① 污水形成原因
所謂污水,是指受一定污染的來自生活和產所排出的水,由於污染源的不同,所產生的污水性質也不完全同,按照不同污染性質,污水一般掃為以下類型:
1、生活污水
生活污水是人類在日常生活中使用過的,並被生活廢料所污染的水。其水質、水量隨季節而變化,一般夏季用水相對較多,濃度低;冬季相應量少,濃度高。生活污水一般不含有毒物質,但是它有適合微生物繁殖的條件,含有大量的病原體,從衛生角度來看有一定的危害性。
2、工業廢水
工業廢水是在工礦生產活動中產生的廢水。工業廢水可分為生產污水與生產廢水。生產污水是指在生產過程中形成、並被生產原料、半成品或成品等原料所污染,也包括熱污染(指生產過程中產生的、水溫超過60℃的水);生產廢水是指在生產過程中形成,但未直接參與生產工藝、未被生產原料、半成品或成品等原料所污染或只是溫度少有上升的水。生產污水需要進行凈化處理;生產廢水不需要凈化處理或僅需做簡單的處理,如冷卻處理。生活污水與生產污水的混合污水稱為城市污水。
3、初期雨水
被污染的雨水主要是指初期雨水。由於初期雨水沖刷了地表的各種污染物,污染程度很高,故宜作凈化處理。
4、水體受污染的原因:
人類生產活動造成的水體污染中,工業引起的水體污染最嚴重。如工業廢水,它含污染物多,成分復雜,不僅在水中不易凈化,而且處理也比較困難。
工業廢水,是工業污染引起水體污染的最重要的原因。它占工業排出的污染物的大部分。工業廢水所含的污染物因工廠種類不同而千差萬別,即使是同類工廠,生產過程不同,其所含污染物的質和量也不一樣。工業除了排出的廢水直接注入水體引起污染外,固體廢物和廢氣也會污染水體。
農業污染首先是由於耕作或開荒使土地表面疏鬆,在土壤和地形還未穩定時降雨,大量泥沙流入水中,增加水中的懸浮物。
還有一個重要原因是近年來農葯、化肥的使用量日益增多,而使用的農葯和化肥只有少量附著或被吸收,其餘絕大部分殘留在土壤和漂浮在大氣中,通過降雨,經過地表徑流的沖刷進入地表水和滲入地表水形成污染。
城市污染源是因城市人口集中,城市生活污水、垃圾和廢氣引起水體污染造成的。城市污染源對水體的污染主要是生活污水,它是人們日常生活中產生的各種污水的混合液,其中包括廚房、洗滌房、浴室和廁所排出的污水。
世界上僅城市地區一年排出的工業和生活廢水就多達500立方公里,而每一滴污水將污染數倍乃至數十倍的水體。
5、主要污染物
1)、病原體污染物
生活污水、畜禽飼養場污水以及製革、洗毛、屠宰業和醫院等排出的廢水,常含有各種病原體,如病毒、病菌、寄生蟲。水體受到病原體的污染會傳播疾病,如血吸蟲病、霍亂、傷寒、痢疾、病毒性肝炎等。歷史上流行的瘟疫,有的就是水媒型傳染病。如1848年和1854年英國兩次霍亂流行,死亡萬餘人;1892年德國漢堡霍亂流行,死亡750餘人,均是水污染引起的。
受病原體污染後的水體,微生物激增,其中許多是致病菌、病蟲卵和病毒,它們往往與其他細菌和大腸桿菌共存,所以通常規定用細菌總數和大腸桿菌指數及菌值數為病原體污染的直接指標。病原體污染的特點是:(1)數量大;(2)分布廣;(3)存活時間較長;(4)繁殖速度快;(5)易產生抗葯性,很難絕滅;(6)傳統的二級生化污水處理及加氯消毒後,某些病原微生物、病毒仍能大量存活。常見的混凝、沉澱、過濾、消毒處理能夠去除水中99%以上病毒,如出水濁度大於0.5度時,仍會伴隨病毒的穿透。病原體污染物可通過多種途徑進入水體,一旦條件適合,就會引起人體疾病。
