小型農村生活污水處理設施

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生物接觸氧化處理技術的實質之一是在池內充填填料，已充氧的污水將填料浸沒全部，并以一定的流速流經填料。而填料上布滿生物膜，污水與生物膜通過接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝功能的作用下，污水中有機污染物得到去除，污水得到凈化，因此，生物接觸氧化處理技術又稱為淹沒式曝氣生物濾池。
生物接觸氧化池的構造
接觸氧化池是由池體、填料及支架、曝氣裝置、進出水裝置以及排泥管道等部件所組成。
（一）池體
池體的作用除了進行凈化污水外，還要考慮填料，布水、布氣等設施的安裝。當池體容積較小時可采用圓形鋼結構，池體容積較大時可采用矩形鋼筋混凝土 結構。池體的平面尺寸以滿足布水、布氣均勻，填料安裝、維護管理方便為準。池體的底壁須有支承填料的框架和進水進氣管的支座。池體厚度根據池的結構 強度要求來計算。高度則由填料、布水布氣層 、穩(wěn)定水層以及超高的高度來計算。同時，還必須考慮到充氧設備的供氣壓力或提升高度。各部位的尺寸一般為：池內填料高度為3.0~3.5m;底部布氣層高為0.6~0.7m;頂部穩(wěn)定水層0.5~0.6m,總高度約為4.5~5.0m。

（二）填料
1.填料的要求
填料是生物膜的載體，所以也稱之為載體。填料是接觸氧化處理工藝的關鍵 部位，它直接影響處理效果，同時，它的費用在接觸氧化系統(tǒng)的建設費用中占的比重較大，約占55%~60%;同時載體填料直接關系到接觸氧化法的經濟效果，所以選定適宜的填料是具有經濟和技術意義的。接觸氧化處理工藝對填料的要求如 下：
(1)在水力特性方面，比表面積大、空隙率高、水流通暢、阻力小、流速均一； 
(2)要求形狀規(guī)則、尺寸均一，表面粗糙度較大；填料表面電位高，附著性強； 
(3)化學與生物穩(wěn)定性較強，經久耐用，不溶出有害物質，不導致產生二次污染； (4)在經濟方面要考慮貨源、價格，也要考慮便于運輸與安裝等。
2. 填料類型
填料可分為懸掛式填料、懸浮式填料和固形塊狀填料三種類型。
(1)懸掛式填料
懸掛式填料有四個品種，分別為半軟性填料、組合填料、軟性填料和彈性立體填料；
(2)懸浮式填料
常用的有空心柱狀 、空心球狀 、外形呈籠架 、內裝絲形或條形編織物以及海綿塊狀的軟 性懸浮式填料 ；
(3)固形塊狀填料
固形塊狀填料主要有蜂窩直管形塊狀填料和立體波紋塊狀填料兩種。目前常采用的填料是聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、環(huán)氧玻璃鋼等做成的蜂窩狀和波紋板狀填料。近年來國內外都進行纖維狀填料的研究，纖維狀填料是用尼龍、維綸、晴綸、滌淪等化學纖維編結成束，呈繩狀連接。為安裝檢修方便，填料常以料框組裝，帶框放入池中。當需要清洗檢修時，可逐框輪替取出，池子無需停止工作。

生物脫氮的基本原理是在將有機氮轉化為氨態(tài)氮的基礎上，先利用好氧段經硝化作用，由硝化細菌和亞硝化細菌的協同作用，將氨氮通過反硝化作用轉化為亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮，即將NH3轉化為NO2--N和NO3--N。在缺氧條件下通過反硝化作用，以硝酸鹽氮為電子受體，以有機物為電子供體進行厭氧呼吸，并有外加碳源提供能量，將硝氮轉化為氮氣，即，將NO2--N（經反亞硝化）和NO3--N（經反硝化）還原為氮氣，溢出水面釋放到大氣，參與自然界氮的循環(huán)。水中含氮物質大量減少，降低出水的潛在危險性，達到從廢水中脫氮的目的。
由此可見，生物脫氮系統(tǒng)中硝化與反硝化反應需要具備如下條件：硝化階段：足夠的溶解氧(DO)值在2mg/L以上，合適的溫度，20℃,不低于10℃，足夠長的污泥泥齡，合適的pH條件。反硝化階段：硝酸鹽的存在，缺氧條件(DO)值在0.5mg/L左右，充足的碳源(能源)，合適的pH條件。通過上述原理，可組成缺氧與好氧池，即所謂A/O系統(tǒng)。
AO工藝法也叫厭氧-好氧工藝法，A(Anacrobic)是厭氧段，用與脫氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有機物。
A/O法生物去除氨氮原理：污水中的氨氮，在充氧的條件下（O段），被硝化菌硝化為硝態(tài)氮，大量硝態(tài)氮回流至A段，在缺氧條件下，通過兼性厭氧反硝化菌作用，以污水中有機物作為電子供體，硝態(tài)氮作為電子受體，使硝態(tài)氮波還原為無污染的氮氣，逸入大氣從而達到終脫氮的自的。

小型農村生活污水處理設施A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸，使大分子有機物分解為小分子有機物，不溶性的有機物轉化成可溶性有機物，當這些經缺氧水解的產物進入好氧池進行好氧處理時，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段異養(yǎng)菌將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化（有機鏈上的N或氨基酸中的氨基）游離出氨（NH3、NH4+），在充足供氧條件下，自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N（NH4+）氧化為NO3-，通過回流控制返回至A池，在缺氧條件下，異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮（N2）完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán)，實現污水無害化處理。

A/O法脫氮工藝的特點：
（a）流程簡單，勿需外加碳源與后曝氣池，以原污水為碳源，建設和運行費用較低；
（b）反硝化在前，硝化在后，設內循環(huán)，以原污水中的有機底物作為碳源，效果好，反硝化反應充分；
（c）曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進一步去除，提高了處理水水質；
（d）A段攪拌，只起使污泥懸浮，而避免DO的增加。O段的前段采用強曝氣，后段減少氣量，使內循環(huán)液的DO含量降低，以保證A段的缺氧狀態(tài)。
射流曝氣器既不是一種氣泡擴散裝置，也不是一種機械曝氣設備，而是介于這二者之間的一種設備，利用氣泡擴散和水力剪切這兩個作用達到曝氣和混合的目的。在射流曝氣器混合部內，由于射流的紊動及能量交換作用，形成劇烈的混摻現象，不僅在瞬間完成了氧氣從氣相向液相中的轉移，而且射流曝氣工作水流為進水和回流污泥的混合液，因此在射流器混合部內迅速地進行著泥(微生物)、水（有機物）、氣(溶解氧)三者間的傳質與生化反應，這是一個在特定條件下發(fā)生的快速生物反應與傳質的綜合過程，是與其它任何活性污泥法不同的。 根據供氣方式的不同，射流曝氣可分為兩大類。
?  (1)強制供氣：即用鼓風機向射流器供給空氣，其特點是：空氣由鼓風機供給，空氣量的控制比較方便，可以根據需要把射流器安裝在曝氣池的底部、頂部等不同的位置，射流器數量多，一般淹沒在水中，安裝與維修不方便。
?  (2)自吸(負壓)供氣：由射流器噴嘴噴出的高速射流，使吸氣室形成負壓，將空氣吸人，這種射流器通常稱為自吸式射流器，其特點是不需要鼓風設備。 根據結構分類: (1)單級：又分為單噴嘴和多噴嘴兩種形式。
?  (2)多級：一般是兩級。第yi級吸氣后，液氣混合流在第二級再吸氣，這樣充分利用射流能量。