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文檔簡介

1、一概述 改革開放以來,在我國的大中型城市中,建設了一批污水處理設施,對于保護大中型城市的環境,治理水污染起到了很大作用。隨著我國城鄉經濟的發展,人民生活水平的顯著提高,我國農村城市化的速度將大大加快,大量的小城鎮將迅速興起,預計到本世紀末,全國設市城市將達1200個左右,建制鎮250003O000個左右,全國城鎮人口達6.8億左右,城市化水平約為45%,其中小城鎮人口所占比例達65%左右。從發展眼光看,今后我國的大部分人口將生活在中小城鎮。目前全國共有1700O個建制鎮,絕大多數沒有排水和污水處理設施,而且,由于二十幾年來,鄉鎮企業的蓬勃發展,造成一些中小城鎮尤其是經濟比較發達的中小城鎮,污染

2、嚴重,已經影響到人民的生活和健康。從另一方面講,中小城鎮和大中城市在水系上是相通的,而且往往處于大中城市的上游,中小城鎮的污水治理工作做不好,大中城市水環境的質量也不會有明顯改善,因此,中小城市的環境保護問題越來越引起人們的重視。針對目前的情況,國家提出至2010年我國污水處理率要達到4O%,因此,未來一段時間內我國將會集中在中小城鎮建設一大批污水處理廠,這些污水處理廠的規模,小的只有每日幾十噸,大的每日幾萬噸,因此在規模上和大型污水處理廠相差較大,而且,由于這些中小城鎮和大中城市經濟發展水平、排水體制,基礎資料,融資渠道有很大不同,因此以往建設大型污水處理廠的經驗只有借鑒的意義,不可能也不應

3、該把大中城市的污水治理工藝、技術裝備等搬用到城鎮級的污水處理廠中去,否則目前在大中城市中出現的“建的起,用不起”的局面將會在中、小城鎮更加強烈的表現出來,甚至會演變成“既建不起,更用不起”的局面,因此探索適合中小城鎮的經濟實用的污水處理工藝,以較少的投資建成污水處理廠,以較低的運行費用運轉污水處理廠,達到消除污染、保護環境的目的是擺在給排水工作者面前的一個挑戰??紤]到1998年1月1日之后,已經開始實行污水排放綜合標準(GB8978-1996),因此中小城鎮的污水處理廠在選擇處理工藝時都要考慮除磷脫氮,本文謹就適合于中小城鎮城市污水處理廠的生物除磷脫氮工藝談一些粗淺的看法,供大家參考,不妥之處

4、請指正。二可供選擇的工藝各種除磷脫氮工藝一般都是除碳、除氮、除磷三種流程的有機組合,得利滿公司提出了“SARAOE”概念,來描述用于除磷脫氮的不同區域。1.選擇區(Selectorzone)設置選擇區的目的主要是為了避免污泥膨脹。2.厭氧區(Anaerobiczone)設置厭氧區是為了提供一個使聚磷菌釋放磷的環境,為后續的好氧吸磷創造條件。3.再活化區(Reactivationzone)設置再活化區用于再活化回流污泥。4.缺氧區(Anoxiczone)設置缺氧區,提供一個缺氧環境,使硝酸鹽氮被還原為氮氣。5.好氧區(Oxidationzone)該區為主反應區,在該反應區內完成碳的氧化和氨氮的硝

5、化。6.內源呼吸區(Endogenouszono)在該區內進一步完成硝酸鹽氮的反硝化。在實際的工程設計中,根據受納水體的要求和其它一些實際情況,生物除磷脫氮工藝可以分成以下幾個層次:1、去除有機物、氨氮和硝酸鹽氮,因對總氮無要求,可以采用生物硝化工藝,生物硝化工藝與傳統活性污泥法工藝流程完全相同,不過采用延時曝氣。2、去除有機物和總氮(包括有機氮、氨氮及硝酸鹽氮),因要去除總氮,因此應該采用生物反硝化工藝,需要在反應池前增設一個缺氧段,將好氧段中含有硝酸鹽的混合夜回流到缺氧段,在缺氧的條件下,將硝酸鹽反硝化成氮氣。3、去除有機物、氨氮和有機氮,磷。這時,應該采用除磷的硝化工藝,在反應地前增設一

6、個厭氧段,在厭氧段內完成磷的釋放,在好氧段內實現磷的超量吸收、有機物的氧化、有機氮及氨氮的硝化。4、去除有機物、總氮和磷。對于這種情況,應該采用完全的生物除磷脫氮工藝。在反應池前既要增設一個厭氧段又要增設一個缺氧段,以同時實現生物除磷脫氮。三適合于中小型污水處理廠的除磷脫氧工藝A/O工藝、A2/O工藝、各種氧化溝工藝、SBR工藝這些從活性污泥法派生出來的工藝都可以實現除碳、除氮、除磷三種流程的組合,都是比較實用的除磷脫氮工藝。由于磷的去除是通過排放剩余污泥實現的。SRT小,剩余污泥排放量也就多,在污泥含磷量一定的情況下,除磷量也就越多。生物硝化工藝需要較低的負荷,較長的泥齡,因此,除磷脫氮對某

