【廢水】厭氧+好氧+沉澱池+人工濕地處理混有養殖廢水的生活污水

環保人2019-02-22 02:21:08

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隨着農村經濟的發展和農户生活質量的顯著提高,農村生活用水量和用水保證率也大幅變上升,從而帶來了農村生活污水量的大幅度増加。農村生活污水主要通過以下三種途徑排入地表環境:1)直接流向地面;2)就近排入河道;3)通過下水道排入河道。農村生活污水特別是混有養殖廢水的農村生活污水因收集和處理不當,已對農村生態環境和人居環境造成嚴重破壞。近年來,在農村生活污水處理方面運用了土地種植植物處理的生態化方法(即人工濕地)和微動力生物技術方法進行處理,取得了一定的效果。然而,從實際的人工濕地法處理來看,其處理農村生活污水中普遍遇到的問題有:第一,系統極易受混有養殖污水的高濃度農村生活污水衝擊,濕地植技根系缺氧等酸畋枯死,導致處理系統癱瘓;第二,季節適應性不強,易受氣温影響,植技難於更換;第三,濕地植技的氣根常被排水峯期浸泡,系統中微生物的作用得不到充分發揮;第四,長期運行以後易形成嚴重堵塞,導致處理效率下降,而微動力生物技術方法對純生活污水的處理效果是可以的,但是對混有養殖廢水的生活污水則無能為力,氨氮往腿標,如雖制住氨氮,投資要増加、設備要増多,運行費用及管理難度也隨之加大,造成農村污水處理站難以持續運行。

為了選擇一種既可以模擬自然生態的污水淨化模式,同時又能有效地解決現有人工濕地和生物技術方法存在的缺陷,確保污水處理系統在一年四季中得到穩定的運行,達標排放。筆者從建設和運營多個農村生活污水處理工程項目中,針對現有的污水細支術與農村生活污水的特殊性,經過科學的優選和試驗研究,創新樹也將組合填料微動力生態水培技術應用在混有養殖廢水的農村生活污水處理中,建立了一種適宜於農村污水特點和具有生態化污水處理能力的新技術,避免因農村生活污水直接排放而引起水體、土壤和農產品的污染,對減少農村水源污染、建設清潔鄉村、保護環境具有重要意義。

1 工程概況 

1.1 工藝流程

組合填料微動力生態水培處理技術應用於南寧市青秀區伶俐鎮王京村“清潔水源、清潔田園、清潔家園”美麗鄉村科技惠民示範工程。該項目處理規模為:生活污水50m3/d,養殖污水5m3/d。其工藝流程如圖1。


1.2 技術設計特點

(1)組合填料微動力生態水培槽設計有微曝與循環系統,用光伏能做動力,由自動控制實行間隙供氧和循環操控運行,合理的微曝產生好氧一缺氧一兼氧的生態環境。

(2)組合填料微動力生態水培槽底部設計有活 性污泥固定牀,在自動控制間隙供氧的條件下,活性污泥固定牀具有好氧、兼氧、厭氧菌種共存,尤其使得硝化菌和反硝化菌共存,可一體化完成硝化和反硝化去除污水中的氮磷和有機物質。

(3)組合填料微動力生態水培槽設計有活性污泥懸浮牀,採用淺層曝氣技術,在水培槽循環水力推流下,活性污泥懸浮牀是好氧微生物菌羣直接處理、降解有機物的場所。

(4)組合填料微動力生態水培槽設計有植技栽培浮牀,優選根系發達的水生植物,利用其生長繁殖過程中的根系表面形成的生物菌團,吸收、截留和降解污水中的氨氮、磷、懸浮物和有機物質,淨化水質。

(5)採用深溝型水培槽設計,使長細的植技根系往水中生長,既有利於大量微生物、藻類和微小動物的生長繁殖,去除生活污水中的氮、磷化合物和含碳有機物質,使污水得到淨化,同時又有效地解決了人工濕地長期運行易形成嚴重堵塞的難題。

1.3 工藝優勢分析

組合填料微動力生態水培有別於水培技術。水培技術通過人為地將化學肥料配製成水培植技生長所需的液體肥;而該技術則利用原污水的水質,經過預處理後變成水培植技生長所需的液體肥,通過採用多層組合填料水培槽,利用植物生長髮達的根系形成的生物菌團,吸收、截留和降解污水中的氨氮、磷、懸浮物和有機物質從而達到污水淨化。同時該技術設計可自動控制實行間隙微曝供氧和循環操控運行,且利用光伏能為處理系統提供動力,有效地降低了處理系統的運行成本。