2)、耗氧污染物
在生活污水、食品加工和造紙等工業廢水中,含有碳水化合物、蛋白質、油脂、木質素等有機物質。這些物質以懸浮或溶解狀態存在於污水中,可通過微生物的生物化學作用而分解。在其分解過程中需要消耗氧氣,因而被稱為耗氧污染物。這種污染物可造成水中溶解氧減少,影響魚類和其他水生生物的生長。水中溶解氧耗盡後,有機物進行厭氧分解,產生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣味,使水質進一步惡化。水體中有機物成分非常復雜,耗氧有機物濃度常用單位體積水中耗氧物質生化分解過程中所消耗的氧量表示,即以生化需氧量(BOD)表示。一般用20℃時,五天生化需氧量(BOD5)表示。
3)、植物營養物
植物營養物主要指氮、磷等能刺激藻類及水草生長、干擾水質凈化,使BOD5升高的物質。水體中營養物質過量所造成的"富營養化"對於湖泊及流動緩慢的水體所造成的危害已成為水源保護的嚴重問題。
富營養化(eutrophication)是指在人類活動的影響下,生物所需的氮、磷等營養物質大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體,引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖,水體溶解氧量下降,水質惡化,魚類及其他生物大量死亡的現象。在自然條件下,湖泊也會從貧營養狀態過渡到富營養狀態,沉積物不斷增多,先變為沼澤,後變為陸地。這種自然過程非常緩慢,常需幾千年甚至上萬年。而人為排放含營養物質的工業廢水和生活污水所引起的水體富營養化現象,可以在短期內出現。
植物營養物質的來源廣、數量大,有生活污水(有機質、洗滌劑)、農業(化肥、農家肥)、工業廢水、垃圾等。每人每天帶進污水中的氮約50g。生活污水中的磷主要來源於洗滌廢水,而施入農田的化肥有50%~80%流入江河、湖海和地下水體中。天然水體中磷和氮(特別是磷)的含量在一定程度上是浮游生物生長的控制因素。當大量氮、磷植物營養物質排入水體後,促使某些生物(如藻類)急劇繁殖生長,生長周期變短。藻類及其他浮游生物死亡後被需氧生物分解,不斷消耗水中的溶解氧,或被厭氧微生物所分解,不斷產生硫化氫等氣體,使水質惡化,造成魚類和其他水生生物的大量死亡。藻類及其他浮游生物殘體在腐爛過程中,又把生物所需的氮、磷等營養物質釋放到水中,供新的一代藻類等生物利用。因此,水體富營養化後,即使切斷外界營養物質的來源,也很難自凈和恢復到正常水平。水體富養化嚴重時,湖泊可被某些繁生植物及其殘骸淤塞,成為沼澤甚至乾地。局部海區可變成"死海",或出現"赤潮"現象。
常用氮、磷含量,生產率(O2)及葉綠素-α作為水體富營養化程度的指標。防治富營養化,必須控制進入水體的氮、磷含量。
4)、有毒污染物
有毒污染物指的是進入生物體後累積到一定數量能使體液和組織發生生化和生理功能的變化,引起暫時或持久的病理狀態,甚至危及生命的物質。如重金屬和難分解的有機污染物等。污染物的毒性與攝入機體內的數量有密切關系。同一污染物的毒性也與它的存在形態有密切關系。價態或形態不同,其毒性可以有很大的差異。如Cr(Ⅵ)的毒性比Cr(Ⅲ)大;As(Ⅲ)的毒性比As(Ⅴ)大;甲基汞的毒性比無機汞大得多。另外污染物的毒性還與若干綜合效應有密切關系。