如何進行水處理？

衡美水處理為您介紹一項環(huán)境保護專業(yè)知識——實用的農(nóng)村污水處理技術(shù)及工藝介紹。

第五章、自然生物處理

一、人工濕地

1、概述

人工濕地是一種通過人工設(shè)計、改造而成的生態(tài)型污水處理系統(tǒng)，利用土壤基質(zhì)、 水生植物和微生物三部分組成的微生態(tài)系統(tǒng)對污水中的污染物的吸收轉(zhuǎn)換能力來凈化 污水。人工濕地增加了植被覆蓋率，保持了生物多樣性，可以改善生態(tài)環(huán)境。

（1）人工濕地的優(yōu)點

運行費用低，維護管理簡便；水生植物可以美化環(huán)境，增加生物多樣性。

（2）人工濕地的缺點

污染負荷低，占地面積大；設(shè)計不當容易堵塞或者污染地下水； 處理效果受季節(jié)變化影響，隨著運行時間延長除磷能力逐漸下降。

2、適用范圍

人工濕地適用于土地面積相對豐富的農(nóng)村地區(qū)。在福建地區(qū)，人工濕地主要適用于幾戶規(guī)模的分散型農(nóng)村生活污水處理，是目前推廣污水生態(tài)循環(huán)利用處理的綠色處理技術(shù)。

3、類型和結(jié)構(gòu)

人工濕地按水流特征，可分為表面流人工濕地、水平潛流人工濕地、垂直潛流人工濕地。表面流人工濕地建造費用較低，但占地面積較大。潛流和垂直流人工濕地面積負荷大，充分利用了濕地的空間，占地面積少，且衛(wèi)生條件好，但建設(shè)費用較高。

4、設(shè)計事項

人工濕地的設(shè)計可參考《人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ 2005-2010）。設(shè) 計時，首先確定生活污水的水量和水質(zhì)，并根據(jù)當?shù)氐牡刭|(zhì)、氣候以及家庭景觀需求等特點選擇合適的人工濕地類型。人工濕地設(shè)計參數(shù)主要包括：污染負荷、濕地床結(jié)構(gòu)、 基質(zhì)材料選擇、植被選擇、進水和排水周期等。

5、濕地維護和管理

雖然與傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)相比，人工濕地系統(tǒng)的運行管理要簡單得多，但不能因此忽視運行管理給人工濕地處理系統(tǒng)帶來的影響?？茖W的運行管理不僅可以保持人工濕地處理系統(tǒng)對污染物穩(wěn)定去除效果，減少危害人工濕地使用壽命的情況發(fā)生，同時通過適當?shù)墓芾砭S護，可以解決人工濕地可能帶來的一些生態(tài)問，充分發(fā)揮其美化 環(huán)境、豐富物種的社會效應(yīng)。

運行管理需考慮的主要事項：

（1）水位控制

水位的改變不僅會影響人工濕地處理系統(tǒng)的水力停留時間，還會對大氣中的氧向水相擴散造成影響。當水位發(fā)生重大變化時，要立即對人工濕地處理系統(tǒng)進行詳細的檢查，因為這可能是滲漏、出水管的堵塞或護堤損壞等情況造成的。

（2）進出水裝置的維護

對進出水裝置要進行周期性的檢查并對流量進行校正。同時要定期去除容易堵塞進出水管道的殘渣。對于使用格柵的人工濕地處理系統(tǒng),定期清洗以防止細菌過量 生長, 這些細菌在低流量的情況下可能會影響水的流量分布。可以采用高壓水槍或機械 方法對浸沒在水中或埋在填料中的進出水管道進行定期的沖洗。

（3）護堤的維護

要經(jīng)常對護堤進行檢查, 防止水面以下護堤的外部斜坡面出現(xiàn)滲水現(xiàn)象, 過多的或 顏色異常暗綠的植被生長都是出現(xiàn)滲漏的癥狀。定期清除護堤和堤面上的雜草, 以免雜 草蔓延到人工濕地處理系統(tǒng)中與濕地植物形成強有力的競爭。

（4）植物的管理

對于設(shè)計合理并投入運行的人工濕地處理系統(tǒng)來說，常規(guī)的植物管理維護并不復(fù)雜。因為植物群落具有良好的自我維護性。它們生長、死亡，在下一年又會繼續(xù)生長。在環(huán)境條件合適的情況下，植物會自然地蔓延到未播種的地方，也會從那些環(huán)境壓力較大的地方遷移。管理者可以通過收割的方式，控制植物向開闊水域的蔓延。

