美丽乡村生活污水处理装置

生物脱氮除磷机理、作用条件和工艺选择
生物脱氮除磷工艺一般都是除碳、脱氮和除磷三种流程的有机组合。除碳是利用细菌在有氧的条件下将有机物分解为二氧化碳和水的过程。在有充足的氧和生物量的条件下，除碳的过程可以很顺利的进行。《排放标准》中氮和磷的控制指标分为氨氮、总氮和总磷。总氮包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
在实际的工程设计中，根据受纳水体的要求和其它一些实际情况，生物除磷脱氮工艺可以分成以下几个层次：
①去除有机物、氨氮，对总氮无要求：可以采用生物硝化工艺，采用延时曝气。
②去除有机物和总氮：因要去除总氮，应采用生物硝化和反硝化工艺，需要在好氧反应池前增设一个缺氧段，将好氧池中的硝酸盐混合液回流到缺氧段，保证在缺氧的条件下，将硝酸盐反硝化成氮气。

③去除有机物、氨氮、有机氮和总磷：应采用除磷的硝化工艺，在好氧反应地前增设一个厌氧段，在厌氧段内完成磷的释放，在好氧段内实现磷的超量吸收、有机物的氧化、有机氮及氨氮的硝化。
④去除有机物、总氮和总磷：应采用*的生物除磷脱氮工艺，在好氧反应池前既要增设一个厌氧段又要增设一个缺氧段，以同时实现生物除磷脱氮。
中小城镇污水处理厂脱氮除磷工艺
中小城镇污水处理厂脱氮除磷工艺选择的主要影响因素包括：进水水质浓度和对出水水质的要求、工艺流程长短、占地面积、建设投资、能耗和运行管理等。当然，出水水质好、流程短、占地面积小、能耗低、投资少、运行管理简单的脱氮除磷工艺是工艺发展的总趋势，我们需要根据污水处理厂的实际情况，认真比选，终选择出符合实际的，好的工艺。
由上述脱氮除磷机理分析，我们可以看出脱氮过程和除磷过程之间相互限制：脱氮*，意味着因大量的结合态氧进入厌氧池使除磷所需的*的厌氧环境受到破坏，除磷受限;磷的去除通过排放剩余污泥实现，SRT小，剩余污泥排放量多，在污泥含磷量一定的情况下，除磷量也就越多，而生物硝化工艺却需要较低的负荷，较长的泥龄，因此硝化受到影响，进而影响脱氮效果。
生物脱氮除磷工艺主要有A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟、SBR工艺、BIOLAK等从活性污泥法派生出来的工艺，均可实现除碳、脱氮和除磷三种流程的组合，都是比较实用的除磷脱氮工艺。
SBR衍生工艺
SBR工艺因其操作灵活性，使之易于引入脱氮除磷过程，通过调整运行周期以及控制各工序时间的长短，来达到脱氮除磷的目的。然而，在实际应用中，常规SBR工艺往往因投资和占地面积等因素，限制其被采纳，但其衍生工艺因在具备SBR工艺优点的同时，又克服其缺点而将脱氮除磷的作用充分发挥出来而更具优势。
SBR衍生工艺有CAST工艺、ICEAS工艺、DAT-IAT工艺和UNITANK工艺等。ICEAS工艺和DAT-IAT工艺均采用连续进水方式，使进水的控制系统变得简单，但是因主反应区前面缺乏一个厌氧段，因此除磷的效果不够理想。DAT-IAT工艺的回流比比较大，运行费用偏高。因此，适合小城镇污水处理厂的SBR工艺非CAST工艺莫属。

CAST工艺是在主反应区前设置预反应区，在预反应区内，从主反应区回流的污泥与进水混合，不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而且加速对溶解性底物的去除也对难降解有机物起到良好的水解作用，同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放。预反应区还有效的抑制丝状菌的大量繁殖，克服污泥膨胀，提高系统稳定性。
CAST工艺具有出水水质好、抗冲击负荷适应性强、污泥活性好、投资和占地面积小、能耗低等优点。但CAST工艺的设备和容积利用率不高。
氧化沟工艺
通过文献获悉，我国中小城镇污水处理厂建设应用奥贝尔氧化沟工艺多。奥贝尔氧化沟拥有*的3层沟渠结构，通过制沟渠内的溶解氧量，保持较大的溶解氧梯度，形成厌氧-缺氧-好氧的环境达到脱氮除磷的目的。在实际应用中，我所从事的公司中小城镇污水处理厂建设多采用改良型卡鲁赛尔氧化沟，即在卡鲁赛尔氧化沟的主体结构之前增设厌氧池和缺氧池，结合A2/O工艺和氧化沟优点，达到良好的出水水质。
卡鲁赛尔氧化沟中的曝气设备有采用表曝装置如倒伞曝气机，也有采用微孔曝气头，推流器或搅拌机推动水体流动的。具体采用哪种组合，需在实际应用中通过计算权衡才能确定。

