農(nóng)村生活污水一體化處理設(shè)備
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廢水排放水質(zhì)指標(biāo)
水質(zhì)指標(biāo)是對(duì)水體進(jìn)行監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)、利用以及污染治理的主要依據(jù)。水質(zhì)的分析監(jiān)測(cè)應(yīng)按國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
水質(zhì)指標(biāo)可以概括為物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)和生物指標(biāo)。
1.物理指標(biāo)
（1）固體物質(zhì)
廢水中的固體物質(zhì)包括懸浮固體和溶解固體兩類。懸浮固體也稱懸浮物質(zhì)或懸浮物，通常用SS表示，是在水質(zhì)分析中，將水樣過濾，不能通過過濾器的固體顆粒物。
（2）濁度（3）臭和味（4）溫度（5）色澤和色度
色度是指廢水所呈現(xiàn)的顏色深淺程度。一般有兩種表示方法，一是采用鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法。一是采用稀釋倍數(shù)法，將廢水按照一定的稀釋倍數(shù)，用水稀釋到接近無色時(shí)的稀釋倍數(shù)。
（6）電導(dǎo)率
2.化學(xué)指標(biāo)
（1）生化需氧量
生化需氧量（英文縮寫B(tài)OD）是指在溫度、時(shí)間都一定的條件下，微生物在分解、氧化水中有機(jī)物的過程中，所消耗的溶解氧量，其單位為mg/L或kg/m3。
在水質(zhì)分析中，規(guī)定將水樣在20℃條件下，培養(yǎng)5天后測(cè)定水中溶解氧消耗量作為標(biāo)準(zhǔn)方法，測(cè)定結(jié)果稱為五日生化需氧量，以BOD5表示。
（2）化學(xué)需氧量
化學(xué)需氧量（英文縮寫COD）是指在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑氧化廢水中的有機(jī)物質(zhì)所消耗的氧量。我國規(guī)定的廢水檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)采用重鉻酸鉀作為氧化劑，在酸性條件下進(jìn)行測(cè)定。
（3）總需氧量（英文縮寫TOD）
（4）總有機(jī)碳總有機(jī)碳（英文縮寫TOC）是用燃燒法測(cè)定水樣中總有機(jī)碳元素量，來反映水中有機(jī)物的總量。
（5）有機(jī)氮
（6）pH值
pH值是指水中氫離子濃度的大小，在數(shù)值上等于氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)。是廢水的重要水質(zhì)指標(biāo)之一。PH值的測(cè)定通常根據(jù)電化學(xué)原理采用玻璃電極法，也可以用比色法。
（7）有毒物質(zhì)
有毒物質(zhì)是指廢水中含有的某些物質(zhì)在達(dá)到一定的濃度后，能夠危害人體人體健康、危害水體中的水生生物，或者影響廢水的生物處理等。
3.生物指標(biāo)
作為水質(zhì)的生物指標(biāo)主要有細(xì)菌總數(shù)、大腸菌數(shù)、病原菌和病毒等。
廢水生物處理
廢水生物處理法是通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶解、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)的方法。根據(jù)作用微生物的不同，生物處理法又可分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型。
1.生物處理對(duì)水質(zhì)的要求
（1）溶解氧（DO）好氧生物處理必須有充足的氧氣供應(yīng)，處理構(gòu)筑物中的溶解氧必須滿足微生物的要求。
