关于接触氧化+人工湿地工艺处理农村生活污水的探究

关于接触氧化+人工湿地工艺处理农村生活污水的探究

珠海市斗门区环境保护监测站广东珠海519100

摘要:在新农村建设中,农村生活污水的处理是一个大问题,必须因地制宜的选用污水处理技术来进行治理。本文在介绍农村生活污水的相关处理工艺的基础上,对采用接触氧化+人工湿地组合工艺处理生活污水进行了探究,并进行了进出水水质分析,以验证工艺的可行性,为工程应用提供参考依据。

关键词:农村污水;接触氧化;处理;设计

引言

近年来,随着农村经济的发展和农民生活水平的不断提高,农村生活用水量也大幅上升,从而带来了农村生活污水量的大幅增加。农村污水若得不到及时处理,将会污染环境,而且也严重影响着农村饮用水水源地和饮水安全,因此探究农村生活污水处理工艺至关重要。农村生活污水处理技术多种多样,主要有土壤渗滤处理工艺、生物滤池处理系统、净化槽处理系统等,其中,与其他工艺相比,接触氧化+人工湿地组合工艺具有工艺简单、出水水质好以及抗冲击负荷能力强等特点,在农村生活污水处理中取得了良好的应用效果。基于此,本文就对接触氧化+人工湿地组合工艺处理农村生活污水进行探讨,旨在为科学处理农村生活污水提供参考。

1.相关工艺介绍

1.1土壤渗滤处理工艺

该工艺是利用地表下土壤中栖息的动物、微生物、植物根系以及土壤所具有的物理、化学特性将污水净化的工程技术。该工艺面临地下水位高导致的地下水渗漏及季节影响等问题,因此运用较少。?

1.2生物滤池处理工艺

该工艺属于新型生物膜法污水处理工艺,主要由滤池、布水装置和排水系统等部分组成,当污水由上而下从长有生物膜的滤料的空隙间流过,与生物膜中的微生物充分接触时,污水中的污染物被微生物吸附并降解,从而使污水得以净化。该技术的核心是在无鼓风曝气的条件下使污水完成氧气的转移吸收并被生物膜所利用,该系统为分层组合式结构,克服了传统滤池易堵塞的缺点,可长期稳定运行。但该工艺采用自然通风,易产生臭味。

1.3净化槽处理工艺

该工艺属于生态型工艺,采用改进的AO工艺,依靠微生物(细菌和原生动物)的作用消解水中的有机污染物。其采用埋地式建设方式,占地面积小,但仅适用于单户或多户分散型污水处理。

2.接触氧化+人工湿地工艺设计

2.1工艺描述?

接触氧化+人工湿地是一种复合工艺,其工艺流程如图1所示。接触氧化法集预处理、二级处理和深度处理于一体,采用的是中小型污水处理一体化装置,它是国内外污水分散处理发展的一种趋势。其特征是池体中填充填料,污水浸没全部填料,通过曝气充氧,使氧气、污水和填料三相充分接触,填料上附着生长的微生物可有效去除水中的悬浮物、有机物、氨氮等污染物。

人工湿地是一种通过人工设计、改造而成的半生态型污水处理系统,主要由土壤基质、水生植物和微生物三部分组成。此外,人工湿地对改善环境和提高环境质量有明显的作用,它增加了植被覆盖率,保持了生物多样性,改善了生态环境。本文针对某农村污水收集治理工程进行探讨。

图1接触氧化+人工湿地工艺流程

2.2工艺设计

2.2.1粗格栅

经粗格栅去除污水中漂浮物及直径大于30mm的较大固体物质,保障后续构筑物的正常运行。该工艺采用树脂磨压复合格栅板,垂直安装。格栅宽高均为0.6m,栅间距为30mm。

2.2.2调节池

它主要调节收集污水水量、浓度。内设细格栅拦截污水中较小的垃圾杂物,避免堵塞水泵及后续的处理系统,污水经水泵提升进入厌氧池。为保证调节池有一定储水量及储水深度,调节池有效水深为1.5m,水力停留时间约6h。调节池内设置2台水泵,一用一备。

2.2.3厌氧池?