（5）氣味的控制

對于潛流型人工濕地來說, 氣味基本上不會成為人工濕地處理系統(tǒng)令人厭惡的問題。而表面流型人工濕地如果進水負荷過高, 會形成厭氧的水域,釋放出難聞的氣體。這種情況 主要是由于進水的有機負荷過高或氨氮負荷過高造成的, 因此降低有機物和氮的負荷可 以控制濕地系統(tǒng)散發(fā)出難聞的氣味。

（6）蚊蠅的控制

由于蚊子能夠傳染疾病，影響人類的健康，因此蚊子的控制是表面流型人工濕地處理系統(tǒng)考慮的生態(tài)問題。尤其當人工濕地處理系統(tǒng)離人類居住區(qū)較近時，這個問題如果得不到解決，會引起附近居民的反感。雖然無法做到濕地系統(tǒng)中產(chǎn)生的蚊蠅，但通過大量的研究，已經(jīng)形成了一些比較成熟的控制蚊蠅的方法。

保持人工濕地系統(tǒng)中水體流動是非常有利于減少蚊蠅數(shù)量的，可以通過水泵提取或在水面安置機械曝氣設(shè)備來強化邊緣水域的水體流動，這不利于蚊蠅幼蟲的發(fā)育，同時會增加水中的溶解氧含量，有利于提高出水水質(zhì)。

通過加強濕地植物的管理來控制蚊蠅，在水邊不種植水生植物，或種植低矮的植株 并每年進行收割。必要時可以在蚊蠅產(chǎn)卵的季節(jié)使用桿菌殺死蚊卵，或使用能夠?qū)е挛?/span> 子幼蟲發(fā)育衰減來控制蚊蠅。

實踐證明，向系統(tǒng)中投放食蚊魚和蜻蜓的幼蟲來控制蚊子也是一種非常有效的方法。

二、穩(wěn)定塘

1、概述

穩(wěn)定塘是利用自然水體中存在的水生動植物、微生物處理水中污染物的自然或人工池塘。其原理為水體自凈作用，可作為農(nóng)村生活污水處理后的深度處理技術(shù)單元，也可 以作為生活污水直接處理的獨立單元。

（1）穩(wěn)定塘的優(yōu)點

結(jié)構(gòu)簡單，建設(shè)費用低；處理成本低，操作管理相對容易；出水水 質(zhì)較好，能實現(xiàn)污水資源化利用。

（2）穩(wěn)定塘的缺點

占地面積大，處理效率相對較低；處理效果受環(huán)境條件影響大。

2、適用范圍

穩(wěn)定塘適用于在土地面積相對豐富的農(nóng)村地區(qū)，可利用現(xiàn)有坑塘和洼地、荒地、廢 地、劣質(zhì)地等。

3、類型和結(jié)構(gòu)

根據(jù)水中的溶解氧量、生物種群類別和塘的功能，分為好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘等。

好氧塘，深度較淺，一般不超過0.5m，陽光能夠透入塘底，主要由藻類供氧，全部塘水都呈好氧狀態(tài)，由好氧微生物起有機污染物的降解與污水的凈化作用。

兼性塘，塘水較深，一般在1.0m以上，從塘表面到0.5m左右，陽光能 夠透入，藻類光合作用旺盛，溶解氧比較充足，呈好氧狀態(tài)，塘底為沉淀污泥，處于厭 氧狀態(tài)，進行厭氧發(fā)酵，介于好氧塘和厭氧塘之間為兼性區(qū)，存活大量的兼性微生物。 兼性塘的污水凈化是由好氧、兼性、厭氧微生物協(xié)同完成的。

厭氧塘，塘水深度一般在2.0m以上，有機負荷高，整個塘水基本處于厭氧狀態(tài)，在其中進行水解、產(chǎn)酸以及甲烷發(fā)酵等厭氧反應(yīng)全過程。凈化速度低，污水停留時間長。曝氣塘是經(jīng)過人工強化的穩(wěn)定塘。采用人工曝氣裝置向塘內(nèi)污水充氧，并使塘水攪動。人工曝氣裝置多采用表面機械曝氣器，但也可采用鼓風曝氣系統(tǒng)。

