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农村生活污水一体化处理
农村生活污水一体化处理
一、农村生活污水现状
        随着我国经济的快速增长,城市化的发展和人民生活水平的提高,农村、城镇生活污水、废水产生量与日剧增,呈逐年增长趋势,且污水成分日趋复杂,导致水体环境恶化,农村、城镇生活污水迫切需要治理。我国农村生活污水排放正处于无序状态,直排、乱排现象普遍,使得水体污染严重越来越严重,严重制约着新农村建设的进程。
        目前,我国有45400多个乡镇、60多万个行政村、250多万个自然户,随着国家对“三农”问题重视程度的不断提高,提出了建设生态文明的新型农村的要求,并明确了“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的建设目标。但是长期以来,我国在污染治理上对农村的重视和投入远远落后于城市。忽视了占全国总面积近90%的广大农村,其中大都没有卫生下水道,生活污水随意排放,已成为流域水质恶化的主要原因之一,也是造成农村水环境污染及湖泊富营养化的重要因素。全国有3.6亿的农村人口喝不上符合饮用水质标准的水。这直接影响到广大农村的生态、生产和生活安全,严重影响了农村的经济发展。
        农村生活污水包括洗涤、沐浴、厨房炊事、粪便及其冲洗等排水。由于农村经济发展的不平衡,各地农村生活污水的量和质也相差较大,经济发达地区的农村居民生活污水量远高于欠发达地区,污水中氮和磷也高于欠发达地区,而有机污染物较欠发达地区的要低。总的说来,我国农村生活污水具有面广分散、来源多、增长快、污水成分复杂、水质及水量变化大的特征。
由于我国村镇地域范围广且分散,社会组织结构、经济发展状况和生活水平与生活习惯等千差万别,这不仅决定了村镇生活污水的来源、水质、水量的多样性,而且决定了其处理工艺选择、工程建设与投资、运行管理的模式等方面的复杂性。因此,如何控制与治理我国农村生活污水问题,是需要不断实践探索与探讨的过程。


二、农村生活污水一体化处理设备介绍
1、A/O法处理生活污水
       A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,A段DO(溶解氧)不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。
       A/O工艺流程如下:
A/O法处理生活污水的工艺平面图
2、MBR法处理生活污水
        膜生物反应器MBR(Membrane Bio-reactor)是二十世纪末发展起来的新技术,它是膜分离技术和活性污泥生物技术的结合。它不同于活性污泥法,不使用沉淀池进行固液分离,而是使用中空纤维膜替代沉淀池,因此具有高效固液分离性能,同时利用膜的特性,使活性污泥不随出水流失,在生化池中形成8000-12000 mg/L超高浓度的活性污泥浓度,使污染物分解彻底,因此出水水质良好、稳定,出水细菌、悬浮物和浊度接近于零。生活污水处理后可直接回用,在污水处理方面具有传统工艺不具备的优点。
       MBR工艺流程如下:
 
MBR法处理生活污水的工艺平面图
        综上,A/O工艺和MBR工艺布局都很紧凑,并且充分利用重力自流,减少动力输送泵的安装,减少电耗;充分利用机房内面积,操作者只需在机房内便可完成操作和管理。
①格栅
       采用一道平面格栅,人工定期清除杂物。栅间距2mm,栅条为不锈钢制造,格栅放置在格栅槽中,用碳钢焊接内衬防腐。
②缺氧池
       根据数据及相关工程成功案例可知,生活污水需经过厌氧处理后,进入好氧处理才能得到更好的处理效果。
③好氧池/MBR膜池
       经过缺氧池处理过的生活污水,进入到好氧/MBR膜一体池内,利用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤,实现泥水分离。一方面,膜截留了反应池中的微生物,使池中的活性污泥浓度大增加,达到很高的水平,使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底,另一方面,由于膜的高过滤精度,保证了出水清澈透明,得到高质量的产水。
        膜池设置MBR膜组件系统及配套的出水、反洗、清洗、吹扫等系统。MBR膜区内的吹扫(曝气)有两个用途,一是用于膜组件周围的气水振荡,保持膜表面清洁,二是为提供生物降解所需要的氧气。通过膜的高效截留作用,全部细菌及悬浮物均被截流在曝气池中,可以有效截留硝化菌,使硝化反应顺利进行,有效去除氨氮;同时可以截留难于降解的大分子有机物,延长其在反应器中的停留时间,使之得到最大限度的降解。剩余污泥通过膜区剩余污泥泵定期排出,可控制系统内活性污泥的浓度及污泥龄。
④清水池
        好氧/MBR膜池出水由抽吸泵送至清水池后自流至排放管网排放。清水池设置MBR膜清洗泵,定期自动清洗MBR膜。
⑤污泥池
        好氧/MBR膜池池底污泥由污泥泵定期自动抽吸至污泥池,污泥池设溢流口,上清液自流至缺氧池。污泥池内污泥定期清掏,可作农肥用。清掏周期300天。