從傳統毒理學來看,有毒污染物對生物的綜合效應有三種:(1)相加作用,即兩種以上毒物共存時,其總效果大致是各成分效果之和。(2)協同作用,即兩種以上毒物共存時,一種成分能促進另一種成分毒性急劇增加。如銅、鋅共存時,其毒性為它們單獨存在時的8倍。(3)拮抗作用,兩種以上的毒物共存時,其毒性可以抵消一部分或大部分。如鋅可以抑制鎘的毒性;又如在一定條件下硒對汞能產生拮抗作用。總之,除考慮有毒污染物的含量外,還須考慮它的存在形態和綜合效應,這樣才能全面深入地了解污染物對水質及人體健康的影響。
有毒污染物主要有以下幾類:(1)重金屬。如汞、鎘、鉻、鉛、釩、鈷、鋇等,其中汞、鎘、鉛危害較大;砷、硒和鈹的毒性也較大。重金屬在自然界中一般不易消失,它們能通過食物鏈而被富集;這類物質除直接作用於人體引起疾病外,某些金屬還可能促進慢性病的發展。(2)無機陰離子,主要是NO2-、F-、CN-離子。NO2-是致癌物質。劇毒物質氰化物主要來自工業廢水排放。(3)有機農葯、多氯聯苯。目前世界上有機農葯大約6000種,常用的大約有200多種。農葯噴在農田中,經淋溶等作用進入水體,產生污染作用。有機農葯可分為有機磷農葯和有機氯農葯。有機磷農葯的毒性雖大,但一般容易降解,積累性不強,因而對生態系統的影響不明顯;而絕大多數的有機氯農葯,毒性大,幾乎不降解,積累性甚高,對生態系統有顯著影響。多氯聯苯(PCB)是聯苯分子中一部分氫或全部氫被氯取代後所形成的各種異構體混合物的總稱。
多氯聯苯劇毒,脂溶性大,易被生物吸收,化學性質十分穩定,難以和酸、鹼、氧化劑等作用,有高度耐熱性,在1000~1400℃高溫下才能完全分解,因而在水體和生物中很難降解。(4)致癌物質。致癌物質大體分三類:稠環芳香烴(PAHs),如3,4-苯並芘等;雜環化合物,如黃麴黴素等;芳香胺類,如甲、乙苯胺,聯苯胺等。(5)一般有機物質。如酚類化合物就有2000多種,最簡單的是苯酚,均為高毒性物質;腈類化合物也有毒性,其中丙烯腈的環境影響最為注目。
5)、石油類污染物
石油污染是水體污染的重要類型之一,特別在河口、近海水域更為突出。排入海洋的石油估計每年高達數百萬噸至上千萬噸,約佔世界石油總產量的千分之五。石油污染物主要來自工業排放,清洗石油運輸船隻的船艙、機件及發生意外事故、海上採油等均可造成石油污染。而油船事故屬於爆炸性的集中污染源,危害是毀滅性的。
石油是烷烴、烯烴和芳香烴的混合物,進入水體後的危害是多方面的。如在水上形成油膜,能阻礙水體復氧作用,油類粘附在魚鰓上,可使魚窒息;粘附在藻類、浮游生物上,可使它們死亡。油類會抑制水鳥產卵和孵化,嚴重時使鳥類大量死亡。石油污染還能使水產品質量降低。
6)、放射性污染物
放射性污染是放射性物質進入水體後造成的。放射性污染物主要來源於核動力工廠排出的冷卻水,向海洋投棄的放射性廢物,核爆炸降落到水體的散落物,核動力船舶事故泄漏的核燃料;開采、提煉和使用放射性物質時,如果處理不當,也會造成放射性污染。水體中的放射性污染物可以附著在生物體表面,也可以進入生物體蓄積起來,還可通過食物鏈對人產生內照射。
水中主要的天然放射性元素有40K、238U、286Ra、210Po、14C、氚等。目前,在世界任何海區幾乎都能測出90Sr、137Cs。
7)、酸、鹼、鹽無機污染物
各種酸、鹼、鹽等無機物進入水體(酸、鹼中和生成鹽,它們與水體中某些礦物相互作用產生某些鹽類),使淡水資源的礦化度提高,影響各種用水水質。鹽污染主要來自生活污水和工礦廢水以及某些工業廢渣。另外,由於酸雨規模日益擴大,造成土壤酸化、地下水礦化度增高。
