小型地埋式污水處理設(shè)施
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難生物降解有機(jī)廢水的來(lái)源及其水質(zhì)特征
難生物降解有機(jī)廢水主要是指可生化性小于0.2但還需繼續(xù)處理的水，其來(lái)源非常廣泛，大體可以分為以下四類(lèi)：第yi類(lèi)是生活污水生化處理出水或尾水;第二類(lèi)是高濃度生化性好的廢水處理出水;第三類(lèi)是園區(qū)綜合廢水處理出水;第四類(lèi)是生物毒性大的工業(yè)廢水排水。
第yi類(lèi)生活污水生化處理出水，其來(lái)源是城市、城鎮(zhèn)以及人員集中生活居住地的生活污水。這類(lèi)水總體特征是水量大、營(yíng)養(yǎng)較為豐富、COD在100~300 mg/L，可生化性良好(B/C大于0.3)，經(jīng)以生化為主體的工藝處理后，原污水中的大部分有機(jī)物均得到非常充分的降解，出水中的有機(jī)物主要有兩類(lèi)，一是污水中本身就存在的微生物處理過(guò)程中剩下難啃的“硬骨頭”，二是微生物在分解污廢水中的有機(jī)物時(shí)新產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，二者都屬于難生物降解部分，因此出水雖然達(dá)到了原有排放標(biāo)準(zhǔn)，但其可生化性已然從大于0.3降到0.2以下。國(guó)家實(shí)行新的排放標(biāo)準(zhǔn)后，對(duì)于出水的深度處理，尤其是對(duì)難生物降解有機(jī)物的去除就顯得尤為重要。
第二類(lèi)高濃度生化性好的廢水生化處理出水，其來(lái)源有畜禽養(yǎng)殖廢水、垃圾滲濾液、食品行業(yè)加工廢水等，這類(lèi)水一般地點(diǎn)較為偏遠(yuǎn)、周邊缺少二級(jí)納污處理設(shè)施，單個(gè)企業(yè)排水規(guī)模一般為每天100~300 m³。這類(lèi)水營(yíng)養(yǎng)雖豐富，可生化性好，但因COD非常高，可達(dá)5000~20000 mg/L，經(jīng)生化工藝處理后，其COD仍在1500~2 000 mg/L或以上，可生化性已然從0.3~0.6降至0.1以下，既不能滿(mǎn)足排放需要，也滿(mǎn)足不了回用需求，因此需要繼續(xù)進(jìn)一步深化處理。
第三類(lèi)園區(qū)綜合廢水處理出水，其來(lái)源主要為工業(yè)園區(qū)的少量生活污水與園區(qū)工業(yè)企業(yè)排放的經(jīng)過(guò)處理符合相關(guān)要求出水的混合水，這類(lèi)水的總體特征為工業(yè)排放水量大，COD在100~500 mg/L，缺營(yíng)養(yǎng)，可生化性差，B/C小于0.2，甚至0.1，與園區(qū)生活污水混合后，營(yíng)養(yǎng)雖有改善，但因生活污水相對(duì)少，形成的綜合廢水仍難采取單一的生化工藝進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理，必須經(jīng)深度處理才能滿(mǎn)足回用或排放要求。
第四類(lèi)生物毒性大的工業(yè)廢水排水，這類(lèi)水來(lái)源于工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)，其排水規(guī)模因企業(yè)生產(chǎn)對(duì)象不同有很大不同，有的排放量少，污染物濃度不僅非常高，而且變化幅度大，如家具生產(chǎn)排放水，日排放量3~5 m³，水質(zhì)變化卻非常大，COD在3 000~200000 mg/L;再如某些選礦企業(yè)排放水，日排放量1~2 m³，COD卻高達(dá)130000 mg/L以上。有的排放量大，污染物濃度變化幅度相對(duì)較小，如制革廢水、印染廢水、造紙廢水等，這類(lèi)企業(yè)日排放量達(dá)2000~5000 m³，COD卻只在2000~4000 mg/L變化。這類(lèi)水由于營(yíng)養(yǎng)相對(duì)缺乏，可生化性差，生物毒性大，屬于典型的難生物降解有機(jī)廢水，若選取常規(guī)的工藝技術(shù)進(jìn)行處理，出水COD要達(dá)到500 mg/L甚至100 mg/L以下的排放要求是相當(dāng)困難的。
