农村生活污水处理设施

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处理各种生活污水、医疗污水、洗涤污水、屠宰污水、食品加工污水、工业生产废水等。

污水除磷方法
化学沉淀法
化学沉淀法除磷的基本原理是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀,然后通过固液分离将磷从污水中除去,根据使用的药剂可分为石灰沉淀法和金属盐沉淀法。化学沉淀法具有管理方便、占地面积小、投资省、处理效率高等优点,但化学沉淀法投加药剂费用太贵,且产生的化学污泥含水量大,脱水困难,难以处理,容易产生二次污染。
根据加药点的不同,化学沉淀法除磷工艺可分为预沉淀、同步沉淀、后沉淀及两点加药工艺。这几种工艺可以结合应用,但要注意混合与反应条件,通过紊流扩散与混合作用会出现良好的沉淀效果。
结晶法
在污水中,特别是城市污水厂剩余污泥处理后的上清液及养殖废水中,含有浓度较高的磷酸盐,氨氮、钙离子、镁离子及重碳酸盐碱度,通过人为改变条件(提高pH 值或同时加入药剂增加金属离子浓度) ,使不溶性晶体物质析出,主要是磷酸铵镁晶体与羟基磷酸钙。
结晶法除磷效率高,出水水质好,当其他水质指标达到规定值时,出水可满足中水回用的要求;结晶法除磷使水中的磷在晶种上以晶体的形式析出,理论上不产生污泥,不会造成二次污染;结晶法除磷操作简单,使用范围广,可用于城市生活污水厂二级出水的深度处理、去除污泥消化池中具有较高磷浓度的上清液等。

吸附法
吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面积的固体物质,通过磷在吸附剂表面的附着吸附、离子交换或表面沉淀来实现污水的除磷过程。吸附除磷的过程既有物理吸附,又有化学吸附。对于天然吸附剂主要依靠巨大的比表面积,以物理吸附为主,而人工吸附剂较之天然吸附剂孔隙率及表面活性明显提高,以化学吸附为主。天然的吸附剂有粉煤灰、钢渣、沸石、膨润土、蒙托石、*、海泡石、活性氧化铝、海棉铁等;人工合成吸附剂在低磷浓度下仍有较高的吸附容量,有着巨大的*性。现在已有Al ,Mg ,Fe ,Ca , Ti ,Zr 和La 等多种金属的氧化物及其盐类作为选择材料。
生物除磷法
在厌氧区(无分子氧和硝酸盐) ,兼性厌氧菌将污水中可生物降解的有机物转化为VFAs(挥发性脂肪酸类) ,在厌氧条件下,聚磷菌吸收了这些以及来自原污水的VFAs(VFAs 主要来自于污水中可生物降解的组分,生活污水中的VFAs 大约为总有机物的40 %～50 %左右) ,将其运送到细胞内,同化成细胞内碳能源储存物(PHB) ,所需能量来源于聚磷的水解及细胞内糖的酵解,并导致磷酸盐的释放。进入好氧状态后, 这些专性好氧的聚磷菌(PAOs) 活力得到恢复,并以聚磷的形式摄取超过生长需要的磷量,通过PHB 的氧化分解产生能量,用于磷的吸收和聚磷的合成,磷酸盐从液相中去除,产生的富磷污泥,通过剩余污泥排放,磷从系统中得以去除。
反硝化聚磷菌(DPB) 能在缺氧(无分子氧有硝酸盐) 环境下摄磷,反硝化除磷细菌DPB 利用硝酸盐为电子受体,产生生物摄磷作用。在生物摄磷的同时,硝酸盐被还原为氮气,这使得摄磷和反硝化脱氮这两个不同的生物过程能够利用同一类细菌、在同一个环境中完。
人工湿地法
湿地对磷有很好的去除效果,理论上人工湿地对磷的去除是植物吸收、基质的吸附过滤和微生物转化三者的共同作用,各种附着生长和悬浮在水中的微生物,在生长繁殖过程中可以吸收和利用污水中的无机磷酸盐。部分研究发现:人工湿地植物根区磷酸酶活性与总磷的去除率相关性不是十分显著。也有研究表明,湿地生态系统中的磷主要被截留在土壤中,而在植物体内和落叶中很少,而且仅有少数的水生植物可以吸收磷 ,大多数种类植物的根部对磷的吸收能力较弱,所以植物和微生物对磷的去除起得作用不大,不是除磷的主要过程。所以主要的是基质对磷的吸附和沉淀作用。
一般湿地的除磷效率不是很高,在40 %～60 %之间。为了提高除磷效果,基质的选取有着重要的作用。目前常有的基质主要有:浮石、砂、活性多孔介质(L ECA) 、硅灰石和工业废弃物的高炉渣和石灰等。
磷回收
从磷的可持续发展、回收磷潜在的市场价值的角度来看,磷的回收势在必行。在目前对污水回收磷的研究与应用中,以鸟粪石形式回收磷的实例居多,其次是磷酸钙和*。鸟粪石(磷酸铵镁) 含有氮、磷元素,所以其回收必然会降低剩余污泥中的氮、磷含量,特别是对于磷元素的影响将非常明显。污水中氮磷比通常为8∶1 ,而鸟粪石中二者比例为1∶1 ,所以理论上回收鸟粪石可以使污水中的氮降低12. 5 %。

