美麗鄉(xiāng)村生活污水處理裝置
生物脫氮除磷機(jī)理、作用條件和工藝選擇
生物脫氮除磷工藝一般都是除碳、脫氮和除磷三種流程的有機(jī)組合。除碳是利用細(xì)菌在有氧的條件下將有機(jī)物分解為二氧化碳和水的過(guò)程。在有充足的氧和生物量的條件下，除碳的過(guò)程可以很順利的進(jìn)行。《排放標(biāo)準(zhǔn)》中氮和磷的控制指標(biāo)分為氨氮、總氮和總磷。總氮包括有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。
在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中，根據(jù)受納水體的要求和其它一些實(shí)際情況，生物除磷脫氮工藝可以分成以下幾個(gè)層次：
①去除有機(jī)物、氨氮，對(duì)總氮無(wú)要求：可以采用生物硝化工藝，采用延時(shí)曝氣。
②去除有機(jī)物和總氮：因要去除總氮，應(yīng)采用生物硝化和反硝化工藝，需要在好氧反應(yīng)池前增設(shè)一個(gè)缺氧段，將好氧池中的硝酸鹽混合液回流到缺氧段，保證在缺氧的條件下，將硝酸鹽反硝化成氮?dú)狻?/span>
③去除有機(jī)物、氨氮、有機(jī)氮和總磷：應(yīng)采用除磷的硝化工藝，在好氧反應(yīng)地前增設(shè)一個(gè)厭氧段，在厭氧段內(nèi)完成磷的釋放，在好氧段內(nèi)實(shí)現(xiàn)磷的超量吸收、有機(jī)物的氧化、有機(jī)氮及氨氮的硝化。
④去除有機(jī)物、總氮和總磷：應(yīng)采用*的生物除磷脫氮工藝，在好氧反應(yīng)池前既要增設(shè)一個(gè)厭氧段又要增設(shè)一個(gè)缺氧段，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)生物除磷脫氮。
中小城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)脫氮除磷工藝
中小城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)脫氮除磷工藝選擇的主要影響因素包括：進(jìn)水水質(zhì)濃度和對(duì)出水水質(zhì)的要求、工藝流程長(zhǎng)短、占地面積、建設(shè)投資、能耗和運(yùn)行管理等。當(dāng)然，出水水質(zhì)好、流程短、占地面積小、能耗低、投資少、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單的脫氮除磷工藝是工藝發(fā)展的總趨勢(shì)，我們需要根據(jù)污水處理廠(chǎng)的實(shí)際情況，認(rèn)真比選，終選擇出符合實(shí)際的，好的工藝。
由上述脫氮除磷機(jī)理分析，我們可以看出脫氮過(guò)程和除磷過(guò)程之間相互限制：脫氮*，意味著因大量的結(jié)合態(tài)氧進(jìn)入?yún)捬醭厥钩姿璧?的厭氧環(huán)境受到破壞，除磷受限;磷的去除通過(guò)排放剩余污泥實(shí)現(xiàn)，SRT小，剩余污泥排放量多，在污泥含磷量一定的情況下，除磷量也就越多，而生物硝化工藝卻需要較低的負(fù)荷，較長(zhǎng)的泥齡，因此硝化受到影響，進(jìn)而影響脫氮效果。
生物脫氮除磷工藝主要有A/O工藝、A2/O工藝、氧化溝、SBR工藝、BIOLAK等從活性污泥法派生出來(lái)的工藝，均可實(shí)現(xiàn)除碳、脫氮和除磷三種流程的組合，都是比較實(shí)用的除磷脫氮工藝。
SBR衍生工藝
SBR工藝因其操作靈活性，使之易于引入脫氮除磷過(guò)程，通過(guò)調(diào)整運(yùn)行周期以及控制各工序時(shí)間的長(zhǎng)短，來(lái)達(dá)到脫氮除磷的目的。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，常規(guī)SBR工藝往往因投資和占地面積等因素，限制其被采納，但其衍生工藝因在具備SBR工藝優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，又克服其缺點(diǎn)而將脫氮除磷的作用充分發(fā)揮出來(lái)而更具優(yōu)勢(shì)。
SBR衍生工藝有CAST工藝、ICEAS工藝、DAT-IAT工藝和UNITANK工藝等。ICEAS工藝和DAT-IAT工藝均采用連續(xù)進(jìn)水方式，使進(jìn)水的控制系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單，但是因主反應(yīng)區(qū)前面缺乏一個(gè)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(yùn)行費(fèi)用偏高。因此，適合小城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)的SBR工藝非CAST工藝莫屬。
