《我国南方和北方农村污水处理的常见工艺探析》4700字

目录 1 11、人工湿地污水处理技术。 22、稳定塘 23、地下渗滤液处理系统 34、三格化粪池。 4 41、A2/O工艺及A2/O生物除磷工艺。 41、本技术适合于城市废水中磷排放的严格控制； 53、本技术采用好氧和厌氧法，可有效抑制菌丝的生长。； 52、UCT与MUCT工艺 53、约翰内斯堡(JHB)工艺 64、SBR工艺 6目前，为了解我国农村的用水情况，我国各地区农村生活用水量和全国各地区农村污水日平均排污状况。如下表1.1，1.2。农村经济的发展迅速和人们生活水平的日益提高，与此同时带来的农村污水问题也接踵而至，许多污水没有经过任何的加工就直接排出，这样导致了污水污染地下水体。根据2002年的数据，全国城市的日排水量达到了320.5万吨。全国每天的农业废水排放量达到320.5万吨，每天的总氮（TN）和56.6000吨的总磷（TN)，几乎没有经过任何的加工，对地下水和地下水造成了严重的影响[2]。表1.1全国各地区农村生活用水量单位：L/（人·d）村庄类型东北地区东南地区华北地区西北地区西南地区中南地区拥有独立的淋浴，冲水马桶，洗衣机和旅游区—110~190——160~250—经济条件优越、室内卫生条件良好、设施完善、旅游区90~145100~120100~14080~14580~15090~170经济状况更好，医疗设备也更完善50~8570~11045~8540~9580~11070~130经济状况一般，有基本的卫生设备30~6070~10020~4020~5030~7055~80不带水的冲马桶和淋浴器，不带自来水30~5030~6010~3025~3030~5540~65表1.2全国各地区农村生活污水日平均排污状况单位：mg/L区域PH值SSCODBOD5NH3-NTP东北6.0~8.2140~190210~440190~31030~802.1~6.4东南6.1~8.3110~20080~320160~43030~601.4~6.0华北6.2~8.5110~200220~440220~32030~802.2~6.5西北6.0~8.1110~290120~42060~3103~601.2~6.5西南6.2~8.2140~190120~41090~14030~502.3~6.8中南6.4~8.5110~210110~32050~14030~802.2~7.5人工湿地污水处理技术。人工湿地是一项被广泛用于各类废水处理的生态技术，它对中国的中小城市和农村地区的生活用水起到了很好的作用[16]。人工湿地是人工、可控、工程性的一种生态系统。在工业废水、高速公路径流废水、污泥脱水等方面，已得到广泛的推广和推广。在环保方面，北美和欧洲已被大量采用人工湿地来治理废水。其能够处理各种废水，如生活污水、工业废水、盐类和致病微生物，水质较好。近年来，从原来的人工湿地生态系统已经在此基础上，创新的研究了新型工艺，以玉米秸秆和芭蕉为试验原料，在不同的碱性热处理工艺下，对两种物料的释碳、释氮量进行了对比，并以碳C/N为评价标准，选择了两种最优的处理方法，其次，将经过优化的碱化处理后的物料投入3个水平潜流式人工湿地，以塑料、沸石和陶瓷颗粒为填充剂，对该体系进行了脱氮、除磷的处理，并为治理水体污染的物质进行了试验[3]。以玉米茎秆和芭蕉为原料，对人工湿地进行了脱氮除磷处理。结果：在最佳预处理工艺条件下，4%氢氧化钠，95℃加热0.5小时，玉米秆更适宜于作为分工湿地的附加碳源。2、稳定塘稳定塘又称为氧化或生化池，与池塘（自然或人造）相似。稳定塘污水的治理技术与天然水体中的自我净化有很大的相似之处。污水的流速很慢，在池塘里滞留很久，有机物质会被分解，而废水则是由微生物（细菌、真菌、海藻和原生动物）的新陈代谢来清除。水体中的溶氧量是由池塘内的藻类和水体表层的复氧反应所产生的。稳定池可分为好氧氧化池、兼性氧化池、曝气氧化池和厌氧氧化池，根据出水率的连续性和出水率，可以划分为连续出水塘、控制出水塘和全存塘，以及稳定塘（精制塘）作为污水的深层处理和水塘[19]。