農村生活污水處理設施
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連續全混反應器
連續全混反應器由一個有進流和出流的容器組成,反應物連續流人反應器,混合物連續流出反應器,是一種開放式反應器。反應器通常在穩態條件下運行,反應器內物料充分混合,物質含量在整個反應器內均勻一致,排出物的成分與反應器中的成分相同,反應器內的反應物濃度不隨時間變化,也不隨空間變化;通常情況下(但不一定全是) ,其進出流量平衡。理想狀態下,對只含單yi流體的情況，假設流體相中的物料混合都非常迅速,從而各組分在整個容器中的濃度都是均勻的;對含有多種流體的容器假設混合*,并且對每一種流體其混合都是瞬間完成的,因此流出反應器中的產物組分濃度等于該物料在整個反應器內的濃度。
2.平推流反應器
平推流反應器也稱活塞流反應器,連續穩定流人反應器的流體,在垂直于流動方向的任一截面,各質點的流速*相同,平行向前流動。進人反應器的物料之間*沒有混合,并且沿反應器軸向上物料之間也*沒有混合，而徑向上物料之間混合均勻。這種流動形式近似于很少或沒有縱向分散的、長寬比很大的長形敞開池或封閉的管式反應器中的流動形式。穩態操作時，反應器內物料的參數，如濃度、溫度等,不隨時間發生變化，而沿長度方向發生變化，即反應器內物系參數可隨位置而變。
3、序批式反應器
反應物在封閉式反應器內“--罐- -罐”地進行反應操作,反應完成卸料后,再進料進行下一批的生產,也稱為分批操作或序批操作，一般用于小批量、多品種的均質液相反應系統。序批反應器是在非穩態條件下操作的,盡管容器中的成分隨反應時間而變化,但是反應器內的成分在任一時刻都是均勻的,濃度溫度處處相等。在廢水處理中,序批操作過程就在反應過程中既無水流入，也無水流出(也就是,水流流入,進行反應,然后排出，如此重復循環)。
序批反應器操作方式靈活,設備投資省，同一設備可以生產不同品種,具有反應速率高,出水水質穩定,容易控制污泥膨脹等連續流反應器所*的優點，已經廣泛應用于中小規模污水處理廠。在污廢水的生物處理中,序批反應器還經常被選用于未經實踐檢驗的新工藝的研發、化學反應動力學研究以及各單因素試驗，如短程硝化反硝化、厭氧氨氧化、好氧顆粒污泥等污水處理新工藝新技術都是基于序批反應器提出并實現的。
1)進水階段
運行周期從廢水進入反應器開始。進水時間由設計人員確定,取決于多種因素包括設備特點和處理目標等。進水階段的主要作用在于確定反應器的水力特征。如果進水階段時間短,其特征就像是瞬時工藝負荷,系統類似于多級串聯構型的連續流處理工藝,所有微生物短時間內接觸高濃度的有機物及其他組分,隨后各組分的濃度隨著時間逐漸降低;如果進水階段時間長，瞬時負荷就小，系統性能類似于*混合式連續流處理工藝,微生物接觸到的是濃度比較低且相對穩定的廢水。
2)反應階段
進水階段之后是反應階段,微生物主要在這一階段與廢水各組分進行反應。實際上,這些反應(即微生物的生長和基質的利用過程)在進水階段也在進行,隨著污水流人,微生物對污染物的利用也即開始。所以進水階段應該被看作“進水+反應”階段,反應在進水階段結束后繼續進行。完成一一定程度的處理目標需要一定的反應過程。如果進水階段短，單獨的反應階段就長;反之,如果進水階段長,要求相應的單獨反應階段就短,甚至沒有。由于這兩個階段對系統性能影響不同,所以需要單獨解釋。
在進水階段和反應階段所建立的環境條件決定著發生反應的性質。例如,如果進水階段和反應階段都是好氧的,則只能發生碳氧化和硝化反應。此時SBR的性能介于傳統活性污泥法和*混合活性污泥法之間,取決于進水階段的長短。如果只進行混合而不曝氣,在硝態氮存在的條件下就會發生反硝化反應。如果反應階段發生硝化,產生硝酸鹽,并且在周期結束時仍留在反應器中,那么在進水階段和反應階段初期增加一個只混合而不曝氣的間隙,就可以使SBR法類似于連續流A/O系統。如果在反應階段后期增加一個只混合而不曝氣的間隙，SBR法就變得與Berdenpho工藝類似。另一方面,如果SBR法在比較短的SRT下運行,沒有硝酸鹽產生,在進水階段和反應階段只攪拌而不曝氣，就可以篩選出聚磷菌，SBR法就變得與phoredox或An/O連續系統類似。這幾個例子清楚地表明,SBR法可以通過調整設計和運行方式來模擬多種不同的連續處理工藝。
3)沉淀階段
反應階段完成之后,停止混合和曝氣,使生物污泥沉淀,完成泥水分離。與連續處理工藝相同,沉淀有兩個作用:澄清出水達到排放要求和保留微生物以控制SRT。剩余污泥可以在沉淀階段結束時排除,類似于傳統的連續處理工藝;或者剩余污泥可以在反應階段結束時排出,類似于Garrett工藝。
