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純水設(shè)備

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實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備

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GMP純化水設(shè)備

新農(nóng)村污水處理最佳方案厭氧池加人工濕地

2019-04-28 13:40:45

水設(shè)http://www.2233waiu.cn近年來,農(nóng)村污染治理、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和美麗農(nóng)村規(guī)劃建設(shè)受到國(guó)家和各級(jí)政府的重視。本課題將結(jié)合南雄新農(nóng)村案例,介紹一種維護(hù)方便、運(yùn)行成本低的生態(tài)污水處理工藝(厭氧池+人工濕地)。

    為了提高農(nóng)村生活環(huán)境質(zhì)量,防止生活污水直接排放造成的環(huán)境污染,改善農(nóng)村居民的生活條件和面貌,農(nóng)村生活污水收集處理設(shè)施的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行管理需要科學(xué)合理的方法。

南雄新農(nóng)村建設(shè)項(xiàng)目選擇適合農(nóng)村、維護(hù)方便、水設(shè)運(yùn)行成本低的生態(tài)污水處理工藝(厭氧池+人工濕地),改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。項(xiàng)目的實(shí)施完全符合環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)的總體要求。

首先,厭氧罐的基本原理

    厭氧生物處理技術(shù)在水處理行業(yè)一直由環(huán)保人士的青睞,由于其去除水中的有機(jī)污染物具有良好的能力,和較高的反應(yīng)速率和適應(yīng)性高毒物質(zhì),更重要的是對(duì)比廢水好氧生物處理,不需要提供大量的能源消耗氧氣的轉(zhuǎn)移,使厭氧生物處理廣泛應(yīng)用于水處理行業(yè)。一般來說,廢水中有很多復(fù)雜的有機(jī)物純化水設(shè)備,通過厭氧分解可以分為四個(gè)階段進(jìn)行降解:

01水解階段

    大分子有機(jī)物由于其分子尺寸較大,不能直接通過厭氧細(xì)菌的細(xì)胞壁,需要在體外被細(xì)胞外酶分解成小分子。廢水中典型的有機(jī)物如纖維素被纖維素酶分解成雙糖和葡萄糖,淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖,蛋白質(zhì)被分解成多肽和氨基酸。被分解的小分子可以通過細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)進(jìn)一步分解。

02酸化階段

    這些小的有機(jī)分子進(jìn)入細(xì)胞體,被轉(zhuǎn)化成更簡(jiǎn)單的化合物并分布在細(xì)胞外。這一階段的主要產(chǎn)物是揮發(fā)性脂肪酸,以及部分醇類、乳酸、二氧化碳、氫、氨、硫化氫等產(chǎn)物。

醋酸生產(chǎn)階段

    在此階段,酸化產(chǎn)物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、碳酸、氫和新的細(xì)胞材料。

甲烷生產(chǎn)階段

    在這個(gè)階段,乙酸、氫、碳酸、甲酸和甲醇被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞材料。這一階段也是整個(gè)厭氧過程中最重要的階段,也是整個(gè)厭氧反應(yīng)過程的極限階段。

二世。人工濕地的基本原理

    人工濕地是一種在人工生態(tài)系統(tǒng)中模擬自然濕地的人工生態(tài)系統(tǒng),類似于“天然濕地”,但由人工控制構(gòu)建和監(jiān)督。它是一種人工污水處理生態(tài)系統(tǒng),將石頭、沙子等一種或幾種介質(zhì)按一定比例組合成基質(zhì),有選擇地植入植物。

    人工濕地凈化機(jī)理:人工濕地綜合了物理、化學(xué)、生物等多種功能在污水處理中的作用。當(dāng)濕地系統(tǒng)發(fā)育成熟時(shí),由于大量微生物的生長(zhǎng),填充物表面和植物根系會(huì)形成生物膜。當(dāng)廢水流經(jīng)生物膜時(shí),大量SS被填料和植物根系堵塞,通過生物膜的吸收、同化和反同化去除有機(jī)污染物。最后,濕地系統(tǒng)改變填充物或收割物和植物以去除污染物。

三是新農(nóng)村污水處理的基本原則

    ()采用物理、化學(xué)、生物、生態(tài)技術(shù),消除、水設(shè)降解或者無害化處理農(nóng)村生活污水中對(duì)農(nóng)村生活和環(huán)境有害的污染物;