稳定塘系统因其投资少，管理简单，运行可靠，节能等特点而日益得到人们的关注和应用[20]。义马煤业集团公司常村煤矿氧化塘，近年来，在矿山建设过程中，投入40万元，将废弃矿山改建成为150000立方米的氧化池，每月处理82000m3的矿用水量。这种处理矿井水污染的新方法，不但可以减轻煤矿缺水问题，而且产生了良好的经济效益和社会效益。氧化池处理后的矿井水可作为工业地表水和地下水。同时也可在氧化塘养殖鱼类，年生产鲜鱼2万多公斤。如今，氧化池被树木环绕，已成为著名的风景区。3、地下渗滤液处理系统它的净化机理是一个非常复杂的、综合性的处理。生物化学的作用主要有生物降解，转化和固定，植物吸收转化、降解和合成；其理化效应包括了土壤的离子交换、土壤的物化阻隔作用和机械的阻隔作用；它的工艺流程为：生活污水→化粪池→调节池→渗滤液→出水（利用或者排放）近年来，地下渗流法在我国越来越受到重视。中国沈阳应用环境研究所在"八五"、"九五"两年进行的调查结果显示，利用地下渗透技术对北方寒区的生活废水进行治理是切实可行的，并对其回收利用的可行性进行了探讨。顺昌县元坑镇镇区根据水质目标，经过工艺思路、进出水质、方案比选、运行成本等，采用了地下渗滤系统处理工艺，处理后达到了很好的处理效果，出水水质质量符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—002）的一级排放标准。这种处理方式占地面积小，而且面积比一般的生态系统要小上一倍，加之运行费用低且维护方便。2000年，贵州省环境科学研究设计院与日本环境达成协议，日本向贵州提供并且引进土地处理相关的技术，于2001年3月的时候，两方在红枫湖水上运动中心组建成的小型污水地下渗滤处理（3m3/d）示范工程投用。通过对清华大学环保与工程学院对该系统进行的氮、磷的脱除试验，结果显示：在2cm/d的水力负载下，该体系对氨氮、COD和总P的脱除率均在90%左右，出水中的氨氮、COD和总磷分别降低0.2，30，0.025mg/L，而该体系对总氮的脱除也有很好的效果，为63.5%。通过采用污水处理技术，可以显著地改善污水处理过程中的脱除量，通过硝化和反硝化处理，可以使污水中的氮素含量达到50%以上，是目前污水处理的一种重要方法。改善土壤环境，促进土壤反硝化作用来提高土壤渗透过程中脱氮量。改善条件促进反硝化反应来提高地下渗滤系统总氮去除率。土壤沉降、吸收是地下水渗透处理中的一种重要方法[4]。分散式污水排水未经处理达标就排放已成为地表水质污染的主要原因之一。大部分疗养院、度假村、别墅区、远离城市的一些地区缺少污水的管理和处理，造成水环境质量差，采用地下渗滤法对分散废水进行高效处理，从而改善水环境质量。4、三格化粪池。污泥法是一种采用沉降法和厌氧法对废水中的悬浊性有机物进行脱除的工艺设备。三室化粪池由三个化粪池组成，通过化粪管相互连接。主要依据厌氧发酵原理，也就是说，在中层，其排泄物和寄主的排泄量比一般的混养物要大，而且容易发生沉淀。粪池中的粪水经过30多个小时的发酵降解，而中层的粪水则从一号池流向三号池，对粪便中的寄生虫和寄生虫进行沉淀或杀灭。第三化粪池流体成为优质肥料。从排泄物的排泄物流到最早的一个池塘里，然后它就会发酵并腐烂。根据其浓度的差异，可将粪水分成三个层次，上部是粘稠的大便，下部是块或粒的粪便，中间部分是较为清晰的排泄液。上层和底层的土壤中，微生物和虫子的数量最多，而在中间部分的虫子数量最小。最初的发酵过程所形成的中间排泄液经过排泄器排出，然后放到了另一个槽里，同时大部分没有充分发酵的排泄物和排泄物都会被防止在一号槽内继续进行发酵。在二号槽内，粪便经发酵、消化、蠕动、病原体逐步消亡、粪便的无毒处理，与一号槽相比，粪便的厚度显著降低。进入第3个水池的废物通常会被破坏，而微生物和寄生虫的卵子也会被消灭。第三个蓄水池则是为了贮存基本上没有危害的排泄物。