农村社区地埋式污水处理设备

农村社区地埋式污水处理设备

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沉砂池是采用物理法将砂粒从污水中沉淀分离出来的一个预处理单元，其作用是从污水中分离出相对密度大于1.5且粒径为0.2mm以上的颗粒物质，主要包括无机性的砂粒、砾石和少量密度较大的**性颗粒如果核皮、种籽等。沉砂池一般设置在提升设备和处理设备之前，以保护水泵和管道免受磨损，防止后续污水构筑物的堵塞和污泥处理构筑物容积的缩小，同时可以减少活性污泥中无机物的成分，提高活性污泥的活性。平流式沉砂池实际上是一个比入流渠道和出流渠道宽而深的渠道，当污水流过时，由于过水断面增大，水流速度下降，污水中夹带的无机颗粒在重力的作用下下沉，从而达到分离水中无机颗粒的目的。曝气沉砂池是在长方形水池的一侧通入空气，是污水旋流运动，流速从周边到中心逐渐减小，砂粒在池底的集砂槽中与水分离，污水中**物和从砂粒上冲刷下来的污泥仍成悬浮状态，随着水流进入后面的处理构筑物。曝气沉砂池的优点是除砂效率稳定，受进水流量变化的影响较小。曝气沉沙池的停留时间一般为1-3min，若兼有预曝气的作用，可延长池深，是停留时间达到15-30min。
沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物，是污水处理中应用较广泛的处理单元之一，可用于污水的一级处理、生物处理的后处理以及深度处理。按水流方向划分，沉淀池可分为平流式、辐流式和竖流式三种。沉淀池包括进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区五个部分。进水区和出水区的作用是使水流均匀的流过沉淀池，避免短流和减少紊流对沉淀产生的不利影响，同时减少死水区，提高沉淀池的容积利用率；沉淀区也称澄清区，即沉淀池的工作区，是可沉淀颗粒与污水分离的区域；沉泥区是污泥贮存、浓缩和排出的区域；缓冲区则是分割沉淀区和污泥区的水层区域，保证已经沉淀的颗粒不因水流搅动而再行浮起。平流式沉淀池表面形状一般为长方形，水流在进水区经过消能和整流进入沉淀区后，缓慢水平流动，水中可沉悬浮物逐渐沉向池底，沉淀区出水溢过堰口，通过出水槽排出池外。其基本要求如下：平流式沉淀池的长度多为30-50m，池宽多为5-10m，沉淀区有效水深一般不**过3m，多为2.5-3m。为保证水流在池内的均匀分布，一般长宽比不小于4，长深比为8-12。采用机械刮泥时，在沉淀池的进水端设有污泥斗，池底的纵向污泥斗坡度不能小于0.01，一般为0.01-0.02.刮泥机的行进速度不能大于1.2m/min，一般为0.6-0.8m/min。

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水平流速是只水流在池内流动的速度，平流式沉淀池作为初沉池时，较大水平流速为7mm/s，表面负荷为1-3m3/（m2＊h） ；作为二沉池时，较大水平流速为5mm/s。入口要有整流措施，常用的入流方式有溢流堰-穿孔整流墙（板）式、底孔入流-挡板组合式、淹没孔入流-挡板组合式和淹没孔入流-穿孔整流墙（板）组合式等四种。使用穿孔整流墙时整流墙上的开孔总面积为过水断面的6%-20%，孔口处流速为0.15-0.2m/s，孔口应当作为渐扩形状。在进出口处均应设置挡板，高出水面0.1-0.15m。进口出挡板淹没深度不应小于0.25m，一般为0.5-1m；出口出挡板淹没深度一般为0.3-0.4m。进口处挡板距进水口0.5-1.0m，出口出挡板距出水堰板0.25-0.5m。平流式沉淀池容积较小时，可使用穿孔管排泥。穿孔管大多布置在集泥斗内，也可布置在水平池底上。沉淀池采用多斗排泥时，泥斗平面呈方形或近似方形的矩形，排数一般不能**过两排。大型平流式沉淀池一般都设置刮泥机，将池底污泥从出水端刮向进水端的污泥斗，同时将浮渣刮向出水端的集渣槽。平流式沉淀池非机械排泥时缓冲层高度为0.5m，使用机械排泥时缓冲层上缘应高出刮泥板0.3m。
竖流式沉淀池池体呈圆形或方形，污水从中心管的进口进入池中，通过反射板的阻拦向四周分布于整个水平断面上，缓慢向**动。沉降速度大于水流上升速度的悬浮颗粒下沉到污泥斗中，上清液则由池**四周的出水堰口溢流到池外。竖流式沉淀池基本要求如下：为保证池内水流的自下而上垂直流动、防止水流呈辐流状态，圆池的直径或方形的边长与沉淀区有效水深的比值一般不大于3，池子的直径一般为4-7m，较大不**过10m。圆池直径或方形池边长D≤7m时，沉淀出水沿周边出水；≥7m时，应增加辐射式集水支渠。水流在竖流式沉淀池内的上升流速为0.5-1mm/s，沉淀时间为1-1.5h。中心管内的流速一般应大于100mm/s，其下出口处设喇叭口或反射板。反射板底距泥面至少0.3m，喇叭口直径及高度均为中心管直径的1.35倍，反射板直径为喇叭口直径的1.3倍，反射板表面与水平面的倾角为17°。