現(xiàn)有難生物降解廢水的深度處理技術(shù)
現(xiàn)有難生物降解廢水的深度處理技術(shù)目前主要有活性炭或硅藻土吸附技術(shù)、反滲透膜技術(shù)、微電解技術(shù)、光化學(xué)/臭氧氧化技術(shù)、類(lèi)芬頓氧化技術(shù)、濕法氧化技術(shù)以及超臨界氧化技術(shù)等，這些技術(shù)或多或少都在難生物降解廢水出水的深度處理中得到不同程度的應(yīng)用，尤其是活性炭吸附技術(shù)、反滲透膜技術(shù)應(yīng)用較為普遍。
活性炭吸附技術(shù)是通過(guò)活性炭材質(zhì)的多空結(jié)構(gòu)吸附性能將水中難生物降解的大分子物質(zhì)吸附到活性炭的多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)中，從而降低出水中有機(jī)物的濃度，由于污染物只是轉(zhuǎn)移，并沒(méi)有進(jìn)行*的分解處理。因此，當(dāng)活性炭吸附達(dá)到吸附平衡或吸附飽和時(shí)，就需要對(duì)活性炭進(jìn)行再生處理。在活性炭吸附性能一定的情況下，水中污染物濃度越低，達(dá)到吸附飽和或吸附平衡的時(shí)間就越長(zhǎng)，處理水量就越多，因此通常利用活性炭來(lái)進(jìn)行接近滿(mǎn)足排放要求的尾水處理。
反滲透膜分離技術(shù)是利用水中溶質(zhì)粒徑不同、濃度不同，其滲透壓有明顯差異的原理，通過(guò)加壓方式將水從含溶質(zhì)分子種類(lèi)多、濃度高的一側(cè)通過(guò)膜逆向進(jìn)入到溶質(zhì)分子種類(lèi)少、濃度低的一側(cè)的物理分離方法。反滲透膜分離技術(shù)的分離效率或產(chǎn)水效率在50%~75%，經(jīng)過(guò)反滲透膜分離后，出水水質(zhì)相對(duì)較好，可直接回用或排放。分離后有機(jī)物就被截留在余下25%~50%的水中，形成濃溶液。濃溶液一方面還有待繼續(xù)處理，另一方面會(huì)對(duì)膜造成污染和腐蝕破壞，處理不好會(huì)嚴(yán)重影響膜的使用壽命。
異相催化氧化新技術(shù)
異相催化氧化新技術(shù)又稱(chēng)超級(jí)催化氧化技術(shù)，或納米催化氧化技術(shù)，是對(duì)現(xiàn)有Fenton技術(shù)的一種革新，因此本質(zhì)上仍然屬于Fenton氧化法，其新穎性主要體現(xiàn)在分解H2O2的異相催化劑RMD-1上。基本原理與Fenton氧化相似，即在新型異相催化劑RMD-1的作用下，H2O2被分解為高活性的羥基自由基(˙OH)，這種˙OH在25 ℃、濃度為1 mol/L時(shí)的氧化還原電位高達(dá)2.8 V，能在常溫常壓下將難生物降解或難化學(xué)氧化的絕大多數(shù)大分子有機(jī)污染物分步快速地轉(zhuǎn)化為含多個(gè)羥基自由基的小分子物質(zhì)，并終轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。
培菌方法
所謂活性污泥培養(yǎng)，就是為活性污泥的微生物提供一定的生長(zhǎng)繁殖條件，即營(yíng)養(yǎng)物，溶解氧，適宜溫度和酸堿度。
（1）營(yíng)養(yǎng)物：即水中碳、氮、磷之比應(yīng)保持100∶5∶1。