水體中無機鹽增加能提高水的滲透壓,對淡水生物、植物生長產生不良影響。在鹽鹼化地區,地面水、地下水中的鹽將對土壤質量產生更大影響。
8)、熱污染
熱污染是一種能量污染,它是工礦企業向水體排放高溫廢水造成的。一些熱電廠及各種工業過程中的冷卻水,若不採取措施,直接排放到水體中,均可使水溫升高,水中化學反應、生化反應的速度隨之加快,使某些有毒物質(如氰化物、重金屬離子等)的毒性提高,溶解氧減少,影響魚類的生存和繁殖,加速某些細菌的繁殖,助長水草叢生,厭氣發酵,惡臭。
魚類生長都有一個最佳的水溫區間。水溫過高或過低都不適合魚類生長,甚至會導致死亡。不同魚類對水溫的適應性也是不同的。如熱帶魚適於15~32℃,溫帶魚適於10~22℃,寒帶魚適於2~10℃的范圍。又如鱒魚雖在24℃的水中生活,但其繁殖溫度則要低於14℃。一般水生生物能夠生活的水溫上限是33~35℃。
除了上述八類污染物以外,洗滌劑等表面活性劑對水環境的主要危害在於使水產生泡沫,阻止了空氣與水接觸而降低溶解氧,同時由於有機物的生化降解耗用水中溶解氧而導致水體缺氧。高濃度表面活性劑對微生物有明顯毒性。
水體污染的例子很多,如京杭大運河(杭州段)兩岸有許多工廠,每天均有大量廢水排入運河,使水體中固體懸浮物、有機物、重金屬(Zn,Cd,Pb,Cu等)及酚、氰化物等含量大大超過地面水標准,有的超過幾十倍,使水體處於厭氧的還原狀態,烏黑發臭,魚蝦絕跡,不能用於生活、農業等用水;水體自凈能力差,若不治理,並控制污染源,水體污染還會進一步擴大。
水環境中的污染物,總體上可劃分為無機污染物和有機污染物兩大類。在水環境化學中較為重要的,研究得較多的污染物是重金屬和有機物。我國水污染化學研究始於70年代,從重金屬、耗氧有機物、DDT、六六六等農葯污染開始,目前研究的重點已轉向有機污染物,特別是難降解有機物,因其在環境中的存留期長,容易沿食物鏈(網)傳遞積累(富集),威脅生物生長和人體健康,因而日益受到人們重視。本章著重介紹重金屬和有機污染物在水體中遷移轉化的環境化學行為。
6、污染物進入水體後的運動過程
污染物進入水體後立即發生各種運動。下面以海洋為例作一簡介,其他水體的情況,可以類推。
海洋中生活著各種各樣的水生動物和植物。生物與水、生物與生物之間進行著復雜的物質和能量的交換,從數量上保持著一種動態的平衡關系。但在人類活動的影響下,這種平衡遭到了破壞。當人類向水中排放污染物時,一些有益的水生生物會中毒死亡,而一些耐污的水生生物會加劇繁殖,大量消耗溶解在水中的氧氣,使有益的水生生物因缺氧被迫遷棲他處,或者死亡。特別是有些有毒元素,既難溶於水又易在生物體內累積,對人類造成極大的傷害。如汞在水中的含量是很低的,但在水生生物體內的含量卻很高,在魚體內的含量又高得出奇。假定水體中汞的濃度為,水生生物中的底棲生物(指生活在水體底泥中的小生物)體內汞的濃度為700,而魚體內汞的濃度高達860。由此可見,當水體被污染後,一方面導致生物與水、生物與生物之間的平衡受到破壞,另一方面一些有毒物質不斷轉移和富集,最後危及人類自身的健康和生命。
7、水體污染對人體健康的影響
1)、水體污染的危害是多方面的,這里簡單介紹一下水體污染對人體健康的影響
(1)、引起急性和慢性中毒。水體受有毒有害化學物質污染後,通過飲水或食物鏈便可能造成中毒。著名的水俁病、痛痛病是由水體污染引起的。
