浙江城鎮(zhèn)污水處理設備*
工藝方案的設計根據(jù)上述對污水水質的分析,本工程要求對BOD5、CODCr、SS、動植物油去除率要求較高。本方案設計的污水處理工藝選擇將針對#縣##村的污水量和污水水質以及當?shù)亟?jīng)濟條件、管理水平等考慮采用適應能力強、調節(jié)靈活、低能耗、低投入、占地少和操作管理方便的成熟處理工藝。
A/O 法工藝流程框圖回流活性污泥被回流至厭氧區(qū)中,污泥中的聚磷菌在厭氧條件下,受到壓抑而釋放出體內的磷酸鹽,產(chǎn)生能量用以吸收快速降解有機物,并轉化為PHB(聚β羥丁基酸)儲存起來。然后混合液進入好氧區(qū),聚磷菌在好氧條件下降解體內儲存的 PHB產(chǎn)生能量,用于細胞的合成和吸磷, 形成高濃度的含磷污泥,隨剩余污泥一起排出系統(tǒng),從而達到生物除磷的目的。在具有足夠泥齡的條件下,BOD5在好氧池內被降解的同時,也完成硝化反應。
因為回流活性污泥被回流至厭氧區(qū),在好氧區(qū)按硝化設計時,該系統(tǒng)也同時具有脫氮功能,其脫氮效率取決于活性污泥回流比。A/O 工藝有硝化時存在以下缺點:為了避免回流活性污泥中所含硝酸鹽氮破壞厭氧系統(tǒng)影響除磷效果,污泥回流量需要控制,因此其脫氮效率有限。 也就是說該工藝的主要功能在于除磷。因為要進行硝化反應,系統(tǒng)的泥齡比無硝化 A/O 工藝的要長,從而使除磷效率有所降低 。
A/A/O 法A/A/O 法即厭氧 /缺氧 /好氧活性污泥法。其構造是在A/O 工藝的厭氧區(qū)之后、好氧區(qū)之前增設一個缺氧區(qū),好氧區(qū)具有硝化功能,并使好氧區(qū)中的混合液回流至缺氧區(qū)進行反硝化,使之脫氮。污水在流經(jīng)三個不同功能分區(qū)的過程中,在不同微生物菌群作用下,使污水中的有機物、氮和磷得到去除,達到同時進行生物除磷和生物除氮的目的。
需要采取必要的措施和進一步的優(yōu)化,使兩者有機結合在一塊,以便達到佳的除磷脫氮效果。A2/O 系列的缺點是流程復雜,必須設置單獨的二沉池和鼓風機房,通常也需要前置初沉池,占地面積大,系統(tǒng)水頭損失高;同時還需專門的回流設備和回流構筑物,管理水平要求較高。盡管如此,但該工藝相對成熟可靠,處理效果穩(wěn)定 , 一般適用于具有較高運行管理水平的大型污水廠。
AB 法AB法是一種生物吸附-降解兩段活性污泥法,A 段負荷高,曝氣時間短,0.5 h ,污泥負荷高達2~6 kg BOD5/kg MLSS·d;B 段(可按 A/A/O 設計)污泥負荷較低,為0.1 ~0.3 kg BOD 5/kg MLSS·d;該法對有機物、氮和磷都有一定的去除率。它適用于進水濃度高(通常要求進水BOD5≥250mg/L)、處理程度較高、水質水量變化大的污水。
濕地植物的作用
植物是人工濕地的重要組成部分。人工濕地根據(jù)主要植物優(yōu)勢種的不同,被分為浮水植物人工濕地,浮葉植物人工濕地,挺水植物人工濕地,沉水植物人工濕地等不同類型。濕地中的植物對于濕地凈化污水的作用能起到極重要的影響。
先,濕地植物和所有進行光合自養(yǎng)的有機體一樣,具有分解和轉化有機物和其他物質的能力。植物通過吸收同化作用,能直接從污水中吸收可利用的營養(yǎng)物質,如水體中的氮和磷等。水中的銨鹽、硝酸鹽以及磷酸鹽都能通過這種作用被植物體吸收,后通過被收割而離開水體。
其次,植物的根系能吸附和富集重金屬和有毒有害物質。植物的根莖葉都有吸收富集重金屬的作用,其中根部的吸收能力強。在不同的植物種類中,沉水植物的吸附能力較強。根系密集發(fā)達交織在一起的植物亦能對固體顆粒起到攔截吸附作用。
