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農(nóng)村無動(dòng)力污水處理裝置
  • 發(fā)布日期:2019-12-05      瀏覽次數(shù):1140
    • 農(nóng)村無動(dòng)力污水處理裝置

      好氧塘
      原理:好氧塘內(nèi)有機(jī)物的降解過程,實(shí)質(zhì)上是溶解性有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物和固態(tài)有機(jī)物——細(xì)菌與藻類細(xì)胞的過程。 好氧細(xì)菌利用水中的氧,通過好氧代謝氧化分解有機(jī)污染物,使成為無機(jī)物CO2、NH4+、和PO43-、并合成新的細(xì)菌細(xì)胞。而藻類則利用好氧細(xì)菌所提供的二氧化碳、無機(jī)營養(yǎng)物以及水,借助于光能合成有機(jī)物,形成新的藻類細(xì)胞,釋放出氧,從而又為好氧細(xì)菌提供代謝過程中所需的氧。在好氧塘中,藻是生產(chǎn)者,好氧細(xì)菌是分解者。此外,好氧塘中存在的浮游動(dòng)物以細(xì)菌、藻類和有機(jī)碎屑為食物,是初級(jí)消費(fèi)者。生產(chǎn)者、分解者和消費(fèi)者,與塘水共同組成一個(gè)水生態(tài)系統(tǒng),完成系統(tǒng)中物質(zhì)與能量的循環(huán)和傳遞,從而使進(jìn)塘的污水得到凈化。
      塘中的藻類,除在其光合作用中為污水的好氧降解提供溶解氧以外,還能去除污水中的氮、磷營養(yǎng)物質(zhì),并能吸附一些有機(jī)質(zhì)。
      藻類光合作用使塘水的溶解氧和pH值呈晝夜變化。白晝,藻類光合作用釋放的氧,超過細(xì)菌降解有機(jī)物的需氧量,此時(shí)塘水的溶解氧濃度很高,可達(dá)到飽和狀態(tài)。夜間,藻類停止光合作用,且由于生物的呼吸消耗氧,水中的溶解氧濃度下降,凌晨時(shí)達(dá)到低。陽光再照射后,溶解氧再逐漸上升。好氧塘的pH值與水中CO2濃度有關(guān),受塘水中碳酸鹽系統(tǒng)的CO2平衡關(guān)系影響。
      白天,藻類光合作用使CO2降低,pH值上升。夜間,藻類停止光合作用,細(xì)菌降解有機(jī)物的代謝沒有中止,CO2累積,pH值下降。
      好氧塘的分類:
      ①高負(fù)荷好氧塘:有機(jī)負(fù)荷較高,HRT(Hydraulic Retention Time水力停留時(shí)間)較短,塘水的深度較淺。出水中藻類含量高。


