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農(nóng)村無動(dòng)力污水處理裝置
閱讀：1206 發(fā)布時(shí)間：2019-12-5農(nóng)村無動(dòng)力污水處理裝置
好氧塘
原理：好氧塘內(nèi)有機(jī)物的降解過程，實(shí)質(zhì)上是溶解性有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物和固態(tài)有機(jī)物——細(xì)菌與藻類細(xì)胞的過程,。 好氧細(xì)菌利用水中的氧,，通過好氧代謝氧化分解有機(jī)污染物，使成為無機(jī)物CO2,、NH4+,、和PO43-、并合成新的細(xì)菌細(xì)胞,。而藻類則利用好氧細(xì)菌所提供的二氧化碳,、無機(jī)營養(yǎng)物以及水，借助于光能合成有機(jī)物,，形成新的藻類細(xì)胞,，釋放出氧，從而又為好氧細(xì)菌提供代謝過程中所需的氧,。在好氧塘中,，藻是生產(chǎn)者，好氧細(xì)菌是分解者,。此外,，好氧塘中存在的浮游動(dòng)物以細(xì)菌、藻類和有機(jī)碎屑為食物,，是初級(jí)消費(fèi)者,。生產(chǎn)者、分解者和消費(fèi)者,，與塘水共同組成一個(gè)水生態(tài)系統(tǒng),，完成系統(tǒng)中物質(zhì)與能量的循環(huán)和傳遞，從而使進(jìn)塘的污水得到凈化。
塘中的藻類,，除在其光合作用中為污水的好氧降解提供溶解氧以外,，還能去除污水中的氮、磷營養(yǎng)物質(zhì),，并能吸附一些有機(jī)質(zhì),。
藻類光合作用使塘水的溶解氧和pH值呈晝夜變化。白晝,，藻類光合作用釋放的氧,，超過細(xì)菌降解有機(jī)物的需氧量，此時(shí)塘水的溶解氧濃度很高,，可達(dá)到飽和狀態(tài),。夜間，藻類停止光合作用,，且由于生物的呼吸消耗氧,，水中的溶解氧濃度下降，凌晨時(shí)達(dá)到低,。陽光再照射后,，溶解氧再逐漸上升。好氧塘的pH值與水中CO2濃度有關(guān),，受塘水中碳酸鹽系統(tǒng)的CO2平衡關(guān)系影響,。
白天，藻類光合作用使CO2降低,，pH值上升,。夜間，藻類停止光合作用,，細(xì)菌降解有機(jī)物的代謝沒有中止,，CO2累積,，pH值下降,。
好氧塘的分類：
①高負(fù)荷好氧塘：有機(jī)負(fù)荷較高，HRT（Hydraulic Retention Time水力停留時(shí)間）較短,，塘水的深度較淺,。出水中藻類含量高。
②普通好氧塘：有機(jī)負(fù)荷比前者低,，水力停留時(shí)間較長,。以處理污水為主要目的，起二級(jí)處理作用,。
③深度處理好氧塘：有機(jī)負(fù)荷較低,，水力停留時(shí)間也短。其目的是在二級(jí)處理系統(tǒng)之后，進(jìn)行深度處理,。
優(yōu)點(diǎn)：①投資省,。②管理方便。③水力停留時(shí)間較短,，降解有機(jī)物的速率很快,，處理程度高。
缺點(diǎn)：①池容大,，占地面積多,。②處理水中含有大量的藻類，需要對(duì)出水進(jìn)行除藻處理,。③對(duì)細(xì)菌的去除效果較差,。
適用條件：適用于去除營養(yǎng)物，處理溶解性有機(jī)物,；由于處理效果較好,，多用于串聯(lián)在其他穩(wěn)定塘后做進(jìn)一步處理，處理二級(jí)處理后的出水,。
（4）曝氣塘
原理：不是依靠自然凈化過程為主,，而是采用人工補(bǔ)給方式供氧，通常是在塘面上安裝曝氣機(jī),。實(shí)際上是介于活性污泥法中的延時(shí)曝氣法與穩(wěn)定塘之間的一種工藝,。
曝氣塘可以分為以下兩種類型：
①*混合曝氣塘（或稱好氧曝氣塘）。
②部分混合曝氣塘（或稱兼性曝氣塘）,。
優(yōu)點(diǎn)：①體積小,，占地省,；水力停留時(shí)間短,。②無臭味。③處理程度高,；耐沖擊負(fù)荷較強(qiáng),。
缺點(diǎn)：①運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高。②由于采用了人工曝氣,，所以容易起泡沫,，出水中含固體物質(zhì)高。
