创新技术处理农村生活污水

　　国农村生活污水处理技术与工艺，二十多年来还在探索，研发，反复实验模仿、仿照或复制多项技术组合城市污水处理技术与工艺的应用。实际现状：由于模拟组合技术存在储多先天性技术缺陷，在应用具有“特殊性”的农村生活污水处理中不近人意。污水治理技术与工艺是多学科复杂的科学技术结合，只有依据物理学、化学、生物学、机械制造、自动化等科学原理，在实践中找出采用该项技术中发现存在的问题，技术创新，破解技术制约困境、瓶颈。农村生活污水处理的难点是他的“特殊性”“个性”，因为是水环境承载力不同、污水成份规模不同、自然环境地理条件不同、群体聚集度不同、经济水平不同、发展需求不同。总结所有问题，开发适宜中国国情的以“物理、化学法”为主体科技含量高污水处理创新技术与工艺， 高效低耗、低成本、占地面积小，工艺简单，操作自动化，5年内无需维修检修。采用该技术与工艺，二十多年安全稳定运行至今的实例工程，各项技术指标参数、数椐可用实际案例论证它的，实用性、适宜性、效益性、推广性。创国内水环境治理一项新的技术路线。
 

　　一、农村生活污水的“特殊性”“个性”
 

　　国内村镇生活污水处理技术与工艺以生物活性污泥法为主，占90%以上，工艺选择有较强的惯性复制特点。模仿组合传统城市污水处理技术与工艺本来就存在着先天性设计的技术缺陷(全国大多污水处理厂都在提标改造二次投入)，而且农村生活污水与城市生活污水有着许多不同节点，这几个不同点显示出他的“特殊性”“个性”，制约、困扰采用生化活性污泥法类型处理农村生活污水技术与工艺。农村生活污水处的“特殊性”“个性”如下：
 

　　1、污水水量：污水水量小波动大，流量时间点差异大，量小无惯性水体敏感，有时断流。流量不稳定，单元操作调整不易控制，扰乱单元运行流程，污水断流使生化系统混乱。
 

　　2、污水水质：污水水质浓度变化差异大。进入污水处理系统时不确知有机物污染因子浓度多少？如碳源的需求、溶解氧需求、曝气时间、过氧所需停留时间等因素，不能有效操作调解污水处理单元工艺参数。是造成生物活性污泥法处理污水技术与工艺效果低下主要原因之一。
 

　　3、环境温度：适宜的水体温度是决定微生物有效去除污染因子的关建，零上26-32度最佳，零至8度微生物无活性，无法繁衍，零度以下时微生物死亡，系统瘫痪。这是所有采用生物活性污泥法处理污水技术与工艺设计中先天性技术缺陷。
 

　　4、含油废水：在特定时期间段，生活污水含有超过生物法处理技术与工艺限值的动、植物油，无设除油设施，会对微生物造成致命伤害。
 

　　5、病毒污水：在发生以水为媒介的病毒，首先要消毒杀毒的同时，以生物活性污泥法处理污水中所需微生物也被杀死，设施无法运行。
 

　　6、二次污染：微生物在生化反应后，形成一部份二氧化碳、氧化亚氮、臭氧等转化为有毒气体，或生物反应过程中光化学反应形成的有毒有害气体(气溶胶)，造成二次污染。
 

　　7、缺少设施：无设综合池，无设故障池，当发生故障或设备检修时停机，在启动时需要长时间的调试才能运行污水直排。
 

　　上述几点：采用生物活性污泥法技术与工艺处理农村生活污水，由于它的“特殊性”“个性”是国内二十多年实践中所困扰侍破解的技术难题。
 

　　二、生物活性污泥法应用待破解的设计技术问题
 

　　单一的生物活性污泥法处理污水是不能处理达标排放，需多项技术与工艺的综合才能完成各类指标。我国采用该技术应用在农村生活污水处理主要类型，AO、AO2、氧化沟、MBBR、SBR、一体化污水处理等，二十多年的实践与应用，诸多方面存在着科学原理设计中的技术缺陷，主要表现在：物理构造、流体动力(CED)、生物学领域，并且相互关连紧密。在实践中找出设计中的技术缺陷如下。
 

　　1 、AO工艺： AO工艺是改良活性污泥法，由于设计的结构技术缺陷，佈水设计不科学呈线流，流体在缺氧、好氧池中物理结构净化过程中有死角，降解、分解过程中长期存在死泥、死水，降低去除率，没有设计活性泥回流设施，去除的污染物各项指标达不到国家一级A排放要求。
 

　　2、AO2工艺：为提高污染物去除率，是在AO工艺增加两个单元，占地面积增大，投资运行成本增高，该工艺受进出水水质影响因素较大，如：受到泥齢、回流污泥中溶解氧和硝酸盐氮的限制，P H、DO、温度、污泥浓度、泥齢他们相互关系紧密又相互制约，缺氧、缺氧、过氧三项不同环境条件和不同种类生物菌群的有效配合，运行调试无准确数据，凭目测经验操作，采用AO2工艺需要有良好的运维管理，否则达标率很低。
 