(2)、致癌作用。某些有致癌作用的化學物質如砷、鉻、鎳、鈹、苯胺、苯並(a)芘和其他多環芳烴、鹵代烴污染水體後,可被懸浮物、底泥吸附,也可在水生生物體內積累,長期飲用含有這類物質的水,或食用體內蓄積有這類物質的生物(如魚類)就可能誘發癌症。
(3)、發生以水為媒介的傳染病。人畜糞便等生物污染物污染水體,可能引起細菌性腸道傳染病如傷寒、痢疾、腸炎、霍亂等;腸道內常見病毒如脊髓灰質類病毒、柯薩奇病毒、傳染性肝炎病毒等,皆可通過水體污染引起相應的傳染病。1989年上海的"甲肝事件",就是由水體污染引起的。在發展中國家,每年約有6000萬人死於腹瀉,其中大部分是兒童。
(4)、間接影響。水體污染後,常可引起水的感官性狀惡化,如某些污染物在一定濃度下,對人的健康雖無直接危害,但可使水發生異臭、異色,呈現泡沫和油膜等,妨礙水體的正常利用。銅、鋅、鎳等物質在一定濃度下能抑制微生物的生長和繁殖,從而影響水中有機物的分解和生物氧化,使水體自凈能力下降,影響水體的衛生狀況。
(5)、水體污染既可嚴重危害生態系統,還可造成嚴重的經濟損失。
2)、主要污染物的影響
(1)、鉛: 對腎臟、神經系統造成危害,對兒童具高毒性,致癌性已被證實
(2)、鎘: 對腎臟有急性之傷害
(3)、砷: 對皮膚、神經系統等造成危害,致癌性已被證實
(4)、汞: 對人體的傷害極大,傷害主要器官為腎臟、中樞神經系統
(5)、硒: 高濃度會危害肌肉及神經系統
(6)、亞硝酸鹽: 造成心血管方面疾病,嬰兒的影響最為明顯(藍嬰症),具致癌性
(7)、總三鹵甲烷: 以氯仿對健康的影響最大,致癌性方面最常發生的是膀光癌
(8)、三氯乙烯(有機物): 吸入過多會降低中樞神經、心臟功能,長期暴露對肝臟有害
(9)四氯化碳(有機物): 對人體健康有廣泛影響,具致癌性,對肝臟、腎臟功能影響極大
8、污水水質指標
污水水質指標一般分為物理、化學、生物三大類。
1)、物理性指標
溫度、色度、嗅和味、固體物質
固體物質的三種存在形態:懸浮的、膠體的、溶解的。固體物質用。總固體量(TS)作為指標,污水處理中常用懸浮固體(SS)表示固體物質的含量。
2)、化學性指標
(1)、化學需氧量(CODcr):指用強化學氧化劑(我國法定用重鉻酸鉀)在酸性條件下,將有機物氧化成CO2與H2O所消耗的氧量(mg/L),用CODcr表示。化學需氧量越高,表示水中有機污染物越多,污染越嚴重。
(2)、生化需氧量(BOD5):水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量(mg/L)。
如果污水成分相對穩定,則一般來說,CODcr> BOD5。
一般BOD5/ CODcr大於0.3,認為適宜採用生化處理。
(3)、總需氧量(TOD):有機物主要元素是C、H、O、N、S等,當有機物被全部氧化時,將分別產生CO2、H2O、NO、SO2等,此時需氧量稱為總需氧量(TOD)。
(4)、總有機碳(TOC):包括水樣中所有有機污染物質的含碳量,也是評價水樣中有機物質質的一個綜合參數。
(5)、總氮(TN):污水中含氮化合物分為有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮,四種含氮化合物總量稱為總氮(TN)。凱氏氮(TKN)是有機氮與氨氮之和。
