小型农村生活污水处理设施

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生物接触氧化处理技术的实质之一是在池内充填填料，已充氧的污水将填料浸没全部，并以一定的流速流经填料。而填料上布满生物膜，污水与生物膜通过接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化，因此，生物接触氧化处理技术又称为淹没式曝气生物滤池。
生物接触氧化池的构造
接触氧化池是由池体、填料及支架、曝气装置、进出水装置以及排泥管道等部件所组成。
（一）池体
池体的作用除了进行净化污水外，还要考虑填料，布水、布气等设施的安装。当池体容积较小时可采用圆形钢结构，池体容积较大时可采用矩形钢筋混凝土 结构。池体的平面尺寸以满足布水、布气均匀，填料安装、维护管理方便为准。池体的底壁须有支承填料的框架和进水进气管的支座。池体厚度根据池的结构 强度要求来计算。高度则由填料、布水布气层 、稳定水层以及超高的高度来计算。同时，还必须考虑到充氧设备的供气压力或提升高度。各部位的尺寸一般为：池内填料高度为3.0~3.5m;底部布气层高为0.6~0.7m;顶部稳定水层0.5~0.6m,总高度约为4.5~5.0m。

（二）填料
1.填料的要求
填料是生物膜的载体，所以也称之为载体。填料是接触氧化处理工艺的关键 部位，它直接影响处理效果，同时，它的费用在接触氧化系统的建设费用中占的比重较大，约占55%~60%;同时载体填料直接关系到接触氧化法的经济效果，所以选定适宜的填料是具有经济和技术意义的。接触氧化处理工艺对填料的要求如 下：
(1)在水力特性方面，比表面积大、空隙率高、水流通畅、阻力小、流速均一； 
(2)要求形状规则、尺寸均一，表面粗糙度较大；填料表面电位高，附着性强； 
(3)化学与生物稳定性较强，经久耐用，不溶出有害物质，不导致产生二次污染； (4)在经济方面要考虑货源、价格，也要考虑便于运输与安装等。
2. 填料类型
填料可分为悬挂式填料、悬浮式填料和固形块状填料三种类型。
(1)悬挂式填料
悬挂式填料有四个品种，分别为半软性填料、组合填料、软性填料和弹性立体填料；
(2)悬浮式填料
常用的有空心柱状 、空心球状 、外形呈笼架 、内装丝形或条形编织物以及海绵块状的软 性悬浮式填料 ；
(3)固形块状填料
固形块状填料主要有蜂窝直管形块状填料和立体波纹块状填料两种。目前常采用的填料是聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢等做成的蜂窝状和波纹板状填料。近年来国内外都进行纤维状填料的研究，纤维状填料是用尼龙、维纶、晴纶、涤沦等化学纤维编结成束，呈绳状连接。为安装检修方便，填料常以料框组装，带框放入池中。当需要清洗检修时，可逐框轮替取出，池子无需停止工作。

生物脱氮的基本原理是在将有机氮转化为氨态氮的基础上，先利用好氧段经硝化作用，由硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用，将氨氮通过反硝化作用转化为亚硝态氮、硝态氮，即将NH3转化为NO2--N和NO3--N。在缺氧条件下通过反硝化作用，以硝酸盐氮为电子受体，以有机物为电子供体进行厌氧呼吸，并有外加碳源提供能量，将硝氮转化为氮气，即，将NO2--N（经反亚硝化）和NO3--N（经反硝化）还原为氮气，溢出水面释放到大气，参与自然界氮的循环。水中含氮物质大量减少，降低出水的潜在危险性，达到从废水中脱氮的目的。
由此可见，生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件：硝化阶段：足够的溶解氧(DO)值在2mg/L以上，合适的温度，20℃,不低于10℃，足够长的污泥泥龄，合适的pH条件。反硝化阶段：硝酸盐的存在，缺氧条件(DO)值在0.5mg/L左右，充足的碳源(能源)，合适的pH条件。通过上述原理，可组成缺氧与好氧池，即所谓A/O系统。
AO工艺法也叫厌氧-好氧工艺法，A(Anacrobic)是厌氧段，用与脱氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有机物。
A/O法生物去除氨氮原理：污水中的氨氮，在充氧的条件下（O段），被硝化菌硝化为硝态氮，大量硝态氮回流至A段，在缺氧条件下，通过兼性厌氧反硝化菌作用，以污水中有机物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，使硝态氮波还原为无污染的氮气，逸入大气从而达到终脱氮的自的。

小型农村生活污水处理设施A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为NO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。

A/O法脱氮工艺的特点：
（a）流程简单，勿需外加碳源与后曝气池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低；
（b）反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分；
（c）曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质；
（d）A段搅拌，只起使污泥悬浮，而避免DO的增加。O段的前段采用强曝气，后段减少气量，使内循环液的DO含量降低，以保证A段的缺氧状态。
射流曝气器既不是一种气泡扩散装置，也不是一种机械曝气设备，而是介于这二者之间的一种设备，利用气泡扩散和水力剪切这两个作用达到曝气和混合的目的。在射流曝气器混合部内，由于射流的紊动及能量交换作用，形成剧烈的混掺现象，不仅在瞬间完成了氧气从气相向液相中的转移，而且射流曝气工作水流为进水和回流污泥的混合液，因此在射流器混合部内迅速地进行着泥(微生物)、水（有机物）、气(溶解氧)三者间的传质与生化反应，这是一个在特定条件下发生的快速生物反应与传质的综合过程，是与其它任何活性污泥法不同的。 根据供气方式的不同，射流曝气可分为两大类。
  (1)强制供气：即用鼓风机向射流器供给空气，其特点是：空气由鼓风机供给，空气量的控制比较方便，可以根据需要把射流器安装在曝气池的底部、顶部等不同的位置，射流器数量多，一般淹没在水中，安装与维修不方便。
  (2)自吸(负压)供气：由射流器喷嘴喷出的高速射流，使吸气室形成负压，将空气吸人，这种射流器通常称为自吸式射流器，其特点是不需要鼓风设备。 根据结构分类: (1)单级：又分为单喷嘴和多喷嘴两种形式。
  (2)多级：一般是两级。第yi级吸气后，液气混合流在第二级再吸气，这样充分利用射流能量。