到一定厚度时,氧气无法向生物膜内部扩散,好氧菌死亡,而兼性细菌和厌氧菌开始大量繁殖,形成厌氧层,利用死亡的好氧菌为基质,并在此基础上不断繁殖厌氧菌,经过一段时间后在数量上开始下降,加上代谢气体的逸出,使生物膜大块脱落。在脱落的生物膜表面新的生物膜又重新发展起来,在接触氧化池内,由于填料表面积大,所以生物膜发展的每一个阶段都是存在的,使去除有机物的能力稳定在一个较高的水平上。BOD去除率一般在80%-90%。

  该工艺的优点:运行稳定,处理效果可靠。体积负荷高,处理时间短。动力消耗较低,处理系统操作简单,维护管理方便,污泥产量低。

  4臭氧氧化工艺

  臭氧发生器所产生的臭氧,通过气水接触设备扩散于待处理水中,通常是采用微孔扩散器、鼓泡塔或喷射器、涡轮混合器等。臭氧的利用率要力求达到90%以上,剩余臭氧随尾气外排,为避免污染空气,尾气可用活性炭或霍加拉特剂催化分解,也可用催化燃烧法使臭氧分解。臭氧化技术具有以下特点:

  ①臭氧由于其氧化能力极强,可去除其它水处理工艺难以去除的物质;

  ②臭氧化的反应速度较快,从而可以减小反应设备或构筑物的体积;

  ③剩余臭氧会迅速转化为氧气,既不产生二次污染,又能增加水中溶解氧;

  ④在杀菌和杀灭病毒的同时,可除嗅、除味;

  ⑤臭氧化有助于絮凝,可以改善沉淀效果。

  3.2.4折点加氯工艺

  废水中含有氨和各种有机氮化物,大多数污水处理厂排水中含有相当量的氮。如果在二级处理中完成了硝化阶段,则氮通常以氨或硝酸盐的形式存在。投氯或者次氯酸钠后次氯酸极易与废水中的氨进行反应,在反应中依次形成三种氯胺:

  NH3+HOCl→NH2Cl(一氯胺)+H2O

  NH2Cl+HOCl→NHCl2(二氯胺)+H2O

  NHCl2+HOCl→NCl3(三氯化氮)+H2O

  上述反应与pH值、温度和接触时间有关,也与氨和氯的初始比值有关,大多数情况下,以一氯胺和二氯胺两种形式为主。其中的氯称为有效化合氯。

  在含氨水中投入氯的研究中发现,当投氯量达到氯与氨的摩尔比值1∶1时,化合余氯即增加,当摩尔比达到115∶1时,(质量比716∶1),余氯下降到低点,此即“折点”。在折点处,基本上全部氧化性的氯都被还原,全部氨都被氧化,进一步加氯就都产生自由余氯。在废水处理中,达到折点所需氯总是超过质量比7.6∶1,当污水的预处理程度提高时,到达折点所需氯量就减少。

  折点加氯法因加氯量大,费用高,所以一般不在脱氮中以主要工艺使用,所以,本工艺在污水处理末端使用该工艺,即可对出水氨氮浓度起到把关的作用,又可和臭氧一起,起到杀菌杀灭病毒的作用,确保出水氨氮和大肠菌群数量的达标。

  经上诉分析,一体化养殖污水处理设备工艺采用:“气浮沉淀+水解酸化+两级接触氧化+臭氧消毒”为主的处理工艺。

  工艺流程如下图:

  一体化养殖污水处理设备优点:

  1、设备运行稳定,总装机容量小,日常运行费用低。

  2、工艺选择简洁但稳定可靠,科学的工艺组合造就了高效的处理效果。

  3、系统耐冲击负荷强,适应性强,环境温度的变化对系统的影响较小。

  4、系统可设计为全自动化控制,只需要人员日常的巡视维护,无需专人看管。(根据客户需要,也可设计为半自动化或者纯人工控制,费用可适当节省)。