贵阳市地埋式一体化生活污水处理设备

贵阳市地埋式一体化生活污水处理设备

 背景技术

生活污水中含有大量的有机物以及氮、磷等污染物质，如直接排入水体，致使水体中富含氮、磷等植物营养物质引起水体富营养化。为保护区域环境不受污染，生活污水需要处理达到相应标准后才能排放。生活污水一般是经过市政污水管网收集至市政大型污水处理厂进行处理，但有许多未能进入市政污水处理厂进行处理的小水量的生活污水产生主体，如小区、宾馆、机关单位、医院、学校和农村等。这些主体所产生的生活污水需经过处理达标后才能排入周围水体之中或进行回用。

贵阳市地埋式一体化生活污水处理设备包括罐体，罐体的一端设有进水口，另一端设有出水口，罐体内采用五块带孔的隔板将其依次分隔为初级沉淀区、一次厌氧发酵区、好氧发酵区、二次沉淀区、二次厌氧发酵区、出水区，上述区域的顶部均设有井口，所述一次厌氧发酵区和二次厌氧发酵区内均设有用于附着厌氧菌的挂件，出水区还设有回流管道连接至初级沉淀区。
一次厌氧发酵区和二次厌氧发酵区的内壁上连接有纵向及横向均匀分布的绳子，挂件穿过绳子挂在一次厌氧发酵区和二次厌氧发酵区内。通过在厌氧区内挂设挂件，附着厌氧菌，对污水中的有机物充分接触，改善了水质条件，提高了降解速率;
为了保证发酵效果，所述一次厌氧发酵区和二次厌氧发酵区内的底部还设有厌氧菌污泥层，所述的厌氧菌污泥层即为活化。
好氧发酵区的罐体壁上安装有曝气管，曝气管的一端连接到罐体外。通过曝气管向其中进行曝气，或者通过空气，以促进好氧发酵的进行。
井口上均设有井盖，可用于观察每个区内的情况，也可作为检修口或者清掏口。