7、些工藝參數的要求是互相矛盾的,為實現同時除磷脫氮,研究者開發了不少新工藝,如Bardenphor工藝(四區工藝)、Phoredox工藝(改良BardenPhor工藝),UCT工藝,MUCT工藝等,這些工藝克服了除磷脫氮的一些沖突,可以同時取得較好的除磷脫氮效果,但這些工藝的缺點也是顯而易見的,處理單元多,流程長,操作管理復雜,運轉費用高,在應用于中小規模污水處理廠時應該慎重。進水水質濃度和對出水水質的要求是選擇除磷脫氮工藝的一個重要因素。對于大部分城市污水,為了達到排放標準,應該選用具有除磷和硝化功能的二級處理,對于二級排放標準,可以采用生物除磷方式;對于一級排放標準,可以采用生物除磷與化學除

8、磷相結合的方式。對于某些低濃度或超低濃度污水,單獨生物除磷效果不好,須采用生物除磷和化學除磷相結合的方式。在上述各種除磷脫氮工藝中,對中小污水廠來講,比較有發展前途的工藝是SBR工藝、氧化溝工藝。因為這兩種工藝一般都不設初沉地,SBR工藝和合建式氧化溝工藝也不需要二沉地、污泥回流設施,因此,水、泥處理流程大為簡化,可以達到占地少、能耗低、投資省。運行管理方便的目的,符合當前污水處理工藝合建、簡化發展的總趨勢。采用延時曝氣的SBR工藝和氧化溝工藝產生的剩余污泥已經基本達到好氧穩定,剩余污泥經過濃縮脫水后就可以直接應用于農田、填埋或者焚燒,不需要搞污泥消化,因此建設、運轉的費用大為減少,這一點對中

9、小城鎮污水廠來說,是非常有吸引力的。四氧化溝工藝的特點、各種形式和適用情況氧化溝實際上是活性污泥法的一種變形,它的水力流態和普通活性污泥法相差較大,是一種首尾相接的循環流,通常采用延時曝氣。氧化溝是荷蘭人二戰后為處理小城鎮污水而開發的,由于氧化溝處理污水經濟、簡單和管理方便,所以它問世以來,發展很快。嚴格地說,氧化溝不屬于專門的生物除磷脫氮工藝。但是隨著氧化溝技術的發展,它早已超出原先的實踐范圍,出現了一系列除磷脫氮技術與氧化溝技術相結合的污水處理工藝流程。按照運行方式,氧化溝可以分為連續工作式、交替工作式和半交替工作式。連續工作式氧化溝如帕斯韋爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝。奧貝爾氧化溝在我國應用

10、比較多,這些氧化溝通過設置適當的缺氧段、厭氧段、好氧段都能取得較好的除磷脫氮效果。連續工作式氧化溝又可分為合建式和分建式。交替工作式氧化溝一般采用合建式,多采用轉刷曝氣,不設二沉池和污泥回流設施。交替工作式氧化溝又可分為單溝式、雙溝式和三溝式,交替式氧化溝兼有連續式氧化溝和SBR工藝的一些特點,可以根據水量水質的變化調節轉刷的開停,既可以節約能源,又可以實現最佳的除磷脫氮效果。廣東雁田污水廠(近期規模1.5萬噸/d)采用的是雙溝式氧化溝工藝。邯鄲東污水廠(一期工程規模6.6萬噸)采用的是三溝式氧化溝工藝。一般交替式氧化溝工藝的設備閑置率比較高,容積利用率比較低,如邯鄲東污水廠的設計污泥星系數為

11、O.55,實際為O.48,D型氧化溝曝氣轉刷的實際利用率只有37.5%。五SBR工藝的特點、各種形式和適用情況SBR工藝的基本特征是在一個反應池中完成污水的生化反應、沉淀、排水、排泥,處理設施比一般氧化溝還要簡單。SBR工藝的概念和操作靈活性使其易于引入厭氧/好氧除磷過程或缺氧/好氧除氮過程,通過調整運行周期以及控制各工序時間的長短,可實現對氮磷的高效去除。SBR工藝有很多種類型,除了常規SBR工藝之外,還有DAT-IAT工藝,Unitank工藝、CAST及CASS工藝、ICEAS工藝等。ICEAS工藝和DAT-IAT工藝均采用連續進水方式,使進水的控制系統變得簡單,但是因為主反應區前面缺乏一

