一體化污水凈化槽
污水處理工藝選擇的原則
工藝選擇的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括：處理單位水量投資 、 削減單位污染投資、 處理單位水量電耗和成本、 削減單位污染物電耗和成本、 占地面積、 運(yùn)行性能可靠性、 管理維護(hù)難易程度、 總體環(huán)境效益等。2城市污水處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、 水質(zhì)特征、 受納水體的環(huán)境功能 及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和要求， 經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)選確定。3應(yīng)切合實(shí)際地確定污水進(jìn)水水質(zhì)， 優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)參數(shù)， 對(duì)污水的現(xiàn)狀水質(zhì)特征， 污染物構(gòu)成必須進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查或測(cè)定， 作出合理的分析預(yù)測(cè)， 在水質(zhì)構(gòu)成復(fù)雜或特殊時(shí)， 應(yīng)進(jìn)行污水處理工藝的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)， 必要時(shí)應(yīng)開展中試研究。4積極審慎地采用新工藝， 對(duì)在國(guó)內(nèi)*應(yīng)用的新工藝， 必須經(jīng)過中試 和生產(chǎn)性試驗(yàn)， 提供可靠的設(shè)計(jì)參數(shù)后再進(jìn)行應(yīng)用。5同一個(gè)污水廠分期建設(shè)時(shí)， 各階段應(yīng)盡量采用同一種工藝， 而且各階段的建設(shè)規(guī)模應(yīng)盡量相同。污水處理方法
現(xiàn)代污水處理方法主要分為物理處理法、 化學(xué)處理法、 物理化學(xué)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(zhì)(包括油膜和油珠)， 在處理過程中不改變其化學(xué)性質(zhì)。 常用的有過濾法、 沉淀法、 浮選法等。
(1) 過濾法：利用過濾介質(zhì)截流污水中的懸浮物。 過濾介質(zhì)有篩網(wǎng)、紗布、 粒物， 常用的過濾設(shè)備有格柵、 篩網(wǎng)、 微濾機(jī)等。
1) 格柵與篩網(wǎng)。 在排水工程中， 廢水通過下水道流人水處理廠， 首先應(yīng)經(jīng)過斜置在渠道內(nèi)的一組金屬制的呈縱向平行的框條(格柵)、 穿孔板或過濾網(wǎng)(篩網(wǎng))， 使漂浮物或懸浮物不能通過而被阻留在格柵、 細(xì)篩或?yàn)V料上。
格柵板
這一步屬?gòu)U水的預(yù)處理， 其目的在于回收有用物質(zhì);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(shè)備的負(fù)荷;保護(hù)抽水機(jī)械， 以免受到顆粒物堵塞發(fā)生故障。 保護(hù)水泵和其他處理設(shè)備。 格柵截留的效果主要取決于污水水質(zhì)和格柵空隙的大小。 清渣方法有人工與機(jī)械兩種。柵渣應(yīng)及時(shí)清理和處理。
篩網(wǎng)主要用于截留粒度在數(shù)毫米到數(shù)十毫米的細(xì)碎懸浮態(tài)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，小可為0.2mm。 篩網(wǎng)過濾裝置有轉(zhuǎn)鼓式、 旋轉(zhuǎn)式、 轉(zhuǎn)盤式、 固定式振動(dòng)斜篩等。 不論何種結(jié)構(gòu)，既要能截留污物，又便于卸料及清理篩面 。
2)粒狀介質(zhì)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(shí)，其中細(xì)小的懸浮物和肢體就被截留在濾料的表面和內(nèi)部空隙中。 常用的過濾介質(zhì)有石英砂、 無煙煤和石榴石等。 在過濾過程中濾料同時(shí)對(duì)懸浮物進(jìn)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(zhì)等因素。
當(dāng)廢水自上而下流過粒狀濾料層時(shí)，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(tuán)體顆粒構(gòu)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(shí)，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(shù)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(fù)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(jìn)而吸附帶負(fù)電荷的膠土和多種有機(jī)物等膠體，在砂粒上發(fā)生接觸絮凝。
