珠海市地埋式一體化污水處理設(shè)備
珠海市地埋式一體化污水處理設(shè)備
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【日本凈化槽技術(shù)】把產(chǎn)品做到，一款產(chǎn)品解決一個(gè)國(guó)家的生活污水問(wèn)題
環(huán)保水圈 農(nóng)村污水 2017-11-07
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趙博士點(diǎn)評(píng)：日本凈化槽技術(shù)雖然在日本應(yīng)用非常成功，但是在中國(guó)推廣卻沒(méi)那么順利，典型的凈化槽主要功能是去除有機(jī)物和SS，保護(hù)水環(huán)境和防止水體黑臭，然而氮磷去除作用較弱。其實(shí)應(yīng)該反思的是中國(guó)政府部門，農(nóng)村污水標(biāo)準(zhǔn)的制定首先要考慮的是有機(jī)物和SS，根據(jù)污水去處定標(biāo)準(zhǔn)，不應(yīng)過(guò)分的苛責(zé)TN和TP標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)因地制宜，不要一刀切執(zhí)行所謂的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，要同時(shí)兼顧環(huán)境容量（受納水體自凈能力），是否敏感水體，以及農(nóng)村社會(huì)經(jīng)濟(jì)等綜合情況考慮，畢竟，一個(gè)凈化槽要實(shí)現(xiàn)污水廠全套工藝流程（一級(jí)二級(jí)三級(jí)處理等）能實(shí)現(xiàn)的事情難度可想而知。日本在中國(guó)上海設(shè)有專門的凈化槽技術(shù)公司，中國(guó)本土企業(yè)或引進(jìn)或改良或山寨等都促進(jìn)了凈化槽技術(shù)的發(fā)展，希望中國(guó)也能制造一款適合國(guó)情的污水處理反應(yīng)器。
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一、日本的生活污水處理
在日本，存在有幾種不同的污水處理系統(tǒng)，用來(lái)處理從每一個(gè)家庭排放的糞便污水和灰色污水（廚房，浴室，洗衣等污水）。根據(jù)污水的種類，污水處理設(shè)施的規(guī)模以及補(bǔ)助金制度的不同，日本主要的生活污水處理設(shè)施可劃分為“公共下水道”，“農(nóng)村下水道”和“凈化槽”三種類型。除此以外作為糞便處理設(shè)施還有“單獨(dú)式凈化槽”和“日式干廁”，但這兩類設(shè)施已經(jīng)停止新的設(shè)置安裝。
下水道主要是用于城市污水的處理，通過(guò)管道將家庭污水和工業(yè)污水收集到污水廠，在污水廠集中進(jìn)行處理，是典型的集中式污水處理設(shè)施。
凈化槽則主要設(shè)計(jì)用來(lái)處理一家一戶或樓房排放的生活污水，是一種分散式污水處理設(shè)施。凈化槽可分為主要用于處理小至一家一戶生活污水的「小型凈化槽」和用于處理樓房、住宅小區(qū)生活污水的「中大型凈化槽」。
凈化槽的特長(zhǎng)
家庭用小型凈化槽是安裝在住宅地基內(nèi)，可處理家庭的生活污水并就地排放的一種污水處理裝置。從水環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)和其性價(jià)比來(lái)看，和下水道相比家庭用小型凈化槽有以下的特長(zhǎng)。
1、安裝凈化槽投資小，費(fèi)用低
家庭用小型凈化槽基本上在是工廠批量生產(chǎn)的，其價(jià)格可維持在家庭用戶可以接受的水準(zhǔn)。這種凈化槽只占用很小一塊土地，不需要繁雜的土地征收手續(xù)和昂貴的土地征用費(fèi)。
2、安裝場(chǎng)地幾乎不受地形的影響，而且安裝時(shí)間短，見(jiàn)效快
安裝家庭用小型凈化槽只需要停一輛小轎車大小的土地，連接凈化槽排水管道很短，對(duì)安裝地的地形要求也不高。安裝一臺(tái)凈化槽一般只需要一周左右，而且一旦凈化槽開(kāi)始運(yùn)行，其污水處理的功能立即可以得到發(fā)揮。
3、對(duì)維持生活小區(qū)周邊小河溪等水體的水量充足具有很大的作用
經(jīng)凈化槽處理后的一般就近排放到附近的小河溪，這對(duì)維護(hù)小河溪的水量充足，增強(qiáng)生活小區(qū)內(nèi)的水循環(huán)，以及周圍的自然景色都具很大的作用。
