地埋式農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)
生物膜法綜述
生物膜法又稱固定膜法。是與活性污泥法并列的一類廢水好氧生物處理技術(shù)，是一種固定膜法，是土壤自凈過程的人工化和強化。主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機污染物。
生物膜法是利用附著生長于某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態(tài)系統(tǒng)，其附著的固體介質(zhì)稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為厭氧層、好氧層、附著水層、運動水層。
生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氧層的好氧菌將其分解，再進入?yún)挌鈱舆M行厭氧分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復(fù)以達到凈化污水的目的。
廢水中微生物沿固體（可稱載體）表面生長的生物處理方法的統(tǒng)稱。因微生物群體沿固體表面生長成粘膜狀，故名。廢水和生物膜接觸時，污染物從水中轉(zhuǎn)移到膜上，從而得到處理。其基本機理見水的生物處理法。
地埋式農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)生物膜法的典型流程中的生物器可以是生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、曝氣生物濾池或厭氧生物濾池。前三種用于需氧生物處理過程，后一種用于厭氧過程。早出現(xiàn)的生物膜法生物器是間歇砂濾池和接觸濾池（滿盛碎塊的水池）。它們的運行都是間歇的，過濾-休閑或充水-接觸-放水-休閑，構(gòu)成一個工作周期。它們是污水灌溉的發(fā)展，是以土壤自凈現(xiàn)象為基礎(chǔ)的。接著就出現(xiàn)了連續(xù)運行的生物濾池。新型塑料問世后，又有了新的發(fā)展。
生物膜法生物濾池
生物膜法中常用的一種生物器。使用的生物載體是小塊料(如碎石塊、塑料填料)或塑料型塊，堆放或疊放成濾床，故常稱濾料。與水處理中的一般濾池不同，生物濾池的濾床暴露在空氣中,廢水灑到濾床上。布水器有多種形式，有固定式的,有移動式的。回轉(zhuǎn)式布水器使用廣。
它以兩根或多根對稱布置的水平穿孔管為主體，能繞池心旋轉(zhuǎn)。穿孔管貼近濾床表面,水從孔中流出。布水器的工作是連續(xù)的，但對局部床面的施水是間歇的，這承繼了污水灌溉間歇灌水的概念。濾床的下面有用磚或特制陶塊、混凝土塊鋪成的集水層。再下面是池底。集水層和池外相通，既排水又通風(fēng)。
工作時,廢水沿載體表面從上向下流過濾床，和生長在載體表面上的大量微生物和附著水密切接觸進行物質(zhì)交換。污染物進入生物膜，代謝產(chǎn)物進入水流。出水并帶有剝落的生物膜碎屑，需用沉淀池分離。生物膜所需要的溶解氧直接或通過水流從空氣中取得。在普通生物濾池中，生物粘膜層較厚，貼近載體的部分常處在無氧狀態(tài)。
濾床的深度和濾率、濾料有關(guān)。碎石濾床的深度在一個相當(dāng)長的時間內(nèi)大多采用1.8～2米左右。深度如果提高,濾床表層容易堵塞積水。濾率在1～4左右，如果提高床面也容易積水。首先突破的是濾率的提高。
水力負荷率(即濾率)提高到8～10以上時，水流的沖刷作用使生物膜不致堵塞濾床，而且有機物負荷率，可從0.2左右提高到1以上。為了滿足水力負荷率的要求,來水常用回流稀釋。為了穩(wěn)定處理效率，可采用兩級串聯(lián)。
這種流程革新、負荷率提高、構(gòu)造不變的生物濾池稱高負荷率生物濾池。繼而發(fā)現(xiàn)，濾床深度從2米左右提高到8米以上時，通風(fēng)改善，即使水力負荷率提高，濾床也不再堵塞，濾池工作良好，同時有機物負荷率也可以提高到1左右。
因為這種濾池的平面直徑一般為池高的1/6～1/8左右，外形像塔，故稱塔式濾池。自塑料型塊問世后，通風(fēng)、堵塞等不再成為問題，濾床深度和濾率可根據(jù)需要進行設(shè)計。