三、农村生活污水一体化处理设备技术特点、优势
       根据农村、城镇生活污水的特点及农村、城镇的地势,一体化地埋式污水处理中处理药剂使用Bland生物剂,设备所需的电通过太阳能发电获取。
1、Bland生物剂
        Bland能将有机物分解,使废弃物资源化,进行自然界有机物的循环,具有清净的效果,进而达成环保的功用。“Bland”生物技术具有以下几个特点:①操作简单,投资小;②处理过程环保、卫生、安全,不易产生硫化氢、氨氮等臭味;③能迅速分泌大量的酵素,快速降解有机物;④具有很强的脱氮、除磷效果;⑤可模块化设计,多处理单元并联组合,建设费用低,机电设备较少,噪音低;⑥运行管理方便,操作过程及维护简单,系统运行稳定。
        Bland微生物主要是通过生物转化和转运等途径来分解污染物的。Bland微生物对环境中的污染物有强大的降解与转化能力,主要因为Bland微生物的以下特点:个体微小、比表面积比较大,有惊人的活性。Bland微生物除臭系统降解污染物主要有以下几个过程:①对大分子有机物的降解;②对常规有机物的生物降解;③抑制和消除有机酸、H2S、NH3-N;④生物脱氮;⑤生物除磷。
2、太阳能发电
      太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。
      从太阳能获得电力,需通过太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同,具有以下特点:
      ①太阳能资源无枯竭危险,且资源分布广泛,受地域限制小;
      ②系统为组件,可在任何地方快速安装无污染,绝对干净(无公害);
      ③系统相互独立,可自行控制,避免发生大规模停电事故,安全性高;
     ④可在用电处就近发电;
     ⑤弥补大电网稳定性的不足,在意外发生时继续供电,成为集中供电不可或缺的重要补充;
     ⑥太阳能电池主要的材料--硅,原料丰富;无机械转动部件,没有噪声,稳定性好;
     ⑦获取能源花费的时间短;
     ⑧维护保养简单,维护费用低;
     ⑨调峰性能好,操作简单;由于参与运行的系统少,启停快速,便于实现全自动。

     ⑩输配电损耗低,甚至没有,无需建配电站,降低或避免附加的输配电成本;土建和安装成本低;
     总体来看,一体化地埋式污水处理技术具有以下特点:
     ①占地面积小;
     ②零电耗;
     ③无污泥回流;
    ④处理成本低;
    ⑤维修简单、维修费用低;
    ⑥管理方便;
    ⑦噪声低、无异味;
    ⑧全自动控制,不需人员管理;
    ⑨使用寿命长。

四、农村生活污水一体化处理设备的优缺点
优点:
       1、抗冲击负荷的能力强。接触氧化法的平均停留时间在6小时以上;
       2、具有脱氮除磷能力,并可以通过调节设备的构造,达到处理工业废水,生活污水,城市污水的能力;
       3、接触氧化池内的填料多为组合软填料,质轻、高强、物理化学性质稳定,比表面积大,生物膜附着能力强,污水与生物膜的接触效率高;
       4、接触氧化池内采用曝气器进行鼓风曝气,使纤维束不断漂动,曝气均匀,微生物生长成熟,具有活性污泥法的特征;
       5、出水水质稳定,污泥产量少并易于处理;
       6、潜水泵中可设于设备之中,减少工程投资;
       7、设备可设于地面上,也可埋于地下。埋于地下时,上部覆上可用于绿化,厂区占地面积少,地面构筑物少;
       8、易于完成自动控制,管理操作简单。
       9、设备可以连接在汽车上做成移动式一体化污水处理设备。
 

缺点:
       1、不利于维修,设备出现故障后,不方便检修与更换。这通常是业主最烦恼的。
       2、对环境适应性强,冬天防冻、夏天防洪,北方需要埋入较深,并做保温处理。
       3、由于设备的局限性,该设备只能用在废水量比较小的项目中。