CAST工藝是在主反應(yīng)區(qū)前設(shè)置預(yù)反應(yīng)區(qū)，在預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，從主反應(yīng)區(qū)回流的污泥與進(jìn)水混合，不僅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而且加速對(duì)溶解性底物的去除也對(duì)難降解有機(jī)物起到良好的水解作用，同時(shí)可使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放。預(yù)反應(yīng)區(qū)還有效的抑制絲狀菌的大量繁殖，克服污泥膨脹，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
CAST工藝具有出水水質(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)、污泥活性好、投資和占地面積小、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。但CAST工藝的設(shè)備和容積利用率不高。
氧化溝工藝
通過(guò)文獻(xiàn)獲悉，我國(guó)中小城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)建設(shè)應(yīng)用奧貝爾氧化溝工藝多。奧貝爾氧化溝擁有*的3層溝渠結(jié)構(gòu)，通過(guò)制溝渠內(nèi)的溶解氧量，保持較大的溶解氧梯度，形成厭氧-缺氧-好氧的環(huán)境達(dá)到脫氮除磷的目的。在實(shí)際應(yīng)用中，我所從事的公司中小城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)建設(shè)多采用改良型卡魯賽爾氧化溝，即在卡魯賽爾氧化溝的主體結(jié)構(gòu)之前增設(shè)厭氧池和缺氧池，結(jié)合A2/O工藝和氧化溝優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到良好的出水水質(zhì)。
卡魯賽爾氧化溝中的曝氣設(shè)備有采用表曝裝置如倒傘曝氣機(jī)，也有采用微孔曝氣頭，推流器或攪拌機(jī)推動(dòng)水體流動(dòng)的。具體采用哪種組合，需在實(shí)際應(yīng)用中通過(guò)計(jì)算權(quán)衡才能確定。
水解酸化工藝與單獨(dú)的厭氧或好氧工藝相比,具有以下特點(diǎn):
1. 由于在厭氧階段可大幅度地去除廢水中懸浮物或有機(jī)物, 其后續(xù)好氧處理工藝的污泥量可得到有效地減少, 從而設(shè)備容積也可縮小。有報(bào)道, 在實(shí)踐中, 厭氧- 好氧工藝的總?cè)莘e不到單獨(dú)好氧工藝的一半;
2. 厭氧工藝的產(chǎn)泥量遠(yuǎn)低于好氧工藝(僅為好氧工藝的1/ 10～1/ 6) ,并已高度礦化,易于處理。同時(shí)其后續(xù)的好氧處理所產(chǎn)生的剩余污泥必要時(shí)可回流至厭氧段, 以增加厭氧段的污泥濃度同時(shí)減少污泥的處理量;
3. 厭氧工藝可對(duì)進(jìn)水負(fù)荷的變化起緩沖作用,從而為好氧處理創(chuàng)造較為穩(wěn)定的進(jìn)水條件;
4. 厭氧處理運(yùn)行費(fèi)用低, 且其對(duì)廢水中有機(jī)物的去除亦可節(jié)省好氧段的需氧量, 從而節(jié)省整體工藝的運(yùn)行費(fèi)用;
5. 重要的是當(dāng)將厭氧控制在水解酸化階段時(shí), 可為好氧工藝提供優(yōu)良的進(jìn)水水質(zhì)(即提高廢水的可生化性) 條件,提高好氧處理的效能,同時(shí)可利用產(chǎn)酸菌種類(lèi)多、生長(zhǎng)快及對(duì)環(huán)境條件適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn),以利于運(yùn)行條件的控制和縮小處理設(shè)施的容積。
物理處理法
通過(guò)物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態(tài)的污染物（包括油膜和油珠）的廢水處理法，可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。以熱交換原理為基礎(chǔ)的處理法也屬于物理處理法。
美麗鄉(xiāng)村生活污水處理裝置化學(xué)處理法