(6)、總磷(TP):包括有機磷與無機磷兩類。
(7)、pH值
(8)、重金屬
3、生物性指標
(1)、大腸菌群數:每升水樣中所含有的大腸菌群的數目,以個/L計。
(2)、細菌總數:是大腸菌群數、病原菌、病毒及其他細菌數的總和,以每毫升水樣中的細菌菌落總數表示。
② 什麼才是分散式生活污水
分散式污復水處理是相對制於污水的集中處理而言的,主要是指將污水進行原位處理,以達到排放或者回的標准。我們平時所說的市政污水處理系統其實就是集中式處理系統,他將劃定的排污范圍內的污水收集後,通過官網系統輸送到污水處理廠進行統一集中處理。集中處理方式中,市政官網的投資佔到污水處理投資的60-70%,如果某個地區比較偏僻,且其產生的污水量比較小,將其污水也接入官網的話,官網部分投資可能過大,這個是時候就可以對這部分污水進行單獨的處理,相對於大規模的集中處理,這部分污水的處理就是分散式的處理。還有,比如目前我國的廣大農村,經濟發展程度相對落後,人員素質也相對較低,但是水污染問題又迫在眉睫,這個時候分散式處理就是一個比較好的選擇。以一個村子為例,村子裡邊居住相對集中的若幹家庭的污水可以收集後進行集中處理,那麼住的比較分散的就可以採用一家一戶的處理方式,具體的技術比如有土地處理系統,包括滲濾系統,人工濕地,還有生態溝渠,一體化的小型生物處理系統等等,這些技術投資低,運行管理簡單,而且有比較好的處理效果,適合農村地區使用。
③ 分散式生活污水處理模式是資源化利用嗎
分散式生活污水處理模式是資源化利用。不但可節約用水量,解決村鎮分散式生活污水的隨意排放問題,改善環境,實現生活污水的循環利用。
農村生活污水由黑水和灰組成,其中黑水是指居民生活過程中廁所排放的糞便污水;灰水是指居民生活過程中產生的洗浴、洗衣服和廚房污水等雜用水。
農村生活污水具有以下特徵:農村生活污水種類繁多,成分復雜。農村生活污水濃度低,農村水質波動較大,受季節影響明顯,基本上不含重金屬和其他有毒有害物質,含一定量的氮和磷,可生化性好。
農村人口數量相對少,且農村戶籍人口與實際人口差異大,留守老人、兒童多,青壯年人口少,隨著城鎮化進程加快,農村人口會逐漸減少,污水量也會逐漸減少。
農村大部分沒有污水排放管網,污水排放比較分散、不穩定,污水排放時變化系數大。特別是農村生活污水排放呈現不連續狀態,早晚大於白天,夜間排放量極小,幾乎可以忽略。
④ 農村生活污水處理的主要收集方式有哪些
農村生活污水主要包括分散農戶的盥洗廁污水和廚房排水,以及一定數量的畜禽牧污水。目前,農村污水處理方式主要有三種,即分戶處理、碼橘集中處理和納入市政污水管網處遲指團理。
集中處理合適住戶集中的平原村莊,是整個村莊或一定范圍農戶的污水經管收集後就近公用處理設施的處理方式。
分戶處理適合零散聚居的山區或丘陵地區的村莊,多採用單戶或多戶公用的污水處理設備進行處理的方式。
位於城鎮逗遲及其周邊的村莊污水經支管收集後可以直接排入污水管網,此類村莊適合污水直接排入城鎮管網的處理方式。
農村生活污水收集採用雨污分流制,按收集區域分為庭院戶內收集和戶外收集兩個系統。戶內收集系統由集水口、收集管道、檢查井和集水井組成,戶外收集系統由收集支管、干管、檢查井、集水井、提升井組成;移動式車輛收集作為戶外收集的補充形式。
當村落水量達到工藝要求時,一般採用官網系統對全村污水進行收集;達不到要求時,通常採取專用車輛運輸方式實現收集。
⑤ 分散生活污水處理技術及其分析