12、個厭氧段,因此,除磷的效果不夠理想,DAT-IAT工藝的回流比比較大,運行費用偏高。上海石洞口污水處理廠采用的是Unitank工藝;昆明第三污水處理廠采用的是ICEAS工藝;天津經濟技術開發區污水處理廠(設計規模10萬噸/日)采用的是DAT-IAT工藝。和合建式氧化溝一樣,因為在一個較長停留時間的曝氣系統內,只有50%左右的池容用于曝氣,SBR工藝的容積利用率也不高。六SBR工藝和氧化溝工藝的比較如前所述,SBR工藝和氧化溝工藝都比較適合于中小型污水廠,如果設計管理的好,都可以取得比較好的除磷脫氮效果。但是這兩種工藝又各有優缺點,分別適用于不同的情況。1.SBR工藝由于采用合建式,不需要設置二

13、沉地,同時由于采用微孔曝氣,可以采用的水深一般為46m,比一般氧化溝的水深(34m)要深,因此在同樣的負荷條件下,SBR工藝的占地面積小,如果污水處理廠所在地的征地費用比較高,對SBR工藝有利。2.SBR工藝中一個周期的沉淀時間是由活性污泥界面的沉速、MLSS濃度、水溫等因素確定的,渾水時間是由潷水器的長度、上清液的潷除速率等因素決定的,對于一個固定的反應系統,沉淀時間和潷水時間的和基本上是固定的,一般都不應小于2小時,因此,每個周期的時間短,反應時間所占的比例就低,反應池的容積利用系數降低。對于對污泥穩定要求不高的污水廠,選擇SBR工藝不利。(合建式氧化溝工藝也有這個缺點)。3.SBR工藝和

14、交替式氧化溝需要頻繁地開停進水閥門,曝氣設備,潷水器等,因此,對自控設備的要求比較高,目前,某些國產設備的質量尚不過關,如果考慮進口,自控系統所占的投資比例將增加,而且將增大維修費用。4.在寒冷的氣候條件下,因為表面爆氣器會造成表面冷卻或者結冰,降低污水的溫度,而污水的溫度降低,對生化反應尤其是硝化反應的影響較大,所以,在寒冷地區,采用氧化溝工藝,需要采取一些特殊措施,如將氧化溝加蓋,而這些措施都使氧化溝工藝在和其它工藝競爭中,處于不利的地位。5.在一些水量非常小的小城鎮,夜間幾乎沒有污水產生,這時候SBR工藝和交替式氧化溝工藝有優越性,曝氣設備可以白天運轉,夜間停止運行。七SBR工藝和氧化溝

15、工藝比較的一個實例某開發區污水處理廠工程,設計規模5萬噸/日,變化系數1.40,設計進出水水質如下:BOD5CODSSNH3-NTP進水160400250352出水3012030251采用氧化溝工藝(CAST工藝)和三溝式氧化溝工藝進行工藝比較,結果如下表:項目CAST工藝氧化溝工藝備注總泥齡(d)2525設備總功率(KW)9081695實際使用功率(KW)585732設備利用系數0.640.43日電耗(度/日)1041813036單位電耗(Kw/m3)0.210.26處理廠占地(m2)3440041064二級處理工程總投資(萬元)6301.276692.87廠內工程單位成本(元/m3)0.6

16、90.81單位運行成本(元/m3)0.350.46對于上例的具體情況,經過投資估算比較和經濟評價,采用SBR工藝優于三溝式氧化溝工藝。應該提出的是:選擇污水廠的處理工藝,是一件復雜的事情,目前的各種處理工藝,都各有優缺點,只有最適合某個工程的工藝,并不存在最先進的工藝。設計者應該根據進出水水質、污水廠的規模、當地的經濟條件、氣候情況、廠址情況、地質條件、電價等情況,因地制宜地選擇污水處理工藝,努力達到投資少,運轉費用低,運行管理簡單,在這些因素難以平衡的條件下,應該優選運轉費用低,運行簡單的工藝,同時,根據中小城鎮排水的具體特點,也可以大膽地嘗試一些雖然在國內目前應用較少,但比較適合中小城鎮特

17、點的污水處理工藝,如生物膜法。參考文獻1沈光范,關于城市污水處理廠設計的若干問題,中國給水排水,V01.16,NO.32尹友庭,關于當前我國城鎮水環境污染治理中幾個問題的思考,污水除磷脫氮技術研究與實踐3王洪臣等,城市污水處理廠運行控制與維護管理,科學出版社,19974包建龍,中德兩國污泥處理思路之我見,中國土木工程學會給水排水學會排水委員會第三屆第二次年會論文集P86-885袁懋譯,污水處理的氧化溝技術,中國建筑工業出版社,19886鄧榮森等,經濟可靠的污水處理技術一氧化溝技術回顧分析,中國土木工程學會給水排水學會排水委員會第三屆第二次年會論文集P123-1287周律等,三溝式氧化溝應用評述

