銘盛環(huán)境——工業(yè)污水，工業(yè)廢水處理專家，提供污水處理解決方案

　　隨著經(jīng)濟的開展和農(nóng)村城鎮(zhèn)化建立的推進，自來水、馬桶、淋浴以及整體廚房等城市化設(shè)備在農(nóng)村逐步提高，造成農(nóng)村用水習(xí)氣發(fā)作顯著變化，用水量增加，污水排放量也隨之增加。但多數(shù)農(nóng)村地域根底配套設(shè)備不齊全，缺乏污水搜集和處置的環(huán)保設(shè)備，帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染和公共衛(wèi)生平安問題，惹起社會的普遍關(guān)注。如何綜合農(nóng)村經(jīng)濟、技術(shù)狀況，對農(nóng)村污水施行有效處置，是非常必要的。

　　近年來，政府加大了農(nóng)村水環(huán)境管理投入，建立了一批集中式污水處置廠和農(nóng)村分散式污水處理站。但面對占全國總面積近90%，占全國總?cè)丝诩s50%的農(nóng)村地域，從財力上來說無法處理%而已建成的大局部農(nóng)村污水處置站，由于農(nóng)村基層缺乏運轉(zhuǎn)管理技術(shù)、經(jīng)歷和專業(yè)技術(shù)人員，長期無法正常運轉(zhuǎn)或閑置，形成了環(huán)境污染和國有資產(chǎn)的損失。因而，分離農(nóng)村地域?qū)嵺`狀況，研發(fā)適合農(nóng)村污水處置的一體化設(shè)施，對我國農(nóng)村環(huán)境污染管理具有深遠(yuǎn)的意義。

　　針對我國農(nóng)村家庭相對分散，沒有污水搜集管網(wǎng)或地勢比擬復(fù)雜污水難以搜集的地域，在前期研討的根底上，改良完善了一款以農(nóng)村家庭為處置單元的一體式污水處置設(shè)施一填料生物轉(zhuǎn)盤%并研討了該設(shè)施在農(nóng)村家庭生活污水的處置效果，為完成農(nóng)村家庭污水分散處置提供技術(shù)參考。

　　一、實驗局部

　　1.1 填料生物轉(zhuǎn)盤

　　實驗設(shè)計的填料生物轉(zhuǎn)盤設(shè)施由池體、填料轉(zhuǎn)盤和電機組成，如圖1所示。池體為半圓柱體，池體分為三個局部：厭氧區(qū)、好氧區(qū)和沉淀區(qū)，為典型的A/O工藝。

　　池體直徑0.6m，長1.6m，有效容積約0.22m3，其中厭氧區(qū)長度0.3m，好氧區(qū)長度1.1m，沉淀區(qū)長度0.2m，設(shè)計處置范圍為0.3m3/d(3-4人/戶)。填料生物轉(zhuǎn)盤設(shè)施厭氧區(qū)和好氧區(qū)設(shè)有填料轉(zhuǎn)盤，厭氧區(qū)填料轉(zhuǎn)盤直徑為0.2m，長0.25m，填料為φIOmm的輕質(zhì)多面空心球生物填料，完整浸沒水面下。好氧區(qū)填料轉(zhuǎn)盤直徑為0.5m，長0.9m，填料為φ20m的輕質(zhì)多面空心球生物填料。填料裝填高度為轉(zhuǎn)盤直徑0.75倍，以避免填料結(jié)塊、便于老化生物膜的零落和空氣傳質(zhì)。沉淀區(qū)內(nèi)置填料高度0.2m，填料為粒徑3?5mm的活性碳顆粒，底部設(shè)有排泥口，重力排泥。

　　農(nóng)村家庭的生活污水經(jīng)過家庭化糞池搜集，經(jīng)懦動泵泵入?yún)捬鯀^(qū)，在厭氧微生物的作用下，實行污染物的初步降解。厭氧出水溢流進入好氧區(qū)，在好氧區(qū)生物膜的作用下，污染物實行碳化、硝化反響，得到充沛降解，降解后的出水經(jīng)過沉淀區(qū)沉淀和濾料過濾處置后，一局部回流到爬動泵進水口，一局部排放，水中零落的生物膜沉淀到沉淀區(qū)底部定期排放到化糞池；排放的同時，依托重力流完成濾料的反洗。

　　在厭氧和好氧區(qū)中設(shè)有填料轉(zhuǎn)盤，由電機帶動旋轉(zhuǎn)實行厭氧區(qū)的攪拌和好氧區(qū)的機械曝氣，以節(jié)約能耗，降低運轉(zhuǎn)本錢。裝填的輕型生物填料作為生物膜固著介質(zhì)，以構(gòu)成較大的生物附著外表。為了便于運轉(zhuǎn)管理，設(shè)施運轉(zhuǎn)的動力來源于一臺減速電機，構(gòu)造簡單。設(shè)施是分離生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤的特性設(shè)計的，屬于生物膜法工藝，不存在活性污泥法的漂泥、收縮、泡沫等問題，易于管理，生物量大、污泥產(chǎn)量小，處置效果好，適合農(nóng)村家庭運用。

