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村鎮(zhèn)生活污水脫氮除磷工藝

2021-08-03 17:30:42 2

  我國村鎮(zhèn)人口眾多,但基礎(chǔ)設(shè)施卻相對落后,污水收集和處理設(shè)施的不完善,使得生活污水未經(jīng)處理或處理不達(dá)標(biāo)排放,對水環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。未經(jīng)處理的生活污水中含有大量的氮磷物質(zhì),這些污水進(jìn)入河流后,會污染水環(huán)境,導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化,影響水體自凈能力,破壞水生態(tài)平衡。因此,對村鎮(zhèn)生活污水進(jìn)行有效收集并選擇合適的處理工藝,具有十分重要的意義。

  1、村鎮(zhèn)生活污水的特點

  村鎮(zhèn)生活污水具有以下方面的特點:(1)生活污水排放點較為分散;(2)污染范圍廣;(3)生活污水排放時間相較集中,早晨、中午和傍晚是生活污水集中排放時間;(4)污水水質(zhì)和水量存在時間差異性,高峰段的污水排放量是平常的2~8倍。

  村鎮(zhèn)生活污水中主要包含以下幾種污染物質(zhì):一是氨基酸;二是碳水化合物;三是脂肪;四是氮磷。村鎮(zhèn)生活污水一般不含有毒物質(zhì),而氮磷含量較多,因此,需要將脫氮除磷作為重點工作內(nèi)容。

  2、村鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)施排放標(biāo)準(zhǔn)

  2018年9月,住建部和生態(tài)環(huán)境保護(hù)部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快制定地方農(nóng)村生活污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)的通知》,首次從國家層面明確農(nóng)村生活污水處理排放要求,要求各地加快制定地方農(nóng)村生活污水處理排放標(biāo)準(zhǔn),《通知》給出了制定農(nóng)村污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)的一些基本原則,同時要求各省地方農(nóng)村生活污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)原則上于2019年6月底前制定完成。

  目前關(guān)于地方農(nóng)村污水處理標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)正式發(fā)布或征求意見的省市有北京、寧夏、河南、北京、天津、山東、福建、湖南、陜西等。未制定標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)參考《城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)》中的水質(zhì)指標(biāo)執(zhí)行。

  3、村鎮(zhèn)生活污水脫氮除磷工藝原理及應(yīng)用

  現(xiàn)階段,國內(nèi)村鎮(zhèn)污水處理設(shè)施常用的污水工藝主要有以下幾種:(1)AO-人工濕地工藝;(2)A2/O-人工濕地改良工藝;(3)厭氧濾池-氧化塘-生態(tài)溝渠工藝;(4)MBR(膜生物反應(yīng)器)工藝。本文接下來會對這幾種常見的脫氮除磷工藝進(jìn)行對比分析,說明其原理及適應(yīng)范圍。

  3.1 A/O人工濕地工藝

  這種脫氮除磷工藝的原理為在普通A/O工藝的基礎(chǔ)上,通過人工濕地處理工藝的使用,使脫氮除磷效果增強(qiáng)。A/O工藝的組成部分包括缺氧和好氧。在實際應(yīng)用過程中,污水和污泥會在同一時間內(nèi)流入到缺氧池之中,好氧池內(nèi)已經(jīng)發(fā)生完全反應(yīng)的硝化液也會隨之進(jìn)入缺氧池,由于缺氧池中含有一定量的反硝化細(xì)菌,這些細(xì)菌會在缺氧狀態(tài)下,對污水中的氮磷物質(zhì)進(jìn)行利用,并將其作為碳源,然后與回流至缺氧池的硝化液進(jìn)行還原反應(yīng),釋放生活污水中的氮氣,最終實現(xiàn)脫氮除磷的目的。之后,混合液會流入好氧池,促使污水中的有機(jī)物質(zhì)發(fā)生硝化、氧化和氨化反應(yīng)。

  所謂的人工濕地系統(tǒng)指的是人為建造的濕地,人工濕地處理污水的原理為將具有較強(qiáng)去污能力的植物種植于特定的填料上,并以此為基礎(chǔ),完成生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建,這個生態(tài)系統(tǒng)由填料以及附著于填料上的微生物和植物構(gòu)成,當(dāng)污水流經(jīng)這些填料時,填料會對污水進(jìn)行過濾,并吸收污水中的氮磷物質(zhì),實現(xiàn)脫氮除磷的目的。

  在應(yīng)用這種脫氮除磷工藝時,需要對地勢進(jìn)行考慮,究其原因,主要是這種處理工藝要求收納水體具有較低的水位,以確保處理的污水能夠自行流出,生活污水處理規(guī)模應(yīng)控制在200m3/d。