地埋式一体化生活污水处理设备其设计合理，对引入的污水首行初级沉降和第一次厌氧发酵，将污水中的难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高污水的可生化性;为后续的好氧发酵提供基础;这两个区域相当于化粪功能区。而后续的好氧发酵区、二次沉淀、二次厌氧发酵相当于分化功能区。对厌氧发酵处理后的污水进行好氧处理，进一步促进其中的有机物进行讲解，大幅降低其COD值，CODcr总除去率达到80%以上。而且该设备全为地埋式结构，罐顶可覆土绿化，不影响原有地埋、地表设施。污水处理时在罐体内的流动全靠自身的重力，无能耗，无需专人管理，运行费用低。而且运行过程中无异味、无噪声，避免了二次污染的产生。
污水处理方法
现代污水处理方法主要分为物理处理法、化学处理法、物理化学处理法和生物处理法四类。
1 物理处理法
物理处理法是通过物理作用， 以分离、 回收污水中不溶解的、 呈悬浮状的污染物质（包括油膜和油珠）， 在处理过程中不改变其化学性质。 常用的有过滤法、 沉淀法、 浮选法等。
（1） 过滤法：利用过滤介质截流污水中的悬浮物。 过滤介质有筛网、纱布、 粒物， 常用的过滤设备有格栅、 筛网、 微滤机等。
1） 格栅与筛网。在排水工程中， 废水通过下水道流人水处理厂， 首先应经过斜置在渠道内的一组金属制的呈纵向平行的框条（格栅）、 穿孔板或过滤网（筛网）， 使漂浮物或悬浮物不能通过而被阻留在格栅、 细筛或滤料上。
格栅板
这一步属废水的预处理， 其目的在于回收有用物质；初步漫清废水以利于以后的处理， 减轻沉淀池或其他处理设备的负荷；保护抽水机械， 以免受到颗粒物堵塞发生故障。 保护水泵和其他处理设备。 格栅截留的效果主要取决于污水水质和格栅空隙的大小。 清渣方法有人工与机械两种。栅渣应及时清理和处理。
筛网主要用于截留粒度在数毫米到数十毫米的细碎悬浮态杂物， 如纤维、 纸浆、 藻类等，通常用金属丝、 化纤编织而成，或用穿孔钢板，孔径一般小于5mm，最小可为0.2mm。 筛网过滤装置有转鼓式、 旋转式、 转盘式、 固定式振动斜筛等。 不论何种结构，既要能截留污物，又便于卸料及清理筛面 。
2）粒状介质过滤（又称彤、滤、 惊料过滤）。废水通过粒状滤料（如石英砂）床层时，其中细小的悬浮物和肢体就被截留在滤料的表面和内部空隙中。 常用的过滤介质有石英砂、 无烟煤和石榴石等。 在过滤过程中滤料同时对悬浮物进行物理截留、 沉降和吸附等作用。 过滤的效果取决于滤料孔径的大小、 滤料层的厚度、 过滤速度及污水的性质等因素。
当废水自上而下流过粒状滤料层时，位径较大的悬浮颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中，从而使此层滤料空隙越来越小，逐渐形成一层主要由被截留的团体颗粒构成的滤膜， 并由它起主要的过滤作用。 这种作用属于阻力截留或筛滤作用。
废水通过滤料层时，众多的滤料表面提供了巨大的可供悬浮物沉降的有效面积，形成无数的小 “沉淀池”，悬浮物极易在此沉降下来。这种作用属于重力 沉降。
由于滤料具有巨大的表面积， 它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。此外，砂粒在水中常常带有表面负电荷，能吸附带正电荷的铁、 铝等肢体，从而在滤料表面形成带正电荷的薄膜，并进而吸附带负电荷的胶土和多种有机物等胶体，在砂粒上发生接触絮凝。
优点
1、通过设置调节池、水解酸化池、生物接触氧化池和二沉池，整个装置埋在地里，减少装置周围生活污水产生的异味，对污水进行调节沉淀，使污水充分反应。
2、通过设置水解酸化池可拦截水中的细小悬浮物，分解一部分有机物，减少后续处理中的有机物负荷，沉淀相当部分污染物;同时水解酸化池也储存二沉池定期提升回流的活性污泥并进行厌氧消化，减少污泥数量，降低外运费用。
3、通过设置二沉池沉淀由生物接触氧化池进来的活性污泥，活性污泥由污泥回流泵定期提升回流至水解酸化池，清水经设置于二沉池内的消毒池消毒处理后排放。
反应原理：
首先污水进入厌氧沼气罐中进行厌氧发酵处理，厌氧发酵包括四个步骤，第一个步骤为水解过程，所述水解过程为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体;第二个步骤为酸化过程，此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物;第三个步骤为产乙酸步骤，在产氢产乙酸菌的作用下，上一过程的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质;最后为产甲烷过程，这一过程的乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇在甲烷细菌的作用下被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。然后污水进入好氧接触罐中进行接触氧化反应，污水中的有机物进一步转化为水和二氧化碳，而且从厌氧沼气罐内带过来的污泥颗粒会被MBR膜组件阻隔，而且MBR膜组件还能够减少水中的大肠杆菌和色度，从而提高出水水质。
原理：
将MBR膜工艺和厌氧沼气发酵工艺相结合，进行生物污水的综合处理装置，因为生活污水主要是有机物含量较高，然后其中还有一定量的N、P和大肠杆菌，而重金属和一些无机污染物指标较低，所以一般利用活性污泥法进行处理。所述的厌氧沼气罐内设有的锥形集气板是用来收集厌氧发酵产生的沼气，但因为沼气向上运动时会将污水和污泥一并带入锥形集气板内上升进入三相分离器内。而所述的三相分离器是利用重力进行分选的装置，带有沼气的污水进入三相分离器后，沼气会继续向上运动并从顶部的排气管排出，而污水则受重力作用向下流动并通过设置在三相分离器底部的回流管落回厌氧沼气罐的底部继续反应。通过厌氧沼气罐反应的污水从上部流入好氧接触罐内继续反应，并最后通过MBR膜组件过滤后排出。设置在MBR膜组件底部的曝气管不仅能够给好氧接触罐内提供溶解氧，而且还能够对MBR膜组件提供清洗效果。