農(nóng)村改造生活污水處理系統(tǒng)

一、    水體污染物及其危害
水污染的危害歸根結(jié)底是對(duì)人類的危害
造成水體水質(zhì)、水中生物群落以及水體底泥質(zhì)量惡化的各種有害物質(zhì)（或能量）都可叫做水體污染物。水體污染物從化學(xué)角度可分為無(wú)機(jī)有害物、無(wú)機(jī)有毒物、有機(jī)有害物、有機(jī)有毒物4類。從環(huán)境科學(xué)角度則可分為病原體、植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、需氧化質(zhì)、石油、放射性物質(zhì)、有毒化學(xué)品、酸堿鹽類及熱能8類。
無(wú)機(jī)有害物
無(wú)機(jī)有害物如砂、土等顆粒狀的污染物，它們一般和有機(jī)顆粒性污染物混合在一起，統(tǒng)稱為懸浮物（SS）或懸浮固體，使水變渾濁。還有酸、堿、無(wú)機(jī)鹽類物質(zhì)，氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。無(wú)機(jī)有毒物主要有：非金屬無(wú)機(jī)毒性物質(zhì)如 （CN）、砷（As），金屬毒性物質(zhì)如汞（Hg）、鉻（Cr）、鎘（Cd）、銅（Cu）、鎳（Ni）等。*飲用被汞、鉻、鉛及非金屬砷污染的水，會(huì)使人發(fā)生急、慢性中毒或?qū)е聶C(jī)體癌變，危害嚴(yán)重。
有機(jī)有害物
有機(jī)有害物如生活及食品工業(yè)污水中所含的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等。有機(jī)有毒物，多屬人工合成的有機(jī)物質(zhì)如DDT、六六六等、有機(jī)含氯化合物、醛、酮、酚、多氯聯(lián)苯（PCB）和芳香族氨基化合物、高分子聚合物（塑料、合成橡膠、人造纖維）、染料等。 有機(jī)物污染物因須通過(guò)微生物的生化作用分解和氧化，所以要大量消耗水中的氧氣，使水質(zhì)變黑發(fā)臭，影響甚至窒息水中魚(yú)類及其他水生生物。
3、病原體污染物
病原體污染物主要是指病毒，病菌，寄生蟲(chóng)等。危害主要表現(xiàn)為傳播疾?。翰【梢鹆〖?、傷寒、霍亂等；病毒可引起病毒性肝炎、小兒麻痹等；寄生蟲(chóng)可引起血吸蟲(chóng)病、鉤端旋體病等。
含植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的廢水
含植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的廢水進(jìn)入天然水體，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，藻類大量繁殖，耗去水中溶解氧，造成水中魚(yú)類窒息而無(wú)法生存、水產(chǎn)資源遭到破壞。水中氮化合物的增加，對(duì)人畜健康帶來(lái)很大危害，亞硝酸根與人體內(nèi)血紅蛋白反應(yīng)，生成高鐵血紅蛋白，使血紅蛋白喪失輸氧能力，使人中毒。硝酸鹽和亞硝酸鹽等是形成亞硝胺的物質(zhì)，而亞硝胺是致癌物質(zhì)，在人體消化系統(tǒng)中可誘發(fā)食道癌、胃癌等。
石油污染
石油污染，指在開(kāi)發(fā)、煉制、儲(chǔ)運(yùn)和使用中，原油或石油制品因泄露、滲透而進(jìn)入水體。它的危害在于原油或其他油類在水面形成油膜，隔絕氧氣與水體的氣體交換，在漫長(zhǎng)的氧化分解過(guò)程中會(huì)消耗大量的水中溶解氧，堵塞魚(yú)類等動(dòng)物的呼吸器官，黏附在水生植物或浮游生物上導(dǎo)致大量水鳥(niǎo)和水生生物的死亡，甚至引發(fā)水面火災(zāi)等。
電廠等的冷卻水
熱電廠等的冷卻水是熱污染的主要來(lái)源，直接排入天然水體，可引起水溫上升。水溫的上升，會(huì)造成水中溶解氧的減少，甚至使溶解氧降至零，還會(huì)使水體中某些毒物的毒性升高。水溫的升高對(duì)魚(yú)類的影響zui大，甚至引起魚(yú)的死亡或水生物種群的改變。
二、    水質(zhì)三大污染源
水污染的危害歸根結(jié)底是對(duì)人類的危害
水污染主要由人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染物而造成的，它包括工業(yè)污染源，農(nóng)業(yè)污染源和生活污染源三大部分。
