農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)
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工藝技術(shù)特點(diǎn)
（1）較小的池容和占地面積。
曝氣生物濾池的BOD5容積負(fù)荷大，一般可達(dá)到5～6kgBOD5/（m3·d），是常規(guī)二級生物處理的6～12倍，所以它的池容和占地面積較常規(guī)二級生物處理工藝要小，同時在濾池后不需設(shè)二沉池，節(jié)省了占地面積和土建費(fèi)用。采用曝氣生物濾池工藝的城市污水處理廠工藝構(gòu)筑物占地面積只有氧化溝工藝的1/5左右；
（2）抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定，處理出水水質(zhì)好。
由于整個濾池中分布著較高濃度的微生物，反應(yīng)速率高，而高濃度的微生物以膜狀存在于濾池的陶粒表面，其本身就耐水量的沖擊，即使濾速增大較多也不會使微生物流失；
（3）對低濃度污水適應(yīng)性強(qiáng)，不會產(chǎn)生由于營養(yǎng)物過低導(dǎo)致微生物無法培養(yǎng)的情況，且該工藝啟動時間相對較短；
（4）氧的利用率高；
（5）硝化速率高，效果好，若增加回流等設(shè)施，可以實(shí)現(xiàn)非常好的脫氮效果；
（6）受氣候影響相對較小；
（7）構(gòu)筑物模塊化，有利于今后的擴(kuò)建；
（8）主要設(shè)備和材料均可國內(nèi)配套生產(chǎn)，不需進(jìn)口，節(jié)省投資。
接觸氧化法的特征
1）接觸氧化法與其它生物處理方法比較，具有如下一些特點(diǎn)：
① BOD容積負(fù)荷高，污泥生物量大，相對而言處理效率較高，而且對進(jìn)水沖擊負(fù)荷（水力沖擊負(fù)荷及有機(jī)濃度沖擊負(fù)荷）的適應(yīng)力強(qiáng)。
② 處理時間短。因此在處理水量相同的條件下，所需裝置的設(shè)備較小，因而占地面積小。
③ 能夠克服污泥膨脹問題。生物接觸氧化法同其他生物膜法一樣，不存在污泥膨脹問題，對于那些用活性污泥法容易產(chǎn)生膨脹的污水，生物接觸氧化法特別顯示出*性。容易在活性污泥法中產(chǎn)生膨脹的菌種（如球衣細(xì)菌等），在接觸氧化法中，不僅不產(chǎn)生膨脹，而且能充分發(fā)揮其分解氧化能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
④ 可以間歇運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)停電或發(fā)生其它突然事故后，生物膜對間歇運(yùn)轉(zhuǎn)有較強(qiáng)的適應(yīng)力。長時間的停車，細(xì)菌為適應(yīng)環(huán)境的不利條件，它和原生動物都可進(jìn)入休眠狀態(tài)，顯示了對不利生長的環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)力；一旦環(huán)境條件好轉(zhuǎn)，微生物又重新開始生長、代謝。有人試驗(yàn)，即使停止運(yùn)轉(zhuǎn)一個月，再重新開始運(yùn)行，生物膜數(shù)日內(nèi)即可恢復(fù)正常。
維護(hù)管理方便，不需要回流污泥。由于微生物是附著在填料上形成生物膜，生物膜的剝落與增長可以自動保持平衡，所以無需回流污泥，運(yùn)轉(zhuǎn)十分方便。
⑥ 剩余污泥量少。
2）接觸氧化法具有上述的優(yōu)點(diǎn)，不失為一種的生化處理法。其處理的原理分析如下：
① 生物活性高（泥齡低）。國內(nèi)采用的接觸氧化池中，絕大多數(shù)的曝氣裝置設(shè)在填料之下，不僅供氧充足，而且對生物膜起到了攪動作用，加速了生物膜的更新，使生物的活性提高。如果從“泥齡”來看，活性污泥法的“泥齡”為3～4天，而級氧化池的生物膜“平均泥齡”為1～2天。由于平均泥齡低，微生物總是處在很高的活力下工作。經(jīng)耗氧速度測定，同樣濕重的帶有絲狀菌的生物膜，其耗氧速度較活性污泥法的高1.81倍。
② 傳質(zhì)條件好，微生物對有機(jī)物的代謝速度比較快。在接觸氧化法中由于空氣的攪動，整個氧化池的污水在填料之間流動，使生物膜和水流之間產(chǎn)生較大的相對速度，加快了細(xì)菌表面的介質(zhì)更新，增強(qiáng)了傳質(zhì)效果，加快了生物代謝速度，縮短了處理時間。
③ 利于絲狀菌的生長。在有填料的接觸氧化池中，對絲狀菌的生長很有利。絲狀菌的存在，能提高對有機(jī)物的分解能力。
④ 充氧效率高。接觸氧化法的填料有增進(jìn)充氧效果的作用，動力效率在3kgO2/kw?h以上，比無填料的曝氣提高30%。充氧效率高，則有機(jī)物的氧化速度相應(yīng)提高。
⑤ 有較高的生物濃度。一般活性污泥法的污泥濃度為2～3g/L，而接觸氧化法可達(dá)10～20g/L。由于微生物濃度高，故大大提高了BOD5容積負(fù)荷和處理效率。由于生物量大，對低濃度的污水，也能有效地進(jìn)行處理；而且由于填料表面有利于硝化菌的生長，故能適應(yīng)污水中氨氮硝化的要求。
