無(wú)能耗地埋式小型生活污水處理裝置

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養(yǎng)殖污水、屠宰污水、洗滌污水、食品加工污水

及工業(yè)污水致電：

污水處理-工業(yè)廢水直接培菌法：某些工業(yè)廢水，如罐頭食品、豆制品、肉類加工廢水，可直接培菌；另一類工業(yè)廢水，營(yíng)養(yǎng)成分尚全，但濃度不夠，需補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物，以加快培養(yǎng)進(jìn)程-污水處理。所加營(yíng)養(yǎng)物品常有：淀粉漿料、食堂米泔水、面湯水（碳源）；或尿素、硫氨、氨水（氮源）等，具體情況應(yīng)按不同水質(zhì)而定-污水處理。
污水處理-生活污水培菌法：在溫暖季節(jié)，先使曝氣池充滿生活污水-污水處理，悶曝（即曝氣而不進(jìn)污水）數(shù)十小時(shí)后，即可開始進(jìn)水。引進(jìn)水量由小到大逐漸調(diào)節(jié)-污水處理，連續(xù)運(yùn)行數(shù)天即可見活性污泥出現(xiàn)，并逐漸增多。為加快培養(yǎng)進(jìn)程-污水處理，在培菌初期投加一些濃質(zhì)糞便水或米泔水等，以提高營(yíng)養(yǎng)物濃度。特別注意，培菌時(shí)期-污水處理（尤其初期）由于污泥尚未大量形成，污泥濃度低，故應(yīng)控制曝氣量-污水處理，應(yīng)大大低于正常期曝氣量。

污水處理-數(shù)級(jí)擴(kuò)大培菌法：根據(jù)微生物生長(zhǎng)繁殖快的特點(diǎn)，仿照發(fā)酵工業(yè)中菌種→種子罐→發(fā)酵罐數(shù)級(jí)擴(kuò)大培菌工藝，分級(jí)擴(kuò)大培菌-污水處理。如某工程設(shè)計(jì)為三級(jí)曝氣池，此時(shí)可先在一個(gè)池中培菌，在少量接種條件下，在一個(gè)曝氣池內(nèi)培菌-污水處理，成功后直接擴(kuò)大至二三級(jí)。

無(wú)能耗地埋式小型生活污水處理裝置由于臭氧氧化反應(yīng)是非選擇性的氧化還原反應(yīng),水樣中通常含有多種無(wú)機(jī)鹽離子,其也可能參與到臭氧氧化反應(yīng)中,影響出水的生物毒。生活污水中氯離子是zui常見的無(wú)機(jī)離子之一,因此研究考察了水中氯離子對(duì)臭氧氧化處理生活污水急性毒性的影響,結(jié)果如圖4 所示。臭氧氧化出水的急性毒性隨著氯離子濃度的升高而升高,表明進(jìn)水中的氯離子濃度在一定的范圍內(nèi)會(huì)影響臭氧氧化出水的急性毒性。出水的HOB 組分沒有檢出急性毒性,而出水的HIS 組分、HOA 組分和HON 組分的急性毒性當(dāng)量都呈現(xiàn)出隨進(jìn)水中氯離子濃度的升高而升高的趨勢(shì),其中HIS 組分的急性毒性增加zui為明顯,這也表明臭氧氧化處理產(chǎn)生的有毒產(chǎn)物大部分存在于HIS組分中。
泥齡是活性污泥處理系統(tǒng)的重要參數(shù)。它與活性污泥特點(diǎn)、污泥生成量、氧的耗量與污水處理效果等有關(guān)。當(dāng)選用較長(zhǎng)的泥齡時(shí)，則污泥的BOD負(fù)荷小，曝氣時(shí)間長(zhǎng)，耗氧多，剩余污泥量少，處理效果較好；當(dāng)選用較短的泥齡時(shí)，則污泥的BOD 負(fù)荷大，曝氣時(shí)間短，耗氧少，剩余污泥量多，處理效果不如前者。另外，泥齡還可以反應(yīng)微生物的組成，世代時(shí)間比泥齡長(zhǎng)的微生物不可能成為優(yōu)勢(shì)菌種，在系統(tǒng)中將被逐漸淘汰。