五、农村生活污水一体化处理设备的适用范围
        一体化污水处理设备适用于住宅小区、村庄、村镇、办公楼、商场、宾馆、饭店、疗养院、机关、学校、部队、医院、高速公路、铁路、工厂、矿山、旅游景区等生活污水和与之类似的屠宰、水产品加工、食品等中小型规模工业有机废水的处理和回用。经该设备处理的污水,水质达到国家污水处理综合排放标准一级B标准。
六、设备构造
         A/O、MBR污水处理一体化设备所有管道采用PVC管或不锈钢管,管道间连接用PVC粘结剂粘结或不锈钢焊接。 填料采用悬浮型生物填料作生物载体,生物量大、易挂膜、不结球、不堵塞。

七、安装及维护
         1、基础:设备如放置在地坪以上,只需准备一块与设备外形相同的混凝土地坪作为基础。基础承压必须大于4T/m2,也同时要求水平、平整。如设备埋于地坪以下,基础标高必须小于或等于设备标高并保证下雨不积水,基础一般是素混凝土(是否配筋视当地地质情况而定)。
        2、安装:根据安装图就位,各箱体依次就位,箱体的位置、方向不能放错,互相间距必须准确,并连接好管道。 在设备内注入清水,检查各管道有无渗漏,若无则箱体四周覆土,直至设备检查孔,并平整地面。把电控箱控制线与水泵接通,电控箱与电源接通,接线时注意风机、电机的转向,必须与风机所指方向相同。

八、农村生活污水一体化设备的发展方向 
        虽然A/O、MBR一体化污水处理设备在农村生活污水处理方面具有很多的优势,但是其仍然具有很大的发展空间。首先,一体化设备在结构方面应当朝着更加紧凑的方向发展。其次,要在目前综合了各种传统工艺的基础上,将各种工艺进行融合,不断的改革与创新,以求达到更高的污水处理效率。最后,A/O、MBR一体化污水处理设备应当继续朝着自动化、高度集中化的方向努力,从而提高该设备的系列性。
(责任编辑:碧蓝环保)一、农村生活污水现状        随着我国经济的快速增长,城市化的发展和人民生活水平的提高,农村、城镇生活污水、废水产生量与日剧增,呈逐年增长趋势,且污水成分日趋复杂,导致水体环境恶化,农村、城镇生活污水迫切需要治理。我国农村生活污水排放正处于无序状态,直排、乱排现象普遍,使得水体污染严重越来越严重,严重制约着新农村建设的进程。
        目前,我国有45400多个乡镇、60多万个行政村、250多万个自然户,随着国家对“三农”问题重视程度的不断提高,提出了建设生态文明的新型农村的要求,并明确了“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的建设目标。但是长期以来,我国在污染治理上对农村的重视和投入远远落后于城市。忽视了占全国总面积近90%的广大农村,其中大都没有卫生下水道,生活污水随意排放,已成为流域水质恶化的主要原因之一,也是造成农村水环境污染及湖泊富营养化的重要因素。全国有3.6亿的农村人口喝不上符合饮用水质标准的水。这直接影响到广大农村的生态、生产和生活安全,严重影响了农村的经济发展。
        农村生活污水包括洗涤、沐浴、厨房炊事、粪便及其冲洗等排水。由于农村经济发展的不平衡,各地农村生活污水的量和质也相差较大,经济发达地区的农村居民生活污水量远高于欠发达地区,污水中氮和磷也高于欠发达地区,而有机污染物较欠发达地区的要低。总的说来,我国农村生活污水具有面广分散、来源多、增长快、污水成分复杂、水质及水量变化大的特征。
由于我国村镇地域范围广且分散,社会组织结构、经济发展状况和生活水平与生活习惯等千差万别,这不仅决定了村镇生活污水的来源、水质、水量的多样性,而且决定了其处理工艺选择、工程建设与投资、运行管理的模式等方面的复杂性。因此,如何控制与治理我国农村生活污水问题,是需要不断实践探索与探讨的过程。