    (2)根據(jù)村莊的具體情況,如地理位置、人口規(guī)模、集聚程度、地形地貌、排水特點(diǎn)和排放要求、經(jīng)濟(jì)承受能力等,采取適當(dāng)?shù)奈鬯幚矸绞胶吞幚砑夹g(shù);

    (3)靠近城鎮(zhèn),滿足市政排水管網(wǎng)接入要求,宜就近接入市政排水管網(wǎng),將村生活污水納入城市生活污水收集處理系統(tǒng)。有必要對(duì)周邊城市管網(wǎng)的建設(shè)情況進(jìn)行調(diào)查純化水設(shè)備。當(dāng)附近正在建設(shè)市政排水管網(wǎng)時(shí),有必要考慮將村污水接入正在建設(shè)的市政排水管網(wǎng)。

    (4)工藝簡(jiǎn)單,操作維修管理方便,運(yùn)行成本低。

四、收集新農(nóng)村污水的要求

    (1)農(nóng)村排水措施應(yīng)因地制宜。在農(nóng)村,建議采用導(dǎo)流系統(tǒng),污水通過污水管道進(jìn)入污水處理設(shè)施進(jìn)行處理,雨水通過溝渠或地表徑流排放。

    (2)收集的污水包括黑水和灰水。黑水是指村民的廁所污水,包括糞便、尿液和沖廁污水;灰水是指廁所的水和廚房的排水系統(tǒng)。

五、污水處理設(shè)施處理工藝

    農(nóng)村生活污水經(jīng)電網(wǎng)進(jìn)入?yún)捬跎锬こ睾?,利用厭氧水解酸化反?yīng)發(fā)生的有機(jī)物去除;生物反應(yīng)池出水進(jìn)入人工濕地系統(tǒng),進(jìn)一步去除氮磷養(yǎng)分。

第一步:污水排放到三級(jí)化糞池

采用沉淀法和厭氧發(fā)酵法去除生活污水中的懸浮有機(jī)物。

步驟2:網(wǎng)格池

其作用原理主要是物理截留、截留污水中較大的污染物、懸浮物和漂浮物。

    用于清除可能堵塞泵組和管道閥門的粗懸浮物,保證后續(xù)處理設(shè)施的正常運(yùn)行。人工清除格柵渣,防止孔堵塞,同時(shí)檢查格柵槽淤積情況,及時(shí)查砂并找出積砂原因;考試時(shí)間為1~3個(gè)月。

步驟三:厭氧生物膜池

    利用其中發(fā)生的厭氧水解靚化反應(yīng)大幅度的去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)性污染物質(zhì)。

    1)厭氧生物膜池是通過在厭氧池內(nèi)填充生物填料強(qiáng)化厭氧處理效果的一種厭氧生物膜技術(shù)。正常運(yùn)行時(shí),污水中的部分有機(jī)污染物將被除去,能有效降低后續(xù)處理單元的有機(jī)污染負(fù)荷。

    2)填料。在反應(yīng)區(qū)懸掛填料,填料須有利于微生物生長(zhǎng)、易掛膜且不易堵塞,從而提高對(duì)BOD5和懸浮物的去除效果。一般采用軟性填料或半軟性填料(雪花片),為厭氧微生物附著生長(zhǎng)提供固體表面,使其在填料表面形成生物膜。每年應(yīng)對(duì)填料進(jìn)行檢查更換一次。

3)污泥儲(chǔ)存區(qū)。厭氧生物膜池的下層設(shè)置污泥儲(chǔ)存區(qū),脫落的生物膜污泥應(yīng)定期排放(抽排)并進(jìn)行專門的處置(可就近農(nóng)用或脫水干燥后焚燒)。

    4)厭氧生物膜池的調(diào)試包括接種(投加菌種)及馴養(yǎng),定期對(duì)厭氧池進(jìn)、出水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè),直到厭氧生物膜池的工作狀態(tài)逐步穩(wěn)定。

    5)試運(yùn)行。經(jīng)調(diào)試啟動(dòng)階段達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)后進(jìn)入試運(yùn)行階段,定期監(jiān)測(cè)進(jìn)出水水質(zhì),定期對(duì)填料進(jìn)行檢查更換和清掏污泥。

步驟四:人工濕地

    利用自然生態(tài)處理系統(tǒng)中的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用進(jìn)一步去除前階段未能講解的有機(jī)物和氮、磷等能夠?qū)е滤w富營(yíng)養(yǎng)化的可溶性無機(jī)物,同時(shí)降低水體氮、磷含量。