盡管傳統(tǒng)土壤滲濾系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但是隨著對(duì)土壤滲濾系統(tǒng)的研究和應(yīng)用的不斷深入，其存在的一些不足之處也逐漸被發(fā)現(xiàn)，主要表現(xiàn)在系統(tǒng)易堵塞、處理負(fù)荷低、脫氮效果不佳和不易反沖洗等方面。在傳統(tǒng)土壤滲濾系統(tǒng)中，污水未經(jīng)過預(yù)處理直接進(jìn)入系統(tǒng)，而污水中大量的SS很容易造成土壤孔隙堵塞，使系統(tǒng)的滲透性降低。針對(duì)這一問題，本研究通過前置沉淀池和砂濾池將污水中的SS截留，達(dá)到初步凈化污水的目的，使后續(xù)的土壤滲濾池在較高的水力負(fù)荷下運(yùn)行而不堵塞。此外，砂濾池反沖洗操作簡(jiǎn)便，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行之后，可對(duì)其進(jìn)行反沖洗，以維持其較高的工作效率。對(duì)于傳統(tǒng)土壤滲濾系統(tǒng)脫氮效果不佳的問題，本研究通過對(duì)其填料的優(yōu)化配置，使系統(tǒng)內(nèi)部形成微“好氧一厭氧”環(huán)境，從而有助于系統(tǒng)中的微生物硝化和反硝化作用脫氮。通過上述改進(jìn)設(shè)計(jì)，考察了其對(duì)某農(nóng)家樂生活污水的改善效果，以期為百二河地區(qū)分散點(diǎn)源污水的有效處理提供理論和技術(shù)支撐。
污水中的污染物可通過微生物降解、填料吸附等形式去除，其中微生物降解作用占主導(dǎo)地位。改良型土壤滲濾系統(tǒng)對(duì)農(nóng)家樂污水中的COD具有較好的處理效果，從圖4可以看出，系統(tǒng)出水COD平均去除率達(dá)到82. 41 %，且其基本能維持在50 mg / L以下，達(dá)到城鎮(zhèn)污水廠污染物排放一級(jí)A類標(biāo)準(zhǔn)。較高的去除率主要有兩方面原因:其一，污水進(jìn)入土壤滲濾池后，有機(jī)物首先與多孔球形塑料填料及沸石發(fā)生物理、化學(xué)吸附作用，同時(shí)，由于多孔球形塑料填料具有豐富的內(nèi)表面，可為微生物的生長(zhǎng)繁殖提供良好的生存環(huán)境，且該填料已提前進(jìn)行過掛膜處理，生物膜較厚，微生物數(shù)量多，加上持續(xù)的曝氣復(fù)氧，進(jìn)而可以保證其中的好氧/異樣型微生物等均能夠充分吸收污水中的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)維持自身的新陳代謝，從而使有機(jī)物得到分解利用;其二，當(dāng)污水依次流經(jīng)土壤段時(shí)，厭氧型微生物也能利用部分有機(jī)物質(zhì)來(lái)充當(dāng)碳源，進(jìn)而保證反硝化過程進(jìn)行。期間進(jìn)水COD變化較大，在162. 4一341.6mg / L之間，zui大濃度值出現(xiàn)在第24天，zui小濃度值出現(xiàn)在第36天，這短時(shí)間內(nèi)的COD負(fù)荷大幅度變化對(duì)去除率沒有明顯的影響，系統(tǒng)仍保持較高的去除效率。這說明了系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗污染沖擊負(fù)荷能力。