地埋式農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)污水經(jīng)格柵截留大顆粒污物后流入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池采用曝氣式，以均衡水質(zhì)水量，并通過曝氣攪拌避免污物沉淀。調(diào)節(jié)池后部設(shè)缺氧池，好氧處理采用兩級生物接觸氧化。生物接觸氧化是處理流程中重要的部分，大量有機物在這里被細菌好氧降解。采用多級分段式接觸氧化，形成逐級負荷遞減系統(tǒng)，使接觸氧化在去除率、抗沖擊負荷、出水水質(zhì)等方面更具優(yōu)勢和可靠性。
生物接觸氧化出水再經(jīng)過過濾、消毒，即可完成深度處理中水回用。
工藝流程：
為了達到排放要求，處理工藝采用以生化處理A/O法為主處理的二級處理法A/O工藝，即缺氧—好氧污水處理工藝，該工藝具有適應(yīng)能力強，耐沖擊負荷，高容積負荷，不產(chǎn)生污泥膨脹，排泥量少，脫氮效果較好等特點，特別適合于中小型污水處理站選用。
A/0工藝由缺氧池和好氧池串聯(lián)而成，在去除有機物的同時可以取得良好的脫氮效果。該工藝的顯著特點是將脫氮池設(shè)置在除碳過程的前部，即：先將污水引入缺氧池，回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有機物作為碳源，將回流混合液中的大量硝態(tài)氮（NO—x-N）還原成N：，從而達到脫氮的目的；污水接著進入好氧池，大部分有機物在此得到消化降解，好氧池后設(shè)置二沉池，部分沉淀污泥回流至缺氧池，以提供充足的微生物，同時將好氧池內(nèi)混合液回流至缺氧池，以保證缺氧池有足夠的硝酸鹽。
缺氧池一般采用上流式污泥床反應(yīng)器的形式，設(shè)計水力停留時間為2—4小時，池底為污泥床，污泥床厚度通常控制在l一1．2m之間，進水系統(tǒng)可采用脈沖進水中阻力布水系統(tǒng)，底部設(shè)布水管，運行時污泥呈懸浮狀態(tài)。污泥床平均濃度為30—359／L，污泥負荷為O．30—0．35kgBOD，（kgMLSs·d），污水中DO濃度小于0．2m∥Lo
好氧池
基本原理
好氧池是利用污水中的好氧微生物在有游離氧（分子氧）存在的條件下，消化、降解污水中的有機物，使其穩(wěn)定化、無害化的處理裝置。好氧池一般為接觸氧化池的形式，池內(nèi)設(shè)置有填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。微生物一部分以生物膜的形式固著于填料表面，一部分則以絮狀懸浮于水中，因此它兼有生物濾池和活性污泥法的特點。接觸氧化池中微生物所需的氧通常由人工曝氣供給。生物膜生長至一定厚度后，近填料壁的微生物將由于缺氧而進行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用造成部分生物膜脫落，促進了新生物膜的生長，形成生物的新陳代謝。脫落的生物膜隨出水進入后續(xù)的二沉池。
接觸氧化池構(gòu)造
接觸氧化池由池體、填料、布水裝置和曝氣系統(tǒng)組成，其中填料和曝氣系統(tǒng)是接觸氧化池的重要組成部分。填料是微生物的載體，其特性對接觸氧化池中微生物的數(shù)量、氧的利用率、水流條件及污水與生物膜的接觸狀況等起著重要的作用。填料要求具有比表面積大、空隙率大、水力阻力小、強度大、化學(xué)和生物穩(wěn)定性好、經(jīng)久耐用等特點。生活污水中污染物濃度較低，生物膜較薄，為增加生物膜中微生物數(shù)量，可選擇易于掛膜和比表面積較大的軟性纖維填料，如尼龍、維綸、晴綸等。一般情況下，填料層高度為3．0m左右，填料層上水層高度約0．5m，填料層與池底高度為0．5—1．5m。曝氣系統(tǒng)按供氣方式可分為鼓風(fēng)曝氣、機械曝氣和射流曝氣，其中，射流曝氣又可以細分為強制供氣式和自吸供氣式，強制供氣式利用鼓風(fēng)機向射流器供給空氣，自吸供氣式由射流器噴嘴噴出高速射流，使吸氣室形成負壓，將空氣吸入。中小型生活污水處理站一般建設(shè)在小區(qū)附近，且常采用地埋式或半地埋式，因此，曝氣方式宜選擇自吸供氣式射流曝氣，該曝氣方式的優(yōu)點是：氧吸收率高、充氧能力強；污泥活性及其沉降性能好；構(gòu)造簡單、運轉(zhuǎn)靈活、便于調(diào)節(jié)、維護管理方便；運行噪聲較低，適宜在小區(qū)內(nèi)使用。
接觸氧化池工藝設(shè)計
接觸氧化池工藝參數(shù)設(shè)計主要包括池子有效容積、接觸時間和空氣量等。有效容積與處理水量、進出水BOD濃度及容積負荷有關(guān)；污水在池內(nèi)的有效接觸時間不得少于2h；池中溶解氧含量一般維持在2．5mg／L一3．5mg／L之間，氣水比約為15—20：1。
