基于自動(dòng)化一體式的生活污水處理裝置

陳橋

摘要：自動(dòng)化、一體式污水處理裝置，具有工藝流程簡(jiǎn)單、適用范圍較廣、處理能力較高等一系列特點(diǎn)，無(wú)論是工業(yè)園區(qū)的廢水治理，還是生活污水的治理，都有著較為理想的表現(xiàn)。在設(shè)計(jì)和使用一體式生活污水處理裝置時(shí)，應(yīng)基于每日污水處理量，以及水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)等客觀要求，對(duì)裝置的基本參數(shù)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。同時(shí)，還要結(jié)合工藝流程合理選擇與之匹配的硬件設(shè)備。這樣才能在滿足污水處理需求的前提下，盡可能的降低設(shè)備的造價(jià)。

關(guān)鍵詞：生活污水處理裝置;A/O 工藝;自動(dòng)化一體式裝置;信號(hào)采集

引言

我國(guó)是農(nóng)業(yè)人口大國(guó)，農(nóng)村地域廣闊，人口眾多，每天生產(chǎn)生活產(chǎn)生的生活污水以數(shù)千萬(wàn)噸計(jì)。較多村莊缺乏污水收集處理設(shè)施，僅有部分村莊的農(nóng)戶建有化糞池和沼氣池處理系統(tǒng)，對(duì)日常產(chǎn)生的生活污水進(jìn)行簡(jiǎn)單的發(fā)酵處理，大部分村民還是習(xí)慣把生活污水隨意排放，這就造成了很多農(nóng)村污水橫流的局面，農(nóng)村受到生活污水的面源污染，河流水質(zhì)和人民的健康受到嚴(yán)重的威脅。加強(qiáng)農(nóng)村地區(qū)的水污染治理工作，是改善和提高當(dāng)前農(nóng)村人居環(huán)境工作的重點(diǎn)之一。農(nóng)村一體化生活污水處理設(shè)施建設(shè)靈活、占地小、后續(xù)維護(hù)簡(jiǎn)單，成為了我國(guó)廣大農(nóng)村生活污水進(jìn)行處理最適宜的技術(shù)之一。

一、農(nóng)村生活污水

大多數(shù)農(nóng)村生活污水是由人們生產(chǎn)的，家庭廢水如洗澡水、廁所廢水等。，并具有廣泛的分散性和多種來(lái)源等特點(diǎn)。農(nóng)村地區(qū)的生活污水主要是直接排放的，沒(méi)有足夠的生活污水回收和處理設(shè)施，特別是在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)。這種情況造成了該國(guó)現(xiàn)有水資源中的環(huán)境污染，損害了水環(huán)境，影響了人民用水的安全。農(nóng)村地區(qū)的生活污水很多，村民直接排入最近的溝渠，這條溝連接起來(lái)，逐漸集中在附近的河流和水庫(kù)中，其中有些直接滲入地下，與地下水混合，污染了周?chē)乃?，降低了水質(zhì)如果加上水柱本身的動(dòng)態(tài)，水柱及其周?chē)Y源的生態(tài)可能會(huì)隨著廢水量的積累而發(fā)生變化，從而可能破壞整個(gè)區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)，增加災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步和公眾環(huán)保意識(shí)的提高，中國(guó)越來(lái)越重視農(nóng)村生活污水的管理，采取了一系列措施，對(duì)生活污水排放進(jìn)行科學(xué)控制，避免直接排放造成的問(wèn)題，從而改善了水環(huán)境。

二、農(nóng)村生活污水來(lái)源及治理難題

農(nóng)村家庭廢水是農(nóng)村居民在日常生活中產(chǎn)生的廢水，但不包括農(nóng)村工業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的廢水，如農(nóng)村企業(yè)產(chǎn)生的廢水、農(nóng)產(chǎn)品加工廢水以及畜牧業(yè)和家禽產(chǎn)生的廢水。農(nóng)村生活污水主要來(lái)自諸如廁所、廚房、洗衣、洗澡和打掃衛(wèi)生等行為。目前，農(nóng)村地區(qū)的生活污水管理技術(shù)并不缺乏，但由于農(nóng)村地區(qū)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)，農(nóng)村地區(qū)生活污水管理的標(biāo)準(zhǔn)和模式仍然不夠充分，造成了雞管理設(shè)施建設(shè)的延誤與此同時(shí)，由于缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)村地區(qū)家庭廢水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)、建造、評(píng)估、接收和監(jiān)督工作十分困難。

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于村鎮(zhèn)道路狹窄，交通和吊裝不便，需要模塊化設(shè)計(jì)污水處理裝置，每個(gè)模塊的重量不應(yīng)過(guò)大，便于與模塊連接和拆卸。住戶對(duì)項(xiàng)目廢水的處理應(yīng)在污水處理廠進(jìn)行，污水收集應(yīng)考慮一定的坡度（2/1000），并考慮到土層的影響。根據(jù)這一設(shè)計(jì)，污水處理廠進(jìn)入污水處理廠時(shí)，污水收集管道達(dá)到-8米以下，這對(duì)污水處理廠的建造和安裝構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。結(jié)合村莊的實(shí)際高度，在適當(dāng)?shù)牡胤桨惭b檢查井和中間提升水泵，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)梯級(jí)確保污水進(jìn)入-5m以上的污水處理廠。將污水排放到該站化糞池的污水收集管道配有一個(gè)籃子網(wǎng)格，用于清除大多數(shù)懸浮物質(zhì)、微粒等。集水區(qū)提升泵的作用是連續(xù)提升集水區(qū)和綜合污水處理設(shè)備中的廢水，然后利用綜合設(shè)備進(jìn)行符合標(biāo)準(zhǔn)的污染物處理和處置。

