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國內外農村汙水處理 主要有哪些典型技術

壹、汙水來源及特性

1、農村汙水來源

改革開放以來,特別是黨的十七大以來,我國明顯加快了新農村建設的步伐,大力發展新農村或小城鎮建設,對於帶動農村經濟或小城鎮的發展是壹大戰略。但是,在發展農村經濟或小城鎮經濟的同時,又帶來了環境汙染問題,治理汙染保護環境,是可續發展的又壹大重大舉措。

我國新農村和小城鎮建設,涉及到的環保問題,主要有農村汙水汙染和農村垃圾汙染兩個方面。在農村汙水汙染方面,主要是生活汙水汙染、畜牧養殖汙水汙染、農藥化肥汙染、也有壹些工業汙染和其他汙染。這些汙染物與生活汙水混合外排,所以農村汙水實際上是上述汙水的總稱。

2、農村汙水特點

⑴、納汙面積小、汙水量少、變化系數大、水質和水量波動大。

⑵、有些農村的工業廢水與生活汙水合流排放,給水質造成壹定沖擊。

⑶、管理跟不上等原因造成雨不分流,有的還有地下水滲入。

⑷、農村可能出現跳躍式的發展,近期汙水量比較少,而遠期汙水量較大。

⑸、由於經費問題、基礎設施不完善、技術力量薄弱等原因,即使建好了汙水處理站,社區也可能難以維持能耗高、維修量大、管理復雜的處理系統。因此,我國新農村汙水處理應該選擇經濟、高效、節能、簡便易行、處理效果好、抗沖擊能力強,運行穩定的汙水處理新工藝新技術。

新農村壹般分為1000人社區、2000人社區、3000人社區三種類型,社區人均排水0.15m?/d,汙染物濃度CODcr<900㎎/L,PH值為6.5~7.5,BOD5<350mg/L,SS<700mg/L,色度(稀釋倍數法)<200,含有壹定量的氮和磷、可生化性好,但水質、水量波動較大。可見,農村汙水水質指標明顯高於城市生活汙水,而采用低負荷的工藝技術,占地面積大、投資大、運行費用高,因此,采用高負荷的汙水處理工藝《導流曝氣生物濾池》處理農村汙水,特別適合我國農村汙水處理及小城鎮汙水處理建設的需要。

3、汙水處理方法

我國的汙水處理發起步晚、發展快,汙水處理采用的工藝主要是生化處理,常見工藝有接觸氧化法、AB法、A/O法、氧化溝、SBR、曝氣生物濾池、導流曝氣生物濾池等。

導流曝氣生物濾池是我國自主知識產權的汙水處理新工藝,根據後續處理工藝的不同,它又分為:水解-導流曝氣生物濾池、厭氧-導流曝氣生物濾池、氣浮-導流曝氣生物濾池、快沈-導流曝氣生物濾池、超超聲波-導流曝氣生物濾池、微波-導流曝氣生物濾池、臭氧-導流曝氣生物濾池等。

導流曝氣生物濾池在升級改造,脫氮除磷、中水回用方面與其它工藝結合,發展出AB法-導流曝氣生物濾池;A/O法-導流曝氣生物濾池;A2/O法-導流曝氣生物濾池;氧化溝-導流曝氣生物濾池;SBR-導流曝氣生物濾池;生物接觸氧化-導流曝氣生物濾池等多種深度處理工藝。

二、導流曝氣生物濾池工藝技術介紹

1、技術來源

導流曝氣生物濾池是在傳統曝氣生物濾池的基礎上,充分借鑒下向流曝氣生物濾池法、上向流曝氣生物濾池法、接觸氧化法、生物膜法、人工快濾法、沈降分離法、無泵汙泥回流法、給水快濾法等八者設計手法,和二級或三級汙水處理工藝而開發研制出來的汙水處理工藝、新技術。2005年獲得國家專利,專利號:ZL200420033672.4。

導流曝氣生物濾池已在我國的北京、山東、河北、貴州、山西、四川、內蒙古、黑龍江、江蘇、吉林、河南、湖北、天津等地已有工程實例,案例設及醫院、生活、化工、屠宰、食品、亞麻、酒精、制藥等廢水處理,大量的應用證明:出水水質CODcr壹般在20mg/L以下,最低5.95mg/L;BOD5壹般在10mg/L以下,最低3.50mg/L;SS壹般在20mg/L以下,最低6.55mg/L。

2、技術特點

導流曝氣生物濾池Conduction Current Biofilter (簡稱CCB),使汙水在同壹個處理池內,完成曝氣→沈澱→二次曝氣→二次沈澱等過程,解決其它汙水處理需要四個池子才能完成的工藝流程。特別是在連續進水條件下,實現進水→曝氣→沈澱→出水的間隙曝氣,同時,實現汙泥回流,整個運行沒有閑置,其優點較其它汙水處理方法更為突出,處理效果優為顯著,導流曝氣生物濾池是AB法、SBR法、A2O法、接觸氧化法以及兩曝兩沈,間隙曝氣法等汙水處理的換代產品。2009年8月,被國家科技部列為“創新項目”項目代碼09C26215205564;2009年12月,國家環保部將該產品列為“國家鼓勵發展的環境保護技術目錄”(環發2009)146號;2010年5月,國家科技部、國家環保部、國家商務部、國家質量監督檢驗檢疫總局審查認定《導流曝氣生物濾池》為“國家重點新產品”,其編號為2010GR467010;2012年7月,國家環保部又將導流曝氣生物濾池列為十二五期間“國家鼓勵發展的環境保護技術目錄”(環境保護部2012)39號。

