分散式污水处理成套设备

分散式污水处理成套设备
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 人工湿地系以人工建造和监督控制的、与沼泽地相类似的地面，通过自然生态系统中的物理、化学和生物三者协同作用以达到对污水的净化。此种湿地系统是在一定长宽比及底面坡度的洼地中，由土壤和填料混合组成填料床，废水在床体的填料缝隙或在床体表面流动，并在床体表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物，形成一个*的动、植物生态系统，对废水进行处理。

人工湿地按污水在其中的流动方式可分为两种类型：①自由水面人工湿地(简称FWS，或称地表径流型人工湿地)，②潜流型人工湿地(简称SFS)。FWS系统中，废水在湿地的土壤表层流动，水深较浅(一般在0.3～0.6m)。与SFS系统相比，其优点是投资省，缺点是负荷低。北方地区冬季表面会结冰，夏季会滋生蚊蝇、散发臭味，目前已较少采用。而SFS系统，污水在湿地床的表面下流动，一方面可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留等作用，提高处理效果和处理能力;另一方面由于水流在地表下流动，保温性好，处理效果受气候影响较小，且卫生条件较好，是目前上较多研究和应用的一种湿地处理系统，但此系统的投资比FWS系统略高。
人工湿地的工艺流程有多种，目前采用的主要有：推流式、阶梯进水式、回流式和综合式4种。阶梯进水可避免处理床前部堵塞，使植物长势均匀，有利于后部的硝化脱氮作用;回流式可对进水进行一定的稀释，增加水中的溶解氧并减少出水中可能出现的臭味。出水回流还可促进填料床中的硝化和反硝化作用，采用低扬程水泵，通过水力喷射或跌水等方式进行充氧。综合式则一方面设置出水回流，另一方面还将进水分布至填料床的中部，以减轻填料床前端的负荷。实际设计中，人工湿地的运行可根据处理规模的大小进行多级串联或附加必要的预处理、后处理设施构成。这样的多种方式的组合，一般有单一式、并联式、串联式和综合式等。在日常使用中，人工湿地还常与氧化塘等进行串联组合。
人工湿地污水处理系统一般包括前处理和人工湿地两部分。前处理一般包括化粪池、格栅、沉砂池、沉淀池、厌氧池和兼性塘等。直接将未经沉淀处理的污水引入人工湿地，虽然首级人工湿地的COD、BOD、SS的去除率高，但容易引起堵塞等问题，使维护费用增加。因此，将沉淀池或稳定塘作为人工湿地系统前处理是非常必要的。

生物脱氮原理
一般来说， 生物脱氮过程可分为三步: *步是氨化作用， 即水中的有机氮在氨化细菌的作用下转化成氨氮。在普通活性污泥法中， 氨化作用进行得很快， 无需采取特殊的措施。第二步是硝化作用， 即在供氧充足的条件下， 水中的氨氮首先在亚硝酸菌的作用下被氧化成亚硝酸盐， 然后再在硝酸菌的作用下进一步氧化成硝酸盐。为防止生长缓慢的亚硝酸细菌和硝酸细菌从活性污泥系统中流失， 要求很长的污泥龄。第三步是反硝化作用， 即硝化产生的亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原成氮气。这一步速率也比较快， 但由于反硝化细菌是兼性厌氧菌， 只有在缺氧或厌氧条件下才能进行反硝化， 因此需要为其创造一个缺氧或厌氧的环境( 好氧池的混合液回流到缺氧池) 。反应方程式如下:
生物除磷原理
所谓生物除磷， 是利用聚磷菌一类的微生物， 在厌氧条件下释放磷。而在好氧条件下， 能够过量地从外部环境摄取磷， 在数量上超过其生理需要， 并将磷以聚合的形态储藏在菌体内， 形成高磷污泥排出系统， 达到从污水中除磷的效果。
生物除磷过程可分为3 个阶段，即细菌的压抑放磷、过渡积累和奢量吸收。首先将活性污泥处于短时间的厌氧状态时，储磷菌把储存的聚磷酸盐进行分解，提供能量，并大量吸收污水中的BOD、释放磷( 聚磷酸盐水解为正磷酸盐) ，使污水中BOD 下降，磷含量升高。然后在好氧阶段，微生物利用被氧化分解所获得的能量，大量吸收在厌氧阶段释放的磷和原污水中的磷，完成磷的过渡积累和后的奢量吸收，在细胞体内合成聚磷酸盐而储存起来，从而达到去除BOD 和磷的目的。

PAC-MBR工艺(粉末活性炭-膜生物反应器)
PAC-MBR组合工艺是指将PAC投加至MBR污泥混合液中污泥絮体以PAC颗粒为骨架，吸附和絮凝污泥混合液中微细胶体、胞外聚合物EPS(Extraeelluar Polymeric substanees )、溶解性有机物等，使污泥颗粒粒径变大,抗压能力增强，膜面沉积层孔隙率提高，压密性降低，从而降低膜过滤阻力和膜污染程度，提高膜通量。同时，由于PAC污泥絮体的吸附和生物降解作用协同，形成生物活性炭，使有机污染物降解去除率得到提高，PAC得以再生。MBRPA和MBR工艺处理生活污水的对比实验，结果表明，由于PAC的存在大大改善了膜污染状况，从而延长了膜清洗周期。MBR存在的问题
MBR突出的特征是占地面积小，耐冲击负荷，出水水质优良，自动化程度高容易管理，但MBR工艺现在仍然存在的某些问题。

处理能力降低的风险
MBR通常在恒定通量下进行，为了持续运行要求MBR不能超过极限通量,超过这个极限会产生膜污染，那么多余的水就无法通过膜孔径，产水率下降。很多MBR工艺在实际运行过程中随着时间的积累，其处理能力不断下降，很多水厂的处理能力甚至不足设计之初的50%。美国环保局认为，如果MBR工艺的进水峰值流量超过平均流量的1.5~2倍，就需设置流量调节池，或者备有大量的膜组件以保证出水水质达标。
投资成本与运行成本较高
如今，膜组件是MBR处理系统中主要组成部分，同时也是技术含量高及价值大的部分,其成本占据整体设备投入的多部分。此外，MBR需要先进的设备以满足其自动化的要求，这也增加了其成本。浸没式MBR工艺，需加大曝气强度，造成能耗上升。另外，膜组件寿命有限，达到一定使用年先后需更换膜组件。据分析，国内MBR投资成本在2000~2500元/m3，是传统活性污泥法项目建设成本的1. 5倍左右。