（2）溶解氧：就好氧微生物而言，環(huán)境溶解氧大于0.3mg/L，正常代謝活動(dòng)已經(jīng)足夠。但因污泥以絮體形式存在于曝氣池中，以直徑500µm活性污泥絮粒而言，周?chē)芙庋鯘舛?mg/L時(shí)，絮粒中心已低于0.1mg/L，抑制了好氧菌生長(zhǎng)，所以曝氣池溶解氧濃度常需高于3～5mg/L，常按5～10mg/L控制。調(diào)試一般認(rèn)為，曝氣池出口處溶解氧控制在2mg/L較為適宜。
（3）溫度：任何一種細(xì)菌都有一個(gè)適生長(zhǎng)溫度，隨溫度上升，細(xì)菌生長(zhǎng)加速，但有一個(gè)低和zui高生長(zhǎng)溫度范圍，一般為10~45ºC，適宜溫度為15~35ºC，此范圍內(nèi)溫度變化對(duì)運(yùn)行影響不大。
（4）酸堿度：一般pH為6~9。特殊時(shí)，進(jìn)水zui高可為pH9~10.5，超過(guò)上述規(guī)定值時(shí)，應(yīng)加酸堿調(diào)節(jié)。
培菌法
（1）生活污水培菌法：在溫暖季節(jié)，先使曝氣池充滿(mǎn)生活污水，悶曝（即曝氣而不進(jìn)污水）數(shù)十小時(shí)后，即可開(kāi)始進(jìn)水。引進(jìn)水量由小到大逐漸調(diào)節(jié)，連續(xù)運(yùn)行數(shù)天即可見(jiàn)活性污泥出現(xiàn)，并逐漸增多。為加快培養(yǎng)進(jìn)程，在培菌初期投加一些濃質(zhì)糞便水或米泔水等，以提高營(yíng)養(yǎng)物濃度。特別注意，培菌時(shí)期（尤其初期）由于污泥尚未大量形成，污泥濃度低，故應(yīng)控制曝氣量，應(yīng)大大低于正常期曝氣量。
（2）干泥接種培菌法：取水質(zhì)相同已正常運(yùn)行的污水系統(tǒng)脫水后的干污泥作菌種源進(jìn)行接種培養(yǎng)。一般按曝氣池總?cè)芊e1％的干泥量，加適量水搗碎，然后再加適量工業(yè)廢水和濃糞便水。按上述的方法培菌，污泥即可很快形成并增加至所需濃度。
（3）數(shù)級(jí)擴(kuò)大培菌法：根據(jù)微生物生長(zhǎng)繁殖快的特點(diǎn)，仿照發(fā)酵工業(yè)中菌種→種子罐→發(fā)酵罐數(shù)級(jí)擴(kuò)大培菌工藝，分級(jí)擴(kuò)大培菌。如某工程設(shè)計(jì)為三級(jí)曝氣池，此時(shí)可先在一個(gè)池中培菌，在少量接種條件下，在一個(gè)曝氣池內(nèi)培菌，成功后直接擴(kuò)大至二三級(jí)。
（4）工業(yè)廢水直接培菌法：某些工業(yè)廢水，如罐頭食品、豆制品、肉類(lèi)加工廢水，可直接培菌；另一類(lèi)工業(yè)廢水，營(yíng)養(yǎng)成分尚全，但濃度不夠，需補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物，以加快培養(yǎng)進(jìn)程。所加營(yíng)養(yǎng)物品常有：淀粉漿料、食堂米泔水、面湯水（碳源）；或尿素、硫氨、氨水（氮源）等，具體情況應(yīng)按不同水質(zhì)而定。
（5）有毒或難降解工業(yè)廢水培菌：有毒或難降解工業(yè)廢水，只能先以生活污水培菌，然后再將工業(yè)廢水逐步引入，逐步馴化的方式進(jìn)行。
（6）直接引進(jìn)種菌種培菌：有些特殊水質(zhì)菌種難于培養(yǎng)，還可利用當(dāng)?shù)乜蒲辛α浚脤?zhuān)業(yè)的工業(yè)微生物研究所培養(yǎng)菌種后再接種培養(yǎng)，如PVA（聚乙烯醇）好氧消化即有專(zhuān)門(mén)好氧菌。此法，投資大，周期長(zhǎng)，只有特殊情況才用。
活性污泥的異常情況及對(duì)策污泥膨脹：正常活性污泥沉降性能良好，含水率在98%以上。當(dāng)污泥變質(zhì)時(shí)，污泥不易沉淀，SVI值較高，污泥結(jié)構(gòu)松散和體積膨脹，顏色也有異變，這就是污泥膨脹。污泥膨脹主要是絲狀菌大量繁殖所引起的。一般污水中碳水化合物較多，缺乏氮、磷、鐵等養(yǎng)料，溶解氧不足，水溫高或PH值較低都容易引起大量絲狀菌繁殖，導(dǎo)致污泥膨脹，此外，超負(fù)荷、污泥齡過(guò)長(zhǎng)或有機(jī)物濃度剃度過(guò)小等，也會(huì)引起污泥膨脹，排泥不暢則易引起結(jié)合水性污泥膨脹。
