小型地埋式污水處理工藝設(shè)計研究

魏 媛

1 概況

隨著我國改革開放的不斷深入,我國旅游業(yè)及房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,為了保護環(huán)境、優(yōu)化居住環(huán)境,使高級賓館及別墅小區(qū)以及遠離污水處理廠的各類集中用水區(qū)域的污廢水得到處理,達標排放,小型污水處理設(shè)備的應用顯得尤為重要[1]。此類污水處理設(shè)備大多采用生物處理工藝,集去除污廢水中的BOD5,COD,NH3-N于一身,成為目前高效、實用的污廢水處理設(shè)備,可替代去除率低,處理后出水不能達到國家綜合排放標準的化糞池,經(jīng)實地應用表明,小型地埋式污水處理設(shè)備是一種處理效果十分理想且管理方便的設(shè)備。

2 工作原理

去除有機污染物及氨氮主要依賴于設(shè)備中的AO生物處理工藝,AO處理工藝是基于接觸氧化法的工作原理,其中工作原理主要集中在A級,由于污水有機物濃度較高,微生物處于缺氧狀態(tài),此時微生物為兼性微生物,它們將污水中的有機氮轉(zhuǎn)化分解為NH3-N,同時利用有機碳作為電子供體,將NO2-N/NO3-N轉(zhuǎn)化為N2,而且利用部分有機碳源和NH3-N合成新的細胞物質(zhì)。所以A級池不僅具有一定的有機物去除功能,還可以減輕后續(xù)好氧池的有機負荷,以利于消化作用的進行,而且依靠原水中存在的較高濃度的有機物,完成消化作用,最終消除氮的富營養(yǎng)化作用[2]。在O級,由于有機物濃度已大幅度降低,但仍有一定量的有機物及較高的NH3-N存在。為了使有機物進一步得到氧化降解,同時在碳化作用處于完成狀況下消化作用能夠順利進行,在O級設(shè)置有機負荷較低的好養(yǎng)生物接觸氧化池。在O級池中主要存在好氧微生物及自養(yǎng)型細菌(硝化細菌)。其中好氧微生物將有機物分解為CO2和H2O,自養(yǎng)型細菌(硝化細菌)利用有機物分解產(chǎn)生的無機碳或空氣中的CO2為原料,將污水中的NH3-N轉(zhuǎn)化為NO2-N/NO3-N,O級池的出水部分回流到A級池,為A級池提供電子受體,通過反硝化作用最終消除氮污染[3]。

3 工藝流程

工藝流程見圖1。

4 工藝說明

4.1 預處理階段

1)格柵。污水在進入調(diào)節(jié)池前先經(jīng)過一道格柵,以攔截污水中較大顆粒的漂浮物和懸浮物,按照實地的污廢水處理量選擇適當?shù)臋C械或人工格柵,并按照污廢水的性質(zhì)選擇適當?shù)臇艞l空隙寬度。污水經(jīng)格柵后,除去大雜物,對后續(xù)處理起到了優(yōu)化作用。

2)調(diào)節(jié)池。污水經(jīng)過格柵進入調(diào)節(jié)池,以均衡水量和均化水質(zhì),調(diào)節(jié)池設(shè)計停留時間一般約為8 h～10 h,也可按照實地需求進行池體大小的調(diào)整及停留時間的調(diào)整。調(diào)節(jié)池一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),在污水集中處理場地進行構(gòu)筑。為防止調(diào)節(jié)池污水腐化發(fā)臭,可對調(diào)節(jié)池污水進行預曝氣,曝氣量依據(jù)調(diào)節(jié)池容積及污廢水性質(zhì)變化。

4.2 主體處理

1)初沉池：小型地埋式污水處理設(shè)備的初沉池一般設(shè)計為豎流式沉淀池,污水在沉淀池的上升流速一般為 0.6 mm/s～0.7 mm/s,沉淀下來的污泥用空氣提至污泥池。若水量較小(一般不大于0.5 m3/h時)可不設(shè)初沉池,產(chǎn)生的污泥可自流到污泥池中。2)接觸氧化池：初沉后水自流至接觸池氧化池進行生化處理,接觸氧化池的污廢水處理一般分為三級,總停留時間為1 h以上,而加強型設(shè)備接觸氧化時間可達6 h。在此處理階段主要完成污廢水的接觸氧化處理,使污廢水中的有機污染物得到有效的生物接觸處理。接觸氧化池中的填料一般采用梯形填料處理效果較好。梯形填料易結(jié)膜、不堵塞、填料比表面積為較大,能夠充分的使微生物生長繁殖,提高了處理容積率,接觸池氣水比一般在12∶1左右。3)二沉池：生化處理后污水流到二沉池,二沉池一般設(shè)置兩只豎流式沉淀池,它們并聯(lián)運行。上升流速一般控制在0.3 mm/s～0.4 mm/s。污泥的排放采用空氣提升至污泥池作進一步的處理。4)消毒池及消毒裝置：按規(guī)范：“TJI4-74”標準消毒池運行一般采用30 min,若是醫(yī)院污水,消毒池可增加停留時間至1 h～1.5 h,地埋式污水處理設(shè)備采用固體氯片接觸溶解的消毒方式較為方便、效果較好,消毒裝置可根據(jù)出水量的大小不斷改變加藥量,達到多出水多加藥,少出水少加藥的目的。5)污泥池：初沉池、二沉池的所有污泥均用空氣提至污泥池內(nèi)進行好氧消化。污泥池的清液回流至接觸氧化池內(nèi)進行再處理。消化后剩余污泥很少,一般1年～2年清理一次。清理方法可采用吸糞車從污泥池的檢查孔伸入污泥底部,進行抽吸外運即可。6)風機房、風機：地埋式污水處理設(shè)備的風機房一般設(shè)在消毒池的上方,進口采用雙層隔音,進風口有消聲器、風機過濾器,因此運行時可有效的減小噪聲,不會對周圍環(huán)境造成噪聲污染。運行時一般采用兩臺鼓風機,能自動交替運行。