4)排水階段
不管剩余污泥在什么階段排出，經過有效沉淀后的上清液作為出水在排放階段被排出,留在反應器中的混合液用于下一個循環。如果為了向進水階段的反硝化提供硝酸鹽而保留了相對于進水大得多的液體和微生物,那么所保留的這部分就類似于連續流處理中的污泥回流和內循環工藝。
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶于水中的金屬離子，再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子，有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質，能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉淀物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易于分離回收重金屬等特點，已經被廣泛應用。生物化學法生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水，將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用，將硫酸鹽還原成H2S，廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉淀而被去除，同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的PH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子體積很小而沉淀。有關研究表明，生物化學法處理含Cr6+濃度為3040mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理，結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。用脫硫腸桿菌（SRV）去除電鍍廢水中的銅離子，在銅質量濃度為246.8mg/L的溶液，當PH為4.0時，去除率達99.12%。
污水自然凈化處理系統
常見的污水自然凈化處理系統包括穩定塘、土地處理系統以及濕地處理系統。
穩定塘。穩定塘又稱為氧化塘或者生物塘，是一種天然的或經一定人工構筑的污水凈化系統，具有投資少、運行管理簡便、節省能耗的特點。世界各國從20世紀初開始了對穩定塘的研究，在20世紀50年代以后迅速發展[3]。我國對穩定塘的研究始于20世紀50年代末，到目前為止，已經建成并投入運行的穩定塘幾乎遍布全國各個地區。穩定塘按照塘水中微生物類型可以分為：好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘、深度處理塘。與其他工藝相比，穩定塘具有以下幾個優點：一是處理成本低。穩定塘的結構簡單、施工周期短、處理耗能低、運行維護方便且成本低，因穩定塘的污水處理成本低。二是由于穩定塘的容積大，因此能夠承受污水水量的波動，適應能力和抗沖擊負荷強。適合小城鎮污水處理的工藝要求。三是穩定塘能夠充分地利用當地現有的湖泊、池塘等。因此，可以因地制宜，達到污水處理的目的。四是穩定塘的污泥產量少，從而減少二次污染，降低了污泥的處理處置費用。由于氧化塘具有以上優點，所以氧化塘工藝得到了廣泛的應用。但是氧化塘也有一些缺點和局限性：占地面積大，處理的效率相對來說比較低，可能產生臭味滋生蚊蠅，不宜建在居民區的附近。
土地處理系統。污水土地處理系統[4]是指利用農田、林地等土壤―微生物―植物構成的陸地生態系統對污染物進行綜合凈化處理的生態工程，它能夠在處理城鎮污水的同時，實現污水的資源化與無害化。目前，常用的工藝有慢速滲濾系統、快速滲濾系統、地表漫流系統、濕地處理系統和地下滲濾系統。
而在土地處理系統中應用廣泛、研究成熟的就是人工濕地處理系統。人工濕地系統*的5個部分分別是具有透水性的基質、在飽和水和厭氧基質中能夠生長的植物、水體、無脊椎或者脊椎動物以及好氧或厭氧的微生物種群。土地處理系統便是利用這些部分通過物理過濾、物理吸附與沉積、物理化學吸附、化學反應與沉淀、微生物代謝與有機物的生物降解等過程來處理污染物質。污水土地處理系統的優點有：一是污水土地處理系統可以促進污水中植物營養素的循環，污水中的有用物質通過作物的生長而獲得再利用。二是污水土地處理系統的基建費用少，能夠充分地利用土地和洼地等。三是污水土地處理系統的運行管理方便，而且能耗低。四是污泥得到充分地利用，二次污染少。