农村生活污水处理设施浓度较低,且都以离子状态存在,不产生沉淀;不稳定区内Mg2 + ,NH+4 以及PO43 - 浓度较高,其离子积大于溶度积,极易生成颗粒微小的晶体(即化学沉淀) ,沉淀法形成的化学污泥含水率高,磷酸盐也难以达到太高的纯度,回收困难;两曲线之间的这个区称为亚稳区,这时Mg2 + ,NH+4以及PO4
离子积小于浓度积,通常不会产生沉淀。若在反应器中投加晶种,则可以加快晶体成核速度,使其结晶于晶体表面,同时有利于晶体与水的分离,减少因晶粒微细所造成的随出水流失,以提高除磷效率与回收率。所要做的就是将反应控制在亚稳定区,这时磷酸铵镁反应处在结晶过程,晶体可以自发的析出到晶种上,以此实现磷的回收。

一级处理和一级强化处理，主要作为消减污染物总量的措施，一般应用于下列场合：
通过一级处理或一级强化处理，较大幅度地消减污染物总量后排入大江、大河或海洋，以合理利用环境容量；
作为城市污水处理厂分期分段建设的手段，以便根据经济实力，经济有效地逐步实现环境治理目标。
处理工艺的选择应依据城市污水处理设施建设的规划设计要求、建设规模和可利用的水环境容量。可选用常规一级处理、化学强化一级处理、AB法前段工艺、水解好氧法前段工艺。高负荷活性污泥法等技术。污泥一般采用浓缩后厌氧消化处理，或直接浓缩脱水处理。
二级及二级强化处理工艺
城市污水处理厂工艺流程包括一级处理部分、二级处理部分和污泥处理部分。这三部分的工艺选择是相互关联的。
在一级处理中，一般情况下，粗格栅、进水泵房、细格栅、沉砂池是所有污水处理厂的*单元。在污水生物除磷系统中一般不采用曝气沉砂沉。初沉池的设置与否取决于：
（1）进水SS浓度及其构成；
（2）后续二级处理工艺；
（3）污泥处理工艺。

如果污泥采用厌氧消化方式处理，一般考虑设置初沉池，但后续生物处理工艺对进水浓度及水质构成比例关系要求时（例如除磷脱氮工作），应考虑设置初沉池的不利影响。如果污泥采用延时曝气法稳定处理，一般不设置初沉池，但进水SS浓度较高且含高比例无机物时，宜设置初沉池，以消除无机悬浮物对后续工艺的不利影响，初沉污泥可直接浓缩脱水或经过好氧消化后浓缩脱水。
对于大型污水处理厂，污泥一般采用厌氧消化稳定处理；对于中小型污水处理厂污泥可采用好氧消化处理，一般形延时曝气好氧稳定。污水生物处理工艺的选择主要取决于出水水质要求，没有除磷脱氮要求时（即二级处理），大中型污水处理厂一般可采用中等犯龄的常规活性污泥法或AB法等两段法处理工艺，污泥采用厌氧消化；对部分中型污水处理厂和大多数小型污水处理厂，污泥通常采用延时曝气好氧消化方式，由于泥龄较长，有必要考虑一定程序的氮磷去除，以提高环境效益，并降低能耗。部分小型污水处理厂还可以采用生物膜法处理。
有较高的除磷脱氮要求时（二级强化处理），除大型污水处理厂外，可以不考虑污泥厌氧消化，而是结合生物脱氮所需的较和泥龄进行好氧稳定；脱氮一般采用硝化/反硝化原理，除磷一般采用生物除磷，必要时增加化除磷。处理工艺及其实施方式主要取决于进出水水质和处理规模。
对于中等以上浓度污水，达到一级排放所需的处理功能为：生物除磷+化学除磷+硝化/反硝化，达到二级排放标准所需的处理功能为：生物（或化学）除磷+硝化／反硝化。对于低浓度污水，单独生物除磷效果较差，所需的处理功能为：生物除磷+化学除磷，一般不需要硝化处理。对于除磷功能需求不大的水质情况，也建议按生物除磷方式设计，厌氧池可以起到选择器的作用，有效控制污泥膨胀，改进污泥沉降性能。
生物除磷效果的好坏主要取决于厌氧池进水的快速生物降解有机物/TP有效比值，该有效比值取决于厌氧池进流（进水及回流污泥）的快速生物降解有机物浓度、磷浓度、硝酸盐浓度和溶解氧浓度。因此，水质特性的分析确定对工艺设计有很大的影响，硝酸盐的控制是工艺设计的关键。
对于大部分城市污水，就满足排放标准来说，所需要的处理程度为具有除磷和部分硝化功能的城市污水二级处理。由于硝化作用主要受硝化菌比增长速率、泥龄和温度控制。活性污泥中的硝化分成不硝化、部分硝化和*硝化三种情况，其中部分硝化属于不可控制的高度不稳定过程，因此活性污泥系统中硝化作用只能按*硝化或不硝化这两种方式设计，不能按部分硝化的方式设计。

当处理系统按硝化设计时，从生物除磷角度及降低能耗角度考虑，处理系统都必须具备反硝化能力，但反硝化程度应根据具体情况确定。出水总氮和总磷有要求时，根据总额及除磷要求综合考虑反硝化程度。出水总氮无要求但出水总磷控制较严时，可根据除磷要求考虑反硝化程度，主要目的是消除回流污泥硝酸盐对生物除磷的不利影响。
污水除磷包括生物除磷和化学除磷，生物除磷出水浓度可以达到1mg／L，化学除磷出水浓度可以达到0.5mg/L。对于二级排放标准，可以采用生物除磷为主，必要时增加化学除磷；对于一级排放标准，可以采用生物除磷与化学除磷相结合的方式，以降低化学药剂的消耗量。