（2）pH
一般來講，對(duì)好氧處理，水溫在10～50℃之間，可取得相當(dāng)好的處理效果。對(duì)厭氧處理，當(dāng)污泥消化溫度位5～15℃時(shí)，稱為低溫消化，消化過程較長，一般需要3至4個(gè)月才能完成，當(dāng)污泥消化溫度加至30～40℃時(shí)，為中溫消化，消化過程較短，通常采用人工加熱。當(dāng)污泥消化溫度提高到50～55℃時(shí)，稱為高溫消化，消化過程很短，但提升溫度耗費(fèi)的能源過高，一般生物處理常用中溫消化。
（4）養(yǎng)料
細(xì)菌的生長繁殖需要有各種養(yǎng)料。其中包括碳、氮、磷、硫以及微量的鉀、鎂、鈣、鐵等和維生素。生活污水具有以上全部養(yǎng)料，而工業(yè)廢水則可能缺乏某些養(yǎng)料，特別是氮和磷。因此，工業(yè)廢水在進(jìn)行生物處理時(shí)，需投加生活污水或氮、磷類化合物（即營養(yǎng)鹽）
（5）有毒物質(zhì)
多數(shù)重金屬如鋅、銅、鉑、鉻等離子，對(duì)細(xì)菌都具有毒性，某些非金屬物質(zhì)，如酚、甲醛、qing化物、硫化物等也有毒性。有毒物質(zhì)能控制其他物質(zhì)的生物氧化作用，對(duì)大多數(shù)細(xì)菌的生產(chǎn)繁殖具有抑制作用，但他們本身卻能被某些微生物所分解氧化。
曝氣生物濾池是由滴濾池發(fā)展而來并借鑒了快濾池形式，在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)完成了生物氧化和固液分離的功能，不需設(shè)置二沉池。世界上首座曝氣生物濾池于1981年誕生于法國。隨著環(huán)境對(duì)出水水質(zhì)要求的提高，該技術(shù)在*城市污水處理中獲得了廣泛的推廣應(yīng)用，目前，在已有數(shù)百座大小各異的污水處理廠采用了BAF技術(shù)，并取得了良好的處理效果。
工藝原理
曝氣生物濾池是借鑒污水處理接觸氧化法和給水快濾池的設(shè)計(jì)思路，將生物降解與吸附過濾兩種處理過程合并在同一單元反應(yīng)器中，以濾池中填裝的粒狀填料（如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等）為載體，在濾池內(nèi)部進(jìn)行曝氣，使濾料表面生長著大量生物膜，當(dāng)污水流經(jīng)時(shí)，利用濾料表面上所附生物膜中高濃度的活性微生物的強(qiáng)氧化分解作用和濾料粒徑較小的特點(diǎn)，充分發(fā)揮微生物的生物代謝、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留作用以及反應(yīng)器內(nèi)沿水流方向食物鏈的分級(jí)捕食作用，實(shí)現(xiàn)污染物的清除，同時(shí)利用反應(yīng)器內(nèi)好氧、缺氧區(qū)域的存在，實(shí)現(xiàn)脫氮除磷的功能。
工藝特點(diǎn)
①BAF水力負(fù)荷高、容積負(fù)荷大、水力停留時(shí)間短、出水水質(zhì)好。
②BAF占地面積小，基建投資省。BAF反應(yīng)時(shí)間短，具有同步去除COD及SS的功能，可不設(shè)二沉淀池。
③菌群結(jié)構(gòu)合理。傳統(tǒng)的活性污泥法微生物的分布相對(duì)均勻，而在BAF中沿污水流程能形成不同的優(yōu)勢(shì)生物菌種，可使有機(jī)物降解、硝化/反硝化能在同一個(gè)池子中發(fā)生，簡化了工藝流程。在距進(jìn)水端較近的濾層中，污水中的有機(jī)物濃度較高，各種異養(yǎng)菌占優(yōu)勢(shì)，主要是去除BOD；在距出水端較近的濾層中，污水中的有機(jī)物濃度已較低，自養(yǎng)型的硝化菌占優(yōu)勢(shì)，可以進(jìn)行氨氮的硝化反應(yīng)。
④在設(shè)置回流或單獨(dú)設(shè)置反硝化段的情況下可以實(shí)現(xiàn)較好的脫氮效果。