  3.2 A2/O-人工濕地改良工藝

  這種污水處理工藝是在A2/O脫氮除磷改良工藝基礎(chǔ)上加入人工濕地而形成的。傳統(tǒng)的A2/O脫氮除磷工藝由三個部分組成,分別為厭氧區(qū)域、缺氧區(qū)域和好氧區(qū)域,而改良后的工藝在缺氧和厭氧之間增加了預(yù)缺氧區(qū)域,生活污水的回流污泥會在進(jìn)入預(yù)缺氧區(qū)后與原始生活污水相融合,這樣一來,就會大量消耗回流污泥中的溶解氧,從而使厭氧區(qū)的不利影響得到改善,提高氮磷的除去效率。與此同時,改良后的工藝還對原有工藝的優(yōu)勢進(jìn)行了保留,好氧區(qū)的污水在進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)后,會與反硝化細(xì)菌產(chǎn)生反應(yīng),污水中的氮物質(zhì)會被分解為氮氣,從而使脫氮除磷效果得到強(qiáng)化。

  在應(yīng)用這種脫氮除磷工藝時,可以將水質(zhì)情況作為依據(jù),根據(jù)水質(zhì)的不同,對污水在各區(qū)域的停留時間進(jìn)行控制,這樣一來,方能保證工藝的應(yīng)用效果。丁會請等的研究結(jié)果表明,利用這種工藝處理污水,處理后的污水,其水質(zhì)與一級A標(biāo)準(zhǔn)相符。

  3.3 厭氧濾池-氧化塘-生態(tài)渠溝工藝

  在應(yīng)用此工藝時,污水首先進(jìn)入的區(qū)域就是厭氧區(qū),而厭氧區(qū)會截留污水中的大部分有機(jī)物,這些有機(jī)物會在厭氧條件下發(fā)酵,最后成為性質(zhì)穩(wěn)定的雜質(zhì)沉積于底端。之后,處理后的污水會流入氧化塘,污水中的有機(jī)物會在氧化塘中被進(jìn)一步分解。經(jīng)過氧化塘處理后的污水,最后會匯聚到生態(tài)溝渠,生態(tài)溝渠中種植著大量的水生植物,這些水生植物會對生活污水中的氮磷進(jìn)行充分吸收,繼而實現(xiàn)脫氮除磷的目的。

  這種工藝是生物污水治理工藝和生態(tài)工藝相結(jié)合的產(chǎn)物,在應(yīng)用過程中,需要借助地勢,促使生活污水可以自然流經(jīng)各個處理區(qū)域,以節(jié)省污水治理成本,提高污水治理的效率。村鎮(zhèn)可以將沼氣池改造為厭氧濾池,并在其中投放一些填料,為微生物生長依附創(chuàng)造有利的條件。同時,還需將魚塘改造為氧化塘,生態(tài)渠溝則可以利用排水渠溝。并在渠溝中種植一些具有較強(qiáng)除污能力的植物,確保工藝應(yīng)用效果的充分實現(xiàn)。

  這種脫氮除磷工藝在具有溝渠和魚塘的村鎮(zhèn)尤為適用,但需要將污水治理規(guī)??刂圃?00m3/d以下。

  3.4 MBR(膜生物反應(yīng)器)工藝

  膜生物反應(yīng)器工藝是新型污水處理工藝的一種,這種污水處理工藝集生物處理技術(shù)和膜分離技術(shù)于一體,將其應(yīng)用于農(nóng)村污水處理之中,可以取得良好的應(yīng)用效果。該工藝通過膜組件的使用,對傳統(tǒng)活性污泥的二沉池進(jìn)行替代,使固液分離效率得到了顯著提升,并且膜組件還具有截留作用,能夠讓曝氣池的活性污泥濃度和特效菌始終保持在較高的濃度,生活反映速率因此而提升,同時這種污水處理工藝,可以適應(yīng)進(jìn)水負(fù)荷的多種變化,具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力。

  目前,A2O-MBR工藝在寧夏地區(qū)的村鎮(zhèn)多有應(yīng)用。與傳統(tǒng)生物脫氮工藝相比,這種集生物處理技術(shù)和膜分離技術(shù)于一體的膜生物反應(yīng)器工藝,不僅具有脫氮作用,還能清除污水中的磷。

  A2O-MBR工藝中具有兩段回流,膜池的混合液回流至缺氧池是第一段回流,這一段回流可以實現(xiàn)反硝化脫氮;缺氧池的混合液回流至厭氧池是第二段回流,這段回流可以實現(xiàn)厭氧釋磷。A2O-MBR工藝與傳統(tǒng)的A2O工藝相比,具有更高的脫氮除磷效率,究其原因,主要是該工藝中的MLSS濃度較高,且能夠延長污水和污泥的停留時間。

  4、結(jié)論

  在社會主義新農(nóng)村發(fā)展建設(shè)的背景下,如何解決農(nóng)村生活污水問題十分重要。想要對農(nóng)村污水進(jìn)行高效處理,需要立足于實際,根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況,選擇簡單、合理、便于管理且可行性高的污水處理工藝。為此,污水處理必須將脫氮除磷作為基準(zhǔn)點,通過創(chuàng)新方式,改進(jìn)傳統(tǒng)污水處理工藝,提高污水處理質(zhì)量。(來源:寧夏潔思環(huán)??萍加邢薰?,寧夏中科精科檢測技術(shù)有限公司)

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