二、农村生活污水一体化处理设备介绍
1、A/O法处理生活污水
       A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起,A段DO(溶解氧)不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),在充足供氧条件下,自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3-,通过回流控制返回至A池,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环,实现污水无害化处理。
       A/O工艺流程如下:
A/O法处理生活污水的工艺平面图
2、MBR法处理生活污水
        膜生物反应器MBR(Membrane Bio-reactor)是二十世纪末发展起来的新技术,它是膜分离技术和活性污泥生物技术的结合。它不同于活性污泥法,不使用沉淀池进行固液分离,而是使用中空纤维膜替代沉淀池,因此具有高效固液分离性能,同时利用膜的特性,使活性污泥不随出水流失,在生化池中形成8000-12000 mg/L超高浓度的活性污泥浓度,使污染物分解彻底,因此出水水质良好、稳定,出水细菌、悬浮物和浊度接近于零。生活污水处理后可直接回用,在污水处理方面具有传统工艺不具备的优点。
       MBR工艺流程如下:
 
MBR法处理生活污水的工艺平面图
        综上,A/O工艺和MBR工艺布局都很紧凑,并且充分利用重力自流,减少动力输送泵的安装,减少电耗;充分利用机房内面积,操作者只需在机房内便可完成操作和管理。
①格栅
       采用一道平面格栅,人工定期清除杂物。栅间距2mm,栅条为不锈钢制造,格栅放置在格栅槽中,用碳钢焊接内衬防腐。
②缺氧池
       根据数据及相关工程成功案例可知,生活污水需经过厌氧处理后,进入好氧处理才能得到更好的处理效果。
③好氧池/MBR膜池
       经过缺氧池处理过的生活污水,进入到好氧/MBR膜一体池内,利用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤,实现泥水分离。一方面,膜截留了反应池中的微生物,使池中的活性污泥浓度大增加,达到很高的水平,使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底,另一方面,由于膜的高过滤精度,保证了出水清澈透明,得到高质量的产水。
        膜池设置MBR膜组件系统及配套的出水、反洗、清洗、吹扫等系统。MBR膜区内的吹扫(曝气)有两个用途,一是用于膜组件周围的气水振荡,保持膜表面清洁,二是为提供生物降解所需要的氧气。通过膜的高效截留作用,全部细菌及悬浮物均被截流在曝气池中,可以有效截留硝化菌,使硝化反应顺利进行,有效去除氨氮;同时可以截留难于降解的大分子有机物,延长其在反应器中的停留时间,使之得到最大限度的降解。剩余污泥通过膜区剩余污泥泵定期排出,可控制系统内活性污泥的浓度及污泥龄。
④清水池
        好氧/MBR膜池出水由抽吸泵送至清水池后自流至排放管网排放。清水池设置MBR膜清洗泵,定期自动清洗MBR膜。
⑤污泥池
        好氧/MBR膜池池底污泥由污泥泵定期自动抽吸至污泥池,污泥池设溢流口,上清液自流至缺氧池。污泥池内污泥定期清掏,可作农肥用。清掏周期300天。

三、农村生活污水一体化处理设备技术特点、优势
       根据农村、城镇生活污水的特点及农村、城镇的地势,一体化地埋式污水处理中处理药剂使用Bland生物剂,设备所需的电通过太阳能发电获取。
1、Bland生物剂
        Bland能将有机物分解,使废弃物资源化,进行自然界有机物的循环,具有清净的效果,进而达成环保的功用。“Bland”生物技术具有以下几个特点:①操作简单,投资小;②处理过程环保、卫生、安全,不易产生硫化氢、氨氮等臭味;③能迅速分泌大量的酵素,快速降解有机物;④具有很强的脱氮、除磷效果;⑤可模块化设计,多处理单元并联组合,建设费用低,机电设备较少,噪音低;⑥运行管理方便,操作过程及维护简单,系统运行稳定。
        Bland微生物主要是通过生物转化和转运等途径来分解污染物的。Bland微生物对环境中的污染物有强大的降解与转化能力,主要因为Bland微生物的以下特点:个体微小、比表面积比较大,有惊人的活性。Bland微生物除臭系统降解污染物主要有以下几个过程:①对大分子有机物的降解;②对常规有机物的生物降解;③抑制和消除有机酸、H2S、NH3-N;④生物脱氮;⑤生物除磷。
2、太阳能发电
      太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。
      从太阳能获得电力,需通过太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同,具有以下特点:
      ①太阳能资源无枯竭危险,且资源分布广泛,受地域限制小;
      ②系统为组件,可在任何地方快速安装无污染,绝对干净(无公害);
      ③系统相互独立,可自行控制,避免发生大规模停电事故,安全性高;
     ④可在用电处就近发电;
     ⑤弥补大电网稳定性的不足,在意外发生时继续供电,成为集中供电不可或缺的重要补充;
     ⑥太阳能电池主要的材料--硅,原料丰富;无机械转动部件,没有噪声,稳定性好;
     ⑦获取能源花费的时间短;
     ⑧维护保养简单,维护费用低;
     ⑨调峰性能好,操作简单;由于参与运行的系统少,启停快速,便于实现全自动。