4、凈化槽處理水的回用和凈化槽內(nèi)產(chǎn)生的污泥的資源可以比較容易地進(jìn)行
凈化槽主要是用來(lái)處理家庭污水的，它的處理水和污泥基本上不含有毒物質(zhì)，可以根據(jù)不同的需要，對(duì)凈化槽的處理水和污泥可進(jìn)行資源化和有效利用。
5、具有比較強(qiáng)的抗震和抗災(zāi)性能
由于凈化槽不需要大量的機(jī)械，其排水系統(tǒng)也比較簡(jiǎn)單，所以在受到地震或其它災(zāi)害受到損害時(shí)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)得到修復(fù)和發(fā)揮作用。根據(jù)災(zāi)后供水和供電的恢復(fù)情況，凈化槽內(nèi)的水還可以有很多用處。
二、凈化槽構(gòu)造和性能
從構(gòu)造和性能上凈化槽可大致分為兩大類：一種是根據(jù)「凈化槽構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)」來(lái)設(shè)計(jì)制造的凈化槽，這種凈化槽被稱為「標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造型凈化槽」；另一種是凈化槽廠家自主設(shè)計(jì)制造，其性能經(jīng)國(guó)土交通大臣認(rèn)定的凈化槽，這種凈化槽被稱為「性能認(rèn)定型凈化槽」。
小型凈化槽
根據(jù)「凈化槽構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)」的規(guī)定，「標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造型凈化槽」的小型凈化槽有三種處理工藝：沉淀分離接觸曝氣工藝，厭氧濾床接觸曝氣工藝和脫氮濾床接觸曝氣工藝。
下面的圖展示的是厭氧濾床接觸曝氣工藝小型凈化槽的內(nèi)部構(gòu)造。這種工藝是小型凈化槽采用多的一種，也是安裝數(shù)量多的一種凈化槽。污水通過(guò)管道流入?yún)捬鯙V床池，由于里面填裝有濾材，污水中的固體雜物的大部分通過(guò)濾材時(shí)被去除。
小型凈化槽的構(gòu)造（厭氧濾床接觸曝氣工藝）
厭氧濾床池的主要功能是儲(chǔ)存被分離的固體雜物和污泥，也兼?zhèn)銪OD分解和通過(guò)濾材里的厭氧微生物的厭氧消化來(lái)降低污泥的產(chǎn)量的功能。在接觸曝氣池，由鼓風(fēng)機(jī)將空氣注入水中，在好氧微生物的幫助下水里的有機(jī)物得到降解，氨氮被氧化。經(jīng)過(guò)曝氣處理后的水流入沉淀池，在這里懸浮物沉入池底，上面干凈的處理水流入消毒池，在那里經(jīng)過(guò)氯片消毒后排放。
中大型凈化槽（51人槽以上）
標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造型的大型凈化槽可分為兩種類型：生物膜法類和活性污泥法類。采用生物膜法的有三種處理工藝，即接觸曝氣工藝，旋轉(zhuǎn)接觸板工藝和滴水濾床工藝。采用活性污泥法的又可再分為兩種處理工藝，即標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法工藝和高強(qiáng)度活性污泥法工藝。
各種處理工藝的構(gòu)成單元設(shè)備示于下表。比如采用生物膜法的凈化槽，其一級(jí)處理由沉淀池，格柵和流量調(diào)節(jié)池來(lái)進(jìn)行。在流量調(diào)節(jié)池的后面，需要有污泥濃縮蓄存池或污泥濃縮池來(lái)蓄存污泥。
標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造型中大型凈化槽的單元裝置構(gòu)成(BOD去除型)
注 n:人槽
性能認(rèn)定型凈化槽
采用生物膜法的性能認(rèn)定型凈化槽流程如下圖所示。這個(gè)流程圖雖然與標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造型的厭氧濾床接觸曝氣工藝的*一樣，性能認(rèn)定型凈化槽在結(jié)構(gòu)和性能方面有與標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造型不同的特點(diǎn)。