石層、多孔球形塑料層和碎石層，均為粒徑較大的顆粒填料，填料間間隙較大，有較好的滲水性，同時(shí)在曝氣條件下，復(fù)氧效果好。②層為人工選擇配比的土壤填料，厭氧條件好。①層為粗砂層，主要防止土壤的流失。所以，土壤滲濾池也可以看作由③、④和⑤層填料形成的好氧區(qū)，②層填料形成的厭氧區(qū)組成。系統(tǒng)內(nèi)部形成的微“好氧一厭氧”環(huán)境，使得系統(tǒng)具有較好的脫氮效果。由圖5和6可知，農(nóng)家樂污水中，NH獷-N和TN濃度較高，范圍分別為18. 67-37. 32 mg / L、31. 32 -54. 57 mg / L，屬于劣V類水質(zhì)。系統(tǒng)出水NH4+ -N的平均去除率高達(dá)91. 06%，且NH4+ -N去除率受進(jìn)水NH4+ -N濃度變化的影響較小，這主要是由于曝氣段的好氧環(huán)境使得多孔球形塑料填料內(nèi)部大量活躍的硝化細(xì)菌通過硝化作用吸收利用污水的NH4+ -N，同時(shí)，沸石填料對(duì)NH4+ -N具有強(qiáng)烈的離子交換和化學(xué)吸附能力。污水中的NH4+ -N在好氧區(qū)被氧化成N03- -N，繼而隨水流遷移至厭氧區(qū)，通過反硝化作用被還原為含氮?dú)怏w，土壤填料中添加的碎木屑作為厭氧微生物的碳源，保證反硝化脫氮作用的順利進(jìn)行。系統(tǒng)出水TN的平均去除率為80. 62 %，相對(duì)于NH4+ -N平均去除率偏低，這可能是因?yàn)樗ω?fù)荷較大，造成水力停留時(shí)間較短，從而使得好氧區(qū)出水中少量的N03- -N未能在厭氧區(qū)反硝化脫去。但是該系統(tǒng)出水TN的平均濃度為8. 38 mg / L，已遠(yuǎn)優(yōu)于城鎮(zhèn)污水廠污染物排放一級(jí)A類標(biāo)準(zhǔn)，因此，對(duì)于該農(nóng)家樂污水TN的去除率已經(jīng)相對(duì)較高。
對(duì)各區(qū)的熒光強(qiáng)度進(jìn)行積分,可得到各水樣中5類有機(jī)物占總有機(jī)物的百分比。將該百分比乘以各樣品的TOC 濃度,即得到各水樣中5 類有機(jī)物的含量,結(jié)果如圖7 所示。結(jié)果表明,經(jīng)過臭氧氧化處理后,出水中5 類有機(jī)物的濃度明顯降低,但是Ⅰ、Ⅱ區(qū)的芳香族蛋白質(zhì)類似物依然占據(jù)較高的比重,表明在實(shí)驗(yàn)條件下,Ⅰ、Ⅱ區(qū)的芳香族蛋白質(zhì)類似物相對(duì)難以被臭氧氧化降解。

1. 6 三維熒光光譜掃描
對(duì)水樣進(jìn)行三維熒光光譜(Hitachi F4500 型熒光光譜分析儀)掃描。掃描條件為激發(fā)光源:150-W 氙弧燈;PMT 電壓:750 V;掃描間隔:Ex = 5 nm,Em = 10 nm;采用自動(dòng)響應(yīng)時(shí)間,掃描速度為30 000 nm·min - 1 ,激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)范圍:Ex = 200 ~ 400 nm,Em = 280 ~ 550 nm,以超純水做空白對(duì)照。用Origin8. 5 軟件對(duì)掃描得到的每個(gè)發(fā)射/ 激發(fā)波長(zhǎng)下的熒光強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,將得到的三維數(shù)據(jù)矩陣作等值線圖,EEM 的積分方法參考CHEN 的熒光區(qū)域積分方法(FRI)。
由以上四個(gè)方面進(jìn)行列表，并通過驗(yàn)證，給定不同情況下的污泥生物指數(shù)(SBI)，zui后由污泥生物指數(shù)來(lái)確定活性污泥法污水處理所具有的質(zhì)量等級(jí)。優(yōu)(SBI=8～10)，良(SBI=6～7)，中等(SBI=4～5)，差(SBI=0～3)。
生活污水治理一體化設(shè)備污水處理廠的處理效果主要取決于水中的微生物。原生動(dòng)物能用來(lái)改善水質(zhì)、原生動(dòng)物門屬真核原生生物界，是單細(xì)胞的微型動(dòng)物，由原生質(zhì)和一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞核組成。原生動(dòng)物和多細(xì)胞動(dòng)物相同，具有新陳代謝、運(yùn)動(dòng)、繁殖、對(duì)外界刺激的感應(yīng)性和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性等生理功能。原生動(dòng)物個(gè)體很小，長(zhǎng)度一般在100～300 μm之間。它們都具有細(xì)胞膜。多數(shù)種屬的細(xì)胞膜結(jié)實(shí)而富有彈性，從而使原生動(dòng)物本體保持一定的體形。但也有一些種屬，例如變形蟲，只有一層極薄的原生質(zhì)膜，不能保持固定的體形。原生動(dòng)物一般具有一個(gè)或兩個(gè)以上的細(xì)胞核，其形狀多種多樣，它們?cè)谄浼?xì)胞內(nèi)產(chǎn)生形態(tài)的分化，形成了能夠執(zhí)行各項(xiàng)生命活動(dòng)和生理功能的胞器。在運(yùn)動(dòng)胞器方面有鞭毛、偽足和纖毛;在營(yíng)養(yǎng)胞器方面有胞口、胞咽和食物泡;用以排出廢料和調(diào)節(jié)滲透壓的胞器有伸縮泡等。有些種類的原生動(dòng)物的細(xì)胞膜內(nèi)分布著肌絲，具有收縮變形的功能。
1.3 分類
1981年原生動(dòng)物學(xué)會(huì)公布了原生動(dòng)物分類系統(tǒng)，其中在水處理中常見的有三類：
①肉足類，其細(xì)胞質(zhì)可伸縮變動(dòng)而形成偽足，作為運(yùn)動(dòng)和攝食的胞器，運(yùn)動(dòng)速度達(dá)3 μm/s，典型的肉足類為變形蟲屬、簡(jiǎn)便蟲屬、表殼蟲屬和鱗殼蟲屬等;