1、工業(yè)廢水
工業(yè)廢水為水域的重要污染源，具有量大、面廣、成分復(fù)雜、毒性大、不易凈化、難處理等特點(diǎn)。據(jù)1998年中國(guó)水資源公報(bào)資料顯示：這一年，全國(guó)廢水排放總量共539億噸（不包括火直電流冷卻水），其中，工業(yè)廢水排放量409億噸，占69%。實(shí)際上，排污水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)這個(gè)數(shù)，因?yàn)樵S多鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)工業(yè)污水排放量難以統(tǒng)計(jì)。
3、生活污染源
生活污染源主要是城市生活中使用的各種洗滌劑和污水、垃圾、糞便等，多為無(wú)毒的無(wú)機(jī)鹽類，生活污水中含氮、磷、硫多，致病細(xì)菌多。據(jù)調(diào)查，1998年我國(guó)生活污水排放量184億噸。
我國(guó)每年約有1/3的工業(yè)廢水和90%以上的生活污水未經(jīng)處理就排入水域，全國(guó)有監(jiān)測(cè)的1200多條河流中，目前850多條受到污染，90%以上的城市水域也遭到污染，致使許多河段魚(yú)蝦絕跡，符合*和二級(jí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的河流僅占32.2%。污染正由淺層向深層發(fā)展，地下水和近海域海水也正在受到污染，我們能夠飲用和使用的水正在不知不覺(jué)地減少。
三、    水體污染的主要防治措施
水污染的危害歸根結(jié)底是對(duì)人類的危害
1、減少耗水量
1.1 減少消耗
當(dāng)前我國(guó)的水資源的利用，一方面感到水資源緊張，另一方面浪費(fèi)又很嚴(yán)重。同工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)許多單位產(chǎn)品耗水量要高得多。耗水量大，不僅造成了水資源的浪費(fèi)，而且是造成水環(huán)境污染的重要原因。
1.2 循環(huán)利用
通過(guò)企業(yè)的技術(shù)改造，推行清潔生產(chǎn)，降低單位產(chǎn)品用水量，一水多用，提高水的重復(fù)利用率等，都是在實(shí)踐中被證明了是行之有效的。
2、建立城市污水處理系統(tǒng)
為了控制水污染的發(fā)展，工業(yè)企業(yè)還必須積極治理水污染，尤其是有毒污染物的排放必須單獨(dú)處理或預(yù)處理。隨著工業(yè)布局、城市布局的調(diào)整和城市下水道管網(wǎng)的建設(shè)與完善，可逐步實(shí)現(xiàn)城市污水的集中處理，使城市污水處理與工業(yè)廢水治理結(jié)合起來(lái)。
3、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整
水體的自然凈化能力是有限的，合理的工業(yè)布局可以充分利用自然環(huán)境的自然能力，變惡性循環(huán)為良性循環(huán)，起到發(fā)展經(jīng)濟(jì)，控制污染的作用。關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)那些耗水量大、污染重、治污代價(jià)高的企業(yè)。也要對(duì)耗水大的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，特別是干旱、半干旱地區(qū)要減少水稻種植面積，走節(jié)水農(nóng)業(yè)與可持續(xù)發(fā)展之路。
4、控制農(nóng)業(yè)面源污染
農(nóng)業(yè)面源污染包括農(nóng)村生活源、農(nóng)業(yè)面源、畜禽養(yǎng)殖業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖的污染。要解決面源污染比工業(yè)污染和大中城市生活污水難度更大，需要通過(guò)綜合防治和開(kāi)展生態(tài)農(nóng)業(yè)示范工程等措施進(jìn)行控制。
5、開(kāi)發(fā)新水源
