摘要:目前可用于农村污水处理的工艺很多,根据地域不同、运营管理单位不同、出水水质要求不同等因素,市场主导工艺有接触氧化及改良工艺、MBBR工艺、MBR及改良工艺、生物转盘及改良工艺等,每一种工艺都有其使用条件,针对广东为代表的南方城市,生物转盘工艺有其独特的使用优势。
关键词: 农村污处理 生物转盘 设计参数
治理环境污染,维护生态平衡是我国社会主义现代化建设的一个基本国策。全国农村环境综合整治“十三五”规划明确提出,建立健全农村环保长效机制,区域内建制村的环境不断改善,确保已建农村环保设施长期稳定运行。引导、示范和带动全国更多建制村开展环境综合整治。全国农村饮用水水源地保护得到加强,农村生活污水和垃圾处理、畜禽养殖污染防治水平显著提高,农村人居环境明显改善,农村环境监管能力和农民群众环保意识明显增强。生活污水未得到有效处理,生活污水、农业非点源污水通过暗沟明渠,直接排入河流,不但对群众健康及人居环境产生不良影响,而且威胁着周边水系饮用水的安全,同时严重影响了当地环境卫生。广东省省委省政府提出在2017年提前实现全面建成小康社会,实现我国第二个“百年目标”,而环境质量的改善则是全面建成小康社会目标的需求,减少污水对地下水的污染及污水直接排放对河道的污染,使农村的生态环境得到改善显得至关重要。
1.南方农村污水水量、水质特点
农村生活污水除了洗涤、沐浴用水、厨房炊事用水、厕所冲洗用水及人畜粪便产生的污水外,还有家庭清洁、生活垃圾堆放渗滤而产生的污水,而且随着农村经济的发展,村民生活方式的改变,生活污水的来源会越来越多。污水处理设施进水污染物浓度的高低决定污水处理工艺流程的选择,与污水处理厂的基建投资和运行费用密切相关。
农村除了小城镇外,一般的村庄人口居住比较分散,水量也相对较少,故而产生的生活污水量也比较少;农村的居民生活规律都比较接近,所以生活污水的排放在早晨、中午、下午都有个高峰段,而晚上的排放量就比较少;农村生活污水排放量早晚比白天大。夜间排水量小,甚至可能断流,水量变化明显,即无水排放呈不连续状态,具有变化幅度大的特点。
a量小且分散,排放系数低。农村居民人均用水量明显低于城市居民,目前中国城镇人均用水量为180-250L/d,农村为90-150L/d,因此与城市生活污水相比,农村生活污水的量较小。分布与村民分散居住相似,排放途径一般直接泼洒于地面或由家里的明渠排放后流到地表。
b成分复杂,可生化性强。农村生活污水不同时段呈现出不同的水质,可生化性好。一般不含重金属和有毒有害物质(但随着人们生活水平的提高,部分生活污水中可能含有重金属和有毒有害物质)。但含有较多的合成洗涤剂以及病毒、细菌、寄生虫卵等。
c间歇排放,呈现规律性。村民生活规律比较接近,一天中上午、中午、下午都有一个排放高峰时段。但早晚水量变化明显,呈现出早晚比白天排放量大,夜间排水量小,甚至可能断流的特点,具有变化幅度大的特点。
d来源广泛。除了洗涤、沐浴用水、厨房炊事用水、厕所冲洗用水及人畜类便产生的污水外,还有家庭清洁、生活垃圾堆放渗滤而产生的污水,而且随着农村经济的发展,村民生活方式的改变,生活污水的来源会越来越多。
生活污水主要来自农家的厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、淋浴排水及其他排水等,因此生活污水主要含纤维素,淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等有机类物质,还含有氮、磷等无机盐类。
新建农村污水处理设施进、出水水质符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级B标准:CODcr≤50mg/L,BOD5≤10mg/L,SS ≤10mg/L,TN≤15mg/L,NH3-N≤5(8)mg/L,TP ≤0.5mg/L。