生物膜法特點(diǎn)
生物相方面的特征：
(1)微生物多樣化
(2) 生物的食物鏈長(zhǎng)
(3) 能夠存活世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物
(4) 分段運(yùn)行與優(yōu)占種屬
處理工藝方面的特征：
(1)對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性
(2)污泥沉降性能良好，宜于固液分離
(3)能夠處理低濃度的污水
(4)易于維護(hù)運(yùn)行、節(jié)能
生物膜法基本特征
在污水處理構(gòu)筑物內(nèi)設(shè)置微生物生長(zhǎng)聚集的載體(一般稱填料)，在充氧的條件下，微生物在填料表面聚附著形成生物膜，經(jīng)過充氧(充氧裝置由水處理曝氣風(fēng)機(jī)及曝氣器組成)的污水以一定的流速流過填料時(shí)，生物膜中的微生物吸收分解水中的有機(jī)物，使污水得到凈化，同時(shí)微生物也得到增殖，生物膜隨之增厚。當(dāng)生物膜增長(zhǎng)到一定厚度時(shí)，向生物膜內(nèi)部擴(kuò)散的氧受到限制，其表面仍是好氧狀態(tài)，而內(nèi)層則會(huì)呈缺氧甚至厭氧狀態(tài)，并終導(dǎo)致生物膜的脫落。隨后，填料表面還會(huì)繼續(xù)生長(zhǎng)新的生物膜，周而復(fù)始，使生物膜法污水得到凈化。
微生物在填料表面聚附著形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一層薄薄的水層，水層中的有機(jī)物已經(jīng)被生物膜氧化分解，故水層中的有機(jī)物濃度濃度比進(jìn)水要低得多，當(dāng)廢水從生物膜表面流過時(shí)，有機(jī)物就會(huì)從運(yùn)動(dòng)著的廢水中轉(zhuǎn)移到附著在生物膜表面的水層中去，并進(jìn)一步被生物膜所吸附，同時(shí)，空氣中的氧也經(jīng)過廢水而進(jìn)入生物膜水層并向內(nèi)部轉(zhuǎn)移。
一體化污水凈化槽生物膜上的微生物在有溶解氧的條件下對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解和機(jī)體本身進(jìn)行新陳代謝，因此產(chǎn)生的二氧化碳等無機(jī)物又沿著相反的方向，即從生物膜經(jīng)過附著水層轉(zhuǎn)移到流動(dòng)的廢水中或空氣中去。這樣一來，出水的有機(jī)物含量減少，廢水得到了凈化。
在小規(guī)模分散型污水處理中大量使用生物膜污水處理工藝，比使用活性污泥工藝更有優(yōu)勢(shì)，具體體現(xiàn)在：①微生物相方面，各種生物膜工藝中參與凈化反應(yīng)的微生物多樣化，微生物的食物鏈較長(zhǎng)，世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物易于存活，在分段運(yùn)行中每段都能夠形成優(yōu)勢(shì)菌種;② 在處理工藝上，各種生物膜工藝對(duì)水質(zhì)水量變化均有較強(qiáng)的適應(yīng)性，污泥沉降性能良好、易于固液分離，能夠處理低濃度的污水，易于維護(hù)、節(jié)能。
生物法機(jī)理——生物硝化和反硝化機(jī)理
在污水的生物脫氮處理過程中，首先在好氧條件下,通過好氧硝化菌的作用 ,將污水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽 ;然后在缺氧條件下,利用反硝化菌(脫氮菌)將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮?dú)舛鴱奈鬯幸莩觥Ｒ蚨?污水的生物脫氮包括硝化和反硝化兩個(gè)階段。
硝化反應(yīng)是將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過程 ,包括兩個(gè)基本反應(yīng)步驟 : 由亞硝酸菌參與的將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽的反應(yīng);由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的反應(yīng)。
在缺氧條件下,由于兼性脫氮菌(反硝化菌) 的作用,將硝化過程中產(chǎn)生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成N2的過程,稱為反硝化。反硝化過程中的電子供體是各種各樣的有機(jī)底物(碳源) 。
生物脫氮法可去除多種含氮化合物,總氮去除率可達(dá)70%—95%,二次污染小且比較經(jīng)濟(jì),因此在國(guó)內(nèi)外運(yùn)用多。但缺點(diǎn)是占地面積大,低溫時(shí)效率低。