    1)由于人工濕地中的植物根系要長(zhǎng)期浸泡在水中和接觸濃度較高且變化較大的污染物,因此所選用的水生植物除了耐污能力要強(qiáng)外,水設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤條件和周圍的動(dòng)植物環(huán)境都要有很好的適應(yīng)能力;根據(jù)南雄市的地理位置及氣候特點(diǎn),濕地選擇的植物為美人蕉、黃菖蒲、風(fēng)車草;植物種植時(shí),應(yīng)保持介質(zhì)濕潤(rùn),介質(zhì)表面不得有流水,植物生長(zhǎng)初期,應(yīng)保持池內(nèi)一定水深,逐漸增大污水負(fù)荷使其馴化。

2)管理要求。

    ①人工濕地一般分為清水調(diào)試和污水聯(lián)動(dòng)調(diào)試,采用負(fù)荷逐步提高法,也可采用污水直接調(diào)試,但需注意控制污水的濃度及進(jìn)水流量;

    ②植物系統(tǒng)建立后,應(yīng)保證連續(xù)提供污水,保證水生植物的密度及良性生長(zhǎng);應(yīng)根據(jù)植物的生長(zhǎng)情況,進(jìn)行缺苗補(bǔ)種、雜草清除、適時(shí)收割以及控制病蟲害等管理,不宜使用除草劑、殺蟲劑等;定期對(duì)植物進(jìn)行收割,并就近焚燒或搗碎反應(yīng)成沼氣;

    ③在調(diào)試期各階段須對(duì)進(jìn)出水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),污水接納量趨于正常,植物根系深入下層基質(zhì),出水水質(zhì)達(dá)標(biāo),則人工濕地系統(tǒng)開始正常運(yùn)行;

    ④啟動(dòng)階段期間監(jiān)測(cè)的水質(zhì)指標(biāo)包括:化學(xué)需氧量(COD)、懸浮物(SS)、生化需氧量(BOD5)、總氮(TN)、總磷(TP)等,對(duì)于進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)反映的問題,應(yīng)及時(shí)對(duì)前段處理工藝或濕地基質(zhì)提出調(diào)整及改進(jìn)方案。

六、厭氧+ 人工濕地體積和容量的選擇

    根據(jù)《廣東省農(nóng)村生活污水處理技術(shù)指引》用水定額為 80~100L/(人?天),因農(nóng)村戶籍人口與常住人口的存在較大的差異,根據(jù)污水量計(jì)算公式 Q w =n×q×z×η/1000,南雄市貧困村的日用水量約為 200~250 /每戶,厭氧池與人工濕地的設(shè)施規(guī)模根據(jù)每個(gè)的自然村實(shí)際管網(wǎng)接戶數(shù)參照《污水處理設(shè)施基本規(guī)格表》進(jìn)行選擇,如下圖所示:

    以南雄市-水口鎮(zhèn)-沙頭村-武臺(tái)崗自然村為例,登記戶數(shù) 70 戶,實(shí)際可接戶數(shù) 30 戶,參照上表所述,則采用 10Tm3/d)厭氧+人工濕地。

七、厭氧池+ + 人工濕地施工工藝流程

01 厭氧池厭氧池施工流程:

    施工前準(zhǔn)備→基坑開挖→基礎(chǔ)處理→墊層澆筑→鋼筋捆扎→模板安裝→底板、墻身澆筑→模板拆除、養(yǎng)護(hù)→隔墻砌筑→防水砂漿上墻→結(jié)構(gòu)試水→頂板澆筑→厭氧池填料→基坑回填

02 人工濕地

人工濕地施工流程:

    施工前準(zhǔn)備→基坑開挖→基礎(chǔ)處理→墊層澆筑→鋼筋捆扎→模板安裝→底板澆筑→磚墻砌筑→防水砂漿上墻→結(jié)構(gòu)試水→濕地填料、布管→水生植物種植→凈化排放→基坑回填純化水設(shè)備

03 厭氧池+ 人工濕地施工注意事項(xiàng)

1)混凝土澆筑

① 要求振搗充分,無蜂窩、麻面;

② 澆筑過程中隨壓隨抹,達(dá)到表面光滑、無抹痕、色澤均勻一致;

③ 養(yǎng)護(hù)充分、到位,拆模后保持混凝土面潮濕,避免混凝土干縮開裂;

④ 厭氧池底板與墻身若分開澆筑,其施工縫須設(shè)止水鋼板,待主體澆筑完成后在開展后續(xù)工序。

2)鋼筋綁扎

① 嚴(yán)格控制間距,間距合格率需達(dá) 90%以上;