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2.主要设计参数说明
1)调节池结构类型为全地下钢筋混凝土结构,设计停留时间为8-12h,常规设计与格栅池合建,且为全地下结构,配套格栅1套,过栅流速取 V=0.6m/s~0.7m/s,过栅损失取Δh=200mm,材质为不锈钢,配套污水提升泵,设备型式为抗堵塞潜水排污泵,控制方式由可编程控制或人工控制。配套潜水搅拌机,壳体为不锈钢304,
2)初沉厌氧池采用全地下钢筋混凝土结构,合建。初沉池表面负荷取q=2.0m3/m2•h,停留时间HRT取2h,配套中心导流筒、出水堰板、出水槽等设备。厌氧池停留时间取2.05h左右,配套搅拌机壳体为不锈钢304。厌氧池考虑封闭除臭,除臭封闭设备采用氟碳纤膜或玻璃钢,配套钢骨架。
3)生物转盘为本工程核心生化处理工段,在生物转盘系统内主要去除有机污染物,并有效的脱氮和部分的除磷,设计生物转盘常采用成套设备化机械设备。
水力负荷取Nq=0.045m3/m2•d左右,面积负荷取Na=5.436g/m2•d左右
氨氮负荷取q=0.906gN/m2•d左右,盘片材质为聚丙烯共聚物,转轴材质为无缝中空碳钢管,轴承采用瑞典SKF知名品牌产品,包含轴承防护罩、减速机防护罩、生化区盘片防护罩为玻璃钢材质,配套控制系统,包括控制面板配备软起动装置、变压器、接触器、预热控制器、报警器及电源指示。配套回流泵,回流泵采用抗堵塞潜污泵。
4)深度处理系统包括一体化絮凝沉淀设备和无动力过滤装置,其中:一体化絮凝沉淀设备主要功能为将生化转盘出水进行固液分离;无动力过滤装置主要功能为进一步去除细小颗粒,保证出水水质。通常采用钢制成套设备结构(内衬防腐)。
絮凝沉淀成套设备表面负荷取q=2.0m3/m2•h左右,无动力过滤系统设计滤速取V=4m3/m2•h左右,
5)消毒工艺通常爱用管式紫外线消毒器,设备承压 0.6Mpa,材质 304不锈钢
灯管使用寿命大于1 0 0 0 00 小时,功率N=1.1kW,箱体形式下机箱。
6)自初沉池和二沉池的剩余污泥,作为污泥脱水机房储泥池,以获得均匀的污泥浓度,确保脱水机的正常运行。污泥脱水药剂投加按照PAM最大投加量2mg/L,浓度为2‰,PAC最大投加量30mg/L,浓度为10%
污泥脱水机选用叠螺式污泥脱水机,出泥含水率ρ80%控制方式由可编程控制或人工控制。配套水平无轴螺旋输送机和倾斜无轴螺旋输送机,材质为不锈钢
7)综合设备间主要功能区包括办公室、值班室、配电间等,设计采用柱下独立基础,地上框架结构
3.结论
生物转盘技术应用于南方地区农村污水治理条件较为成熟,设计过程中主要参数的选取一定要考虑实际运行的稳定。工艺设计过程中与核心工艺配合的预处理工艺、后处理工艺须根据出水水质标准进行搭配。生物转盘盘片面积的计算宜结合规范及经验曲线确定。配套电机的选取须考虑轴长、扭矩、挂膜不均引起的重量不均等因素。核心工艺段须考虑水量不均情况下的稳定运行,应考虑流量调节措施。
参考文献:
1《排水工程》(下)张杰-2000
2《三废处理工程技术手册》聂永丰 - 2000
3《生物转盘处理有机废水的研究》李雪峰 -2006
4《水污染控制工程》缪应祺 - 2002
5《水污染控制工程》王小文 - 2002
6《生物转盘水处理实验设备的设计制作》单立志;施汉昌;王锐-2007
7《生物转盘同步去除化学需氧量和氮的实验研究》李芳等-2012
8《生物转盘结构及组合工艺在污水中的应用研究》李刚-2006
论文作者:邱信苗
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/3
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