四、信號(hào)采集對(duì)象

從生活污水的處理機(jī)制上，主要是進(jìn)行反硝化反應(yīng)，從而降低污水中硝酸根離子。因此，在裝置的信號(hào)采集模塊，可以將污水中硝酸根離子的濃度作為信號(hào)采集對(duì)象。而裝置在運(yùn)行過(guò)程中，又存在多種因素對(duì)污水中反硝化反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。綜合來(lái)說(shuō)，溫度、pH值以及溶解氧含氧量（DO）是影響較為明顯的幾個(gè)因素。為了實(shí)現(xiàn)污水處理速率的最大化，需要調(diào)節(jié)參數(shù)使裝置處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。溫度方面，控制在20-40℃，反應(yīng)器內(nèi)冬季最低氣溫不得低于20℃，夏季最高氣溫不得超過(guò)40℃。pH值方面，為保證反硝化反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，應(yīng)調(diào)節(jié)pH在7-8之間，DO控制在0.5mg/L以內(nèi)。

五、工藝流程

集成設(shè)備的主要工藝是A2O+MBR。在a類(lèi)儲(chǔ)存庫(kù)中，由于廢水中有機(jī)物濃度高，微生物處于缺氧狀態(tài)，因此，將廢水中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮的混合微生物使用有機(jī)碳源作為電子來(lái)源，將NO2-N和NO3-N轉(zhuǎn)化為N2因此，a類(lèi)集水區(qū)不僅具有一定的有機(jī)物處理功能，可減少o類(lèi)或以下生物化學(xué)集水區(qū)的有機(jī)物負(fù)荷，以促進(jìn)硝化作用，而且還依賴廢水中有機(jī)物的高濃度進(jìn)行脫硝，最終消除l類(lèi)富營(yíng)養(yǎng)化污染繼a類(lèi)盆地的生物化學(xué)作用之后，廢水中仍有一定數(shù)量的有機(jī)物和大量的氨氮，以便通過(guò)氧化進(jìn)一步分解有機(jī)物，同時(shí)，如果炭化作用趨于完整，硝化作用可以順利進(jìn)行，即水 并且COD和氨氮由o池、MBR池自身培養(yǎng)、有毒微生物、MBR池的水進(jìn)入消毒池，最后另一部分返回a類(lèi)池進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)脫硝。 電荷填充在a類(lèi)和o類(lèi)生物池中，整個(gè)生物化學(xué)過(guò)程依賴于附著在電荷上的各種微生物。

六、一體化污水處理裝置在農(nóng)村污水中的應(yīng)用

（一）凈化槽

凈化槽主體工藝包括沉淀、接觸氧化、消毒工藝，主要用于分散型生活污水處理，其典型構(gòu)造如圖1所示。

廢水首先進(jìn)入沉淀池進(jìn)行預(yù)處理，去除大顆粒和懸浮物質(zhì)，改善廢水的生物化學(xué);預(yù)過(guò)濾池中的填充表面附著在生長(zhǎng)厭氧生物薄膜上，以去除廢水中的可溶解有機(jī)物質(zhì);氣藏結(jié)合接觸氧化、過(guò)濾截流和反向沖洗;凈化池內(nèi)安裝除污池，進(jìn)一步處理經(jīng)處理的廢水，末端安裝含有固體氯的消毒箱，水通過(guò)消毒箱與固體氯接觸，污水的消毒效果結(jié)束。凈化池廢水處理規(guī)模為1-30 m3/d，流出水質(zhì)良好，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后，廢水可排入農(nóng)田或池塘。

㈡網(wǎng)池

主要是把漂浮的物體留在水里。（2）沙池：去除廢水中粒徑大于0.2毫米、密度大于2.65t/m3的沙粒，以保護(hù)管道、閥門(mén)和其他設(shè)施免受磨損和阻塞。（3）調(diào)節(jié)池：其主要作用是在水中捕獲沙粒，調(diào)節(jié)水質(zhì)，以保證下一個(gè)生物化學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。（4）a/o綜合處理方法：廢水在好氧條件下將含有氮的生物體分解為氨，然后在好氧硝化細(xì)菌作用下轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，然后在好氧硝化細(xì)菌作用下轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，以補(bǔ)充氮反應(yīng)。在厭氧條件下，異構(gòu)體使用或部分使用廢水中的有機(jī)碳源作為電子受體，用硝酸鹽取代分子氧，呼吸無(wú)氧，分解有機(jī)物，同時(shí)減少氮中的氮，并A/O工藝不僅能實(shí)現(xiàn)較好的脫氮效果，而且還能通過(guò)上述厭氧-好氧循環(huán)作業(yè)對(duì)COD和BOD產(chǎn)生較好的抑制效果?？偭缀蚐S主要通過(guò)添加PAC和PAM來(lái)消除。（5）紫外線消毒：經(jīng)處理的尾水在紫外線消毒后排出，紫外線消毒具有良好的處理效果和簡(jiǎn)單的操作管理。

結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)化、一體式的生活污水處理裝置，在實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)、農(nóng)村生活污水的高效率、無(wú)害化處理方面優(yōu)勢(shì)顯著。在推廣該裝置時(shí)，應(yīng)結(jié)合所在地區(qū)生活污水的日均產(chǎn)量、排放標(biāo)準(zhǔn)等，對(duì)該裝置進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。重點(diǎn)做好運(yùn)行參數(shù)設(shè)計(jì)和硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以保證該裝置在實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性等方面達(dá)到統(tǒng)籌兼顧。

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