我國(guó)的工農(nóng)業(yè)和生活用水的節(jié)約潛力不小，需要抓好節(jié)水工作，減少浪費(fèi)，達(dá)到降低單位國(guó)民生產(chǎn)總值的用水量。南水北調(diào)工程的實(shí)施，對(duì)于緩解山東華北地區(qū)嚴(yán)重缺水有重要作用。修建水庫(kù)、開(kāi)采地下水、凈化海水等可緩解日益緊張的用水壓力，但修建水庫(kù)、開(kāi)采地下水時(shí)要充分考慮對(duì)生態(tài)環(huán)境和社會(huì)環(huán)境的影響。
6、加強(qiáng)水資源的規(guī)劃管理
水資源規(guī)劃是區(qū)域規(guī)劃、城市規(guī)劃、工農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的主要組成部分，應(yīng)與其他規(guī)劃同時(shí)進(jìn)行。
合理開(kāi)發(fā)還必須根據(jù)水的供需狀況，實(shí)行定額用水，并將地表水、地下水和污水資源統(tǒng)一開(kāi)發(fā)利用，防止地表水源枯竭、地下水位下降，切實(shí)做到合理開(kāi)發(fā)、綜合利用、積極保護(hù)、科學(xué)管理。
利用市場(chǎng)機(jī)制和經(jīng)濟(jì)杠桿作用，促進(jìn)水資源的節(jié)約化，促進(jìn)污水管理及其資源化。為了有效地控制水污染，在管理上應(yīng)從濃度管理逐步過(guò)渡到總量控制管理。

農(nóng)村改造生活污水處理系統(tǒng)混凝沉淀池＋濾池
工藝原理：二級(jí)出水經(jīng)提升泵房提升后，進(jìn)入機(jī)械加速澄清池（高效混凝沉淀池）進(jìn)行混凝和沉淀分離，隨后進(jìn)入氣水反沖洗濾池，濾后水消毒后可達(dá)標(biāo)排放。
機(jī)械加速澄清池屬泥渣循環(huán)型澄清池，是集混合、絮凝、沉淀于一體的構(gòu)筑物，其特點(diǎn)是利用機(jī)械攪拌的提升力作用來(lái)完成泥渣回流和接觸反應(yīng)，生產(chǎn)能力高，處理效果好，可去除二級(jí)處理出水中剩余的膠體、懸浮顆粒、CODcr等污染物，降低水中溶解性磷酸鹽、鈣、鎂離子和某些重金屬濃度。
高效混凝沉淀池由三個(gè)主要部分組成：一個(gè)“反應(yīng)池”，一個(gè)“預(yù)沉池－濃縮池”以及一個(gè)“斜管分離池”。高效混凝沉淀池生產(chǎn)能力高，處理效果好，可去除二級(jí)處理出水中剩余的膠體、懸浮顆粒、CODcr等污染物，降低水中溶解性磷酸鹽、鈣、鎂離子和某些重金屬濃度。
V型濾池為重力式快速濾池，可進(jìn)一步去除水中的懸浮物、CODcr、BOD5、磷、色度、細(xì)菌等。采用均粒石英砂濾料，濾層厚度大，截留細(xì)小的懸浮物，濾速較高，過(guò)濾周期長(zhǎng)；沖洗采用氣水聯(lián)合反沖和表面掃洗；沖洗時(shí)，濾層呈微膨脹狀態(tài)；V型進(jìn)水槽（沖洗時(shí)兼作表面掃洗布水槽）和排水槽沿池長(zhǎng)方向布置，池面積較大時(shí)，有利于均勻布水。
D型濾池是快濾池的一種。它采用863纖維濾料，小阻力配水系統(tǒng)，氣水反沖洗，恒水位或變水位過(guò)濾方式。D型濾池具備傳統(tǒng)快濾池的主要優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)運(yùn)用了DA863過(guò)濾技術(shù)，多方面性能優(yōu)于傳統(tǒng)快濾池，是一種實(shí)用、新型、高效的濾池，可進(jìn)一步去除水中的懸浮物、CODcr、BOD5、磷、色度、細(xì)菌等。
翻板濾池是具有世界水平的氣水反沖濾池。所謂“翻板”是因?yàn)樵撔蜑V池的反沖洗排水閥（板）在工作過(guò)程中從0o～90o范圍內(nèi)來(lái)回翻轉(zhuǎn)而得名。翻板濾池的反沖洗系統(tǒng)、排水系統(tǒng)與濾料選擇方面有新的技術(shù)型突破，因?yàn)闉V池?fù)碛凶约?的過(guò)濾技術(shù)，允許濾料任意組合，有較好的截污能力。同時(shí)具有特殊的反沖洗系統(tǒng)，不需洗砂排水槽，反沖洗強(qiáng)度大，濾料不會(huì)流失，耗水量少且濾料沖洗的干凈，反沖洗時(shí)間短，反沖洗周期長(zhǎng)，基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，施工簡(jiǎn)單等一系列優(yōu)點(diǎn)。