18、,中國土木工程學會給水排水學會排水委員會第三屆第二次年會論文集P11158王凱軍,曝氣、沉淀一體化活性污泥工藝設計方法和問題討論,給水排水VO1.25,NO.3,19999易興恢等,DE型氧化溝在東深工程沿線污水處理中的應用,現代廢水處理實用技術P87-91,第三屆全國污水處理技術交流會,1997年10張辰等,污水處理新技術在石洞口污水處理廠的應用,中國土木工程學會水工業分會排水委員會污水除磷脫氮技術研究與實踐P131135,200O年3月11楊偉、陳慶星等,昆明第三污水處理廠設計與運行,污水除磷脫氮技術研究與實踐P174-17812王秀朵、周雹,采用DATIAT工藝處理城市污水,污水除磷脫氮

19、技術研究與實踐P136-14。13鄭興燦等,污水除磷脫氮技術,中國建筑工業出版社,北京,199814張祥中,小城鎮給水排水工程規劃探討,給水排水Vol.25,No.l,199915鄧榮森等,從運行方式看氧化溝技術的發展,給水排水Vol.26,No.3,200016鄭興燦,城市污水生物除磷脫氮工藝方案的選擇,給水排水V01.26,NO.5,200017邵林廣,南方城市污水處理工藝的選擇,給水排水V01.26,NO.62000農村生活污水處理適用技術調研報告江蘇省城市發展研究所村容整潔是社會主義新農村建設的一項重要內容。為切實改善我省農村環境,積極穩妥推進農村生活污水處理工作,經省建設廳立項批準,

20、我們通過發文函調、網絡搜索、現場參觀考察等方式,對農村生活污水處理適用技術進行了調研,共收集到相關資料26篇,獲悉污水處理技術32項。本著技術有效、投入經濟、運行簡便的原則,經篩選確定推薦20項處理技術,其中污水處理技術14項,河道污染治理技術5項,制沼氣技術1項。供我省各地參考選用。 一、技術基礎數據與原則 1、農村生活污水量的基礎數據 根據調查,我省生活設施基本城市化,自來水、洗衣機、衛生潔具及太陽能熱水器正在農村普及,普及率由北向南提高。經調查:目前我省農村人均用水量在升/日人左右。考慮我省實際情況與發展需要,建議分為蘇南、蘇中、蘇北三地區,蘇南為120升/日人,蘇中為100升/日人,蘇

21、北為80升/日人。用水量折為排水量的換算系數為0.80.9(因各地生活習慣與自然條件差異大,設計時應對當地居民實際用水情況做深入準確調查后確定,該數據僅供參考)。在農房被外來工租住較多的地方,農村人口流動大,日變化系數應取較大值,確保設施安全運行。農村生活污水污染物平均濃度可參照鄰近城鎮生活污水污染物平均濃度進行設計。如遇合流制或者出現管網滲漏,則污染物平均濃度應適當降低。 2、推薦原則 本著技術有效,投入經濟,管理簡便的原則,推薦本省及外地已經生產性試用,運行能耗和維護費用較低并證明有效的生物生態型技術。 3、處理排放水質標準 根據污水處理后的用途,在充分考慮當地水體資源和利用情況基礎上,參

22、考國外和國家有關標準設定我省農村生活污水相對集中處理排放水質標準。建議:一是污水經初級處理后用作農業灌溉的,執行城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)的三級標準;二是污水處理后排放到非飲用、非景觀水體的,執行城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)二級排放標準;三是污水處理后排放到近飲用水源保護地或景觀水體的執行不低于城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)一級B標準。(標準附后) 二、農村生活污水處理技術方案推薦 1、生活污水凈化沼氣池(蘇S03-2004標準圖集)。生活污水凈化沼氣池由一級厭氧池、二級厭氧池(內填掛膜彈性填料)及生物濾池組成

23、。生活污水中懸浮顆粒經一二級厭氧池沉淀、有機溶解物被彈性填料截留、生物膜吸附降解,出水基本達到城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)的三級標準。處理后出水用于農田灌溉或者澆花草,也可引入生物氧化塘進一步凈化排放。每戶投資700900元/戶,無運行能耗,定期清掏無害化的積泥作農肥,管理簡單,可分散或相對集中建設。 2、改進型輕質高強一體化玻璃鋼化糞池。它具有化糞池截留沉淀懸浮顆粒,同時增設生物膜降解溶解有機物,凈化后水質基本達到城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)的三級標準。處理后的水用作農灌和澆花草,或引入生物氧化塘進一步凈化排放。每戶投資9001000元

