貴陽市地埋式一體化生活污水處理設備

 背景技術

生活污水中含有大量的有機物以及氮、磷等污染物質，如直接排入水體，致使水體中富含氮、磷等植物營養物質引起水體富營養化。為保護區域環境不受污染，生活污水需要處理達到相應標準后才能排放。生活污水一般是經過市政污水管網收集至市政大型污水處理廠進行處理，但有許多未能進入市政污水處理廠進行處理的小水量的生活污水產生主體，如小區、賓館、機關單位、醫院、學校和農村等。這些主體所產生的生活污水需經過處理達標后才能排入周圍水體之中或進行回用。

貴陽市地埋式一體化生活污水處理設備包括罐體，罐體的一端設有進水口，另一端設有出水口，罐體內采用五塊帶孔的隔板將其依次分隔為初級沉淀區、一次厭氧發酵區、好氧發酵區、二次沉淀區、二次厭氧發酵區、出水區，上述區域的頂部均設有井口，所述一次厭氧發酵區和二次厭氧發酵區內均設有用于附著厭氧菌的掛件，出水區還設有回流管道連接至初級沉淀區。
一次厭氧發酵區和二次厭氧發酵區的內壁上連接有縱向及橫向均勻分布的繩子，掛件穿過繩子掛在一次厭氧發酵區和二次厭氧發酵區內。通過在厭氧區內掛設掛件，附著厭氧菌，對污水中的有機物充分接觸，改善了水質條件，提高了降解速率;
為了保證發酵效果，所述一次厭氧發酵區和二次厭氧發酵區內的底部還設有厭氧菌污泥層，所述的厭氧菌污泥層即為活化。
好氧發酵區的罐體壁上安裝有曝氣管，曝氣管的一端連接到罐體外。通過曝氣管向其中進行曝氣，或者通過空氣，以促進好氧發酵的進行。
井口上均設有井蓋，可用于觀察每個區內的情況，也可作為檢修口或者清掏口。

