農(nóng)村微動(dòng)力生活污水處理系統(tǒng)
化學(xué)處理法
向污水中投加化學(xué)試劑，利用化學(xué)反應(yīng)來分離、回收污水中的污染物質(zhì)，或?qū)⑽廴疚镔|(zhì)轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。該法既可使污染物與水分離，回收某些有用物質(zhì)，也能改變污染物的性質(zhì)，如降低廢水的酸堿度、去除金屬離子、氧化某些有毒有害的物質(zhì)等，因此可達(dá)到比物理法更高的凈化程度。常用的化學(xué)方法 有化學(xué)沉淀法、中和法、氧化還原法和混凝法。
化學(xué)法處理的局限性如下：
由于化學(xué)處理廢水常采用化學(xué)藥劑(或材料)， 處理費(fèi)用一般較高， 操作與管理的要求也較嚴(yán)格。
化學(xué)法還需與物理法配合使用。在化學(xué)處理之前， 往往需用沉淀和過濾等手段作為前處理;在某些場(chǎng)合下，又需采用沉淀和過濾等物理手段作為化學(xué)處理的后處理。
(1)化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法是指向廢水中投加某些化學(xué)藥劑，使其與廢水中的溶解性污染物發(fā)生五換反應(yīng)，形成難榕于水的鹽類(沉淀物)從水中沉淀出來，從而降低或除去水中的污染物?；瘜W(xué)沉淀法多用于在水處理中去除鈣離子、鏡離子以及廢水中的重金屬離子，如隸、鍋、鉛、缽等。按使用的沉淀劑不同，沉淀法可分為石灰法(又稱為氫氧化物沉淀法)、硫化物法和銀鹽法等。
水中Ca 2+、Mg2+令含量的總和稱總硬度，可分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。碳酸鹽硬度可投加石灰使水中的Ca 2+和Mg2+形成CaC03和Mg(OH)2沉淀而降低，如需同時(shí)去除非碳酸鹽硬度，可采用石灰-蘇打軟化法，使Ca2+和Mg2+ 形成CaC03 矛llMg( OH)2沉淀除去。因此，當(dāng)原水硬度或堿度較高時(shí)，可先用化學(xué)沉淀法作為離子交換軟化的前處理，以節(jié)省離子交換的運(yùn)行費(fèi)用。
去除廢水中的重金屬離子時(shí)，一般采用投加碳酸鹽的方法，生成的金屬離子，碳酸鹽的溶度積很小，便于回收。如利用碳酸銷處理含鎊廢水。
ZnS04 + Na 2C03 一一→ZnC03 ↓+ NazS04
此法優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便，藥劑來源廣，因此在處理重金屬廢水時(shí)應(yīng)用zui廣。存在的問題是勞動(dòng)衛(wèi)生條件差，管道易結(jié)垢堵塞與腐蝕;沉淀體積大，脫水困難。
(2)中和法
中和法處理是利用酸堿相互作用生成鹽和水的化學(xué)原理， 將廢水從酸性或堿性調(diào)整到中性附近的處理方法。對(duì)于酸或堿的濃度大于3%的廢水，首先應(yīng)進(jìn) 行酸堿的回收。對(duì)于低濃度的酸堿廢水，可采取中和法進(jìn)行處理。
酸性污水的處理，通常采用投加石灰、苛性鍋、碳酸鍋或以石灰石、大理石作潔、料來中和酸性污水。堿性污水的處理，通常采用投加硝酸、 鹽酸或利用二氧化碳?xì)怏w中和堿性污水。另外，對(duì)于酸、堿性污水也可以用二者相互中和的辦法來處理。
(3)氧化還原法
氧化還原法是通過化學(xué)藥劑與水中污染物之間的氧化還原反應(yīng)，將污水中的有毒有害污染物轉(zhuǎn)化為無毒或微毒物質(zhì)的方法。這種方法主要處理無機(jī)污染物，如重金屬和氧化物的污染。
利用高健酸御、ye氯、臭氧等強(qiáng)氧化劑或電極的陽極反應(yīng)，將廢水中的有害物質(zhì)氧化分解為元害物質(zhì);利用鐵粉等還原劑或電極的陰極反應(yīng)，將廢水中的有害物質(zhì)還原為無害物質(zhì);臭氧氧化法對(duì)污水進(jìn) 行脫色、殺菌和除臭處理;空氣氧化法處理含硫廢水;還原法處理含錦電鍍廢水等都是氧化還原法處理廢水的實(shí)例。