24、,無運行費,管理簡單,定期清掏無害化的積泥作農肥。 3、厭氧發酵-人工濕地污水處理技術。該技術將生活污水凈化沼氣池后續處理工藝生物濾池改為人工濕地。它保留了生活污水凈化沼氣池的特點,增設人工濕地功能,進一步提高污水處理效果,根據皋張汽渡公廁污水處理實例(表1)處理后水質優于城鎮污水處理廠污染物排放控制標準(GB18918-2002)標準的二級標準。2007年按照該工藝在南京一夫建材廠建造6噸/日生活污水處理設施,各檢測數據驗證了其處理效果。 表1:皋張汽渡公廁污水處理水質檢測表 (mg/L)日期項目PHCODCrBOD5SSNH3-NTP2006/9/28化糞池進水8.58237534797.

25、85.31厭氧池進水7.9414116.834492.88濕地出水7.85567.03145.92.89去除率(%)76.3786.7934.0046.9345.572007/2/14化糞池進水8.2625966.75296.64.05厭氧池進水7.814618.94145.63.04濕地出水7.71658.63842.12.88去除率(%)74.987.126.9256.4128.88注:1、該項目日處理污水量15噸,投資3.5萬元(該投資可降低為2.5萬元)2、如皋山河新村也使用該法處理污水,該村42戶人家,人口147人,每人日用水量100升,排水管道、檢查井及一、二級厭氧池、人工濕地總投

26、資7萬元,戶均1667元,現入戶50%。 由于一二級厭氧發酵池有效降解污水中有機物,大大降低了人工濕地負荷及填料堵塞的風險。每戶只需投資700900元(不含管網)。無運行能耗,管理簡單,定期清掏無害化的積泥作農肥,可以分散或相對集中分期分批建在綠化地上。 4、厭氧+重力流充氧接觸氧化+人工濕地污水處理技術。該技術因地制宜,利用原住戶的化糞池作為一級厭氧池,再利用地勢高差,建成重力流充氧接觸氧化渠(替代二級厭氧池),由截留井將污水排入人工濕地。農戶生活污水中懸浮顆粒物被化糞池截留沉淀并消化,再經格柵攔截漂浮物和泥沙沉淀后進入重力流充氧接觸氧化渠,部分有機物及氮磷被吸附降解,由截留井流入人工濕地,

27、經過濾吸附、植物吸收及生物降解,污染物得以去除?,F已在六合石廟村建成42.5噸/日的生活污水處理工程。工程投資共計6萬元。水質初步測定如表2。表2 (單位mg/L)日期項目pHCODcrTNNH3-NTPSSDO8月28日進水7.358.312.3111.0520出水7.746.315.9151.48209月6日進水58.12420.92.25出水109.679.121.029月13日進水99.845.540.73.8截留井58.335.835.23.39月25日進水10727.92.890.2截留井86.724.53.021.7出水34.38.30.6421.8注:1、進水取樣點在格柵前端,

28、出水為人工濕地出水。2、上表中8月28日所測水質背景為:26日村里外出務工人員返鄉祭祖,出現用水高峰,27日下午三點截留井處污水污染嚴重。由于27日出現下雨天氣,且返鄉人員陸續離鄉,因此28日在格柵處所取水樣污染物濃度較低,而濕地出水卻是處在污染物濃度最高點處。石廟村原排水系統為合流制,又有滲漏問題,而且化糞池第一格水常被住戶取來澆菜,群眾又習慣使用村里的公共廁所,戶內衛生設施僅在夜間或供老人和小孩使用,所以進水污染物濃度偏低。 5、厭氧+跌水充氧接觸氧化+人工濕地組合型污水處理技術。污水先經厭氧發酵,降低接觸氧化有機負荷,同時進行硝化液回流脫氮處理,再經泵提升進入接觸氧化池,共分五格串聯,充

29、分利用污水提升水頭,進行跌水充氧接觸氧化,有機物被好氧菌降解和消化,接觸氧化池一部分回流到厭氧池脫氮,部分出水引入潛流式人工濕地或生態凈化塘進一步凈化,污水提升揚程需滿足跌水充氧要求。該方法無剩余污泥處理,運行管理要求不高,能耗低,厭氧與耗氧相結合,再加人工濕地處理,脫氮除磷效果好。每噸投資小于950元/噸,運行費小于0.1元/噸日。 6、脈沖多層復合濾料生物濾池+人工濕地組合型污水處理技術。污水由排放管網收集進入脫氮兼調節池,再由自吸泵提到高位水箱,自動虹吸布水,噴淋到脈沖多層復合濾料(膨脹珍珠巖、陶粒、廢石膏)生物濾池內,濾后水由濾池下部溝道部分回流到脫氮兼調節池,部分引入人工濕地或生態凈