通過(guò)化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來(lái)分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的廢水處理法。在化學(xué)處理法中，以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理單元是：混凝、中和、氧化還原等；而以傳質(zhì)作用為基礎(chǔ)的處理單元?jiǎng)t有：萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透等。后兩種處理單元又合稱(chēng)為膜分離技術(shù)。其中運(yùn)用傳質(zhì)作用的處理單元既具有化學(xué)作用，又有與之相關(guān)的物理作用，所以也可從化學(xué)處理法中分出來(lái) ，成為另一類(lèi)處理方法，稱(chēng)為物理化學(xué)法。
生物處理法
通過(guò)微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)污染物，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無(wú)害的物質(zhì)的廢水處理法。根據(jù)作用微生物的不同，生物處理法又可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類(lèi)型。廢水生物處理廣泛使用的是需氧生物處理法，按傳統(tǒng)，需氧生物處理法又分為活性污泥法和生物膜法兩類(lèi)。活性污泥法本身就是一種處理單元，它有多種運(yùn)行方式。屬于生物膜法的處理設(shè)備有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化池以及近發(fā)展起來(lái)的生物流化床等。生物氧化塘法又稱(chēng)自然生物處理法 。厭氧生物處理法，又名生物還原處理法，主要用于處理高濃度有機(jī)廢水和污泥。使用的處理設(shè)備主要為消化池。
特殊方法：生物接觸氧化法
用生物接觸氧化法處理廢水，即用生物接觸氧化工藝在生物反應(yīng)池內(nèi)充填填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒(méi)全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。在填料上布滿(mǎn)生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝的作用下，污水中有機(jī)污染物得到去除，污水得到凈化。后,處理過(guò)的廢水排入生物接觸氧化處理系統(tǒng)與生活污水混合后進(jìn)行處理,氯消毒后達(dá)標(biāo)排放。生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣對(duì)污水進(jìn)行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動(dòng)狀態(tài)，以保證污水同浸沒(méi)在污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷,這種曝氣裝置稱(chēng)謂鼓風(fēng)曝氣。
化學(xué)強(qiáng)化生物除磷污水處理工藝
污水處理過(guò)程中，我國(guó)的主要河流和湖泊由于受磷污染，富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，國(guó)家環(huán)保局為控制磷污染，對(duì)磷排放制定了比較嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。化學(xué)強(qiáng)化生物除磷污水處理工藝以除去污水中有機(jī)污染物和各種形態(tài)的磷為主，此污水處理工藝將化學(xué)除磷和生物除磷一體化，通過(guò)厭氧消化生物系統(tǒng)中活性污泥產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)酸，作為聚磷菌生長(zhǎng)的基質(zhì)或稱(chēng)之為營(yíng)養(yǎng)物，使聚磷菌在活性污泥中選擇性增殖，并將其回流到生物系統(tǒng)中，使生物污水處理系統(tǒng)工作在除磷狀態(tài)；同時(shí)污泥在厭氧條件下產(chǎn)生的磷釋放，通過(guò)化學(xué)除磷消除。這是一種市政污水處理工藝技術(shù)，滿(mǎn)足了我國(guó)現(xiàn)階段，為解決水體富營(yíng)養(yǎng)化，需要在常規(guī)二級(jí)污水處理基礎(chǔ)上進(jìn)一步除磷的要求。