地埋式一體化生活污水處理設備其設計合理，對引入的污水首行初級沉降和第一次厭氧發酵，將污水中的難生物降解的有機物轉變為易生物降解的有機物，提高污水的可生化性;為后續的好氧發酵提供基礎;這兩個區域相當于化糞功能區。而后續的好氧發酵區、二次沉淀、二次厭氧發酵相當于分化功能區。對厭氧發酵處理后的污水進行好氧處理，進一步促進其中的有機物進行講解，大幅降低其COD值，CODcr總除去率達到80%以上。而且該設備全為地埋式結構，罐頂可覆土綠化，不影響原有地埋、地表設施。污水處理時在罐體內的流動全靠自身的重力，無能耗，無需專人管理，運行費用低。而且運行過程中無異味、無噪聲，避免了二次污染的產生。
污水處理方法
現代污水處理方法主要分為物理處理法、化學處理法、物理化學處理法和生物處理法四類。
1 物理處理法
物理處理法是通過物理作用， 以分離、 回收污水中不溶解的、 呈懸浮狀的污染物質（包括油膜和油珠）， 在處理過程中不改變其化學性質。 常用的有過濾法、 沉淀法、 浮選法等。
（1） 過濾法：利用過濾介質截流污水中的懸浮物。 過濾介質有篩網、紗布、 粒物， 常用的過濾設備有格柵、 篩網、 微濾機等。
1） 格柵與篩網。在排水工程中， 廢水通過下水道流人水處理廠， 首先應經過斜置在渠道內的一組金屬制的呈縱向平行的框條（格柵）、 穿孔板或過濾網（篩網）， 使漂浮物或懸浮物不能通過而被阻留在格柵、 細篩或濾料上。
格柵板
這一步屬廢水的預處理， 其目的在于回收有用物質；初步漫清廢水以利于以后的處理， 減輕沉淀池或其他處理設備的負荷；保護抽水機械， 以免受到顆粒物堵塞發生故障。 保護水泵和其他處理設備。 格柵截留的效果主要取決于污水水質和格柵空隙的大小。 清渣方法有人工與機械兩種。柵渣應及時清理和處理。
篩網主要用于截留粒度在數毫米到數十毫米的細碎懸浮態雜物， 如纖維、 紙漿、 藻類等，通常用金屬絲、 化纖編織而成，或用穿孔鋼板，孔徑一般小于5mm，最小可為0.2mm。 篩網過濾裝置有轉鼓式、 旋轉式、 轉盤式、 固定式振動斜篩等。 不論何種結構，既要能截留污物，又便于卸料及清理篩面 。
2）粒狀介質過濾（又稱彤、濾、 驚料過濾）。廢水通過粒狀濾料（如石英砂）床層時，其中細小的懸浮物和肢體就被截留在濾料的表面和內部空隙中。 常用的過濾介質有石英砂、 無煙煤和石榴石等。 在過濾過程中濾料同時對懸浮物進行物理截留、 沉降和吸附等作用。 過濾的效果取決于濾料孔徑的大小、 濾料層的厚度、 過濾速度及污水的性質等因素。
當廢水自上而下流過粒狀濾料層時，位徑較大的懸浮顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中，從而使此層濾料空隙越來越小，逐漸形成一層主要由被截留的團體顆粒構成的濾膜， 并由它起主要的過濾作用。 這種作用屬于阻力截留或篩濾作用。
廢水通過濾料層時，眾多的濾料表面提供了巨大的可供懸浮物沉降的有效面積，形成無數的小 “沉淀池”，懸浮物極易在此沉降下來。這種作用屬于重力 沉降。
由于濾料具有巨大的表面積， 它與懸浮物之間有明顯的物理吸附作用。此外，砂粒在水中常常帶有表面負電荷，能吸附帶正電荷的鐵、 鋁等肢體，從而在濾料表面形成帶正電荷的薄膜，并進而吸附帶負電荷的膠土和多種有機物等膠體，在砂粒上發生接觸絮凝。
優點
1、通過設置調節池、水解酸化池、生物接觸氧化池和二沉池，整個裝置埋在地里，減少裝置周圍生活污水產生的異味，對污水進行調節沉淀，使污水充分反應。
2、通過設置水解酸化池可攔截水中的細小懸浮物，分解一部分有機物，減少后續處理中的有機物負荷，沉淀相當部分污染物;同時水解酸化池也儲存二沉池定期提升回流的活性污泥并進行厭氧消化，減少污泥數量，降低外運費用。
3、通過設置二沉池沉淀由生物接觸氧化池進來的活性污泥，活性污泥由污泥回流泵定期提升回流至水解酸化池，清水經設置于二沉池內的消毒池消毒處理后排放。
反應原理：
首先污水進入厭氧沼氣罐中進行厭氧發酵處理，厭氧發酵包括四個步驟，第一個步驟為水解過程，所述水解過程為復雜的非溶解性的聚合物被轉化為簡單的溶解性單體或二聚體;第二個步驟為酸化過程，此過程中溶解性有機物被轉化為以揮發性脂肪酸為主的末端產物;第三個步驟為產乙酸步驟，在產氫產乙酸菌的作用下，上一過程的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質;最后為產甲烷過程，這一過程的乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇在甲烷細菌的作用下被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。然后污水進入好氧接觸罐中進行接觸氧化反應，污水中的有機物進一步轉化為水和二氧化碳，而且從厭氧沼氣罐內帶過來的污泥顆粒會被MBR膜組件阻隔，而且MBR膜組件還能夠減少水中的大腸桿菌和色度，從而提高出水水質。
原理：
將MBR膜工藝和厭氧沼氣發酵工藝相結合，進行生物污水的綜合處理裝置，因為生活污水主要是有機物含量較高，然后其中還有一定量的N、P和大腸桿菌，而重金屬和一些無機污染物指標較低，所以一般利用活性污泥法進行處理。所述的厭氧沼氣罐內設有的錐形集氣板是用來收集厭氧發酵產生的沼氣，但因為沼氣向上運動時會將污水和污泥一并帶入錐形集氣板內上升進入三相分離器內。而所述的三相分離器是利用重力進行分選的裝置，帶有沼氣的污水進入三相分離器后，沼氣會繼續向上運動并從頂部的排氣管排出，而污水則受重力作用向下流動并通過設置在三相分離器底部的回流管落回厭氧沼氣罐的底部繼續反應。通過厭氧沼氣罐反應的污水從上部流入好氧接觸罐內繼續反應，并最后通過MBR膜組件過濾后排出。設置在MBR膜組件底部的曝氣管不僅能夠給好氧接觸罐內提供溶解氧，而且還能夠對MBR膜組件提供清洗效果。