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喇叭口下沿距反射板表面的缝隙高度为0.25-0.5m，作为初沉池时缝隙中的水流速度应不大于30mm/s，作为二沉池时缝隙中的水流速度应不大于20mm/s。锥形贮泥斗的倾角为45°-60°，排泥管直径不能小于200mm，排泥管口与池底的距离小于0.2m，敞口的排泥管上端**出水面不能小于0.4m。浮渣挡板淹没深度0.3-0.4m，高出水面0.1-0.25m，距集水槽0.25-0.5m。射流曝气法与其它曝气方法的区别在于其核心设备射流曝气器。射流曝气法的优点: (1)射流曝气器混合搅拌作用强,具有较高的的充氧能力、氧利用率和氧动力转移效率。(2)构造简单、工作可靠、运转灵活、便于调节、不易堵塞、易维修管理。(3)当采用自吸式射流曝气器时,可取消鼓风机,消除噪音污染。

在射流曝气器喉管内,由于射流的紊动及能量交换作用,形成了剧烈的混掺现象, 不仅在瞬间( 10- 2s)完成氧从气相向液相中的转移,而且射流曝气的工作水流是进水和回流污泥的混合液或曝气池混合液,因此在混合液内迅速地进行着泥(微生物) - 水(**物) - 气(溶解氧)三者间的传质与生化反应,这是一个在特定条件下发生的快速生物反应与三相间传质的综合过程 。(5)提高了污泥的活性,基质降解常数较其它活性污泥法高。(6)所需曝气时间短,土建投资省,运转费用低,占地面积小。国外用射流曝气技术作为废水生化处理可以追溯到20世纪40年代。1947年美国的DOW 化学公司将射流曝气法用于规模为1. 85 ×105 m3 / d的含酚废水处理厂,布置了724只射流器,采用压力供气,工作介质为二沉池出水或曝气池混合液。20世纪五六十年代,射流曝气法在国外应用得更多,并逐渐成为继鼓风曝气和机械曝气后的第3类曝气法 。

膜生物反应器是将膜分离技术和生物处理技术直接相结合，几乎能将所有的微生物截留在生物反应器中，这使反应器中的生物污泥浓度较高，理论上污泥泥龄可以无限长，使出水的**污染物含量降到较低，较有效地去除氨氮，对难降解的工业废水也非常有效。膜过滤作用使出水清澈透明，无悬浮物，可直接回用。尤其是将中空纤维膜直接淹没在生物反应器水下而构成的淹没式中空膜生物床，能耗较低、体积较小、构造简单、运行方便。一体化的中空膜生物床可取代混凝、沉淀、过滤、吸附、消毒等多项处理工艺，同样获得高质量出水水质，因此它的研究更受重视。 膜生物反应器的开发除了涉及生物处理理论和膜过滤理论问题外，真正能开发成产品的关键 是如何克服膜的污染和堵塞，使膜能长时间维持较大的通量，即在保持正常通量的情况下，尽量能延长膜的寿命；同时要降低曝气量，以减少工艺的电力消耗。

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射流器采用文丘里喷嘴, 工作水泵出水通过射流器的喷嘴,随着喷嘴直径变小,液体以较高的速度从喷嘴喷射出来,高速流动的液体穿过吸气室进入喉管,在喉管形成局部真空,通过导气管吸入(或压入)的大量空气进入喉管后, 在喷水压力的作用下被分割成大量微小的气泡, 与水形成混合体。气液混合体通过扩散管向外排出, 其速度减慢, 压力增强,形成强力喷射流,对废水搅拌充氧。气泡经多次切割,喷射扰动后, 变成无数的细小气泡, 其表面积很大,使空气中的氧更易快速溶解于水中。由于气泡直径小,上升速度缓慢,从而延长了大气中氧气溶解于水的时间,促使废水和氧气充分混合接触,氧化废水中的还原性物质,杀灭大部分还原菌和其它一些厌氧菌,进而达到处理废水的目的。
射流曝气作为一种曝气充氧方法, 它的作用不仅仅是作为一种气泡扩散充氧装置(如鼓风曝气中的各种空气扩散装置) , 也不能单纯看作是一种机械曝气设备,而是介于两者之间,利用气泡扩散和水力剪切两个作用达到曝气和混合的目的。实际上,在活性污泥法废水处理系统中,由于通常采用废水与活性污泥的混合物作为工作介质, 当吸入(或压入)空气后在射流器的喉管内发生相当剧烈的混合作用。这一混合作用一方面进行着气- 液- 固(活性污泥) 之间的紊动扩散与能量交换及气-液- 固三相间的转移过程, 还有更加**的是发生在被高速剧烈紊动“切割”得非常细微的气泡、活性污泥的微小颗粒以及废水(液相)中**物这三者之间的生物学上的作用。因此, 要评价射流曝气用于活性污泥法的作用,如果仅仅作为曝气充氧装置来理解就没有充分反映这一综合过程的全部机理。生物活性炭是一种去除微量**物的有效方法,其实质是生物降解与炭的物理吸附两者的协调作用。王占生等以生物活性炭理论为基础,选用廉价的多孔性物质或惰性物质(比如陶粒或炉渣等)来代替活性炭的一种新型工艺———颗粒填料生物接触氧化法,在城市污水深度处理中已经得到了成功的应用 。应用生物活性炭工艺处理小区生活污水二级出水,可以使较终出水COD 降至30 mg/ L 左右,BOD、SS、色度等也可达到回用要求。与传统的混凝、澄清、过滤工艺相比,该工艺工程投资略高,但运行费用较低。