本文結合筆者多年工作經驗,詳細闡述了分散性生活污水處理技術,促進分散性生活污水的治理服務水平,並供同行參考與借鑒。
從二十世紀末開始,我國逐漸認識到治理分散污水的重要性,到目前為止,我國對城鎮生活產生的污水以及工業生產造成的廢水等的污染源具有較好的控制,不過在一些農村地區、偏遠的度假區以及旅遊參觀區等,由於地理位置較為偏遠,對分散污水源的收集較為缺乏,還沒有得到有效的治理。通常情況下,分散性生活污水的分布情況都比較分散,有些位於偏遠一些的地區,水量在一天或者一小時內的系數會發生較大的變化。此外,集中鋪設管道網路的基礎建設費用非常高,而且容易導致二次污染,還需要對二次污染物採取相應的措施進行處理。針對分散性污水源,採取分散處理的模式可以在因地制宜的基礎上,合理的對污水進行利用,促進生態自然的規律循環,有利於美化環境。在本文中主要針對幾種常用的污水防治工藝技術,根據工藝技術本身具有的特點以及適用性等,進行了全面的分析和比較。
1.分散性生活污水處理工藝技術的簡介以及分析
1.1凈化沼氣池工藝技術
凈化沼氣池主要是在凈化糞池這一技術的基礎上演變發展的,是一種早期應用於處理分散性生活污水的工藝手段。通常情況下,凈化沼氣池的主要構成部分包括二級厭氧池以及後續生物濾池:其中二級厭氧池當中填充了一定量的軟性填料;而生物濾池一般分為兼性濾池以及好氧濾池兩種,其中包括若干個小隔室,在前面的隔室中主要填充軟性填料,而後面的隔室里主要填充硬性填料。生活污水首先要經過沉砂池將一些比較粗大的污染物過濾掉,然後在一級厭氧池當中完成發酵從而產生具有一定利用價值的沼氣。接著在二級厭氧池當中進行厭氧過濾,將污水中包含的污泥進行有效的截留,與此同時進一步發酵污水中的有機污染物質。最後,污水在經過凈化之後需塌空要按照岩燃次序填充相應的軟性填料或者硬性填料,要求出水COD、NH4+-N、TN、TP等各項指標都能夠滿足相關污水排放標准規定的二級標准。
在選擇進水方式的時候可以按照實際的處理量,確定合流式或者是分流式,由於凈化沼氣池的水力會停留較長的時間,一般在2到4天之間,所以通常能夠對規模在200m3/d以下的生活污水進行有效的處理。其中合流式由於投資的成本相對較低,在處理100m3/d以下規模的生活污水中得到了廣泛的應用。根據相關調查我們知道:凈化沼氣池的沼氣產率一般可以達到0.02~0.15m3/(m2·d),而且對於COD的去除率非常高,可以達到80%~90%,相比傳統的厭氧消化工藝技術要高出5%~10%。不過該技術對氮磷的處理不是很好,通常不能滿足GB 18918-2002當中規定的一級B標准。所以,凈化沼氣池可以聯合人工濕地、土地滲濾等工藝技術,有效的對氮磷進行進一步的處理,最後將出水應用到灌溉中或者排入到自然水體中。
1.2蚯蚓生態濾池工藝技術以及高效藻類塘技術
蚯蚓生態濾池這一工藝技術起源於法國和智利,該技術能夠很好的處理城市中產生的生活垃圾和污水。蚯蚓的食物包括懸浮物、部分微生物以及生物污泥等,可以排放出小塊有機物質,能夠促進污染物質的降解,為微生物提供了有利的生長條件。所以,蚯蚓生態濾池不僅可以有效的延長生物食物鏈,去除有機污染物質,還可以提高濾料的滲透性能,提高水力負荷。除此之外,在蚯蚓生態濾池當中,生物污泥具有較好的穩定性,毛細吸水時間一般保持在30~50s,污泥具有較好的脫水團棗瞎性,可以有效的降低污泥處理費用。