在植物選取方面,根據優選植技生理對營養液的要求,即具有低氫離子濃度(pH)、低導電率(EC)、低溶氧量(DO)的特點進行設計。實際運行中發現,葉菜類蔬菜符合植物生理對營養液的要求,且在兩廣亞熱帶地區的高氣温條件下,其生長速度較快,污水中大量的氮、磷化合物和含碳有機物質作為其營養物質得以去除。

2 處理效果分析

從2014年6月25日起啟動生態水培處理污水系統進行試驗,以7天為一個試驗小期連續運行,第一個小期每天由自控計量向處理系統調節池添加lm3養殖沼液,第二個小期每天由自控計量向處理系統調節池添加2m3養殖沼液,第三個小期每天由自控計量向處理系統調節池添加3m3養殖沼液,第四個小期每天由自控計量向處理系統調節池添加4m3養殖沼液,第五個小期每天由自控計量向處理系統調節池添加5m3養殖沼液。研究試驗依據生態水培植技的生長特點,採用逐步増大處理負荷的方法進行,時間共計35天,以7天為一個試驗小期記錄試驗數據。

從第一個小期自動計量向處理系統添加養殖沼液後,排水口的CODcr為35mg/L,這是因為在第1一2小期態水培槽依靠槽中的微曝裝置供氧,激發各生物菌羣的生長與形成和各功能槽的作用,對污水中的有機物質進行消化分解。在第3—4小期隨着生態水培槽植技的生長茂盛和根系的繁殖生長,吸收、截留和降解污水中的氨氮、磷、懸浮物和有機物質,從而使水質得到淨化,所監測到排水口的氨氮為3.2mg/L。(見圖2)

從圖3中第1—4小期的監測結果可知,在第3小期後隨着生態水培槽內各種菌團的形成和植技的茂盛生長,污水中氨氮的去除率顯著,而進入第4小期後,生態水培槽末端3槽水培植技出現生長緩慢的跡象,這是因該段系統中氨氮濃度過低,污水中氮磷等植物生長必需的營養元素大部分已經去除所造成。

根據第5個試驗小期的監測數據顯示,生態水培槽處理系統排水口的⑴Dcr為20mg/L、BODASmg/L、氨氮為1.63mg/L,遠低於囯家《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002) —級B標準,其處理系統去除率顯著。(見表1)

3 技術經濟分析

該系統採用組合填料微動力生態水培技術處理混有養殖廢水的農村生活污水,其中光伏能為處理系統提供動力,生態水培槽設計集傳統的厭氧、好氧生化池、沉澱池和人工濕地集為一體(槽),該系統的基 建投資和工藝能耗估算見表2所示。


由表2可知,由於採用筆者公司設計的生態水培槽技術,在佔地面積為160m2的情況下,年處理混合污水量為20000m3,年運行費用僅是設備維修費用<100元。同時整套系統裝機容量為1.85kW,主要動力消耗為生態水培槽微曝氣和循環系統,利用3kW光伏能可以滿足整個處理系統提供動力需求,每年節約用電3376kW,按每kW電費0.6元計,每年可節約電費2025元,有效地降低了處理系統的運行費用。

4 結論

利用光伏能生態水培新工藝處理混有養殖廢水的農村生活污水,出水水質穩定,從其運行的狀況和運行的效果表明:

(1)生態水培槽的對於混有養殖污水的農村綜合生活污水中CODcr、氨氮、B0D5、懸浮物的去除效果顯著,其出水達到國家《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)—級B標準。

(2)生態水培槽污水處理系統不但具有處理污水的顯著效果,同時也獲得水培植物(如葉菜類)不同季節的收益,實現生態循環再利用。

(3)運用光伏能可以滿足水處理系統中動力需求;生態水培槽設計集傳統的厭氧、好氧生化池、沉澱池和人工濕地集為一體(槽)。該技術節省了污水處理工程建設的投資、土地面積的佔用,減輕村級電耗的負擔,從而有效地降低了處理系統的運行成本。

來源:惠果、百度


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