　　1.2 實驗水質(zhì)

　　實驗研討于2017年4月在秦皇島市盧龍縣董家略一戶農(nóng)家實行，該農(nóng)戶寓居人口4人，家中設(shè)有化糞池，其廚房、洗手間及院內(nèi)洗衣等產(chǎn)生的廢水都進入化糞池，經(jīng)過前期剖析測試，均勻廢水量為0.24m3/d，廢水COD為160?260mg/L。NIV-N質(zhì)量濃度為16.8?23.6mg/L。TN質(zhì)量濃度為24.2?32.5mg/L。TP質(zhì)量濃度為1.5?4.8mg/L。pH為7?8。

　　1.3 設(shè)施啟動和運轉(zhuǎn)

　　填料生物轉(zhuǎn)盤設(shè)施生物膜的培育采用間接掛膜法，接種污泥取自秦皇島市某污水處置廠剩余污泥，和生活污水4：1比例混勻后，泵入到填料生物轉(zhuǎn)盤的厭氧區(qū)和好氧區(qū)，啟動填料裝盤，以2r/min轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)實行悶曝培育，24h后關(guān)閉轉(zhuǎn)盤沉淀2h，排掉上清液，泵入新穎生活污水，再啟動轉(zhuǎn)盤悶曝培育，反復(fù)上述操作，7天左右轉(zhuǎn)盤的框架和填料外表掛上一薄層灰色生物膜，沉淀排放掉底部污泥，改為小水量連續(xù)進水，實行動態(tài)培育，并逐步加大流量，大約20天左右，填料上的膜明顯變厚，觸摸柔滑，有粘性，鏡檢呈現(xiàn)輪蟲和線蟲，標(biāo)明生物膜培育成熟，調(diào)理流量為設(shè)計流量運轉(zhuǎn)。

　　1.4 剖析項目與辦法

　　COD、NH4+-N、TN、TP常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)采用連華科技多功用水質(zhì)剖析儀，依照國度環(huán)境維護部公布的相應(yīng)規(guī)范辦法測定。pH和DO采用哈希便攜式pH計和溶解氧儀測定。

　　二、結(jié)果與討論

　　2.1 COD的處置效果

　　填料生物轉(zhuǎn)盤設(shè)施在生物膜培育階段即掛膜啟動階段COD的變化和去除效果如圖2所示。

　　由圖2可知，填料生物轉(zhuǎn)盤啟動階段進水COD在170?250mg/L，培育初期系統(tǒng)COD的去除率達23.6%，這是投加的活性污泥菌種的吸附作用，隨著投加的活性污泥在系統(tǒng)里的順應(yīng)并在填料上附著生長，COD的去除率穩(wěn)步上升，培育7—8天時COD的去除率就穩(wěn)定在50%以上，轉(zhuǎn)盤的框架和填料外表掛上一薄層淺灰色生物膜如圖3(a)所示，系統(tǒng)改為小流量連續(xù)進水，第9、10天COD的去除率略有降落，主要有兩方面緣由：一方面為減少活性污泥跟生物膜的競爭，排放了底部的活性污泥，造成處置效果降落。另一方面系統(tǒng)小流量進水，開端階段池內(nèi)有機物較少，影響了生物膜對有機物的降解M。隨著流量的增加和系統(tǒng)微生物對連續(xù)進水的順應(yīng)，COD去除率持續(xù)增加，20天左右穩(wěn)定在75%以上。轉(zhuǎn)盤的框架和填料外表的灰色生物膜明顯增厚如圖3(b)所示，出水COD穩(wěn)定在50mg/L以下，標(biāo)明填料生物轉(zhuǎn)盤掛膜完成。整個掛膜周期持續(xù)20天，較普通生物濾池掛膜周期長，主要緣由：一方面4月份秦皇島地域溫度較低，早晚溫差較大，另一方面填料在轉(zhuǎn)盤內(nèi)隨轉(zhuǎn)回旋轉(zhuǎn)運動，較靜止填料吸附掛膜要慢。

　　2.2 NH4+-N的處置效果

　　填料生物轉(zhuǎn)盤生物膜培育階段NH/-N的變化和去除效果如圖4所示。

　　由圖4可知，掛膜啟動后，填料生物轉(zhuǎn)盤運轉(zhuǎn)的前6d，對NH/-N的去除率較低，均勻缺乏8%，且增長遲緩，主要由于在掛膜初期，細(xì)菌在轉(zhuǎn)盤的填料上附著不穩(wěn)定，易隨轉(zhuǎn)回旋轉(zhuǎn)而脫離；同時，硝化菌為自養(yǎng)型細(xì)菌，生長增值速度較降解有機物的異養(yǎng)菌慢，與異養(yǎng)菌搶奪碳源和溶解氧處于優(yōu)勢，影響著硝化反響的實行，需求更長的時間在轉(zhuǎn)盤填料外表附著與順應(yīng)。6天后，NH/-N的去除率快速增加，16天左右去除率到達81%，標(biāo)明這一階段硝化菌順應(yīng)了新環(huán)境后開端大量的生長和繁衍，與異養(yǎng)菌的競爭優(yōu)勢削弱。20天左右，去除率穩(wěn)定在85%以上，且運轉(zhuǎn)穩(wěn)定。