臥螺離心機(jī)：藥費(fèi)為2400元/d；電費(fèi)為199.8元/d；水費(fèi)為0元/d；則離心機(jī)的日運(yùn)行費(fèi)用為∑=2599.8元/d。
2 對(duì)帶機(jī)與離心機(jī)實(shí)際使用情況分析
本人根據(jù)自己多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和對(duì)臥螺離心機(jī)用戶的調(diào)查，對(duì)上述離心機(jī)的優(yōu)點(diǎn)——進(jìn)行考證，下面分別進(jìn)行分析：
前述第①條、第⑥條，情況確實(shí)如此。但對(duì)其余各條，筆者有不同看法。
2.2 進(jìn)科的控制問題
前述第③條：離心機(jī)可根據(jù)進(jìn)料濃度變化自動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)差和扭矩，帶機(jī)要手動(dòng)調(diào)整，事實(shí)上是因?yàn)檫M(jìn)料濃度的變化對(duì)離心機(jī)影響較大[1]，而對(duì)帶機(jī)的影響較小。機(jī)器的壽命問題
前述第⑦條：質(zhì)量好的帶機(jī)其軸承壽命都超過20a，與主機(jī)壽命差不多，濾帶確實(shí)需要常更換，濾帶一般能連續(xù)進(jìn)行2000h操作，如果間斷運(yùn)行，保養(yǎng)良好也是2－3a更換一次，不管是國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口帶機(jī)，濾帶一般都可用國(guó)產(chǎn)濾帶代替，因此更換濾帶成本并不高，而臥螺離心機(jī)目前國(guó)產(chǎn)設(shè)備較進(jìn)口設(shè)備差距較大，如果更換螺旋，必須是國(guó)外原產(chǎn)的，因此這將會(huì)帶來(lái)很多麻煩，更換成本很高。
2.6 運(yùn)行費(fèi)用的計(jì)算
在離心機(jī)廠商計(jì)算離心脫水與帶式壓濾脫水運(yùn)行費(fèi)用比較時(shí)，所采用計(jì)算方法存在很多問題，運(yùn)行成本主要包括：藥劑費(fèi)、電費(fèi)和水費(fèi)。可以首先將其水費(fèi)排除掉，因?yàn)楝F(xiàn)在帶機(jī)濾布沖洗全采用二沉地出水，是不用花錢的，其次，藥劑耗量到底帶機(jī)比離心機(jī)多多少很難說清，是有爭(zhēng)議的。筆者以某8×104t/d污水處理廠為例，對(duì)污泥處理的實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果如下：干污泥量：10t/d，含固量：0.8%（未濃縮污泥）。假設(shè)電費(fèi)0.5元／kw，藥費(fèi)60元／kg。