5 主要特點

1)此種設(shè)備不占地表面積,不需蓋房,更不需采暖保溫,施工、使用、管理方便[3]。2)小型地埋式污水處理設(shè)備由二級池子組成,一級為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),埋深較大,另一級為鋼結(jié)構(gòu),埋深較淺。鋼結(jié)構(gòu)池采用防腐涂料進行防腐,使其能夠耐酸、堿、鹽、汽油、煤油、耐老化、耐沖磨,減少維修增長使用年限。設(shè)備一般涂刷該涂料之后,防腐壽命可達12年以上[4]。3)小型地埋式污水處理設(shè)備中的AO生物處理工藝采用推流式生物接觸氧化池,它的處理優(yōu)于完全混合式或二、三級串聯(lián)完全混合式生物接觸氧化池。并且它比活性污泥池體積小,對水質(zhì)適應性強,耐沖擊性能好,出水水質(zhì)穩(wěn)定,不會產(chǎn)生污泥膨脹[2]。同時在生物接觸氧化池中采用填料,使接觸氧化池的實際接觸面積增大,微生物掛膜、脫膜方便,在同樣有機負荷條件下,比不使用填料對有機物的去除率高,同時可以提高空氣中的氧在水中溶解度。4)產(chǎn)泥量較少[5]。此外,生物接觸氧化池所產(chǎn)生的污泥含水率遠遠低于活性污泥池所產(chǎn)生污泥的含水率,經(jīng)設(shè)備處理后污水所產(chǎn)生的污泥量較少,在水質(zhì)較穩(wěn)定的情況下,一般僅需90 d左右排一次泥。5)小型地埋式污水處理設(shè)備除了采用了常規(guī)的鼓風機消音措施外(如隔振墊、消音器等),還在鼓風機房內(nèi)壁設(shè)置了新型吸音材料,使設(shè)備運行時的噪聲低于50 dB,減輕了對周圍環(huán)境的影響。6)小型地埋式污水處理設(shè)備在實際應用中一般都配有土壤脫臭設(shè)施,主要利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)池體上部空間設(shè)置改良土壤及布氣管[6]。當惡臭成分通過土壤層溶解于土壤所含的水分中,進而由于土壤的表面吸附作用及化學反應轉(zhuǎn)入土壤,最終被其中的微生物分解而達到脫臭目的。7)小型地埋式污水處理設(shè)備一般都可以配套全自動電器控制系統(tǒng)及設(shè)備損壞報警系統(tǒng),自動電器控制系統(tǒng)可減少人工控制修理,減少控制房間等空間需求,因此平時一般無需專人管理,只需每季度的維護和保養(yǎng)[7]。

6 適用范圍

1)賓館、療養(yǎng)院、醫(yī)院,學校、住宅小區(qū)、別墅小區(qū)等生活污水的處理。2)水產(chǎn)加工廠、牲畜加工廠、鮮奶加工廠等生產(chǎn)廢水的處理。

7 結(jié)語

小型地埋式污水處理設(shè)備作為一種便捷、高效的處理設(shè)備,已經(jīng)在實際污水處理中得到了應用,實踐證明處理效果優(yōu)良、優(yōu)化了居住生活環(huán)境,使局部區(qū)域污水的優(yōu)化處理得以實現(xiàn)[4]。但是這種處理模式還有許多需要改進的地方,在處理工藝及后續(xù)處理優(yōu)化等方面還有一定的發(fā)展開拓空間,并且開發(fā)適合于多種水質(zhì)的小型污水處理設(shè)備顯得尤為迫切[1]。這就需要在各種工藝優(yōu)化組合及與實地情況相結(jié)合等方面做更多的研究與實踐工作。

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