不過蚯蚓對生存環境當中的濕度有較高的要求,如果長時間處於滯水環境當中,很可能加速死亡,在一定程度上限制了蚯蚓生態濾池的水力負荷,低於傳統二級處理工藝。如果COD負荷過高,容易將蚯蚓和微生物之間良好的協同關系破壞掉,降低了系統的處理效果。而在傳統穩定塘的基礎上,逐漸發展出了一種以人工強化的方式產生的高效藻類塘。該工藝技術主要是由於陽光、菌類以及藻類之間可以產生較好的協同作用,所以處理污染物質的效果非常明顯。
相對於傳統的穩定塘來說,高效藻類塘主要包括以下幾個特點:能夠有效的去除氮磷;塘深通常在0.5米以內,是設計過程中的一個重要參數;HRT相對較短,對於大規模的污水處理具有一定的優勢,可以應用於農村地區;在處理過程中採取的工藝技術較為簡單。該技術在國內外都有應用,我國還需要在出水藻類的含量等方面進行進一步的研究。
1.3膜生物反應器工藝
膜生物反應器是集活性污泥法與膜分離技術於一體的污水處理系統。一般根據膜孔徑的大小可分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜;根據膜組件的不同,可分為中空纖維式、平板式、圓管式等;根據膜組件與生物反應器的位置可分為一體式和分置式。
分置式是將膜組件與生物反應器分離放置,這種方式利於對膜組件的更換、反沖洗,在難降解工業廢水、有毒廢水、高濃度廢水等易發生膜污染的廢水中應用較多。一體式膜生物反應器由於佔地面積小、能耗較低而較多的應用於生活污水和微污染水源水的處理。
膜生物反應器可實現水力停留時間與污泥停留時間的完全分離,從而可以提高反應器中的污泥濃度,增加其容積負荷。一般反應器內污泥齡較長,利於硝化菌的生長,故系統的脫氮效果好,其去除率可達90%以上。由於膜的高效分離作用,系統出水水質穩定,且可省去傳統二沉池,減少佔地面積。但運行過程中不可避免的膜污染問題,使得膜組件需要定期沖洗或更換,從而增加了系統的運行維護費用。目前此技術已有較多應用,可用於大中小規模水量的處理。實踐表明其處理出水COD,SS質量濃度可以分別穩定在50,10mg/L以下,其它主要污染物指標可以達到中水回用標准,可用於沖廁、綠化灌溉、消防等,取得較好的經濟效益。由於此系統不設厭氧池,所以對磷的去除效果不好,可進一步通過化學方法除磷,也可與脫氮除磷工藝聯用。
1.4一體化處理裝置
一體化處理裝置是指將厭氧池、生物濾池、接觸氧化池、氧化溝、SBR等技術或單一或組合改造成小型一體化的污水處理系統。已應用的有一體化A/O生物膜反應器、一體化生物濾池、一體化SBR池、一體化氧化溝等。
根據具體情況,一體化處理裝置可建造為地埋式,基本達到不佔地的目標。適用於高速公路服務站、生活小區、旅遊景觀區生活污水的處理,也可應用於冬季較為寒冷的北方地區,以減小溫度對系統運行效果的影響。一體化處理系統的投資和運行成本一般均高於自然生態處理系統,但出水水質較好,可達到GB 18918-2002要求的一級B標准。
2.結語
目前雖有許多污水處理工藝被用於處理分散生活污水,但常常存在運行不穩定、處理出水不達標、處理裝置閑置率高等現象。而開發應用具有抗沖擊能力強、管理簡單、處理效果好兼具運行費用低、投資費用低特點的工藝必將成為今後的方向。同時,結合當地的條件,如在景區建造處理裝置時,可選擇處理效果好並且具有美化環境的自然生態技術。
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