再次,植物為微生物的吸附生長提供了更大的表面積。植物的根系是微生物重要的棲息、附著和繁殖的場所。相關文獻表明,植物根際的微生物數(shù)量比非根際微生物數(shù)量多得多,而微生物能起到重要的降解水中污染物的作用。后,植物還能夠為水體輸送氧氣,增加水體的活性。由此可見,濕地植物在控制水質污染,降解有害物質上也起到了重要的作用。
微生物的消解作用
濕地系統(tǒng)中的微生物是降解水體中污染物的主力軍。好氧微生物通過呼吸作用,將廢水中的大部分有機物分解成為二氧化碳和水,厭氧細菌將有機物質分解成二氧化碳和甲烷,硝化細菌將銨鹽硝化,反硝化細菌將硝態(tài)氮還原成氮氣,等等。通過這一系列的作用,污水中的主要有機污染物都能得到降解同化,成為微生物細胞的一部分,其余的變成對環(huán)境無害的無機物質回歸到自然界中。
此外,濕地生態(tài)系統(tǒng)中還存在某些原生動物及后生動物,甚至一些濕地昆蟲和鳥類也能參與吞食濕地系統(tǒng)中沉積的有機顆粒,然后進行同化作用,將有機顆粒作為營養(yǎng)物質吸收,從而在某種程度上去除污水中的顆粒物。
人工濕地的優(yōu)缺點
人工濕地污水處理系統(tǒng)是一個綜合的生態(tài)系統(tǒng),具有如下優(yōu)點:
①建造和運行費用便宜
?、谝子诰S護,技術含量低
?、劭蛇M行有效可靠的廢水處理
④可緩沖對水力和污染負荷的沖擊
?、菘商峁┖烷g接提供效益,如水產(chǎn)、畜產(chǎn)、造紙原料、建材、綠化、野生動物棲息和教育。
但也有不足
?、僬嫉孛娣e大
②易受病蟲害影響
?、凵锖退碗s性加大了對其處理機制、工藝動力學和影響因素的認識理解,設計運行參數(shù)不精確,因此常由于設計不當使出水達不到設計要求或不能達標排放,有的人工濕地反而成了污染源。
另外,據(jù)已有數(shù)據(jù),當上下表面植物密度增大時, 人工濕地系統(tǒng)處理效率提高,在達到其優(yōu)效率時,需2~3個生長周期,所以需建成幾年后才達到*穩(wěn)定的運行。因此,目前人工濕地技術大問題在于缺乏*運行系統(tǒng)的詳細資料。
總的來說, 人工濕地污水處理系統(tǒng)是一種較好的廢水處理方式,特別是它充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,防止環(huán)境的再污染,獲得污水處理與資源化的佳效益,因此具有較高的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益及社會效益,比較適合于處理水量不大、水質變化不很大、管理水平不很高的城鎮(zhèn)污水,如我國農村中、小城鎮(zhèn)的污水處理。人工濕地作為一種處理污水的新技術有待于進一步改良,有必要更細致地研究不同地區(qū)特征和運行數(shù)據(jù)以便在將來的建設中提供更合理的參數(shù)。
植被選擇
選用原則
(1) 植物在具有良好的生態(tài)適應能力和生態(tài)營建功能;
篩選凈化能力強、抗逆性相仿,而生長量較小的植物,減少管理上尤其是對植物體后處理上的許多困難。一般應選用當?shù)鼗虮镜貐^(qū)天然濕地中存在的植物。
(2) 植物具有很強的生命力和旺盛的生長勢;
① 抗凍、抗熱能力
②抗病蟲害能力
③對周圍環(huán)境的適應能力
(3)所引種的植物必須具有較強的耐污染能力;
水生植物對污水中的BOD5?COD?TN?TP主要是靠附著生長在根區(qū)表面及附近的微生物去除的,因此應選擇根系比較發(fā)達,對污水承受能力強的水生植物。
(4)植物的年生*長