水處理常用的氧化劑有氧、臭氧、氯、次氯酸等。常用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、鐵屑、鑄粉等。
(4)混凝法
混凝法是在含不易沉降的細(xì)顆粒及膠體顆粒的廢水中加入電解質(zhì)以破壞肢體的穩(wěn)定性而使其聚沉。常用的混凝劑有硫酸鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵、聚乙烯亞股或聚丙烯酷膠等。為加速混凝常伴隨加入助凝劑石灰、活性硅膠、骨膠等。
好氧塘
原理：好氧塘內(nèi)有機(jī)物的降解過程，實(shí)質(zhì)上是溶解性有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物和固態(tài)有機(jī)物——細(xì)菌與藻類細(xì)胞的過程。 好氧細(xì)菌利用水中的氧，通過好氧代謝氧化分解有機(jī)污染物，使成為無機(jī)物CO2、NH4+、和PO43-、并合成新的細(xì)菌細(xì)胞。而藻類則利用好氧細(xì)菌所提供的二氧化碳、無機(jī)營(yíng)養(yǎng)物以及水，借助于光能合成有機(jī)物，形成新的藻類細(xì)胞，釋放出氧，從而又為好氧細(xì)菌提供代謝過程中所需的氧。在好氧塘中，藻是生產(chǎn)者，好氧細(xì)菌是分解者。此外，好氧塘中存在的浮游動(dòng)物以細(xì)菌、藻類和有機(jī)碎屑為食物，是初級(jí)消費(fèi)者。生產(chǎn)者、分解者和消費(fèi)者，與塘水共同組成一個(gè)水生態(tài)系統(tǒng)，完成系統(tǒng)中物質(zhì)與能量的循環(huán)和傳遞，從而使進(jìn)塘的污水得到凈化。
塘中的藻類，除在其光合作用中為污水的好氧降解提供溶解氧以外，還能去除污水中的氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并能吸附一些有機(jī)質(zhì)。
藻類光合作用使塘水的溶解氧和pH值呈晝夜變化。白晝，藻類光合作用釋放的氧，超過細(xì)菌降解有機(jī)物的需氧量，此時(shí)塘水的溶解氧濃度很高，可達(dá)到飽和狀態(tài)。夜間，藻類停止光合作用，且由于生物的呼吸消耗氧，水中的溶解氧濃度下降，凌晨時(shí)達(dá)到低。陽光再照射后，溶解氧再逐漸上升。好氧塘的pH值與水中CO2濃度有關(guān)，受塘水中碳酸鹽系統(tǒng)的CO2平衡關(guān)系影響。
白天，藻類光合作用使CO2降低，pH值上升。夜間，藻類停止光合作用，細(xì)菌降解有機(jī)物的代謝沒有中止，CO2累積，pH值下降。
好氧塘的分類：
①高負(fù)荷好氧塘：有機(jī)負(fù)荷較高，HRT（Hydraulic Retention Time水力停留時(shí)間）較短，塘水的深度較淺。出水中藻類含量高。
②普通好氧塘：有機(jī)負(fù)荷比前者低，水力停留時(shí)間較長(zhǎng)。以處理污水為主要目的，起二級(jí)處理作用。
③深度處理好氧塘：有機(jī)負(fù)荷較低，水力停留時(shí)間也短。其目的是在二級(jí)處理系統(tǒng)之后，進(jìn)行深度處理。
農(nóng)村微動(dòng)力生活污水處理系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：①投資省。②管理方便。③水力停留時(shí)間較短，降解有機(jī)物的速率很快，處理程度高。
缺點(diǎn)：①池容大，占地面積多。②處理水中含有大量的藻類，需要對(duì)出水進(jìn)行除藻處理。③對(duì)細(xì)菌的去除效果較差。
適用條件：適用于去除營(yíng)養(yǎng)物，處理溶解性有機(jī)物；由于處理效果較好，多用于串聯(lián)在其他穩(wěn)定塘后做進(jìn)一步處理，處理二級(jí)處理后的出水。
