村莊污水收集一體化處理裝置

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 背景技術

隨著鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)化進程的加快，村鎮(zhèn)人口不斷集中，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)污水排放量也不斷增加。然而由于過去“重建設，輕環(huán)保”的舊觀念，城鎮(zhèn)基礎設施建設遠遠落后于城鎮(zhèn)建設的發(fā)展，缺乏必要的污水收集系統(tǒng)和污水處理設施，污水無序亂流，不僅直接污染了小城鎮(zhèn)自身生態(tài)環(huán)境，而且造成了河湖水體的嚴重污染，已成為區(qū)域性水環(huán)境的重要污染源，對小城鎮(zhèn)飲用水安全和居民生存環(huán)境構成嚴重威脅，制約了經濟發(fā)展及城鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展。灌溉和種植占了鄉(xiāng)村用水的主要部分，因此，由于灌溉和沖刷，使得農村污水的含泥含沙量比較高。
村莊污水收集一體化處理裝置污水處理工藝步驟：
1)混凝：向待處理的水體中加入混凝劑和磁粉并攪拌，水體中產生顆粒團;
2)絮凝：向經步驟1)處理的水體中加入絮凝劑并攪拌，水體中產生絮團;
3)澄清：將經步驟2)處理的水體中的沉淀物與水體分離，然后在沉淀物中回收磁粉，排出處理完成的水體;
4)濃縮：將通過步驟3)得到的沉淀物濃縮。
調試運行期指標負荷的控制及注意事項
1、調試運行期指標負荷的控制
水解酸化池由于抗沖擊負荷比較好，所以對于水溫，保持在室溫溫度20℃就可以;PH理論的要求為5-6.5，相比于其他厭氧處理工藝來說，要求沒有那么苛刻，只要不出現(xiàn)大量污泥上浮，或者泡沫的情況下，可以根據(jù)實際情況放大一些范圍。
調試初期主要控制運行參數(shù)為水力負荷(即上升流速)和停留時間，污泥濃度和污泥泥位，排泥和回流污泥。根據(jù)一般情況下設計參考值，上升流速為0.5-1.8m/h，污泥濃度在10-20g/l，停留時間在5-8h，泥位(上清液高度)應保持在1.2-2m之間，是比較穩(wěn)定的系統(tǒng)。
在這個范圍內，污泥濃度與上升流速、停留時間是成反比例關系的，初期由于MLSS比較少，且沒有達到一個相對比較穩(wěn)定的系統(tǒng)，所以減小上升流速，延長停留時間，可以保證污泥濃度的升高，由于在馴化階段，已將污水調整至正常來水濃度，所以取低上升流速為初期的對策，具體數(shù)值需參考實際設計參考值。初期階段，污泥回流是非常必要的，當然，這需要與來水流量配合，以保證要求的上升流速。
這段時間，減少排泥量，必須保證一定的污泥齡(ts=6d)，排泥時需要參照COD，SS的前后變化、SV30、MLSS等指標，如果條件允許的情況下，測一下B/C的前后變化，如果上升，說明COD轉化為可溶性的量有所增加，說明運行良好。其次，污泥顏色的變化，正常的厭氧菌為棕色或深棕色，并且呈現(xiàn)絮狀。第三，鏡檢觀察生物相，厭氧階段，微生物主要是細菌為主，原生動物量會有所下降。DO一般小于等于0.2-0.3mg/l。
連續(xù)進水觀測幾天，如保持到設計范圍值標準，出水指標無大的變化時，根據(jù)情況調整水力負荷(上升流速)，包括加大回流，加大進水量，由于厭氧調試變化比較慢，污水情況良好的話，一般在1個月左右，調整的過程中不能太快。這段時間，可以根據(jù)MLSS的量，或者出現(xiàn)大量懸浮的污泥時，調整排泥量。整個系統(tǒng)是以穩(wěn)定為主，不要過度的追求降解效果，做好日常檢測，主要注意各項指標的變化情況，如果前后變化比較大，說明有問題需要調整。、
接種培養(yǎng)方案
1)接種量的大?。何勰嘟臃N量一般不應少于水量(有效池容)的8-10%，否則，將影響啟動速度。
2)接種：接種培養(yǎng)水為稀釋后低濃度的處理水。在正常20-35℃的條件下，水解酸化池中活性污泥投加比例8%(濃縮污泥)，在不同的溫度條件下，投加的比例不同，溫度越低投加量越大。投加后按正常水位條件，連續(xù)悶曝(曝氣期間不進水)3-7天后，檢查處理效果，在確定微生物生化條件正常時，進行下一步馴化培養(yǎng)。
一般來講，在低于20℃的條件下，接種和啟動均有一定的困難，特別是冬季運行時更是如此。因此，建議冬季運行時污泥分兩次投加，一次投加活性污泥投加比例8%(濃縮污泥)，連續(xù)悶曝(曝氣期間不進水)7天后，檢查處理效果，在確定微生物生化條件正常時，方可小水量(低濃度水)連續(xù)進水25天，待生化效果明顯或氣溫明顯回升時，再次投加10﹪活性污泥，生化工藝才能正常啟動，進行下一步馴化培養(yǎng)。