1、排水管網(wǎng)的污水經(jīng)格柵攔截較大的顆粒物和漂浮物后，經(jīng)化糞池提升至初沉池，沉淀較大顆粒物等。
2、生物接觸氧化法即在反應(yīng)器內(nèi)放置填料，以生物填料為載體經(jīng)過(guò)充氧的廢水與長(zhǎng)滿生物膜的填料接觸，在生物膜的作用下，廢水得到凈化。其工作原理和優(yōu)點(diǎn)如下：
（1）、原理：
生物接觸氧化法在運(yùn)行初期，少量的細(xì)菌附著于填料表面，由于細(xì)菌的繁殖逐漸形成很薄的生物膜。在溶解氧和食物都充足的條件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐漸增厚。微生物將污水中的污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為微生物細(xì)胞及CO2、H2O、H2S、N2、CH4等多種物質(zhì)，溶解氧和污水中的有機(jī)物憑借擴(kuò)散作用,為微生物所利用。當(dāng)生物膜達(dá)到一定厚度時(shí)，氧已經(jīng)無(wú)法向生物膜內(nèi)層擴(kuò)散。好氧菌死亡脫落，而兼性菌、厭氧菌在內(nèi)層開(kāi)始繁殖，形成厭氧層，利用死亡的好氧菌為基質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上不斷發(fā)展厭氧菌。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后在數(shù)量上開(kāi)始下降，加上代謝氣體產(chǎn)物的逸出，使內(nèi)層生物膜大塊脫落。在生物膜已脫落的填料表面上，新的生物膜又重新發(fā)展起來(lái)。在接觸氧化池內(nèi)，由于填料表面積較大，所以生物膜發(fā)展的每一個(gè)階段都是同時(shí)存在的，使去除有機(jī)物的能力穩(wěn)定在一定的水平上。生物膜在池內(nèi)呈立體結(jié)構(gòu)，對(duì)保持穩(wěn)定的處理能力有利。
（2）、優(yōu)點(diǎn)：
體積負(fù)荷高，處理時(shí)間短，節(jié)約占地面積，生物接觸氧化法的體積負(fù)荷可達(dá)3?6kgBOD(m3.d),與活性污泥法比較，體積負(fù)荷可高5倍。 
生物活性高、曝氣管設(shè)在填料下，不僅供氧充分。而且對(duì)生物膜起到了攪拌作用，加速了生物膜的更新，使生物膜活性提高。其好氧速率比活性污泥法高1.8倍。 
有較高的微生物濃度，一般活性污泥濃度為2?3g/l而接觸氧化池中絕大多數(shù)微生物附著在填料上，單位體積內(nèi)水中和填料上的微生物濃度可達(dá)10?20g/l，由于微生物濃度高，有利于提高容積負(fù)荷。 
污泥產(chǎn)量低，不需污泥回流，與活性污泥法相比，接觸氧化法的體積負(fù)荷高，但污泥產(chǎn)量不僅不高，反而有所降低。由于微生物附著在填料上形成生物膜，生物膜的脫落和增長(zhǎng)可以自動(dòng)保持平衡，所以不需回流污泥，給管理帶來(lái)方便。 
出水水質(zhì)好而穩(wěn)定，在進(jìn)水短期內(nèi)突然變化時(shí)，出水水質(zhì)受影響很小。出水外觀清澈透明，如再加砂濾處理?？勺髦兴赜?。 
動(dòng)力消耗低，采用生物接觸氧化法處理污水，一般能節(jié)省動(dòng)力30%。
掛膜方便，對(duì)含菌種少的廢水，掛膜時(shí)接入菌種，運(yùn)行十多天生物膜就可成熟，當(dāng)停電或事故不能供氣時(shí)，只要將氧化池中的水放完即可，附著在固定床的微生物可以從空氣中獲得氧氣而維持生命，經(jīng)試驗(yàn)，在這樣間歇一個(gè)月再重新工作，生物膜在幾天內(nèi)就可以恢復(fù)正常。  不存在污泥膨脹問(wèn)題，在活性污泥中容易產(chǎn)生膨脹的菌，如絲狀菌，在接觸氧化池中不僅不產(chǎn)生膨脹，而且能充分發(fā)揮其分解、氧化能力高的優(yōu)點(diǎn)。接觸氧化池內(nèi)填料固定在水中，附著在填料上的絲狀菌有較強(qiáng)的分解有機(jī)物的能力，具有立體結(jié)構(gòu)，但沉降性能差，在曝氣池中易隨出水流出，因而不易產(chǎn)生污泥膨脹問(wèn)題。