導流曝氣生物濾池Conduction Current Biofilter (簡稱CCB),使汙水在同壹個處理池內,完成曝氣→沈澱→二次曝氣→二次沈澱等過程,解決其它汙水處理需要四個池子才能完成的工藝流程。特別是在連續進水條件下,實現進水→曝氣→沈澱→出水的間隙曝氣,同時,實現汙泥回流,整個運行沒有閑置,其優點較其它汙水處理方法更為突出,處理效果優為顯著,導流曝氣生物濾池是AB法、SBR法、A2O法、接觸氧化法以及兩曝兩沈,間隙曝氣法等汙水處理的換代產品。2009年8月,被國家科技部列為“創新項目”項目代碼09C26215205564;2009年12月,國家環保部將該產品列為“國家鼓勵發展的環境保護技術目錄”(環發2009)146號;2010年5月,國家科技部、國家環保部、國家商務部、國家質量監督檢驗檢疫總局審查認定《導流曝氣生物濾池》為“國家重點新產品”,其編號為2010GR467010;2012年7月,國家環保部又將導流曝氣生物濾池列為十二五期間“國家鼓勵發展的環境保護技術目錄”(環境保護部2012)39號。

三、導流曝氣生物濾池技術性能

1)、技術前瞻性

導流曝氣生物濾池充分借鑒了八種的汙水處理設計手法,是壹種典型的高負荷、淹沒式、固定化生物床的三相導流,脫氮除磷反應器,處理後的汙水優於排放標準,達到中水回用水質,因此技術前瞻性。

2)、工藝創新性

導流曝氣生物濾池使汙水在同壹個處理池內,解決其它汙水處理需要四個池子才能完成的工藝過程。整個運行沒有閑置。 因此工藝創新性。

3)、工程投資經濟性

導流曝氣生物濾池的BOD5容積負荷是常規二級生物處理的5~10倍,加上微生物量多達10~15g/L,也 不需設置二沈池,因此工程投資經濟性。

4)、處理效果穩定性

使裝置中存在好氧和缺氧環境,可實現硝化、反硝化,沒有汙泥膨脹之慮,不受水力負荷的沖擊、而造成微生物流失,即使汙水減少壹半以下、或停水後再啟用,只需很短的時間,就能正常運行,因此處理效果穩定性。

5)、處理流程簡化性

由於導流曝氣生物過濾法將兩個曝氣池、兩個沈澱池、兩個過濾池合為壹體,使處理流程得以簡化,因此處理流程簡化性。

6)、投資和運轉費用經濟性

由於導流曝氣生物濾池工藝流程短、池容小、占地省,使工程費用大大降低。加上裝置利用濾料切割、阻擋、細碎氣泡,強化氣、液傳質效應,增加微生物與空氣的接觸面積和時間,導致濾池充氧效率大為提高,因此投資和運轉費用經濟性。

7)、操作管理簡單性

通過液位傳感、溶氧測定儀、定時器、變頻器、PLC程控系統,使導流曝氣生物濾池全部實現自動化,因此操作管理簡單性。

8)、脫氮除磷典型性

①、導流曝氣生物過濾法脫氮除磷基本原理

導流曝氣生物過濾法的脫氮原理是在將有機氮轉化為氨氮的基礎上,通過硝化和反硝化菌的作用,將氨氮通過硝化轉化為亞硝態氮、硝態氮,再通過反硝化作用將硝態氮轉化為氨氣,從而達到從廢水中脫氮的目的。

導流曝氣生物過濾法除磷的原理是在厭氧條件下,聚磷菌將其細胞內的有機磷轉化為無機態磷,並加以釋放,利用此過程中產生的能量攝取廢水的溶解性有機物質合成PHB,從而在好氧的條件下,聚磷菌則將PHB降解,以提供從廢水中攝取磷所需的能量,從而完成聚磷的作用。

)、氣溫及運行方式適應性

由於大量的微生物不會流失,即使長時間不運轉也能保持其菌種的活性,加上導流曝氣生物濾池所特有的高微生物量,使得對氣溫變化的適應性強。

10)、檢修換件方便性

導流曝氣生物濾池的主要轉動設備置於地上,加上主要設備和材料均為國產,因此檢修換件方便性。

11)、工程建設靈活性

導流曝氣生物過濾法系統單元為模塊化結構,可集中設計,也可分開設計,還有利於擴建,能較好地適應各個地區地貌,對於舊汙水處理工程的升級改造也時分有利。

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