      ②普通好氧塘:有機(jī)負(fù)荷比前者低,水力停留時(shí)間較長。以處理污水為主要目的,起二級(jí)處理作用。
      ③深度處理好氧塘:有機(jī)負(fù)荷較低,水力停留時(shí)間也短。其目的是在二級(jí)處理系統(tǒng)之后,進(jìn)行深度處理。
      優(yōu)點(diǎn):①投資省。②管理方便。③水力停留時(shí)間較短,降解有機(jī)物的速率很快,處理程度高。
      缺點(diǎn):①池容大,占地面積多。②處理水中含有大量的藻類,需要對(duì)出水進(jìn)行除藻處理。③對(duì)細(xì)菌的去除效果較差。
      適用條件:適用于去除營養(yǎng)物,處理溶解性有機(jī)物;由于處理效果較好,多用于串聯(lián)在其他穩(wěn)定塘后做進(jìn)一步處理,處理二級(jí)處理后的出水。
      (4)曝氣塘
      原理:不是依靠自然凈化過程為主,而是采用人工補(bǔ)給方式供氧,通常是在塘面上安裝曝氣機(jī)。實(shí)際上是介于活性污泥法中的延時(shí)曝氣法與穩(wěn)定塘之間的一種工藝。
      曝氣塘可以分為以下兩種類型:
      ①*混合曝氣塘(或稱好氧曝氣塘)。
      ②部分混合曝氣塘(或稱兼性曝氣塘)。
      優(yōu)點(diǎn):①體積小,占地??;水力停留時(shí)間短。②無臭味。③處理程度高;耐沖擊負(fù)荷較強(qiáng)。
      缺點(diǎn):①運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高。②由于采用了人工曝氣,所以容易起泡沫,出水中含固體物質(zhì)高。
      適用條件:適用于處理城市污水與工業(yè)廢水。
      厭氧生物處理
      原理:厭氧生物處理的原理為兩階段理論,即第yi階段是發(fā)酵階段,也稱產(chǎn)酸階段或酸性發(fā)酵階段,發(fā)酵細(xì)菌以廢水中的有機(jī)物為底物,發(fā)生水解和酸化反應(yīng),將有機(jī)物降解為以脂肪酸、醇類、二氧化碳和氫氣等為主的產(chǎn)物。第二階段是產(chǎn)甲烷階段,也稱堿性發(fā)酵階段,產(chǎn)甲烷菌利用第yi階段的產(chǎn)物脂肪酸、醇類、二氧化碳和氫氣等為底物,終將其轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。
      優(yōu)點(diǎn):a厭氧生物處理可以產(chǎn)生生物能,污泥消化和有機(jī)廢水的厭氧發(fā)酵可以產(chǎn)生沼氣,沼氣可作為能源利用。(2)節(jié)省動(dòng)力消耗。厭氧生物處理過程中,細(xì)菌分解有機(jī)物是營無分子氧呼吸,故不必給系統(tǒng)提供氧氣。(3)厭氧消化對(duì)某些能降解的有機(jī)物有較好的降解能力。(4)對(duì)N、P的需求量低,這是因?yàn)閰捬跆幚砗铣傻募?xì)胞數(shù)很少,遠(yuǎn)低于好氧處理過程合成的細(xì)胞數(shù)。(5)厭氧處理產(chǎn)生的污泥量少,這是因?yàn)閰捬踅到鈺r(shí)只有少部分有機(jī)物被同化為細(xì)胞,絕大多數(shù)被轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。
      缺點(diǎn):a運(yùn)行管理復(fù)雜,產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌性質(zhì)不同,要保持兩大類群的平衡,要對(duì)運(yùn)行進(jìn)行嚴(yán)格管理。(2)厭氧法啟動(dòng)周期長,因?yàn)閰捬跎锸来芷陂L,增長速率低,污泥增長緩慢。(3)采用厭氧消化不能去除廢水中的N、P。(4)衛(wèi)生條件差,廢水中一般含有硫酸鹽,厭氧條件下會(huì)產(chǎn)生硫化氫氣體,散發(fā)出臭氣,影響環(huán)境衛(wèi)生。(5)厭氧處理對(duì)有機(jī)物的去除不*,一般單獨(dú)對(duì)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行厭氧處理不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),故厭氧處理必須和好氧處理相結(jié)合。

      常用的過濾介質(zhì)有石英砂、無煙煤和石榴石等。在過濾過程中濾料同時(shí)對(duì)懸浮物進(jìn)行物理截留、沉降和吸附等作用。過濾的效果取決于濾料孔徑的大小、濾料層的厚度、 過濾速度及污水的性質(zhì)等因素。
      當(dāng)廢水自上而下流過粒狀濾料層時(shí),位徑較大的懸浮顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中,從而使此層濾料空隙越來越小,逐漸形成一層主要由被截留的團(tuán)體顆粒構(gòu)成的濾膜, 并由它起主要的過濾作用。這種作用屬于阻力截留或篩濾作用。

      農(nóng)村無動(dòng)力污水處理裝置廢水通過濾料層時(shí),眾多的濾料表面提供了巨大的可供懸浮物沉降的有效面積,形成無數(shù)的小 “沉淀池”,懸浮物極易在此沉降下來。這種作用屬于重力 沉降。
      由于濾料具有巨大的表面積,它與懸浮物之間有明顯的物理吸附作用。此外,砂粒在水中常常帶有表面負(fù)電荷,能吸附帶正電荷的鐵、鋁等肢體,從而在濾料表面形成帶正電荷的薄膜,并進(jìn)而吸附帶負(fù)電荷的膠土和多種有機(jī)物等膠體,在砂粒上發(fā)生接觸絮凝。
      (2)沉淀法:沉淀法是利用污水中的懸浮物和水的相對(duì)密度不同的原理, 借助重力沉降作用使懸浮物從水中分離出來。根據(jù)水中懸浮顆粒的濃度及絮凝特性(即彼此帖結(jié)聚團(tuán)的能力)可分為四種:
      1) 分離沉降(或自由沉降):在沉淀過程中,顆粒之間互不聚合,單獨(dú)進(jìn)行沉降。顆位只受到本身在水中的重力和水流阻力的作用,其形狀、 尺寸、 質(zhì)量均不改變,下降速度也不改變。
      2)混凝沉淀(或稱作絮凝沉降):混凝沉降是指在混凝劑的作用下,使廢水中的膠體和細(xì)微懸浮物凝聚為具有可分離性的絮凝體,然后采用重力沉降予以分離去除?;炷恋淼奶攸c(diǎn)是在沉淀過程中,顆粒接觸碰撞而互相聚集形成較大絮體,因此顆粒的尺寸和質(zhì)量均會(huì)隨深度的增加而增大,其沉速也隨深度 而增加。