（4）曝氣塘
原理：不是依靠自然凈化過程為主，而是采用人工補(bǔ)給方式供氧，通常是在塘面上安裝曝氣機(jī)。實(shí)際上是介于活性污泥法中的延時(shí)曝氣法與穩(wěn)定塘之間的一種工藝。
曝氣塘可以分為以下兩種類型：
①*混合曝氣塘（或稱好氧曝氣塘）。
②部分混合曝氣塘（或稱兼性曝氣塘）。
優(yōu)點(diǎn)：①體積小，占地?。凰νＡ魰r(shí)間短。②無臭味。③處理程度高；耐沖擊負(fù)荷較強(qiáng)。
缺點(diǎn)：①運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高。②由于采用了人工曝氣，所以容易起泡沫，出水中含固體物質(zhì)高。
適用條件：適用于處理城市污水與工業(yè)廢水。
厭氧生物處理
原理：厭氧生物處理的原理為兩階段理論，即第yi階段是發(fā)酵階段，也稱產(chǎn)酸階段或酸性發(fā)酵階段，發(fā)酵細(xì)菌以廢水中的有機(jī)物為底物，發(fā)生水解和酸化反應(yīng)，將有機(jī)物降解為以脂肪酸、醇類、二氧化碳和氫氣等為主的產(chǎn)物。第二階段是產(chǎn)甲烷階段，也稱堿性發(fā)酵階段，產(chǎn)甲烷菌利用第yi階段的產(chǎn)物脂肪酸、醇類、二氧化碳和氫氣等為底物，終將其轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。
優(yōu)點(diǎn)：a厭氧生物處理可以產(chǎn)生生物能，污泥消化和有機(jī)廢水的厭氧發(fā)酵可以產(chǎn)生沼氣，沼氣可作為能源利用。(2)節(jié)省動(dòng)力消耗。厭氧生物處理過程中，細(xì)菌分解有機(jī)物是營(yíng)無分子氧呼吸，故不必給系統(tǒng)提供氧氣。(3)厭氧消化對(duì)某些能降解的有機(jī)物有較好的降解能力。(4)對(duì)N、P的需求量低，這是因?yàn)閰捬跆幚砗铣傻募?xì)胞數(shù)很少，遠(yuǎn)低于好氧處理過程合成的細(xì)胞數(shù)。(5)厭氧處理產(chǎn)生的污泥量少，這是因?yàn)閰捬踅到鈺r(shí)只有少部分有機(jī)物被同化為細(xì)胞，絕大多數(shù)被轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。
缺點(diǎn)：a運(yùn)行管理復(fù)雜，產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌性質(zhì)不同，要保持兩大類群的平衡，要對(duì)運(yùn)行進(jìn)行嚴(yán)格管理。(2)厭氧法啟動(dòng)周期長(zhǎng)，因?yàn)閰捬跎锸来芷陂L(zhǎng)，增長(zhǎng)速率低，污泥增長(zhǎng)緩慢。(3)采用厭氧消化不能去除廢水中的N、P。(4)衛(wèi)生條件差，廢水中一般含有硫酸鹽，厭氧條件下會(huì)產(chǎn)生硫化氫氣體，散發(fā)出臭氣，影響環(huán)境衛(wèi)生。(5)厭氧處理對(duì)有機(jī)物的去除不*，一般單獨(dú)對(duì)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行厭氧處理不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，故厭氧處理必須和好氧處理相結(jié)合。
常用的過濾介質(zhì)有石英砂、無煙煤和石榴石等。在過濾過程中濾料同時(shí)對(duì)懸浮物進(jìn)行物理截留、沉降和吸附等作用。過濾的效果取決于濾料孔徑的大小、濾料層的厚度、 過濾速度及污水的性質(zhì)等因素。
當(dāng)廢水自上而下流過粒狀濾料層時(shí)，位徑較大的懸浮顆粒首先被截留在表層濾料的空隙中，從而使此層濾料空隙越來越小，逐漸形成一層主要由被截留的團(tuán)體顆粒構(gòu)成的濾膜， 并由它起主要的過濾作用。這種作用屬于阻力截留或篩濾作用。