⑤耐沖擊能力強(qiáng)。BAF濾池的濾層內(nèi)保持著高濃度的生物量，對(duì)水質(zhì)、水量及溫度變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，不像活性污泥法那么敏感。
農(nóng)村生活污水一體化處理設(shè)備工藝形式
近年來曝氣生物濾池發(fā)展迅速，工藝形式不推陳出新，曾先后出現(xiàn)過BIOCARBON、BIOFOR、BIOSTYR、BIOSMEDI、BIOPUR、COLOX、DeepBed形式，其中BIOCARBON、BIOFOR、BIOSTYR、BIMEDI、BIOPUR是現(xiàn)代曝氣生物濾池幾種典型的行工藝，在世界范圍內(nèi)都有應(yīng)用。
組合工藝流程
單個(gè)曝氣生物濾池可完成碳化、硝化、反硝化、除磷等功能，與其他工藝組合可進(jìn)行一般城市污水或工業(yè)廢水的二級(jí)或三級(jí)處理。表2是采用曝氣生物濾池處理污水的典型流程。
存在問題
1對(duì)進(jìn)水的SS要求較高，SS一般不超過100mg/L，控制在60 mg/L以下，這就要求強(qiáng)化一級(jí)處理，往往需要投加絮凝劑，使得污泥量增加，運(yùn)行費(fèi)用提高。
2生物除磷效果不好，多采用化學(xué)法除磷。
雖然曝氣生物濾池技術(shù)發(fā)展較快，但其反應(yīng)機(jī)理與反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究尚待深入，有關(guān)反應(yīng)機(jī)理的理論體系還有待完善，但隨著現(xiàn)代生物檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，有關(guān)曝氣生物濾池處理機(jī)理的研究將有望取得突破。隨著現(xiàn)代材料科學(xué)的發(fā)展，利用各種新型材料作為曝氣生物濾池濾料，可使曝氣生物濾池降解污染物的能力將大大提高，因此，曝氣生物濾池在污水處理中將發(fā)揮更大的作用。
好氧生物處理系統(tǒng)
好氧生物處理系統(tǒng)是新農(nóng)村污水處理中常用的一種處理技術(shù)。好氧生物處理工藝眾多，各有優(yōu)缺點(diǎn)，選擇時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況仔細(xì)論證和比選，注重經(jīng)濟(jì)適用。
生物處理法就是通過風(fēng)機(jī)等設(shè)備給污水輸氧，培養(yǎng)生物菌種和微生物，通過菌種和微生物把污水中的大部分有機(jī)物分解為無污染的二氧化碳、水等物質(zhì)，少部分合成為細(xì)胞物質(zhì)，促使微生物增長，并以剩余污泥的形式排出，使污水得以凈化排放。如SBR法，集曝氣、沉淀、排水功能于一體，不斷地轉(zhuǎn)換，省去了傳統(tǒng)的污泥回流設(shè)備，大大降低了建設(shè)費(fèi)用；A20法具有脫氮、除磷功能，還有如生物轉(zhuǎn)盤處理工藝、膜生物反應(yīng)器處理工藝等。生物處理法和自然處理系統(tǒng)比較，占地面積小，抗氣候等外界影響的能力強(qiáng)，建設(shè)的地點(diǎn)選擇范圍大，處理穩(wěn)定，處理效率高。但基建投資、運(yùn)行成本要高于自然處理系統(tǒng)。
厭氧生物處理系統(tǒng)
我國從上個(gè)世紀(jì)80年代開始開展生活污水厭氧生物法的開發(fā)和研制工作，許多形式各異的無動(dòng)力或微動(dòng)力的低能耗型一體化污水處理裝置得到應(yīng)用。如無動(dòng)力地埋式生活污水處理裝置采用無動(dòng)力厭氧生物膜技術(shù)，工藝流程簡單，不耗能，全部埋于地下，也無需專人管理。與好氧生物處理相比，無動(dòng)力地埋式生活污水處理裝置技術(shù)設(shè)備的基建投資略高于好氧處理，無日常運(yùn)行費(fèi)用的支出。
厭氧生物法目前技術(shù)上還存在一些問題，主要表現(xiàn)在生物處理效率較低，尤其表現(xiàn)為氮磷去除率很低，在一定程度上限制了其應(yīng)用。