人工濕地處理系統(tǒng)中常會出現(xiàn)因冬季植物枯萎死亡或生長休眠而導致功能下降的現(xiàn)象,因此,應著重選用常綠冬季生長旺盛的水生植物類型。
(5) 所選擇的植物將不對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境構成威脅,具有生態(tài)安全性;
(6)具有一定的經(jīng)濟效益、文化價值、景觀效益和綜合利用價值。
由于所處理的污水不含有毒、有害成分,可以考慮其綜合利用
植物選擇配置:
根據(jù)植物類型分析
(1) 漂浮植物
漂浮植物中常用作人工濕地系統(tǒng)處理的有水葫蘆、大薸、水芹菜、李氏禾、浮萍、水蕹菜、豆瓣菜等。
根據(jù)對這些植物的植物學特性進行分析,發(fā)現(xiàn)它們具有以下幾個特點:
①生命力強,對環(huán)境適應性好,根系發(fā)達;
②生物量大,生長迅速;
③具有季節(jié)性休眠現(xiàn)象,如冬季休眠或死亡的水葫蘆、大薸、水蕹菜,夏季休眠的水芹菜、豆瓣菜等。生長的旺盛季節(jié)主要集中在每年的3-10月或9月-次年5月;
④生育周期短,主要以營養(yǎng)生長為主,對N的需求量高。
由于漂浮植物具有上述的植物學特性,因此,在進行人工濕地植物配置的時候我們必須充分考慮它們各自的優(yōu)點:
①由于這類植物的環(huán)境適應能力強,因此在進行植物配置時應當作地方優(yōu)勢品種予以優(yōu)先考慮;
②人工濕地系統(tǒng)中,水體中養(yǎng)分的去除主要依靠植物的吸收利用,因此,生物量大、根系發(fā)達、年生育周期多和吸收能力好的植物成為我們選擇的目標;
③利用植物季節(jié)性休眠特性,我們可以給予正確的植物搭配,如冬季低溫時配置水芹菜而夏季高溫時則配置水葫蘆、大薸等適宜高溫生長的植物,以避免因植物品種選擇搭配單一而出現(xiàn)季節(jié)性的功能失調現(xiàn)象;
④由于這類植物以營養(yǎng)生長為主,對N的吸收利用率要高,因此,在進行植物配置時應重視其對N的吸收利用效果,可作為N去除的優(yōu)勢植物而加以利用,從而提高系統(tǒng)對N的去除效果。
(2)根莖、球莖及種子植物
這類植物主要包括睡蓮、荷花、馬蹄蓮、慈姑、荸薺、芋、澤瀉、菱角、薏米、芡實等。它們或具有發(fā)達的地下根莖或塊根,或能產(chǎn)生大量的種子果實,多為季節(jié)性休眠植物類型,一般是冬季枯萎春季萌發(fā),生長季節(jié)主要集中在4-9月。
根莖、球莖、種子類植物具有以下特點:
①耐淤能力較好,適宜生長在淤土層深厚肥沃的地方,生長離不開土壤;
②適宜生長環(huán)境的水深一般為40-100CM左右;
③具有發(fā)達的地下塊根或塊莖,其根莖的形成對P元素的需求較多,因此,對P的吸收量較大;
④種子果實類植物,其種子和果實的形成需要大量的P和K元素。
由于這類植物具有以下特點,因此在進行人工濕地植物應用配置時應予以充分考慮:
①基于這些植物的特性,其應用一般為表面流人工濕地系統(tǒng)和濕地的穩(wěn)定系統(tǒng);
②利用這些植物的生長(主要是塊根、球莖和果實的生長)需要大量的P、K元素的特性,將其作為P去除的優(yōu)勢植物應用,以提高系統(tǒng)對P的去除效果。
(3)挺水草本植物類型
這類植物包括蘆葦、茭草、香蒲、旱傘竹、皇竹草、藨草、水蔥、水莎草、紙莎草等,為人工濕地系統(tǒng)主要的植物選配品種。這些植物的共同特性在于:
①適應能力強,或為本土優(yōu)勢品種;
②根系發(fā)達,生長量大,營養(yǎng)生長與生殖生長并存,對N和P、K的吸收都比較豐富;
③能于無土環(huán)境生長。
浙江城鎮(zhèn)污水處理設備*