1、性能認(rèn)定型凈化槽大多有流量調(diào)節(jié)功能
2、采用了開(kāi)發(fā)的生物反應(yīng)器
3、水泵和鼓風(fēng)機(jī)多為自動(dòng)控制運(yùn)行
4、一部分的性能認(rèn)定型凈化槽具有處理水BOD及TN濃度在10mg/L以下的高度處理性能
性能認(rèn)定型凈化槽
性能認(rèn)定型小型凈化槽的流程圖
性能認(rèn)定型具有脫氮功能小型凈化槽的單元裝置
以下介紹幾種生物反應(yīng)器
1、生物膜濾池
生物膜濾池主要設(shè)計(jì)用于深度處理和減少凈化槽的體積。在池內(nèi)，污水中的有機(jī)物的降解，是由填料里同時(shí)進(jìn)行的生物膜的微生物反應(yīng)和物理過(guò)濾來(lái)完成的。池內(nèi)填裝的濾材的形狀多為顆粒狀或圓筒狀，其尺寸在數(shù)毫米到數(shù)厘米之間。
生物膜濾池作為一個(gè)生物反應(yīng)器，其上部是曝氣部，下部則通過(guò)填料來(lái)捕捉懸浮物，整個(gè)生物膜濾池的功能，相當(dāng)于接觸曝氣池和沉淀池的總和。填料的材料可是多孔陶瓷，聚苯乙烯，聚氨基甲酸乙脂或聚乙烯。填料的裝填部下面通常是曝氣裝置。
生物膜濾池一般由一個(gè)程序控制的計(jì)時(shí)器來(lái)定時(shí)的進(jìn)行填料的反洗。反洗過(guò)程中，填料里的部分生物膜被沖洗掉， 沖洗后的污水由氣浮水泵通過(guò)排水管移送到厭氧濾床池。填料反洗的時(shí)刻和時(shí)間可根據(jù)家庭污水的排放情況，調(diào)節(jié)程序控制計(jì)時(shí)器來(lái)決定。
2、填料流動(dòng)池
填料流動(dòng)池主要設(shè)計(jì)用于深度處理和減少凈化槽的體積。在池內(nèi)污水中的有機(jī)物的降解是由池內(nèi)流動(dòng)填料里的 生物膜的微生物反應(yīng)來(lái)完成的。
由于池內(nèi)的填料在不停的流動(dòng)，填料的整個(gè)表面積都可被微生物來(lái)利用。填料流動(dòng)池里的填料，可以是活性炭，親水性爐渣，多孔纖維以及塑料等各種材料。
由于池內(nèi)的填料之間不停的相互沖撞，填料表面過(guò)剩的生物膜隨時(shí)被沖洗掉，不需要對(duì)填料進(jìn)行反洗和生物膜的剝離。
由于池內(nèi)的填料沒(méi)有被固定，為了防止填料流入到其他池里，需要在池底部設(shè)置格柵，上部設(shè)置網(wǎng)罩。填料流動(dòng)池 的后面，一般緊接一個(gè)裝有填料或沒(méi)有填料的沉淀池用來(lái)分離懸浮物和處理水。
3、生物濾床流動(dòng)池
生物濾床流動(dòng)池是生物膜濾池和填料流動(dòng)池的組合。它的上部為流動(dòng)部，其構(gòu)造類似填料流動(dòng)池，里面填裝有顆粒狀的生物濾床流動(dòng)池并進(jìn)行曝氣。它的下部為生物膜過(guò)濾部，其構(gòu)造類似生物膜濾池，里面填裝有填料來(lái)過(guò)濾懸浮物。
生物膜過(guò)濾部的氧氣是通過(guò)在流動(dòng)部曝氣后的水里的溶解氧氣的擴(kuò)散得到供給的，而不是靠散氣管來(lái)供給的，這點(diǎn)和生物膜濾池不一樣。 在流動(dòng)部和生物膜過(guò)濾部分別填裝有立方形或圓筒形的聚氨基甲酸乙脂或聚乙烯的填料，其尺寸為數(shù)立方厘米，其比表面積為每立方米300到500平方米。
4、膜反應(yīng)器
膜反應(yīng)器通常是由一組膜塊組成的具有過(guò)濾功能的膜組件構(gòu)成，用于活性污泥處理工藝的曝氣池， 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的沉淀池來(lái)分離懸浮物和處理水。膜反應(yīng)器主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
1）高度的固液分離功能。
膜反應(yīng)器的固液分離性能穩(wěn)定，它不受活性污泥沉淀特性或進(jìn)水流量變動(dòng)的影響。
2）生物反應(yīng)器的小型化。
膜反應(yīng)器適合于高濃度MLSS運(yùn)行，這可大大減小曝氣池的體積，還可以降低污泥的產(chǎn)出量。
3）微生物種類的多樣化
由于膜反應(yīng)器的固液分離性能不受活性污泥沉淀特性的影響，活性污泥的泥齡可以很長(zhǎng)， 一些增殖速度低的微生物，像硝化細(xì)菌和其他具有分解特殊有機(jī)物的微生物，可以增長(zhǎng)繁殖到比較高的濃度。