水解酸化工艺与单独的厌氧或好氧工艺相比,具有以下特点:
1. 由于在厌氧阶段可大幅度地去除废水中悬浮物或有机物, 其后续好氧处理工艺的污泥量可得到有效地减少, 从而设备容积也可缩小。有报道, 在实践中, 厌氧- 好氧工艺的总容积不到单独好氧工艺的一半;
2. 厌氧工艺的产泥量远低于好氧工艺(仅为好氧工艺的1/ 10～1/ 6) ,并已高度矿化,易于处理。同时其后续的好氧处理所产生的剩余污泥必要时可回流至厌氧段, 以增加厌氧段的污泥浓度同时减少污泥的处理量;
3. 厌氧工艺可对进水负荷的变化起缓冲作用,从而为好氧处理创造较为稳定的进水条件;
4. 厌氧处理运行费用低, 且其对废水中有机物的去除亦可节省好氧段的需氧量, 从而节省整体工艺的运行费用;
5. 重要的是当将厌氧控制在水解酸化阶段时, 可为好氧工艺提供优良的进水水质(即提高废水的可生化性) 条件,提高好氧处理的效能,同时可利用产酸菌种类多、生长快及对环境条件适应性强的特点,以利于运行条件的控制和缩小处理设施的容积。

物理处理法
通过物理作用分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物（包括油膜和油珠）的废水处理法，可分为重力分离法、离心分离法和筛滤截留法等。以热交换原理为基础的处理法也属于物理处理法。

美丽乡村生活污水处理装置化学处理法
通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。在化学处理法中，以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元是：混凝、中和、氧化还原等；而以传质作用为基础的处理单元则有：萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗析和反渗透等。后两种处理单元又合称为膜分离技术。其中运用传质作用的处理单元既具有化学作用，又有与之相关的物理作用，所以也可从化学处理法中分出来 ，成为另一类处理方法，称为物理化学法。
生物处理法
通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物，转化为稳定、无害的物质的废水处理法。根据作用微生物的不同，生物处理法又可分为需氧生物处理和厌氧生物处理两种类型。废水生物处理广泛使用的是需氧生物处理法，按传统，需氧生物处理法又分为活性污泥法和生物膜法两类。活性污泥法本身就是一种处理单元，它有多种运行方式。属于生物膜法的处理设备有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池以及近发展起来的生物流化床等。生物氧化塘法又称自然生物处理法 。厌氧生物处理法，又名生物还原处理法，主要用于处理高浓度有机废水和污泥。使用的处理设备主要为消化池。
特殊方法：生物接触氧化法
用生物接触氧化法处理废水，即用生物接触氧化工艺在生物反应池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。后,处理过的废水排入生物接触氧化处理系统与生活污水混合后进行处理,氯消毒后达标排放。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水同浸没在污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷,这种曝气装置称谓鼓风曝气。

化学强化生物除磷污水处理工艺
污水处理过程中，我国的主要河流和湖泊由于受磷污染，富营养化严重，国家环保局为控制磷污染，对磷排放制定了比较严格的标准。化学强化生物除磷污水处理工艺以除去污水中有机污染物和各种形态的磷为主，此污水处理工艺将化学除磷和生物除磷一体化，通过厌氧消化生物系统中活性污泥产生挥发性有机酸，作为聚磷菌生长的基质或称之为营养物，使聚磷菌在活性污泥中选择性增殖，并将其回流到生物系统中，使生物污水处理系统工作在除磷状态；同时污泥在厌氧条件下产生的磷释放，通过化学除磷消除。这是一种市政污水处理工艺技术，满足了我国现阶段，为解决水体富营养化，需要在常规二级污水处理基础上进一步除磷的要求。