作為農(nóng)村生活污水的處理單元，使用耗氧生物塘且保證其始終為好氧狀態(tài)。

4、設(shè)計事項

（1）穩(wěn)定塘的塘體用料宜就地取材；

（2）穩(wěn)定塘壩體結(jié)構(gòu)應(yīng)按相應(yīng)的水工構(gòu)筑物標準設(shè)計；

（3）建造于暴雨較多的地區(qū)，堤頂應(yīng)設(shè)防雨水沖刷措施；

（4）為減少費用，塘堤一般設(shè)計為土堤；

（5）塘的底部和四周進行防滲處理，預(yù)防塘水下滲污染地下水。防滲處理有粘土夯實、土工膜、塑料薄膜襯面等；

（6）為防止暴雨時期溢流，在穩(wěn)定塘周圍要設(shè)計導(dǎo)流明渠將降雨時的雨水排走

5、施工事項

大型或較大型穩(wěn)定塘的施工，由施工經(jīng)驗豐富的施工單位按設(shè)計圖紙施工。地下水位較高時需要做好施工降水。

五、一體化處理裝置

一體化污水處理裝置集成化程度高、結(jié)構(gòu)緊湊、處理效果好、占地面積小、簡便， 適用于位于山區(qū)的分散農(nóng)戶生活污水處理。

1、凈化槽

凈化槽主體工藝包括沉淀、接觸氧化、消毒工藝，主要用于分散型生活污水處理。

污水沉淀分離槽進行預(yù)處理，去除大顆粒物質(zhì)和懸浮物，提高污水可生化性；預(yù)過濾槽內(nèi)填料表面附著生長厭氧生物膜，去除污水中溶解性有機物；曝氣槽集接觸氧化、過濾截留和反沖洗為一體；處理后的廢水經(jīng)過沉淀槽進一步沉淀，在其末端設(shè)置消毒盒，內(nèi)部填裝有固體氯料，出水經(jīng)消毒盒與固體氯料接觸完成對污水的消毒作用凈化槽污水處理規(guī)模為1m3/d~30m3/d，出水水質(zhì)好，尾水達到排放標準后可排放至溝渠、池塘、濕地等或后續(xù)處理單元。

2、A2/O移動床生物膜反應(yīng)器

A2/O移動床生物膜反應(yīng)器是在移動床生物膜反應(yīng)器（MBBR）的基礎(chǔ)上通過明晰預(yù)脫硝區(qū)、厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)的功能定位，優(yōu)化污泥回流系統(tǒng)和硝化液回流系統(tǒng)的 布局結(jié)構(gòu)，將活性污泥法和生物接觸氧化法的優(yōu)勢充分結(jié)合，在降低COD的同時強化脫 氮除磷的效果。

在缺氧條件下預(yù)脫硝區(qū)充分去除入流污水和回流污泥中的硝酸鹽和氧氣，保證厭氧區(qū)的嚴格厭氧環(huán)境，使得聚磷菌在厭氧區(qū)中釋放磷的效率大大提高，確保其在好氧池的吸磷效果相應(yīng)得到了充分提升，通過將硝化液回流至缺氧池強化反應(yīng)器脫氮能力，進一 步提高氮、磷的去除效果。

A2/O移動床生物膜反應(yīng)器污水處理裝置處理規(guī)模為15m3/d~200m3/d，出水水質(zhì)可達《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB 18918中的排放標準，適用于水環(huán)境質(zhì)量要求較高的戶級、村級生活污水處理。

3、其他輔助處理

（1）化學法除磷

污水經(jīng)處理后出水總磷不能達到要求時，可采用絮凝沉淀化學法除磷。化學法除磷 所使用的絮凝劑有鐵鹽絮凝劑、鋁鹽絮凝劑和石灰等?；瘜W法除磷絮凝劑的種類、劑量 和投加點宜根據(jù)試驗資料確定。采用鋁鹽或鐵鹽作混凝劑時，混凝劑中所含的鋁或鐵與污水中總磷的摩爾比宜為1.5~3。石灰作為混凝劑時，應(yīng)投加400mg/L以上石灰，并應(yīng)加 25mg/L左右的鐵鹽作為助凝劑。

（2）消毒技術(shù)

污水處理設(shè)施出水應(yīng)根據(jù)處理等級、用途、功能要求進行必要的消毒處理。農(nóng)村生活污水的消毒可采用二氧化氯、漂白粉、含氯消毒藥片等消毒劑及紫外線消毒等能達到 消毒目的的技術(shù)。各種消毒劑的投加量宜根據(jù)試驗資料確定。當無實測資料時，生物處 理出水的加氯量為5~l0mg/L（以氯計）。

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