3）盡管生物接觸氧化法具有許多優(yōu)點(diǎn)，是一種的生化處理構(gòu)筑物，但也存在著一些缺點(diǎn)：
① 生物膜的厚度隨負(fù)荷的增高而增大，負(fù)荷過高則生物膜過厚，引起填料堵塞。故負(fù)荷不易過高，同時要有防堵塞的沖洗措施。
② 大量產(chǎn)生后生動物（如輪蟲類）。后生動物容易造成生物膜瞬時大塊脫落，則易影響出水水質(zhì)。
③ 填料及支架等往往導(dǎo)致建設(shè)費(fèi)用增加。
作為有較長歷史的活性污泥法生物處理系統(tǒng)，在長期的工程實(shí)踐過程中，根據(jù)水質(zhì)的變化、微生物代謝活性的特點(diǎn)和運(yùn)行管理、技術(shù)經(jīng)濟(jì)及排放要求等方面的情況，又發(fā)展成為多種運(yùn)行方式和池型。其中按運(yùn)行方式，可以分為普通曝氣法、漸減曝氣法、階段曝氣法、吸附再生法(即生物接觸穩(wěn)定法)、高速率曝氣法等。
推流式活性污泥法
推流式活性污泥法，又稱為傳統(tǒng)活性污泥法。推流式曝氣池表面呈長方形，在曝氣和水力條件的推動下，曝氣池中的水流均勻地推進(jìn)流動，廢水從池首端進(jìn)入，從池尾端流出，前段液流與后段液流不發(fā)生混合。其工藝流程圖見圖2-5-18所示。
在曝氣過程中，從池首至池尾，隨著環(huán)境的變化，生物反應(yīng)速度是變化的，F(xiàn)/M值也是不斷變化的，微生物群的量和質(zhì)不斷地變動，活性污泥的吸附、絮凝、穩(wěn)定作用不斷地變化，其沉降-濃縮性能也不斷地變化。
推流式曝氣的特點(diǎn)是：①廢水濃度自池首至池尾是逐漸下降的，由于在曝氣池內(nèi)存在這種濃度梯度，廢水降解反應(yīng)的推動力較大，效率較高;②推流式曝氣池可采用多種運(yùn)行方式;③對廢水的處理方式較靈活。但推流式曝氣也有一定的缺點(diǎn)，由于沿池長均勻供氧，會出現(xiàn)池首曝氣不足，池尾供氣過量的現(xiàn)象，增加動力費(fèi)用。
推流式曝氣池一般建成廊道型，根據(jù)所需長度，可建成單廊道、二鹿道或多廊道。廊道的長寬比一般不小于5:1，以避免短路。
農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)用于處理工業(yè)廢水，推流式曝氣池的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)的參考值大體如下：
BOD 負(fù)荷(Ns) 0.2~0.4kgBOD5/(kgMLSS.d)
容積負(fù)荷(Nv) 0.3~0.6kgBOD5/(m3.d)
污泥齡(生物固體平均停留時間)(θr、ts) 5~15d;
混合液懸浮固體濃度(MLSS) 1500~3500mg/L;
混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS) 1200~2500mg/L;
污泥回流比(R) 25%~50%;
曝氣時間(t) 4~8h;
BOD5去除率 85%~95%。
*混合活性污泥法
*混合式曝氣池，是廢水進(jìn)入曝氣池后與池中原有的混合液充分混合，因此池內(nèi)混合液的組成、F/M值、微生物群的量和質(zhì)是*均勻一致的。整個過程在污泥增長曲線上的位置僅是一個點(diǎn)。這意味著在曝氣池中所有部位的生物反應(yīng)都是同樣的，氧吸收率都是相同的。
*混合式曝氣池的特點(diǎn)是：①承受沖擊負(fù)荷的能力強(qiáng)，池內(nèi)混合液能對廢水起稀釋作用，對高峰負(fù)荷起削弱作用;②由于全池需氧要求相同，能節(jié)省動力;③曝氣池和沉淀池可合建，不需要單獨(dú)設(shè)置污泥回流系統(tǒng)，便于運(yùn)行管理。
*混合式曝氣池的缺點(diǎn)是，連續(xù)進(jìn)水、出水可能造成短路;易引起污泥膨脹。
本工藝適于處理工業(yè)廢水，特別是高濃度的有機(jī)廢水。
用于處理城市廢水，*混合曝氣池的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)的參考值如下：
BOD 負(fù)荷(Ns) 0.2~0.6kgBOD5/(kgMLSS.d)
容積負(fù)荷(Nv) 0.8~2.0kgBOD5/(m3.d)
污泥齡(生物固體平均停留時間)(θr) 5~15d;
混合液懸浮固體濃度(MLSS) 3000~6000mg/L;
混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS) 2400~4800mg/L;
污泥回流比(R) 25%~100%;
曝氣時間(t) 3~5h;
BOD5去除率 85%~90%。
分段曝氣活性污泥法
分段曝氣活性污泥運(yùn)行模式又稱階段進(jìn)水活性污泥法或多段進(jìn)水活性污泥法，其特點(diǎn)是廢水沿池長多點(diǎn)進(jìn)水，有機(jī)負(fù)荷分布均勻，使供氧量均化，克服了推流式供氧的弊病。沿池長F/M分布均勻，充分發(fā)揮其降解有機(jī)物的能力。該法可提高空氣利用率，提高池子工作能力，適用各種范圍水質(zhì)。該工藝的不足是，進(jìn)水若得不到充分混合，會引起處理效果的下降。