30、化塘,進一步深度處理。本工藝與第四個技術方案不同處在于,脈沖多層復合濾料生物濾池替代了跌水充氧接觸氧化池。生物濾池在自然通風狀態下運行,加上噴灑水與空氣接觸,有較好的充氧效果,可達到厭氧好氧和生態凈化系統處理,獲得較滿意凈化效果。運行費低,管理簡單,無剩余污泥處理,每噸污水投資少于900元,運行費少于0.1元/噸日。 7、自回流立體網框生物轉盤+水耕蔬菜組合型污水處理技術。污水進入調節池,再流進脫氮池,接著流入生物轉盤池,共有三級,轉盤不斷旋轉,其表面填料交替與水、空氣接觸,形成生物膜,吸附降解污水中有機污染物,在第三級生物轉盤上懸掛PVC提升管,將轉盤池內水提升回流至脫氮池進行脫氮處理,轉盤

31、池余下水引入水耕蔬菜槽,通過植物根系過濾、吸附吸收、微生物降解和清除底泥等途徑,達到良好處理效果。生物轉盤運行自動化程度高,耗能低,處理成本低,脫氮除磷效率高。每噸投資少于1100元,運行費少于0.2元/噸日。 8、塔式蚯蚓生態濾池+人工濕地組合型技術。塔式蚯蚓生態濾池系由表層土壤和基層按一定級配構成的濾池,共分三級。各戶生活污水由管道排至厭氧調節池,用泵間歇提至塔式生態濾池池頂端的配水箱,再由穿孔管布置到蚯蚓生態濾池,經三級蚯蚓生態濾池吸附,微生物降解和蚯蚓活動引起的厭氧、好氧與吸食作用以及填料過濾作用,使污水獲得凈化,出水再經人工濕地深度處理,確保水質達到城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB

32、18918-2002)一級B標準(見如下水質檢測表)。毛旗村內陳家、河西和西莊等3個自然村,414戶,共興建3座蚯蚓生態濾池和6座毛細管地下滲濾溝,投資共計48.343萬元,設施投資每噸水970元,運行費約0.3元/噸日。該工藝管理簡單,運行可靠,運行費低,蚯蚓可再利用,但在冬季需另加保溫措施。表3.1塔式蚯蚓生活濾池農村生活污水處理系統示范工程運行結果項目趙莊毛旗濃度/mg/L平均去除率(范圍值)/%潛流式人工濕地出水去除率(%)濃度/mg/L平均去除率(范圍值)/%進水出水進水出水COD325-53953-15862(45-78)45-8566.2475-52835-18675(64-92

33、)NH4+-N22-691.2-8.184(78-98)1.2-6.587.367-850.5-2.195(92-99)TN25-7018.2-22.070(68-78)17-2075.587-10617.3-22.372(63-79)TP2.6-5.51.12-1.5777(65-82)1.01.285.26.5-9.21.6-1.781(75-85)PO43-P2.3-3.70.9-1.166(60-71)0.9-1.068.65-5.61.1-1.372(74-76) 9、人工生態濕地技術。由初沉池調節沉淀預處理污水,由大阻力布水管送至栽有蘆葦的垂直潛流生態濾床,經生化降解、吸附和轉化有

34、機污染物,初沉池污泥每兩個月抽吸送至污泥干化濾床穩定處置,五年清挖一次,出水水質達到GB18918-2002標準的一級B標準。戶均投資2000元,戶均污水處理費約50元/年,平均濕地面積0.77m2/人。 10、勢能增氧生態床治理污水和河湖污染。生態床系利用大小卵石和粗細砂組成合理級配填料構成,生態床按虹吸需要和設計要求,疊加為多層,每層30cm。將需凈化的污水或河湖水泵送至第一層密封生態床配水虹吸儲水箱,間歇虹吸排空本層污水,后依次向下層生態床充水,通過虹吸和生物填料間充水排水運動,達到充氧,促進生物膜繁殖,水中污染物被生態床填料表面的生物膜吸附降解。污水凈化后可達城鎮污水處理廠污染物排放標

35、準()一級A或B標準,湖河水凈化出水可直接補充至自然水體,增加湖河水中溶解氧濃度,消除富營養危害。投資20002500元/噸,運行費用0.1元/噸日。若將、類水凈化達飲用水標準,投資達30003500元/噸,運行費用0.35元/噸日。缺點為有少量剩余污泥產生和投資稍高。 該技術在南京臘梅食品廠污水處理項目中使用,獲得較好成效。勢能增氧生態床處理南京臘梅食品廠污水工程是在廠方原有前處理隔油池和厭氧池上,增建勢能增氧生態床。日處理污水量60噸,投資8萬元,運行費用為0.5元每噸(因該廠污水指標較一般生活污水高,因此運行費用也高)。該廠驗收檢測數據表如下(見下頁表4):表4 南京臘梅食品廠水質檢測數