為防止污泥膨脹，首先應(yīng)加強(qiáng)操作管理，經(jīng)常監(jiān)測(cè)污水水質(zhì)、曝氣池溶解氧、污泥沉降比、污泥指數(shù)和進(jìn)行顯微鏡觀(guān)察等，如發(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象，就需要采取預(yù)防措施，一般可調(diào)整、加大曝氣量，及時(shí)排泥，有可能采取分段進(jìn)水，以減輕二沉池的負(fù)荷。發(fā)生污泥膨脹解決的辦法是針對(duì)引起污泥膨脹的原因采取措施，當(dāng)缺氧或水溫高等可以加大曝氣量或降低進(jìn)水量以減輕污泥負(fù)荷，或適當(dāng)降低污泥濃度，使需氧降低等，如污泥負(fù)荷過(guò)高可適當(dāng)提高污泥濃度，以調(diào)整負(fù)荷，必要時(shí)還要停止進(jìn)水，悶曝一段時(shí)間。如缺氮、磷、鐵等養(yǎng)料，要投加硝化污泥或氮、磷、鐵等，如PH過(guò)低，可投加石灰等調(diào)PH，若污泥流失量大，可投加氯化鐵，幫助凝聚，刺激菌膠團(tuán)生長(zhǎng)，也可投加漂白粉或ye氯，抑制絲狀菌生長(zhǎng)，特別能控制結(jié)合水性污泥膨脹。也可投加石棉粉末、硅藻土、粘土等惰性物質(zhì)，降低污泥指數(shù)。
小型地埋式污水處理設(shè)施污泥解體：處理水質(zhì)渾濁，污泥絮體微細(xì)化，處理效果變壞等則是污泥解體的現(xiàn)象。導(dǎo)致這種異常現(xiàn)象的原因有運(yùn)行中的問(wèn)題，也有可能是污水中混入了有毒物質(zhì)。運(yùn)行不當(dāng)，如曝氣過(guò)量，會(huì)使污泥生物營(yíng)養(yǎng)的平衡遭破壞，使微生物量減少而失去活性，吸附能力下降，絮凝體縮小質(zhì)密度，一部分則成為不易沉淀的羽毛狀污泥，處理水質(zhì)渾濁，SVI指數(shù)降低等。當(dāng)污水中存在有毒物質(zhì)時(shí)，微生物受到抑制或傷害，凈化功能下降或*停止，從而使污泥失去活性。一般可通過(guò)顯微鏡來(lái)觀(guān)察并判別產(chǎn)生的原因，當(dāng)鑒別是運(yùn)行的原因時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)污水量、回流污泥量、空氣量和排泥狀況以及SVI、污泥濃度、DO、污泥負(fù)荷等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，加以調(diào)整。當(dāng)污水中混有有毒物質(zhì)時(shí)，應(yīng)考慮這是新的工業(yè)廢水，需查明來(lái)源進(jìn)行處理。
污泥腐化：在二沉池可能由于污泥長(zhǎng)期停滯而產(chǎn)生厭氧發(fā)酵生產(chǎn)氣體，從而使大塊污泥上浮的現(xiàn)象，它與污泥脫氮上浮不同，污泥fu敗變黑，產(chǎn)生惡臭。此時(shí)也不是全部上浮，大部分污泥也是通過(guò)正常的排出或回流。只有沉積在死角長(zhǎng)期停滯的污泥才腐化上浮。防止的措施是：安設(shè)不使污泥外溢的浮渣清除設(shè)備;消除沉淀池的死角;加大池底坡度或改善刮泥設(shè)施，不使污泥停滯于池底。
污泥上浮：污泥在二沉池呈塊狀上浮現(xiàn)象，并不是由于fu敗所造成的，而是在于在曝氣池內(nèi)污泥泥齡過(guò)長(zhǎng)，硝化進(jìn)程較高，在沉淀池內(nèi)產(chǎn)生了反硝化，氮呈氣體脫出附著的污泥，從而使污泥比重降低，整塊上浮。此時(shí)，應(yīng)增加污泥回流量或剩余污泥排放量。