　　2.3 TN的處置效果

　　污水中總氮的去除是經(jīng)過微生物的異化作用和反硝化作用完成的，其中異化作用對TN的去除較少，反硝化作用是去除總氮的主要過程。而反硝化脫氮需求好氧區(qū)產(chǎn)生的硝酸鹽，在系統(tǒng)啟動初期，填料生物轉(zhuǎn)盤的生物膜未構(gòu)成，好氧區(qū)混合液中硝酸鹽產(chǎn)生較少，因而啟動初期未實行硝化液回流，也未實行總氮的測定。此次實驗在生物膜培育20d時，開端硝化液回流(重力回流至泵進水口)，回流比為150%，測定TN的變化和去除效果如圖5所示。

　　由圖5可知，在混合液回流比為150%的條件下，運轉(zhuǎn)第2天，TN的去除率即到達36.3%，標(biāo)明前20天的掛膜，厭氧區(qū)的填料中已有反硝化細(xì)菌生物膜，回流后，為反硝化菌的脫氮發(fā)明了有利的條件。之后，TN的去除率逐漸上升，脫氮實驗運轉(zhuǎn)第5天，TN去除率就穩(wěn)定在60%以上，標(biāo)明厭氧區(qū)生物轉(zhuǎn)盤為反硝化菌提供了良好的生長環(huán)境，促進了反硝化菌的快速生長和繁衍。

　　2.4 系統(tǒng)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的處置效果

　　填料生物轉(zhuǎn)盤生物膜培育完成后系統(tǒng)進入正常運轉(zhuǎn)階段，2017年5—11月份之間系統(tǒng)運轉(zhuǎn)效果見表1，進水水質(zhì)、出水水質(zhì)為測定期間的均勻值。

　　由表1可知，填料生物轉(zhuǎn)盤在運轉(zhuǎn)期間(5—11月)運轉(zhuǎn)較為穩(wěn)定，COD、氨氮、總氮和總磷去除效率分別穩(wěn)定在75%、85%、65%和75%以上，出水水質(zhì)的COD、氨氮、總氮優(yōu)F城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范(GB18918—2002)—級A規(guī)范，總磷到達一級B規(guī)范。11月份處置效果略低于其他月份，這是由于氣溫降低，填料轉(zhuǎn)盤上生物膜的生物酶的活性削弱，降解速率減慢，造成污染物去除效果降落。因而冬天該設(shè)施的運轉(zhuǎn)，需求思索采用加外罩或放置室內(nèi)等保溫措施。

　　2.5 設(shè)施運轉(zhuǎn)管理

　　由于農(nóng)村家庭污水水量少，設(shè)施設(shè)計采用的進水泵為爬動泵，泵與污水無直接接觸，不存在泵的梗塞、腐蝕等問題，僅需求定期檢查泵的爬動管，發(fā)現(xiàn)泵管損壞，自行改換即可。除了泵之外，該設(shè)施還有一個動力設(shè)備減速電機，根本不需求維護。工藝上設(shè)施采用生物膜法，不存在活性污泥法中的污泥收縮等技術(shù)性問題，不需求專業(yè)技術(shù)人員運轉(zhuǎn)維護。運轉(zhuǎn)過程中，沉淀區(qū)的污泥需定期翻開排泥閥，排放到化糞池，排放底部污泥的同時，沉淀池中的填料同時得到反沖洗，普通冬天10-15天/次，夏季3-5天/次，每次沉淀區(qū)中水排完為止。整個運轉(zhuǎn)過程簡單，不需求專業(yè)技術(shù)人員。

　　三、結(jié)論

　　1)填料生物轉(zhuǎn)盤設(shè)施可以完成農(nóng)村家庭污水污染物的處置，且構(gòu)造緊湊，占空中積小、不需求專業(yè)人員維護，易于用戶運轉(zhuǎn)管理，適用于村鎮(zhèn)家庭分散式生活污水的處置。

　　2)填料生物轉(zhuǎn)盤設(shè)施穩(wěn)定運轉(zhuǎn)后，對污水中的COD、氨氮、總氮和總磷具有較好的去除效果，出水水質(zhì)穩(wěn)定。出水COD、氨氮和總氮優(yōu)于GB18918—2002—級A出水規(guī)范，TP可以到達GB18918—2002—級B出水規(guī)范請求。