停留时间HRT约4h;污水与回流水在厌氧池混合,池中悬挂组合性填料,提高污水的可生化性并去除部分污染物。厌氧池内挂组合性填料,填料的填充量应大于55%厌氧池容积,厌氧池填料高度H=1.5m。

2.2.4接触氧化池

接触氧化池中布置新型悬挂软性生物填料,该填料具有比表面积大、启动挂膜快、脱膜更新容易、耐高负荷冲击、处理效果显著、不堵塞和不结团等优点。微生物在接触池内进行硝化作用,把氨氮氧化成硝酸盐及亚硝酸盐,同时厌氧层中的反硝化细菌可利用硝酸氮(NO3-N)并将之转化为N2从而实现同步反硝化达到脱氮的目的。

除磷主要通过以下方式来实现:(1)内部的填料能够有效地吸附不溶解性磷,具有一定的接触絮凝作用;(2)反应器内部的微生物具有一定的同化作用,能够使内部的磷同化;(3)在好氧池内聚磷菌将积贮的聚β-羟基丁酸(PHB)好氧分解,释放出的大量能量可以供聚磷菌生长繁殖,大部分磷被聚磷菌吸附,并以聚磷的形式贮积在体内,随污泥排出。

停留时间HRT约12h;CODcr和BOD容积负荷在接触氧化池中约为820gCOD/(m3填料·d)和420gBOD/(m3填料·d),水力负荷约为2.7m3/(m3填料·d)。接触氧化池内挂生物绳柔性填料,填料的填充量应大于55%好氧池容积,本设计中好氧池填料高度为H=1.5m。?

2.2.5沉淀池

污泥在沉淀池内沉淀,使泥水分离,确保出水达到排放要求。为了进一步提高去磷除氮的效果,沉淀池中的污泥部分回流,回流的污泥进入调节池后用水泵提升至厌氧池。根据调试结果来确定本工艺的污泥回流量,污泥回流量为进水量的30%~100%。

停留时间为HRT约3h,沉淀池内放置水泵一台,需要时将污泥抽入储泥池。?

2.2.6储泥池

利用污泥泵把沉淀池的泥水提升至储泥池,污泥泵在工作时会使储泥池水位上升,上清液与泥水混在一起,通过重力回流到厌氧池。起到污泥回流作用,当污水泵停止工作时起到污泥浓缩的作用。这样重复循环,污泥不断浓缩,定期用污泥车将污泥抽走,根据实际运行情况,污泥约半年清理一次。

2.2.7人工湿地

人工湿地,主要利用自然生态系统中植物、基质和微生物三者的协同作用共同来实现水质的净化作用。湿地系统是由按一定级配充填的基质/填料(改性硅藻土陶粒、石灰石、碎石、砾石等)组成,并在床表种植经过筛选的具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观且具有经

济价值的植物,构成独特的动植物生态系统。当水通过系统时,利用植物、填料、微生物的共同作用,包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解转化等,逐级过滤和吸收出水中残留污染物后达标排放或回用。

停留时间HRT不小于48h,水力负荷为0.25m3/(m2·d)。主要材料:填料自下而上采用HDPE膜(厚度2.0mm)碎石倒流层(厚度400mm)、石灰石(厚度100mm)、陶粒滤料(厚度70mm),粗砂层(厚度200mm)瓜子片(厚度400mm),可以种植美人蕉、菖蒲、灯心草、水芹、水葱等水草植物,密度为6~8株/m2。

3.进出水水质分析

根据典型的农村生活污水水质,结合本项目的实际情况,设计的进水水质如表1所示。

从表2可以得出,本项目污水处理设施,出水CODcr、BOD5、NH3-N、TP能稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准,各项指标去除率分别为92.5%,97.6%,82.9%和88.4%。随着运行时间的增长,该工艺的处理水质进一步变好,经分析,人工湿地植物生长状况逐渐变好,为根系上附着的微生物提供了良好的生存环境,有利于去除污染物。

4.结语

总之,开展农村环境保护工作,加强污水治理力度,是提高农民生活条件,保证人民身体健康的需要。实践表明,接触氧化+人工湿地组合工艺在农村生活污水处理中,可以有效去除COD、NH3-N、TN、TP等污染因子,去除率均达到80%,出水可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。此外,采用该工艺不仅有效解决了生活污水治理问题,而且也明显改善了农村环境,并提高了农村环境质量,在农村污水治理方面具有良好的发展前景,值得推广应用。

参考文献:

[1]朱柳峰,陈洽群.接触氧化+人工湿地在农村污水中应用[J].农业科技与信息,2016(21):64-66.

[2]江伟.生物接触氧化+人工湿地组合工艺处理农村生活污水[J].上海水务,2017(2):54-56.

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