國農村生活污水處理技術與工藝,二十多年來還在探索,研發,反復實驗模仿、仿照或復制多項技術組合城市污水處理技術與工藝的應用。實際現狀:由于模擬組合技術存在儲多先天性技術缺陷,在應用具有“特殊性”的農村生活污水處理中不近人意。污水治理技術與工藝是多學科復雜的科學技術結合,只有依據物理學、化學、生物學、機械制造、自動化等科學原理,在實踐中找出采用該項技術中發現存在的問題,技術創新,破解技術制約困境、瓶頸。農村生活污水處理的難點是他的“特殊性”“個性”,因為是水環境承載力不同、污水成份規模不同、自然環境地理條件不同、群體聚集度不同、經濟水平不同、發展需求不同。總結所有問題,開發適宜中國國情的以“物理、化學法”為主體科技含量高污水處理創新技術與工藝, 高效低耗、低成本、占地面積小,工藝簡單,操作自動化,5年內無需維修檢修。采用該技術與工藝,二十多年安全穩定運行至今的實例工程,各項技術指標參數、數椐可用實際案例論證它的,實用性、適宜性、效益性、推廣性。創國內水環境治理一項新的技術路線。
一、農村生活污水的“特殊性”“個性”
國內村鎮生活污水處理技術與工藝以生物活性污泥法為主,占90%以上,工藝選擇有較強的慣性復制特點。模仿組合傳統城市污水處理技術與工藝本來就存在著先天性設計的技術缺陷(全國大多污水處理廠都在提標改造二次投入),而且農村生活污水與城市生活污水有著許多不同節點,這幾個不同點顯示出他的“特殊性”“個性”,制約、困擾采用生化活性污泥法類型處理農村生活污水技術與工藝。農村生活污水處的“特殊性”“個性”如下:
1、污水水量:污水水量小波動大,流量時間點差異大,量小無慣性水體敏感,有時斷流。流量不穩定,單元操作調整不易控制,擾亂單元運行流程,污水斷流使生化系統混亂。
2、污水水質:污水水質濃度變化差異大。進入污水處理系統時不確知有機物污染因子濃度多少?如碳源的需求、溶解氧需求、曝氣時間、過氧所需停留時間等因素,不能有效操作調解污水處理單元工藝參數。是造成生物活性污泥法處理污水技術與工藝效果低下主要原因之一。
3、環境溫度:適宜的水體溫度是決定微生物有效去除污染因子的關建,零上26-32度最佳,零至8度微生物無活性,無法繁衍,零度以下時微生物死亡,系統癱瘓。這是所有采用生物活性污泥法處理污水技術與工藝設計中先天性技術缺陷。
4、含油廢水:在特定時期間段,生活污水含有超過生物法處理技術與工藝限值的動、植物油,無設除油設施,會對微生物造成致命傷害。
5、病毒污水:在發生以水為媒介的病毒,首先要消毒殺毒的同時,以生物活性污泥法處理污水中所需微生物也被殺死,設施無法運行。
6、二次污染:微生物在生化反應后,形成一部份二氧化碳、氧化亞氮、臭氧等轉化為有毒氣體,或生物反應過程中光化學反應形成的有毒有害氣體(氣溶膠),造成二次污染。
7、缺少設施:無設綜合池,無設故障池,當發生故障或設備檢修時停機,在啟動時需要長時間的調試才能運行污水直排。
上述幾點:采用生物活性污泥法技術與工藝處理農村生活污水,由于它的“特殊性”“個性”是國內二十多年實踐中所困擾侍破解的技術難題。
二、生物活性污泥法應用待破解的設計技術問題
單一的生物活性污泥法處理污水是不能處理達標排放,需多項技術與工藝的綜合才能完成各類指標。我國采用該技術應用在農村生活污水處理主要類型,AO、AO2、氧化溝、MBBR、SBR、一體化污水處理等,二十多年的實踐與應用,諸多方面存在著科學原理設計中的技術缺陷,主要表現在:物理構造、流體動力(CED)、生物學領域,并且相互關連緊密。在實踐中找出設計中的技術缺陷如下。
1 、AO工藝: AO工藝是改良活性污泥法,由于設計的結構技術缺陷,佈水設計不科學呈線流,流體在缺氧、好氧池中物理結構凈化過程中有死角,降解、分解過程中長期存在死泥、死水,降低去除率,沒有設計活性泥回流設施,去除的污染物各項指標達不到國家一級A排放要求。
2、AO2工藝:為提高污染物去除率,是在AO工藝增加兩個單元,占地面積增大,投資運行成本增高,該工藝受進出水水質影響因素較大,如:受到泥齢、回流污泥中溶解氧和硝酸鹽氮的限制,P H、DO、溫度、污泥濃度、泥齢他們相互關系緊密又相互制約,缺氧、缺氧、過氧三項不同環境條件和不同種類生物菌群的有效配合,運行調試無準確數據,憑目測經驗操作,采用AO2工藝需要有良好的運維管理,否則達標率很低。