36、據表(2006年) (單位mg/L)序號監測日期監測內容監測時間監測項目監測點9:3512:0015:20均值15月29日pH進水口6.86.86.86.82出水口7.47.47.37.373CODcr進水口35312022475334354出水口10210250855SS進水口3783727804776出水口493353457動植物油脂進水口79919153628出水口555595月30日 PH進水口6.76.66.56.610出水口7.57.77.87.6711COD進水口294130672265275812出水口9488838813SS進水口513601149086814出水口29673

37、04215動植物油脂進水口7325620317716出水口5555 11、KOT生物污水處理技術。該技術從大自然中篩選出多種優勢生物菌群,并經定向培養,能有效地將有機污染物分解為二氧化碳和水等穩定性物質。污水首先通過格柵攔截大的漂浮物,再進入調節池,經二沉池回流污泥和經曝氣混合均勻,再引入四級已投放KOT生物載體的處理池,通過缺氧、厭氧、耗氧等過程,KOT微生物吸附降解其中污染物,出水流入二沉池澄清,污泥回流調節池繼續被消化,因此剩余污泥量少,上清液進入消毒池消毒后排放。KOT微生物無需補充,對有機污染物、污泥及氮、磷有較好的降解作用。該工藝可以建在綠化地與汽車停車場下方,無難聞氣體逸出。缺點

38、是單位投資和運行費較高,經測算,30噸/日的工程,造價為3284.6元/噸,運行費為0.51元/噸日;處理量為1000噸/日的工程,造價為1397.4元/噸,運行費為0.28元/噸日。 12、生物活性竹炭技術治理河道污染。生物活性竹炭技術是以炭化溫度為時獲得多孔性的竹炭作為光合菌類、乳酸菌類、酵母菌等三大菌群十屬、多種微生物載體,再經發酵工藝將上述好氧及厭氧微生物混合培養,形成相互生長的基質和原料,將該竹炭構成格柵生態床,對河道污水進行滲濾處理,吸附及生物分解有機污染物,使水質得到凈化。在利用河道水流落差時,修建四道竹炭跌水格柵生態床,架設表面和潛水增氧曝氣機,形成污水凈化體系。該工藝不占地,

39、投資為傳統污水處理廠的十分之一,日處理噸污水時,年運行費為萬元。 13、調節沉淀池曝氣接觸氧化池人工濕地治理污水排放河溝技術。小城鎮或居住區污水外流入附近河道,可因地制宜利用廢河塘,用磚砌墻分隔出調節沉淀池、接觸氧化池和人工濕地,通過厭氧、好氧菌生化作用和人工濕地、植物根系攔截、吸附、吸收、生物降解凈化污染物,出水視設計要求可達城鎮污水處理廠污染物排放標準()一級B標準。投資視工程修建標準及難度,約340450元/噸,運行費為0.26元/噸日左右。 14、阿科曼技術治理池塘污染。阿科曼技術是在池塘內配置生物膜載體、水生植物和動物系統,形成食物鏈,從而達到治理污水污染的目的。池塘或封閉河道容積要

40、滿足污水停留1520天,并安裝噴泉設施,或推流曝氣增氧??稍O計達到污染水凈化為景觀水質要求,塘內污泥也得以凈化。按污水排放量計,投資為15002500元/噸(不含景觀建設費),運行費為0.1元/噸日左右。優點為不占地,變污水塘為景觀塘。 15、高效藻類塘處理技術。高效藻類塘處理工藝是由化糞池(有效容積16m3,停留時間36小時)加高效藻類一二級塘組成(每級塘長16m,寬5m,塘深為0.3-0.6米),由攪拌裝置造成環流(流速0.15-0.45m/s),使污水與藻類完全混合,總停留時間為4-10天,再流經水生植物塘,以分離水中的藻類,最后排水。該工藝投資?。ǖ陀?000元/噸),處理成本少于0.