在接種培養(yǎng)的過程中，需要檢測水溫、PH值等，污泥方面，需要微生物鏡檢，觀察污泥形狀顏色等，COD的檢測也可以幫助確認接種是否成功。
3)脫水污泥：脫水干污泥接種培菌的過程與濃縮污泥培菌法基本相同。接種污泥要先用剛脫水不久的新鮮泥餅，投加至曝氣池前需加少量水并搗成泥漿。干污泥的投加量一般為池容積的8%。干污泥中可能含有一定濃度的化學藥劑(用于污泥調理)，如藥劑含量過高、毒性較大，則不宜用作為培菌的種泥。
深度處理單元技術
1 吸附處理技術
將廢水通過由吸附劑組成的濾床，污染物質被吸附在多孔物質表面上或被過濾除去?；钚蕴渴怯∪緩U水深度處理中常用的吸附劑，其微孔多，比表面積可高達500～600 m2/g，具有很強的吸附脫色性能，特別適合相對分子質量小于400 的水溶性染料的脫色吸附。但活性炭對疏水性染料吸附效果較差，其再生也比較復雜且費用昂貴，限制了吸附法在印染廢水深度處理中的應用。天然礦物如高嶺土、硅藻土、活性白土以及煤粉等也具有較高的吸附性能，在印染廢水的深度處理中也有使用。另外，李蒙英等〔2〕 研究了利用青霉菌對印染廢水進行吸附處理，結果發(fā)現(xiàn)： 其對黑色和紅色染浴廢水的色度具有較好的處理效果，去除率達到了98.0％和74.5％，為吸附法的發(fā)展提供了新的選擇。吸附法雖然見效快，但是使用后的吸附劑再生比較困難，如果不進行回收再生則容易產生二次污染。因此，研發(fā)新型高效且易再生的吸附劑是當前吸附方法的研究發(fā)展方向。
2 膜分離技術
膜對不同物質具有透過性差異，膜分離技術就是利用膜的這種特性，在一定的傳質推動力下，對混合物進行分離的方法。印染廢水深度處理所用的膜分離技術主要有微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）和反滲透（RO）。MF 和UF 常作為NF 和RO 的預處理； UF 能分離大分子有機物、膠體、懸浮固體；NF 能實現(xiàn)脫鹽與濃縮的同時進行；RO 能去除可溶性金屬鹽、有機物、膠粒等并截留所有離子。阮慧敏等〔3〕采用UF+RO 工藝對浙江某印染廠廢水生化處理后的出水進行處理，膜系統(tǒng)進水COD 100~350 mg/L，色度180 倍，電導率800~1 350 μS/cm。膜系統(tǒng)處理后出水COD＜10 mg/L，色度1~2 倍，電導率＜30 μS/cm。 Xujie Lu 等〔4〕采用生物濾池結合膜分離的方法，當進水COD 為150~450 mg/L 時，出水COD 降到50 mg/L 以下，去除率高達91%，且色度、濁度、鐵錳濃度的去除效果都非常好。
膜分離技術的優(yōu)勢為： 其不僅能去除水中殘余的有機物，降低色度，還能脫除無機鹽類，防止系統(tǒng)中無機鹽的積累，是印染廢水深度處理中具前景的一項技術。然而，膜處理工藝的成本較高，且膜組件易被污染而縮短其使用壽命。只有通過控制并降低膜污染來延長膜壽命，從而降低成本，膜分離技術在印染廢水深度處理中才會得到更加廣泛的應用。
VFA與ALK的比值意義
VFA表示的是厭氧處理系統(tǒng)內的揮發(fā)性有機酸的含量，ALK則表示的是厭氧處理系統(tǒng)內的堿度。
厭氧消化系統(tǒng)正常運行時，ALK一般在1000～5000 mg/L（以CaCO3計）之間，典型值在2500～3500mg/L之間，VFA一般在50～2500mg/L之間，必須維持堿度和揮發(fā)酸濃度之間的平衡，使消化液pH保持在6.5～7.5的范圍內。只要堿度和揮發(fā)酸濃度能保持平衡，當堿度超過4000mg/L時，即使VFA超過1200mg/L，系統(tǒng)也能正常運行。而堿度與酸度能保持平衡的主要標志就是VFA與ALK的比值保持在一定的范圍內。
VFA/ALK反應了厭氧處理系統(tǒng)內中間代謝產物的積累程度，正常運行的厭氧處理裝置的VFA/ALK一般在0.3以下，如果VFA/ALK突然升高，往往表明中間代謝產物不能被甲烷菌及時分解利用，即系統(tǒng)已出現(xiàn)異常，需要采取措施進行解決。
如果VFA/ALK剛剛超過0.3，在一定時間內，還不至于導致pH值下降，還有時間分析造成VFA/ALK升高的原因和進行控制。如果VFA/ALK超過0.5，沼氣中的CO2含量開始升高，如果不及時采取措施予以控制，會很快導致pH值下降，使甲烷菌的活動受到抑制。此時應加入部分堿源，增加反應器內的堿度使pH值回升，為尋找確切的原因并采取控制措施提供時間。如果VFA/ALK超過0.8，厭氧反應器內pH值開始下降，沼氣中甲烷的含量往往只有42%～45%，沼氣已不能燃燒。這時候必須向反應器內大量投入堿源，控制住pH值的下降并使之回升，如果pH值持續(xù)下降到5以下，甲烷菌將全部失去活性，需要重新培養(yǎng)厭氧污泥。