3、氧化溝工藝:工藝需要,設計的物理結構導致占地面積大,水力流體在物理構造中不能有效的完成,好氧區與缺氧區溶解氧的濃度,非常難準確加以控制,調控不當,除氮有限,除磷不起做用。當碳水化合物較低,N、P含量不平衡,PH值偏低,污泥負荷過高,溶解氧不足,溫度低代謝變慢,是造成污泥澎脹主要原因。易造成泡未因素,是無設除油設施,油脂危害微生物繁衍,油量過大污泥可與油同時上浮。混合液是在一定流速溝內循環流動,流速不勻,造成污泥沉積。該工藝BOD濃度低的水質,沒有處理能力,并較多的大腸桿菌散發至空中。氧化溝工藝,實踐中無法達到國家?定的污水處理一級A排放標準,提標改造二次投資都在進行中。
4、MBBR工藝: 這是近十來年推廣的一種新工藝,
(1)由于設計的物理結構、流體動力等存在技術缺陷,導致結構中存在死區,死角,供水、佈水、氣水比、曝氣量、流化等呈定性概念,缺?定量參數,流化均勻只能通過肉眼識別。單憑人為調整難度大,自控體系難度更大。
(2)懸浮載體流化過程在好氧區中,氣、液、固(載體)、固(污泥)多相流,水力、流體模以難度更大,運行中難以掌握相對動態
規律。(3)
篩網易堵或破損,進水條件要求高,進水大超過設計范圍,造成篩網加劇磨損,SS不宜大于60mg/L。
(4)受各類技術條件與環境影響,易膜污染,膜壽命短,生物掛膜不均勻,過厚,結團,清膜麻煩,膜材料在短期內更換增加投資運維成本。
5、SBR工藝:SBR百年水環境治理技術與工藝,在實踐中存在的缺點:(1)間歇周期支運行,
自動化控制要求高。(2)排水時間短,需專用排水設備”潷水器“,他的質量要求高,后處理設施設備要求大。(3)污水提升水頭損失較大。(4)不設初沉池易產生浮渣。(5)脫氮除磷效果不高。
6、一體化工藝:一體化污水處理設備工藝有許多種,國內采用主要有兩類,將活性污泥法和生物膜法工藝設計集成化一體,在農村生活污水“特殊性”“個性”條件下,在污性污泥法與生物膜法存在先天性設計技術缺陷與待破解技術難題條件下,在設計中的物理結構不合理和流體、動力、生物生化反映之間相互關連因素不完善條件下,在實踐中是達不到所設想科學目標。而且不能長期穩定運行達標排放,
在后期運行管理還會出現(1)污水處理量小費用高,(2)對環境條件適應差,水量小對環境反映敏感,防熱,防凍,北方必須做防寒。(3)設備出現故障,不方便檢修與更換,維修困難。(4)調試,運行調整無準確技術參數,只能用肉眼及實際經驗。(5)結構設計不佳,存在死區死角的沉泥無法排出,(6)發生故障,維修換件、停運等情況下,污水長時間直排。
注:生物活性污泥法類各種技術與工藝有同一共性,受限于地理環境溫度條件。用科學原理在實踐中查找到國內農村生活污水處理技術問題所在,是破解技術難題的基礎。
三、“物理、化學”法工藝處理村鎮生活污水技術
以“物理、化學”法為主體新技術與工藝,應用在農村生活污水處理領域,可破解當今國內現實的先天性技術缺陷,設計缺陷,農村生活污水具有的“特殊性”“個性”,及自然環境地理條件、經濟水平、發展需求不同等。它的設計理念,將“物理、化學”、生物學、“流體、動力”(CED)、機電一體化、土木建筑等,最佳完美精確結合,科技含量高。該技術應用二十多年在實踐中達到水環境治理設計最佳效果,工藝流程簡短,投資小、占地面積小、高效率,低能耗、自動化控制、連續安全穩定運行達標,無故障,5年內無需檢修、維修,可隨時關停,不受新時代產生的病源微生物污水影響。此技術在水環境治理領域非常適宜我 國國情,國內推廣應用可開拓一新的技術路線。
技術優勢如下:
1 、工藝與技術優勢:“物理、化學”法污水處理工藝流程。一體化綜合調解干化泥池 →高效鈄管沉淀池→絮凝器(加藥罐、加藥泵)→氣浮機(空氣壓縮機)→達標排放或中水回用。設計科學,將物理學、動力流體學、化學反映最佳完美組合,流程簡短,各單元自動安全穩定完成功能,平均處理一噸污水只需5--20分鐘,主要污染物去除率如下:cod、83、4% Bod 80%, ss、92、6%,氨氮、79%,總氮80%,磷85%,動值物油石油類95、4%,色度70%。全封閉式無二次污染,破解農村生活污水“個性”“特殊性”處理技術瓶頸,達到高標準的高效率,低投入,低能耗,自動化控制,連續運行無故障,5年內無需維修、檢修,占地面積只需生物活性污泥法工藝的4份之一,運行日處理1500噸污水只需一人巡視。污水中含有各類病毒消毒時處理,效果便佳。