4）污水的高度處理
膜反應(yīng)器的出水水質(zhì)非常好，水里基本沒(méi)有懸浮物和大腸菌類。家庭用小型膜凈化槽里的膜反應(yīng)器安裝在曝氣池里，膜反應(yīng)器的出水由虹吸管排到消毒池，處理水質(zhì)為BOD5mg/L以下。
5、具有除磷功能的凈化槽
目前投入市場(chǎng)的家庭用小型凈化槽的除磷功能，主要是利用鐵離子和磷酸離子反應(yīng)生成不溶性磷酸鐵的化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
其過(guò)程大致如下：在曝氣池里安裝兩塊鐵板并加以直流電壓進(jìn)行通電。在陽(yáng)極，從鐵板溶出Fe2+ 離子，與水中的氧氣反應(yīng)變成Fe3+ 離子。Fe3+ 離子再和水中的PO43- 磷酸離子反應(yīng)生成不溶性的磷酸鐵。磷酸鐵成為沉淀物，被送到前面的污泥儲(chǔ)存部，在污泥清掃時(shí)排出凈化槽外。 作為電極的鐵板逐漸被腐蝕消耗，需要定期進(jìn)行交換。 這種具有除磷功能凈化槽的處理性能為出水水質(zhì)BOD和總氮10 mg/L以下，總磷1 mg/L以下。
三、凈化槽安裝施工
為了保證凈化槽能夠正常地發(fā)揮其處理性能，凈化槽的安裝施工必須嚴(yán)格按施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行。鑒于中大型凈化槽和一般的污水處理廠一樣，是鋼筋混泥結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)場(chǎng)施工建設(shè)的，其安裝施工時(shí)也必須同樣遵守各種相關(guān)的規(guī)定。而家庭用小型凈化槽，其殼體材料主要是強(qiáng)化塑料（FRP或DCPD）。主要是在工廠批量生產(chǎn)，然后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。這種凈化槽的安裝，必須按下面所述的方法來(lái)進(jìn)行。
在安裝凈化槽時(shí)，使凈化槽保持水平非常重要。如果槽體傾斜，槽內(nèi)的水流會(huì)發(fā)生異常或出現(xiàn)短路，而不能達(dá)到正常的處理性能。由于地形的原因，排水管的結(jié)合部不到位而形成逆向梯度，會(huì)引起河水從排放口往凈化槽內(nèi)倒流。
在安裝凈化槽時(shí)，還要注意盡量免于土壓或其他壓力引起殼體的變形和損壞，同時(shí)還要注意使凈化槽周圍保持整潔，以便于凈化槽的運(yùn)行操作和點(diǎn)檢等的進(jìn)行。
四、凈化槽運(yùn)行管理和檢查
凈化槽由于體積小，以及其設(shè)計(jì)思想，就是要盡量減少用戶的負(fù)擔(dān)，所以需要由專業(yè)技術(shù)人員定期的進(jìn)行點(diǎn)檢。在點(diǎn)檢過(guò)程中，需要留意上次點(diǎn)檢后槽內(nèi)情況的變化，同時(shí)也需留意氣溫的變動(dòng)。另外，要根據(jù)凈化槽的用途（家庭用，商業(yè)用等）來(lái)調(diào)整其運(yùn)行方法。
為了能夠正常地發(fā)揮其性能，凈化槽必須正確地來(lái)使用。根據(jù)凈化槽法的規(guī)定，作為凈化槽的法定責(zé)任者，凈化槽管理者負(fù)有對(duì)凈化槽進(jìn)行定期點(diǎn)檢和清掃的職責(zé)。
然而凈化槽管理者一般并沒(méi)有關(guān)于凈化槽的運(yùn)行點(diǎn)檢和清掃的專業(yè)知識(shí)，凈化槽的運(yùn)行點(diǎn)檢和清掃的工作主要還是委托專業(yè)的凈化槽維護(hù)管理公司和凈化槽清掃公司來(lái)進(jìn)行的。
凈化槽管理者的另一項(xiàng)職責(zé)是使凈化槽接受每年一次的法定檢查，其目的是檢查凈化槽的點(diǎn)檢和清掃是否正常地實(shí)施了。凈化槽的法定檢查是由縣知事的法定檢查機(jī)關(guān)來(lái)進(jìn)行的。
凈化槽的維護(hù)管理體制
凈化槽的維護(hù)管理
凈化槽需要定期的對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)作一些調(diào)整或進(jìn)行修理。具體地講，凈化槽的維護(hù)管理包括監(jiān)測(cè)槽內(nèi)各個(gè)裝置的運(yùn)行情況，附屬裝置的狀態(tài)，處理水質(zhì)，以達(dá)到及早地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)地采取適當(dāng)?shù)拇胧?/span>