適用條件：適用于處理城市污水與工業(yè)廢水,。
厭氧生物處理
原理：厭氧生物處理的原理為兩階段理論,，即第yi階段是發(fā)酵階段，也稱產(chǎn)酸階段或酸性發(fā)酵階段,，發(fā)酵細(xì)菌以廢水中的有機(jī)物為底物,，發(fā)生水解和酸化反應(yīng),，將有機(jī)物降解為以脂肪酸、醇類,、二氧化碳和氫氣等為主的產(chǎn)物,。第二階段是產(chǎn)甲烷階段，也稱堿性發(fā)酵階段,，產(chǎn)甲烷菌利用第yi階段的產(chǎn)物脂肪酸,、醇類、二氧化碳和氫氣等為底物,，終將其轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳,。
優(yōu)點(diǎn)：a厭氧生物處理可以產(chǎn)生生物能，污泥消化和有機(jī)廢水的厭氧發(fā)酵可以產(chǎn)生沼氣,，沼氣可作為能源利用,。(2)節(jié)省動(dòng)力消耗。厭氧生物處理過程中,，細(xì)菌分解有機(jī)物是營無分子氧呼吸,，故不必給系統(tǒng)提供氧氣。(3)厭氧消化對(duì)某些能降解的有機(jī)物有較好的降解能力,。(4)對(duì)N,、P的需求量低，這是因?yàn)閰捬跆幚砗铣傻募?xì)胞數(shù)很少,，遠(yuǎn)低于好氧處理過程合成的細(xì)胞數(shù),。(5)厭氧處理產(chǎn)生的污泥量少，這是因?yàn)閰捬踅到鈺r(shí)只有少部分有機(jī)物被同化為細(xì)胞,，絕大多數(shù)被轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳,。
缺點(diǎn)：a運(yùn)行管理復(fù)雜，產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌性質(zhì)不同,，要保持兩大類群的平衡,，要對(duì)運(yùn)行進(jìn)行嚴(yán)格管理。(2)厭氧法啟動(dòng)周期長,，因?yàn)閰捬跎锸来芷陂L,，增長速率低，污泥增長緩慢,。(3)采用厭氧消化不能去除廢水中的N,、P,。(4)衛(wèi)生條件差,，廢水中一般含有硫酸鹽，厭氧條件下會(huì)產(chǎn)生硫化氫氣體,，散發(fā)出臭氣,，影響環(huán)境衛(wèi)生,。(5)厭氧處理對(duì)有機(jī)物的去除不*，一般單獨(dú)對(duì)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行厭氧處理不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),，故厭氧處理必須和好氧處理相結(jié)合,。
常用的過濾介質(zhì)有石英砂、無煙煤和石榴石等,。在過濾過程中濾料同時(shí)對(duì)懸浮物進(jìn)行物理截留,、沉降和吸附等作用。過濾的效果取決于濾料孔徑的大小,、濾料層的厚度,、 過濾速度及污水的性質(zhì)等因素。
當(dāng)廢水自上而下流過粒狀濾料層時(shí),，位徑較大的懸浮顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中,，從而使此層濾料空隙越來越小，逐漸形成一層主要由被截留的團(tuán)體顆粒構(gòu)成的濾膜,， 并由它起主要的過濾作用,。這種作用屬于阻力截留或篩濾作用。
農(nóng)村無動(dòng)力污水處理裝置廢水通過濾料層時(shí),，眾多的濾料表面提供了巨大的可供懸浮物沉降的有效面積,，形成無數(shù)的小 “沉淀池”，懸浮物極易在此沉降下來,。這種作用屬于重力 沉降,。
由于濾料具有巨大的表面積，它與懸浮物之間有明顯的物理吸附作用,。此外,，砂粒在水中常常帶有表面負(fù)電荷，能吸附帶正電荷的鐵,、鋁等肢體,，從而在濾料表面形成帶正電荷的薄膜，并進(jìn)而吸附帶負(fù)電荷的膠土和多種有機(jī)物等膠體,，在砂粒上發(fā)生接觸絮凝,。