2、各單元技術優勢 :污水進入處理環節,各單元功能全部自動完成,各單元科學的物理結構設計,依據流體動力學、化學原理,將污水在處理過程中所需條件,流體、動態、靜態、推流、穩流、紋流、化學反映、絮凝、除渣、排泥等是在一定相對穩壓狀況下自動完成污水處理全過程。
3、一體化綜合池:一體化綜合調解污泥干化池,是將格柵、、污水綜合調解、污泥干化建成一體,兼用事故池。結構設計為長方形,上部建有沙濾池滲濾干化沉泥與浮渣,底部設有V型排泥溝,池內設佈水堰、上下穩流隔柵、阻流上下隔柵、將物理結構、流體動力學完美結合,完成初步沉降、ss分離,調節水質均衡,調節水量污水在均、緩、穩狀態下完成單元功能。該設計模塊化結構,占地面積小,節省土建投資,一池多功能,能有效去除一部份污染因子,同時也分離出大部分動植物油、石油類 。保障下單元所需條件。
4、高效鈄管沉淀池:設計原理為物理重力法凈化,分離比重大的SS,去除80%以上的動植物油、石油類浮油、散油,30%以上i不可溶解的cod,及重金屬類污染因子等。懸浮物、浮油調解水位差自動溢出,沉淀物及污泥重力差自動排出。結構設計,長方漏斗形,內部設置(1)上下隔板、(2)佈水板、(3)鈄管填料、(4)深度穩流板、(5)溢流板、侍凈化流體經結構各部無死區,死角,凈化區流體呈推流相對靜態下完成凈化全過程,凈化后的水由最底部反向高位出水,保持衡定重力差,確保安全穩定功能。
5、絮凝器單元:絮凝器及強氧化單元,由加藥泵、加藥罐、絮凝器三部份組成,設計的技術核心絮凝器,采用管式集化學反映與絮聚一體化結構緊湊,無需動力的絮凝器。功能:(1)污水與化學試劑100%在管內迂回均勻混合,依靠重力原理,使終保持衡定自然壓差。無需任何動力完成均混與絮凝過程。(2)污水與化學試劑充分混合的同時,保證化學反映時間,根據需要可調整。(3)長期無堵塞運行,采用防腐材料,有良好的抗腐性及抗老化性。(4)試劑湊加混合及化學反映全過程封閉,無二次污染。
6、氣浮機單元:高科技設計的氣浮機,將“物理結構”“動力流體”“化學”學原理最佳組合,在實際凈化過程中取得最好效果,它的技術特點可破解當今國內多項先天性技術缺陷、技術瓶頸。設計結構長方漏斗形各部功能一體化,自動完成凈化全部流程,設施小、效率高,平均處理一噸污水只需5至15分鐘。技術特點:(1)均混絮凝100%待處理的污水,全部進入集合總管確保100%氣浮。(2)溶
制造,只需一個高壓水泵和少量的壓縮空氣,?造出5至15微米密實均勻氣泡,100%氣浮時全部污水呈?白狀。(3)溶氣制氣造無需任何輔件,無需反沖洗,無堵塞,無故障,無需維修檢修,無需部件更換。(4)超淺層凈水,下部動態進水100%氣浮,上部靜態出水,使浮選體在相對衡定自然壓差狀況下,流體在相對的均勻“穩流”“緩流”“推流”靜態中得以凈化。(5)結構設計污水處理過程中無死區,無死角,不會產生沉泥。(6)鏈式自動刮渣機,穩定除渣不擾動水層,重力法自動排出大顆粒物與沉泥。(7)水體溫度0至45度,污水處理效果無波動。(8)發生以水為媒介的病毒污水,消毒在處理污水效果更佳。(9)處理可生化性差和不可溶COD及重金屬污染物效果無波動。(10)處理后的凈水可中水回用。
7、自動控制單元: 可以手動或自動對系統各個單元進行操作,包括化學試劑的輸送,空氣壓縮機,氣浮機,刮渣機和污水泵的啟停,調解和事故處理。各單元控制系統設在一個總控制柜,按工藝流程操作須序排例運行控制機關,并設總控和緊急事故開關。
結束語
高效“物理、化學法”處理污水技術與工藝,做為國內多年前開發出科技含量高新技術已應用在遼寧、新疆,遼寧錦州機務段污水處理工程案例,安全穩定連續運行二十多年。成熟技術經受住水環境治理各項條件、規則、標準要求。各項指標、數椐長期檢測真實可靠,該技術與工藝應用可破解當前國內污水治理存在的先天性技術缺陷、瓶頸、難題。該技術推廣,創造我國自主民族品牌的新的技術路線。
附圖:


本文系作者王寶柱投稿,不代表本站的觀點和立場。文章內容僅供參考,若涉及侵權,請及時聯系本站處理。圖片授權發布,版權歸原作者所有。