　　3、氧化沟工艺：工艺需要，设计的物理结构导致占地面积大，水力流体在物理构造中不能有效的完成，好氧区与缺氧区溶解氧的浓度，非常难准确加以控制，调控不当，除氮有限，除磷不起做用。当碳水化合物较低，N、P含量不平衡，PH值偏低，污泥负荷过高，溶解氧不足，温度低代谢变慢，是造成污泥澎胀主要原因。易造成泡未因素，是无设除油设施，油脂危害微生物繁衍，油量过大污泥可与油同时上浮。混合液是在一定流速沟内循环流动，流速不匀，造成污泥沉积。该工艺BOD浓度低的水质，没有处理能力，并较多的大肠杆菌散发至空中。氧化沟工艺，实践中无法达到国家㓡定的污水处理一级A排放标准，提标改造二次投资都在进行中。
 

　　4、MBBR工艺： 这是近十来年推广的一种新工艺，
 

　　(1)由于设计的物理结构、流体动力等存在技术缺陷，导致结构中存在死区，死角，供水、佈水、气水比、曝气量、流化等呈定性概念，缺㐈定量参数，流化均匀只能通过肉眼识别。单凭人为调整难度大，自控体系难度更大。
 

　　(2)悬浮载体流化过程在好氧区中，气、液、固(载体)、固(污泥)多相流，水力、流体模以难度更大，运行中难以掌握相对动态
 

　　规律。(3)筛网易堵或破损，进水条件要求高，进水大超过设计范围，造成筛网加剧磨损，SS不宜大于60mg/L。
 

　　(4)受各类技术条件与环境影响，易膜污染，膜寿命短，生物挂膜不均匀，过厚，结团，清膜麻烦，膜材料在短期内更换增加投资运维成本。
 

　　5、SBR工艺：SBR百年水环境治理技术与工艺，在实践中存在的缺点：(1)间歇周期支运行，自动化控制要求高。(2)排水时间短，需专用排水设备”滗水器“，他的质量要求高，后处理设施设备要求大。(3)污水提升水头损失较大。(4)不设初沉池易产生浮渣。(5)脱氮除磷效果不高。
 

　　6、一体化工艺：一体化污水处理设备工艺有许多种，国内采用主要有两类，将活性污泥法和生物膜法工艺设计集成化一体，在农村生活污水“特殊性”“个性”条件下，在污性污泥法与生物膜法存在先天性设计技术缺陷与待破解技术难题条件下，在设计中的物理结构不合理和流体、动力、生物生化反映之间相互关连因素不完善条件下，在实践中是达不到所设想科学目标。而且不能长期稳定运行达标排放，
 

　　在后期运行管理还会出现(1)污水处理量小费用高，(2)对环境条件适应差，水量小对环境反映敏感，防热，防冻，北方必须做防寒。(3)设备出现故障，不方便检修与更换，维修困难。(4)调试，运行调整无准确技术参数，只能用肉眼及实际经验。(5)结构设计不佳，存在死区死角的沉泥无法排出，(6)发生故障，维修换件、停运等情况下，污水长时间直排。
 

　　注：生物活性污泥法类各种技术与工艺有同一共性，受限于地理环境温度条件。用科学原理在实践中查找到国内农村生活污水处理技术问题所在，是破解技术难题的基础。
 

　　三、“物理、化学”法工艺处理村镇生活污水技术
 

　　以“物理、化学”法为主体新技术与工艺，应用在农村生活污水处理领域，可破解当今国内现实的先天性技术缺陷，设计缺陷，农村生活污水具有的“特殊性”“个性”，及自然环境地理条件、经济水平、发展需求不同等。它的设计理念，将“物理、化学”、生物学、“流体、动力”(CED)、机电一体化、土木建筑等，最佳完美精确结合，科技含量高。该技术应用二十多年在实践中达到水环境治理设计最佳效果，工艺流程简短，投资小、占地面积小、高效率，低能耗、自动化控制、连续安全稳定运行达标，无故障，5年内无需检修、维修，可随时关停，不受新时代产生的病源微生物污水影响。此技术在水环境治理领域非常适宜我 国国情，国内推广应用可开拓一新的技术路线。
 

　　技术优势如下：
 

　　1 、工艺与技术优势：“物理、化学”法污水处理工艺流程。一体化综合调解干化泥池 →高效钭管沉淀池→絮凝器(加药罐、加药泵)→气浮机(空气压缩机)→达标排放或中水回用。设计科学，将物理学、动力流体学、化学反映最佳完美组合，流程简短，各单元自动安全稳定完成功能，平均处理一吨污水只需5--20分钟，主要污染物去除率如下：cod、83、4% Bod 80%, ss、92、6%,氨氮、79%，总氮80%，磷85%，动值物油石油类95、4%，色度70%。全封闭式无二次污染，破解农村生活污水“个性”“特殊性”处理技术瓶颈，达到高标准的高效率，低投入，低能耗，自动化控制，连续运行无故障，5年内无需维修、检修，占地面积只需生物活性污泥法工艺的4份之一，运行日处理1500吨污水只需一人巡视。污水中含有各类病毒消毒时处理，效果便佳。
 