泡沫問(wèn)題：曝氣池中產(chǎn)生泡沫，主要原因是，污水中存在著大量洗滌劑或其它起泡沫的物質(zhì)。泡沫可給生產(chǎn)運(yùn)行帶來(lái)一定的困難，如影響操作環(huán)境，帶走大量的污泥。當(dāng)采用機(jī)械曝氣時(shí)，還能影響葉輪的沖氧能力。消除泡沫的措施有：分段注水以提高混合液的濃度，進(jìn)行噴水或投加消泡劑。
厭氧系統(tǒng)運(yùn)行異常情況及處理1. 沼氣氣泡異常(水封罐或反應(yīng)器頂部氣水分離位置)
連續(xù)出現(xiàn)類(lèi)似啤酒開(kāi)蓋后的氣泡，這是厭氧狀態(tài)嚴(yán)重惡化的征兆，原因可能是排泥量過(guò)大，池內(nèi)污泥量不足，或有機(jī)負(fù)荷過(guò)高，或攪拌不充分，解決辦法是停止排泥，加強(qiáng)攪拌，減少進(jìn)水量;
大量氣泡劇烈噴出，但產(chǎn)氣量正常，池內(nèi)由于浮渣渣層過(guò)厚，沼氣在層下積累，一旦沼氣穿過(guò)浮渣層，就有大量沼氣噴出，對(duì)策是破碎浮渣層，充分?jǐn)嚢瑁蜷_(kāi)排渣管;
不產(chǎn)生氣泡，可暫時(shí)減少或中止進(jìn)水。
產(chǎn)氣量下降
進(jìn)水濃度低，甲烷菌底物不足，應(yīng)提高進(jìn)水濃度;
厭氧污泥排放量過(guò)大，使反應(yīng)池內(nèi)甲烷菌減少，應(yīng)減少排泥量;
氣溫過(guò)低，增加蒸汽量，提高溫度;
有機(jī)酸積累，堿度不足。應(yīng)減少進(jìn)水量，觀(guān)察池內(nèi)堿度的變化，如不能改善，投加堿度，如：石灰、燒堿、碳酸鈣等。
上清液水質(zhì)惡化
上清液水質(zhì)惡化表現(xiàn)在污泥上浮嚴(yán)重，出水BOD和SS濃度增加，原因可能是排泥量不夠，固體負(fù)荷過(guò)大，消化程度不夠，攪拌過(guò)度等，解決辦法是找出原因分別加以解決。
SBR工藝調(diào)試
SBR工藝簡(jiǎn)介該工藝是通過(guò)程序化控制充水、反應(yīng)、沉淀、排水排泥和閑置5個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的生化處理。SBR反應(yīng)器可分為限制曝氣、非限制曝氣和半限制曝氣3種。限制曝氣是污水進(jìn)入曝氣池只作混和而不作曝氣;非限制曝氣是邊進(jìn)水邊曝氣;半限制曝氣是污水進(jìn)入的中期開(kāi)始曝氣，在反應(yīng)階段，可以始終曝氣，為了生物脫氮，也可以曝氣后攪拌，或者曝氣、攪拌交替進(jìn)行;其剩余污泥可以在閑置階段排放，也可在進(jìn)水階段或反應(yīng)階段后期排放。
脫磷技術(shù)
混凝沉淀法
為了提高脫磷率，要按照磷濃度以及堿度對(duì)混凝劑的投加量進(jìn)行確定。而一般采用的金屬混凝劑包括鋁酸鈉、硫酸亞鐵等等。
生化處理法
在曝氣槽中加入混凝劑以進(jìn)行化學(xué)和生物同時(shí)處理，則可將磷和有機(jī)物通過(guò)微生物作用而去除。
晶析脫磷法
這一方法的原理是利用液相中PO3-4、Ca2+與OH-發(fā)生反應(yīng)，從而生成Ca10(OH)2(PO4)6而出現(xiàn)晶析現(xiàn)象。在采用晶析法處理平均含磷為3 mg/L二級(jí)水時(shí)，可將其磷濃度減少到0.5 mg/L。
化學(xué)脫磷法
鋁-磷酸鹽凝聚法
在采用這種方法進(jìn)行脫磷時(shí)，一般都會(huì)用到Al2(SO4)318H2O4，而三價(jià)鋁作為一種生物惰性金屬，有利于良好的沉淀物形成。在AlPO4沉淀物和Al(OH)3絮體同時(shí)生成。
鐵-磷酸鹽凝聚法
在采用這種方法進(jìn)行脫磷時(shí)，一般都會(huì)使用FeClSO4、FeCl3、Fe2(SO4)3三種材料。當(dāng)磷酸鹽和三價(jià)鐵進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，會(huì)得到難溶的磷酸鐵。另外，硫酸亞鐵成本比較低，也會(huì)被普遍應(yīng)用。