1、A2/O工艺及A2/O生物除磷工艺。A2/O工艺是A/O工艺的改进，工艺过程相对来说较为简便，可根据脱硝需求进行调整，方便维修和管理，易于操作，在对有机污染物进行处理的过程中，可以实现对废水的生化处理，而且废水中的磷浓度也比较高。本工艺的各个反应装置的作用和特点有以下几点：1、厌氧反应器：将废水和从沉积槽中流出的带磷的回流淤渣同步送入反应室，它的作用是将水中的磷酸盐和某些有机物质的氨化；2、缺氧反应器：废水经过厌氧反应器后，首先起到脱氮作用，硝态氮气经由好氧内循环送入好氧反应器，循环后的混料量很大，通常为2Q(Q-原有污染水量）；3、好氧反应器——曝气池：混合液经低氧反应器后进入，它的作用是多方面的，去除BOD，硝化，以及对磷的吸附，三个过程都很重要，即：混合液中的NO3-N，污泥中的过量磷，同时去除废水中的BOD（或COD)，从此处返回至低氧反应器；；4、沉淀池：它的作用是将淤泥与污水进行分离，将一部分污泥送至厌氧反应器，再将上清液排出。A2/O生物脱磷技术是以厌氧与好氧池相结合的方式进行的。它与A2/O不同，它在传统的A2/O工艺上减少一个缺氧池，因为对氮的去除率不高，所以可选择A2/O生物除磷工艺。A2/O生物除磷工艺的优点：1、本技术适合于城市废水中磷排放的严格控制；2、该工艺具有操作简便、总水滞留期短、节约基本建设资金的优点；3、本技术采用好氧和厌氧法，可有效抑制菌丝的生长。；4、本技术无需添加碳，厌氧、好氧池仅进行缓慢的混合，节约了操作成本；2、UCT与MUCT工艺UCT和A2/O的不同之处是：回流到最后的沉积物没有回流到A2/O的厌氧槽中，而回到了低氧状态。该方法能有效地阻止水体中的硝酸盐流入厌氧环境，从而使厌氧环境发生变化，从而降低脱氮效果。在UCT工艺中，为了给厌氧系统提供足够的生化物质，必须在回流时加入从低氧到厌氧的混合再循环。王斯坦[17]等人通过对UCT技术对脱氮除磷的影响分析，结果表明PO43－－P脱除率约为88%。在低氧条件下，反硝化塘中的硝态氮含量明显下降，因此，在无氧条件下，无氧生物反应器的回流并没有影响厌氧条件。MUCT工艺是在UCT工艺基础上的改良工艺。该工艺将UC工艺的缺氧池分为了两部分，回流污泥进入第一缺氧池进行单独脱氮，而混合液的脱氮是在第二缺氧池，这样第二缺氧池脱氮的效果差时就不会通过内回流进入厌氧池对释磷过程造成影响。其基本原则是将原水中和回流的污泥排入厌氧槽，使其能够排出磷，并吸附小分子量的有机物质。在缺氧池内，以入水的有机物质为主要的碳来源。采用混合液回流法对反硝化过程进行反硝化，再由低氧处理再进入曝气槽，以达到对水中BOD的完全脱除，从而达到对土壤中的磷素的过度吸附。淤渣与污水通过沉淀槽进行了处理。富磷的淤渣将磷排入剩余的淤渣中，从而实现了对磷的生化去除。污泥回流采用二次回流。回流污泥消耗了第一个缺氧单元的溶解氧和硝态氧，在此基础上，对厌氧区内的污泥进行了逆流处理，使其在一定程度上保持了厌氧的无回流，从而降低了厌氧槽的体积，并进一步改善了其对水体的去除。UCT技术可减少厌氧区的硝态氮含量，增加其去除率，达到较好的去除效果。但是，回流体系的增大使其运行变得更加繁琐。3、约翰内斯堡(JHB)工艺这种方法源于南非约翰内斯堡，是UCT和MUCT的变型JHB工艺的目的是降低厌氧区的硝态氮含量，并能有效地降低污水中的生物除磷。回流的活性污泥在进入厌氧区域前，先进入缺氧区，充分的滞留空间，可以将混合液中的硝酸盐进行还原，硝酸盐的还原依赖于混合气的内源呼吸速度，缺氧区的滞留时间则依赖于混合物的浓度、温度和运动污泥中的硝酸盐浓度。 回流二沉池好氧段缺氧段厌氧段进水 出水二沉池好氧段缺氧段厌氧段缺氧段 剩余污泥缺氧段图1.1JHB工艺简图4、SBR工艺SBR是一种连续的分批反应工艺。SBR是一种对活性污泥进行处理的方法，还有个其他名字，叫连续式活性污泥法。SBR工艺与常规废水处理技术相比，以时间为空间和空间的划分，以不稳定的生物化学替代稳态的生物化学，和用理想的静态沉淀代替传统动态沉淀。