在進(jìn)行點(diǎn)檢時(shí)，首先要檢查一下排水管內(nèi)的水的流動(dòng)情況，然后再檢查各個(gè)裝置的安裝和運(yùn)行情況，確認(rèn)污水的處理是否及時(shí)正常地在進(jìn)行。
近年來(lái)凈化槽技術(shù)的發(fā)展非常迅速。一些新開(kāi)發(fā)的生物反應(yīng)器，象生物膜濾池，填料流動(dòng)池以及生物過(guò)濾流動(dòng)池等，被廣泛的得到普及應(yīng)用。這些裝置雖具有處理效率高體積小等特點(diǎn)，但在其運(yùn)行操作和點(diǎn)檢時(shí)，必須注意防止填料的流出，水位的異常，曝氣狀況，填料的反洗以及污泥的沉積狀況等問(wèn)題。
1999年，裝有適用于活性污泥工藝的MF膜反應(yīng)器的家庭用小型凈化槽研發(fā)成功。這種膜凈化槽采用硝化液的循環(huán)以及間歇曝氣工藝，具有良好的脫氮性能。在這種凈化槽的運(yùn)行操作和點(diǎn)檢時(shí)，必須充分了解其內(nèi)部的裝置和結(jié)構(gòu)，尤其是流量調(diào)節(jié)裝置，自動(dòng)回洗和膜分離操作的設(shè)定。膜凈化槽在投入運(yùn)行使用時(shí)，需要加入適當(dāng)濃度的污泥，調(diào)節(jié)間歇曝氣的時(shí)間間隔，還需對(duì)膜組件進(jìn)行定期的清洗。
凈化槽的清掃
凈化槽的清掃包括清掃槽內(nèi)的污泥將其排到凈化槽外，同時(shí)根據(jù)需要調(diào)整槽內(nèi)的污泥濃度。凈化槽清掃的首要的目的是及時(shí)地將污泥排出凈化槽，避免污泥和處理水一起流放到公共水體。
五、凈化槽和污水處理
凈化槽污泥的絕大部分是由糞便廠處理的，其比例為92.3%。另外，由污水處理廠處理的占5.2%，海洋投棄占1.8%，其他占0.7%。為了達(dá)到倫敦條約關(guān)于禁止污泥海洋投棄的要求，日本的污泥海洋投棄量連年減少，同時(shí)加快推進(jìn)污泥的陸地處理步伐。
隨著各種大型公共基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施，大城市的下水道設(shè)施得到*的普及，但是許多小城鎮(zhèn)的下水道建設(shè)卻給當(dāng)?shù)卣畮?lái)了沉重的財(cái)政負(fù)擔(dān)，越越多的小城鎮(zhèn)更期待于采用凈化槽和其他分散處理來(lái)進(jìn)行污水處理。為了解決日益增加的凈化槽污泥的處理問(wèn)題，除了主要靠增加糞便廠的處理能力以外，盡量實(shí)現(xiàn)污泥的資源化，同時(shí)為了提高清掃的效率和可減少污泥量，可引進(jìn)具有濃縮和脫水功能的抽糞車來(lái)進(jìn)行清掃。
凈化槽污泥的有效利用
雖然凈化槽污泥作為資源直接利用的情況還不多，已經(jīng)有日本一些廠家在做凈化槽污泥資源化的研究開(kāi)發(fā)工作，比如污泥的烘干，污泥堆肥和污泥炭化等。同時(shí)，現(xiàn)有的糞便處理廠正在陸續(xù)改造成為具有資源化功能的「污泥再生處理中心」。有許多污泥的再生資源化技術(shù)，比如用污泥做堆肥，污泥炭化，沼氣生產(chǎn)，輔助燃料，水泥添加劑，及磷生產(chǎn)的原料等。
在「污泥再生處理中心」里，按規(guī)定必須至少采用上述再生資源化技術(shù)中的一種。以前作為廢棄物來(lái)處理的凈化槽污泥，將變成寶貴的資源，并期待于得到廣泛地利用。
隨著各種大型公共基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施，大城市的下水道設(shè)施得到*的普及，但是許多小城鎮(zhèn)的下水道建設(shè)卻給當(dāng)?shù)卣畮?lái)了沉重的財(cái)政負(fù)擔(dān)，越越多的小城鎮(zhèn)更期待于采用凈化槽和其他分散處理來(lái)進(jìn)行污水處理。
為了解決日益增加的凈化槽污泥的處理問(wèn)題，除了主要靠增加糞便廠的處理能力以外，盡量實(shí)現(xiàn)污泥的資源化，同時(shí)為了提高清掃的效率和可減少污泥量，可引進(jìn)具有濃縮和脫水功能的抽糞車來(lái)進(jìn)行清掃。
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