41、6元/噸。維護管理簡單,運行時無噪音、無臭氣,可以鄰近農戶住宅而建,使村莊居住區內的閑置土地得到有效利用,較適合作為生活污水處理新工藝在經濟相對落后、缺乏環保專業人員的農村地區推廣應用。 16、分戶式人工濕地污水處理技術(建設部推薦方案)。分戶或聯戶建人工濕地污水處理池,墊卵石和粗泥砂,種植根系發達植物。砂卵石表面的微生物吸附污水中的污染物,用植物根部吸附污染物。生活污水經過處理后,污水變清。單戶每池造價約元,三年后清洗或更換卵石、粗砂,仍可繼續使用。(適用于江南農村污水處理) 17、地下滲漏污水處理技術。該工藝由化糞池和地下滲漏系統組成。污水通過地下布水管,在重力及毛細管作用下,擴散運動滲向

42、一定級配的填料內,通過物理截留、物化吸附、化學沉淀、微生物降解、動植物作用使污水得以凈化。該工藝設施建于地下,不占地,不破壞景觀,無臭氣逸出,投資省,管理簡單,出水水質好。一般處理1噸污水需做地下滲濾系統35m2,1m深左右,投資900元/噸左右。目前已有高校研究開發出通風高負荷地下滲漏處理技術。污水先經化糞池消化過濾,經調節池后間歇送至地下滲漏系統,該系統設計負荷0.5m3/m2(可達75cm/m2.d),地下滲漏系統建在地下1m,上部覆土2025cm。投資為800元/噸,通風和泵提升費約0.15元/噸日。 18、利用糞便秸稈和太陽能生產沼氣技術。收集糞渣和秸稈,投入沼氣池,并利用太陽能提高

43、沼氣池內溫度,保持冬季沼氣池產沼氣量,供用戶長期使用。同時,生活污水(洗滌用水)可利用厭氧+人工濕地技術處理。處理后的水和沼液可用于農作物無土栽培,沼渣用來培植菌菇,形成生態農業經營的良性循環。該方法既可以消除糞便污染,又可給居民提供清潔能源和綠色肥料源。但是因涉及到大棚、制沼、用氣和敷設生活污水的設備、管道等兩項投入,每戶投資較高,約在3400元左右。 三、因地制宜采用污水處理技術的建議 1、初級凈化與灌溉相結合方案。 在缺水地區,可采用蘇S03-2004標準圖集生活污水凈化沼氣池和輕質高強一體化玻璃鋼高效生物化糞池,使生活污水經初級處理達到城鎮污水處理廠污染物排放控制標準()標準的三級,實

44、現無害化后用作蔬菜、農田、花草澆灌。不需灌溉時,可排入水塘儲蓄待用或進入生物氧化塘進一步凈化。 2、污水凈化為主,澆灌為輔的方案。 居住區地勢高程差大,可優先選用“厭氧+跌水充氧接觸氧化+人工濕地”組合型污水處理技術或“脈沖多層復合濾料生物濾池+人工濕地”組合型污水處理技術、“塔式蚯蚓生態濾池+人工濕地組合技術”、“勢能增氧生態床污水處理技術”和“厭氧+重力流充氧接觸氧化+人工濕地污水處理技術”與“毛細管地下滲濾處理技術”、“高效藻類塘處理技術”。 居住區地勢平坦,能承擔一定運行費用的地區,可選用“厭氧+跌水充氧接觸氧化+人工濕地組合型污水處理技術”、“脈沖多層復合濾料生物濾池+人工濕地”組合

45、型污水處理技術、“塔式蚯蚓生態濾池+人工濕地組合技術”、“自回流立體網框生物轉盤+水耕蔬菜”組合型污水處理技術和“勢能增氧生態床技術”。 居住區地勢平坦,無力承擔運行費的地區,可選用“厭氧發酵+人工濕地污水處理技術”或“毛細管地下滲濾處理技術”。若該地區附近有水塘,作生物氧化塘,可采用“生活污水凈化沼氣池+生物氧化塘處理系統”技術。 只能在綠化地或停車場地建污水處理設施且可承擔運行費的地區??蛇x用“KOT生物處理技術”、“高負荷地下滲漏處理技術”。 3、河道污染治理方案。在河流有水流差時,可采用“生物活性竹炭技術”;水塘可采用“阿科曼技術”或“高效藻類塘處理技術”,使污水塘變為景觀塘。在污水排

46、放溝道或河道可因地制宜修建“調節沉淀池+曝氣氧化池+人工濕地”凈化污水。 4、居住區近旁有荒空地或洼地,優先選用人工生態濕地技術。居住戶分散,可建分散式人工濕地或毛細管地下滲濾處理技術凈化各戶排放污水。 5、對于可收集到居民糞便和秸稈作沼氣原料的地區,應推廣建立太陽能加溫糞便及秸稈沼氣池設施和厭氧+人工濕地凈化生活洗滌排放水設施相結合的方法,既有效清除糞便及洗滌水污染與秸稈焚燒危害,污水處理后產生的沼渣、沼液可用于菌菇種植、農灌和蔬菜的無土栽培,為農業生產提供清潔、綠色的肥料,有利于發展生態農業,創造經濟效益,探索經營型農村生活污水處理與綜合利用機制。 總之,我省各地應堅持因地制宜原則,充分利用當地資源,采取有機物和氮、磷去除

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