　　2、各单元技术优势 ：污水进入处理环节，各单元功能全部自动完成，各单元科学的物理结构设计，依据流体动力学、化学原理，将污水在处理过程中所需条件，流体、动态、静态、推流、稳流、纹流、化学反映、絮凝、除渣、排泥等是在一定相对稳压状况下自动完成污水处理全过程。
 

　　3、一体化综合池：一体化综合调解污泥干化池，是将格栅、、污水综合调解、污泥干化建成一体，兼用事故池。结构设计为长方形，上部建有沙滤池渗滤干化沉泥与浮渣，底部设有V型排泥沟，池内设佈水堰、上下稳流隔栅、阻流上下隔栅、将物理结构、流体动力学完美结合，完成初步沉降、ss分离，调节水质均衡，调节水量污水在均、缓、稳状态下完成单元功能。该设计模块化结构，占地面积小，节省土建投资，一池多功能，能有效去除一部份污染因子，同时也分离出大部分动植物油、石油类 。保障下单元所需条件。
 

　　4、高效钭管沉淀池：设计原理为物理重力法净化，分离比重大的SS，去除80%以上的动植物油、石油类浮油、散油，30%以上i不可溶解的cod,及重金属类污染因子等。悬浮物、浮油调解水位差自动溢出，沉淀物及污泥重力差自动排出。结构设计，长方漏斗形，内部设置(1)上下隔板、(2)佈水板、(3)钭管填料、(4)深度稳流板、(5)溢流板、侍净化流体经结构各部无死区，死角，净化区流体呈推流相对静态下完成净化全过程，净化后的水由最底部反向高位出水，保持衡定重力差，确保安全稳定功能。
 

　　5、絮凝器单元：絮凝器及强氧化单元，由加药泵、加药罐、絮凝器三部份组成，设计的技术核心絮凝器，采用管式集化学反映与絮聚一体化结构紧凑，无需动力的絮凝器。功能：(1)污水与化学试剂100%在管内迂回均匀混合，依靠重力原理，使终保持衡定自然压差。无需任何动力完成均混与絮凝过程。(2)污水与化学试剂充分混合的同时，保证化学反映时间，根据需要可调整。(3)长期无堵塞运行，采用防腐材料，有良好的抗腐性及抗老化性。(4)试剂凑加混合及化学反映全过程封闭，无二次污染。
 

　　6、气浮机单元：高科技设计的气浮机，将“物理结构”“动力流体”“化学”学原理最佳组合，在实际净化过程中取得最好效果，它的技术特点可破解当今国内多项先天性技术缺陷、技术瓶颈。设计结构长方漏斗形各部功能一体化，自动完成净化全部流程，设施小、效率高，平均处理一吨污水只需5至15分钟。技术特点：(1)均混絮凝100%待处理的污水，全部进入集合总管确保100%气浮。(2)溶
 

　　制造，只需一个高压水泵和少量的压缩空气，㓡造出5至15微米密实均匀气泡，100%气浮时全部污水呈㳶白状。(3)溶气制气造无需任何辅件，无需反冲洗，无堵塞，无故障，无需维修检修，无需部件更换。(4)超浅层净水，下部动态进水100%气浮，上部静态出水，使浮选体在相对衡定自然压差状况下，流体在相对的均匀“稳流”“缓流”“推流”静态中得以净化。(5)结构设计污水处理过程中无死区，无死角，不会产生沉泥。(6)链式自动刮渣机，稳定除渣不扰动水层，重力法自动排出大颗粒物与沉泥。(7)水体温度0至45度，污水处理效果无波动。(8)发生以水为媒介的病毒污水，消毒在处理污水效果更佳。(9)处理可生化性差和不可溶COD及重金属污染物效果无波动。(10)处理后的净水可中水回用。
 

　　7、自动控制单元： 可以手动或自动对系统各个单元进行操作，包括化学试剂的输送，空气压缩机，气浮机，刮渣机和污水泵的启停，调解和事故处理。各单元控制系统设在一个总控制柜，按工艺流程操作须序排例运行控制机关，并设总控和紧急事故开关。
 

　　结束语
 

　　高效“物理、化学法”处理污水技术与工艺，做为国内多年前开发出科技含量高新技术已应用在辽宁、新疆，辽宁锦州机务段污水处理工程案例，安全稳定连续运行二十多年。成熟技术经受住水环境治理各项条件、规则、标准要求。各项指标、数椐长期检测真实可靠，该技术与工艺应用可破解当前国内污水治理存在的先天性技术缺陷、瓶颈、难题。该技术推广，创造我国自主民族品牌的新的技术路线。
 

　　附图：

 

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