     ⑩输配电损耗低,甚至没有,无需建配电站,降低或避免附加的输配电成本;土建和安装成本低;
     总体来看,一体化地埋式污水处理技术具有以下特点:
     ①占地面积小;
     ②零电耗;
     ③无污泥回流;
    ④处理成本低;
    ⑤维修简单、维修费用低;
    ⑥管理方便;
    ⑦噪声低、无异味;
    ⑧全自动控制,不需人员管理;
    ⑨使用寿命长。

四、农村生活污水一体化处理设备的优缺点
优点:
       1、抗冲击负荷的能力强。接触氧化法的平均停留时间在6小时以上;
       2、具有脱氮除磷能力,并可以通过调节设备的构造,达到处理工业废水,生活污水,城市污水的能力;
       3、接触氧化池内的填料多为组合软填料,质轻、高强、物理化学性质稳定,比表面积大,生物膜附着能力强,污水与生物膜的接触效率高;
       4、接触氧化池内采用曝气器进行鼓风曝气,使纤维束不断漂动,曝气均匀,微生物生长成熟,具有活性污泥法的特征;
       5、出水水质稳定,污泥产量少并易于处理;
       6、潜水泵中可设于设备之中,减少工程投资;
       7、设备可设于地面上,也可埋于地下。埋于地下时,上部覆上可用于绿化,厂区占地面积少,地面构筑物少;
       8、易于完成自动控制,管理操作简单。
       9、设备可以连接在汽车上做成移动式一体化污水处理设备。
 

缺点:
       1、不利于维修,设备出现故障后,不方便检修与更换。这通常是业主最烦恼的。
       2、对环境适应性强,冬天防冻、夏天防洪,北方需要埋入较深,并做保温处理。
       3、由于设备的局限性,该设备只能用在废水量比较小的项目中。


五、农村生活污水一体化处理设备的适用范围
        一体化污水处理设备适用于住宅小区、村庄、村镇、办公楼、商场、宾馆、饭店、疗养院、机关、学校、部队、医院、高速公路、铁路、工厂、矿山、旅游景区等生活污水和与之类似的屠宰、水产品加工、食品等中小型规模工业有机废水的处理和回用。经该设备处理的污水,水质达到国家污水处理综合排放标准一级B标准。
六、设备构造
         A/O、MBR污水处理一体化设备所有管道采用PVC管或不锈钢管,管道间连接用PVC粘结剂粘结或不锈钢焊接。 填料采用悬浮型生物填料作生物载体,生物量大、易挂膜、不结球、不堵塞。

七、安装及维护
         1、基础:设备如放置在地坪以上,只需准备一块与设备外形相同的混凝土地坪作为基础。基础承压必须大于4T/m2,也同时要求水平、平整。如设备埋于地坪以下,基础标高必须小于或等于设备标高并保证下雨不积水,基础一般是素混凝土(是否配筋视当地地质情况而定)。
        2、安装:根据安装图就位,各箱体依次就位,箱体的位置、方向不能放错,互相间距必须准确,并连接好管道。 在设备内注入清水,检查各管道有无渗漏,若无则箱体四周覆土,直至设备检查孔,并平整地面。把电控箱控制线与水泵接通,电控箱与电源接通,接线时注意风机、电机的转向,必须与风机所指方向相同。

八、农村生活污水一体化设备的发展方向 
        虽然A/O、MBR一体化污水处理设备在农村生活污水处理方面具有很多的优势,但是其仍然具有很大的发展空间。首先,一体化设备在结构方面应当朝着更加紧凑的方向发展。其次,要在目前综合了各种传统工艺的基础上,将各种工艺进行融合,不断的改革与创新,以求达到更高的污水处理效率。最后,A/O、MBR一体化污水处理设备应当继续朝着自动化、高度集中化的方向努力,从而提高该设备的系列性。
(责任编辑:碧蓝环保)
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