(2)沉淀法：沉淀法是利用污水中的懸浮物和水的相對(duì)密度不同的原理， 借助重力沉降作用使懸浮物從水中分離出來,。根據(jù)水中懸浮顆粒的濃度及絮凝特性(即彼此帖結(jié)聚團(tuán)的能力)可分為四種：
1) 分離沉降(或自由沉降)：在沉淀過程中,，顆粒之間互不聚合，單獨(dú)進(jìn)行沉降,。顆位只受到本身在水中的重力和水流阻力的作用,，其形狀、 尺寸,、 質(zhì)量均不改變,，下降速度也不改變,。
2)混凝沉淀(或稱作絮凝沉降)：混凝沉降是指在混凝劑的作用下，使廢水中的膠體和細(xì)微懸浮物凝聚為具有可分離性的絮凝體,，然后采用重力沉降予以分離去除,。混凝沉淀的特點(diǎn)是在沉淀過程中,，顆粒接觸碰撞而互相聚集形成較大絮體,，因此顆粒的尺寸和質(zhì)量均會(huì)隨深度的增加而增大，其沉速也隨深度 而增加,。
常用的無機(jī)混凝劑有硫酸鋁,、硫酸亞鐵、三氯化鐵及聚合鋁;常用的有機(jī)絮凝劑有聚丙烯酷膠等,，還可采用助凝劑如水玻璃,、石灰等 。
3)區(qū)域沉降(又稱擁擠沉降,、成層沉降)：當(dāng)廢水中懸浮物含量較高時(shí),，顆粒間的距離較小，其間的聚合力能使其集合成為一個(gè)整體,，并一同下沉,，而顆粒相互間的位置不發(fā)生變動(dòng)，因此澄清水和混水間有一明顯的分界面,，逐漸向下移動(dòng),，此類沉降稱為區(qū)域沉降。加高濁度水的沉淀池和二次沉淀池中的沉降(在沉降中后期)多屬此類,。
4)壓縮沉淀：當(dāng)懸浮液中的懸浮固體濃度很高時(shí),，顆粒互相接觸,、擠壓,，在上層顆粒的重力作用下，下層顆粒間隙中的水被擠出,，顆粒群體被壓縮,。壓縮沉淀發(fā)生在沉淀池底部的污泥斗或污泥濃縮池中，進(jìn)行得很緩慢,。依據(jù)水中懸浮性物質(zhì)的性質(zhì)不同,，設(shè)有沉砂池和沉淀池兩種設(shè)備。
沉淀池
沉砂池用于除去水中砂粒,、煤渣等相對(duì)密度較大的元機(jī)顆粒物,。沉砂池一般設(shè)在污水處理裝置前，以防止處理污水的其他機(jī)械設(shè)備受到磨損,。
沉淀池是利用重力的作用使懸浮性雜質(zhì)與水分離,。它可以分離直徑為20～100μ,m以上的顆粒,。根據(jù)沉淀池內(nèi)的水流方向,，可將其分為平流式,、輻流式和豎流式三種。
①平流式沉淀池：廢水從池一端流人,，按水平方向在池內(nèi)流動(dòng),，水中懸浮物逐漸沉向池底，澄清水從另一端溢出,。
②輻流式沉淀池：池子多為圓形,，直徑較大，一般在20～30m以上,，適用于大型水處理廠,。原水經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入中心筒后，通過筒壁上的孔口和外圍的環(huán)形穿孔擋板,，沿徑向呈輻射狀流向沉淀池周邊,。由于過水?dāng)嗝娌粩嘣龃螅魉僦饾u變小,，顆粒沉降下來,，澄清水從其周圍溢出匯入集水槽排出。
③豎流式沉淀池：截面多為圓形,，也有方形和多角形的,。水由中心管的下口流入池中，通過反射板的阻攔向四周分布于整個(gè)水平斷面上,，緩緩向上流動(dòng),。沉速超過上升流速的顆粒則沉到污泥斗，澄清后的水由四周的埋口溢出池外,。
在污水處理與利用的方法中,，沉淀(或上浮)法常常作為其他處理方法前的預(yù)處理。如用生物處理法處理,、污水時(shí),，一般需事先經(jīng)過預(yù)沉池去除大部分懸浮物質(zhì)，以減少生化處理時(shí)的負(fù)荷,，而經(jīng)生物處理后的出水仍要經(jīng)過二次沉淀池的處理,，進(jìn)行泥水分離以保證出水水質(zhì)。
(3)浮選法：將空氣通人污水中,，并以微小氣泡形式從水中析出成為載體,，污水中相對(duì)密度接近于水的微小顆粒狀的污染物質(zhì)(如乳化油等)附在氣泡上，并隨氣泡上升到水面,，然后用機(jī)械的方法撇除,，從而使污水中的污染物質(zhì)得以從污水中分離出來,。
疏水性的物質(zhì)易氣浮，而親水性的物質(zhì)不易氣浮,。因此有時(shí)為了提高氣浮效率,，需向污水中加入浮選劑改變污染物的表面特性，使某些親水性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷晕镔|(zhì),，然后氣浮除去,，這種方法稱為“浮選”。