      常用的無機(jī)混凝劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵及聚合鋁;常用的有機(jī)絮凝劑有聚丙烯酷膠等,還可采用助凝劑如水玻璃、石灰等 。
      3)區(qū)域沉降(又稱擁擠沉降、成層沉降):當(dāng)廢水中懸浮物含量較高時(shí),顆粒間的距離較小,其間的聚合力能使其集合成為一個(gè)整體,并一同下沉,而顆粒相互間的位置不發(fā)生變動(dòng),因此澄清水和混水間有一明顯的分界面,逐漸向下移動(dòng),此類沉降稱為區(qū)域沉降。加高濁度水的沉淀池和二次沉淀池中的沉降(在沉降中后期)多屬此類。
      4)壓縮沉淀:當(dāng)懸浮液中的懸浮固體濃度很高時(shí),顆?;ハ嘟佑|、擠壓,在上層顆粒的重力作用下,下層顆粒間隙中的水被擠出,顆粒群體被壓縮。壓縮沉淀發(fā)生在沉淀池底部的污泥斗或污泥濃縮池中,進(jìn)行得很緩慢。依據(jù)水中懸浮性物質(zhì)的性質(zhì)不同,設(shè)有沉砂池和沉淀池兩種設(shè)備。
      沉淀池
      沉砂池用于除去水中砂粒、煤渣等相對(duì)密度較大的元機(jī)顆粒物。沉砂池一般設(shè)在污水處理裝置前,以防止處理污水的其他機(jī)械設(shè)備受到磨損。
      沉淀池是利用重力的作用使懸浮性雜質(zhì)與水分離。它可以分離直徑為20~100μ,m以上的顆粒。根據(jù)沉淀池內(nèi)的水流方向,可將其分為平流式、輻流式和豎流式三種。
      ①平流式沉淀池:廢水從池一端流人,按水平方向在池內(nèi)流動(dòng),水中懸浮物逐漸沉向池底,澄清水從另一端溢出。
      ②輻流式沉淀池:池子多為圓形,直徑較大,一般在20~30m以上,適用于大型水處理廠。原水經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入中心筒后,通過筒壁上的孔口和外圍的環(huán)形穿孔擋板,沿徑向呈輻射狀流向沉淀池周邊。由于過水?dāng)嗝娌粩嘣龃螅魉僦饾u變小,顆粒沉降下來,澄清水從其周圍溢出匯入集水槽排出。
      ③豎流式沉淀池:截面多為圓形,也有方形和多角形的。水由中心管的下口流入池中,通過反射板的阻攔向四周分布于整個(gè)水平斷面上,緩緩向上流動(dòng)。沉速超過上升流速的顆粒則沉到污泥斗,澄清后的水由四周的埋口溢出池外。
      在污水處理與利用的方法中,沉淀(或上浮)法常常作為其他處理方法前的預(yù)處理。如用生物處理法處理、污水時(shí),一般需事先經(jīng)過預(yù)沉池去除大部分懸浮物質(zhì),以減少生化處理時(shí)的負(fù)荷,而經(jīng)生物處理后的出水仍要經(jīng)過二次沉淀池的處理,進(jìn)行泥水分離以保證出水水質(zhì)。
      (3)浮選法:將空氣通人污水中,并以微小氣泡形式從水中析出成為載體,污水中相對(duì)密度接近于水的微小顆粒狀的污染物質(zhì)(如乳化油等)附在氣泡上,并隨氣泡上升到水面,然后用機(jī)械的方法撇除,從而使污水中的污染物質(zhì)得以從污水中分離出來。
      疏水性的物質(zhì)易氣浮,而親水性的物質(zhì)不易氣浮。因此有時(shí)為了提高氣浮效率,需向污水中加入浮選劑改變污染物的表面特性,使某些親水性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷晕镔|(zhì),然后氣浮除去,這種方法稱為“浮選”。

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