3、二沉池采用斜管沉淀池，普通沉淀池存在兩個(gè)明顯的缺點(diǎn)：一是懸浮物的去除率不高，一般只有40?60%；二是體積龐大、占地面積多為克服上述缺點(diǎn)，根據(jù)淺層沉降原理，設(shè)計(jì)出了斜管沉淀池。在容積V和池深H一定的條件下，如果增大流量Q，則沉降速度u。隨之增大，從而使沉降效率降低；反之，欲提高去除率（減少u0）則流量Q必須減少。即是說(shuō)，提高沉降效率和加大處理能力二者是有矛盾的。 
但是，如果將沉淀池的沉降區(qū)高度H分成n個(gè)高h(yuǎn)的水平淺池，那么沉淀池的總表面積就由A增大為nA，沉降速度也相應(yīng)由u0Q/A變?yōu)?Q/nA，即u0=u0/n,從而在處理水量不變的情況下能大大提高沉降效率。這就是說(shuō)，在保持原有的去除率不變時(shí)，相同容積的淺池的處理水量比原來(lái)大n倍。
不僅如此，淺池沉降還能大大改善沉降過(guò)程的水力條件。在管道中和平行板間水流的雷諾數(shù)Re分別小于2000和1000時(shí)，水流即處于層流狀態(tài)，事實(shí)上，以斜管形式構(gòu)成的沉淀池內(nèi)，由于濕周大，水力半徑很小，所以Re值可降到100以下，水流仍處于穩(wěn)定的層流狀態(tài)，懸浮物的沉降不受紊流所產(chǎn)生的脈沖速度的影響，對(duì)沉降極為有利。
本工程污水中有機(jī)成份較高，BOD5/CODcr=0.6，可生化性較好，因此采用生物處理方法比較經(jīng)濟(jì)。由于污水中氨氮及有機(jī)物含量較高，特別是有機(jī)氮，在生物降解有機(jī)物時(shí)，有機(jī)氮會(huì)以氨氮形式表現(xiàn)出來(lái)，氨氮也是一個(gè)重要的污染控制指標(biāo)，因此污水處理采用缺氧好氧A/O生物接觸氧化工藝，即生化池需分為A級(jí)池和O級(jí)池兩部分。生活污水通過(guò)格柵攔污進(jìn)入調(diào)節(jié)池，設(shè)置調(diào)節(jié)池的目的主要是調(diào)節(jié)污水的水量和水質(zhì)。
調(diào)節(jié)池內(nèi)污水采用污水提升泵提升至A級(jí)生化池，進(jìn)行生化處理。在A級(jí)池內(nèi)，由于污水中有機(jī)物濃度較高，微生物處于缺氧狀態(tài)，此時(shí)微生物為兼性微生物，它們將污水中有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮，同時(shí)利用有機(jī)碳源作為電子供體，將NO2-N、NO3-N轉(zhuǎn)化為N2，而且還利用部分有機(jī)碳源和氨氮合成新的細(xì)胞物質(zhì)。所以A級(jí)池不僅具有一定的有機(jī)物去除功能，減輕后續(xù)O級(jí)生化池的有機(jī)負(fù)荷，以利于硝化作用進(jìn)行，而且依靠污水中的高濃度有機(jī)物，完成反硝化作用，終消除氮的富營(yíng)養(yǎng)化污染。經(jīng)過(guò)*池的生化作用，污水中仍有一定量的有機(jī)物和較高的氮氨存在，為使有機(jī)物進(jìn)一步氧化分解，同時(shí)在碳化作用趨于*的情況下，硝化作用能順利進(jìn)行，特設(shè)置O級(jí)生化池。
A級(jí)池出水自流進(jìn)入O級(jí)池，O級(jí)生化池的處理依靠自養(yǎng)型細(xì)菌(硝化菌)完成，它們利用有機(jī)物分解產(chǎn)生的無(wú)機(jī)碳源或空氣中的二氧化碳作為營(yíng)養(yǎng)源，將污水中的氨氮轉(zhuǎn)化為NO2-N、NO3-N。O級(jí)池出水一部分進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀，另一部分回流至A級(jí)池進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，以達(dá)到反硝化的目的。在A級(jí)和O級(jí)生化池中均安裝有填料，整個(gè)生化處理過(guò)程依賴于附著在填料上的多種微生物來(lái)完成的。在*池內(nèi)溶解氧控制在0.5mg/l左右;在O級(jí)生化池內(nèi)溶解氧控制在2.0mg/l以上，氣水比12:1; O級(jí)生化池一部分出水回流進(jìn)入A級(jí)池，回流比為*-200%;一部分流入豎流式沉淀池，進(jìn)行固液分離;沉淀池固液分離后的出水進(jìn)入消毒出水池，經(jīng)消毒后即可直接排放。沉淀池沉淀下來(lái)的污泥由氣提裝置提升至污泥濃縮池;污泥濃縮池內(nèi)濃縮后的污泥采用糞車外運(yùn)作農(nóng)肥處理。