② 底板筋綁扎必須要加墊片,滿足砼澆筑時(shí)的保護(hù)層要求;

③ 嚴(yán)禁不按圖施工,隨意置換鋼筋等級(jí)、大小。

3)模板安裝

① 要求拼縫嚴(yán)密,保證不漏漿;

② 不得使用腐朽、扭裂、劈裂的材料作支撐;

③ 模板要具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,能可靠地承受澆筑時(shí)產(chǎn)生的荷載。

4)磚墻砌筑與批面

① 灰縫須飽滿,不得有豎向通縫,第一皮磚不得干鋪在底板上。

② 由于個(gè)別地區(qū)無商品混凝土供應(yīng)的,水設(shè)采用自拌混凝土?xí)r,厭氧池要求內(nèi)外兩側(cè)都用 1:2 水泥砂漿(摻5%防水劑)抹面(20mm 厚)壓光,避免因自拌混凝土不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致滲水的事故發(fā)生。

5)填料布管與植物種植

① 禁止在人工濕地填料上蓋土;

② 集水及布水管道禁止采用安全網(wǎng)等孔隙大的材料包裹;

③ 水生種植后應(yīng)立即接管入戶,通水提高植物存活率。

八、基坑支護(hù)及軟基處理措施

01 基坑支護(hù)

1)放坡開挖

    因污水處理設(shè)施施工場(chǎng)地選址一般為自然村村內(nèi)最低處,土質(zhì)較為復(fù)雜多變,施工環(huán)境相對(duì)較差,所以基坑開挖時(shí)要根據(jù)土質(zhì)情況放坡開挖,具體土質(zhì)對(duì)應(yīng)的放坡系數(shù)與支護(hù)方式見下表。

    基坑采用一級(jí)放坡開挖,參照各類土質(zhì)情況進(jìn)行放坡。在土質(zhì)較好的地區(qū)(巖石層、卵石土與風(fēng)化土、粉質(zhì)粘土),采用放坡開挖即可。

    如在土質(zhì)較松軟(流沙、淤泥)、施工環(huán)境在特殊區(qū)域(池塘等)的基坑,則選用放坡與松木樁或沙袋等材料進(jìn)行支護(hù)、圍堰。

基坑支護(hù)隨土方開挖進(jìn)程分段進(jìn)行,支護(hù)過程中指派專人密切注意檢查邊坡頂部和側(cè)面沉降監(jiān)控點(diǎn)。如超過警戒數(shù)值應(yīng)立即報(bào)告項(xiàng)目部并迅速采用加固等措施。

2)軟基開挖具體措施

    ①開挖放坡:嚴(yán)格按土質(zhì)情況,并參照放坡支護(hù)表進(jìn)行放坡與支護(hù)。開挖時(shí),應(yīng)隨時(shí)注意土壁的變動(dòng)情況,如發(fā)現(xiàn)有裂紋或部分坍塌現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行支撐,并注意支撐的穩(wěn)固和土壁的變化;

    ②排水措施:在坑邊布置好排水土溝(30×30cm)、集水坑(50×50×50cm),使地表水能按指定流向流動(dòng),防止其倒流滲入基坑沖刷邊坡,影響開挖及導(dǎo)致基坑邊坡失穩(wěn)坍塌。當(dāng)坑面、邊坡出現(xiàn)裂縫,應(yīng)立即用水泥砂填補(bǔ)封塞,以免雨水滲入;

   ③坑邊荷載:在基坑邊緣上側(cè)堆土?xí)r,應(yīng)于基坑邊緣保持 2m 以上的距離,以保證邊坡的穩(wěn)定,基坑邊緣 2m 以上距離堆土高度,不宜超過 1.5m,以免使邊坡土壁塌方。在坑深一倍范圍內(nèi)地面荷載設(shè)專人進(jìn)行管理,不得隨意放置機(jī)具、停放大型機(jī)械和物料,防止荷載加大引起邊坡失穩(wěn);

    ④基坑支護(hù)變形監(jiān)測(cè):本工程污水處理池位于農(nóng)低洼處村,周邊無建筑物、管線等設(shè)施,施工過程中主要對(duì)基坑邊坡的水平位移、沉降、裂縫進(jìn)行監(jiān)測(cè),出現(xiàn)異常情況,立即停止開挖,上報(bào)項(xiàng)目部及時(shí)處理;

    ⑤基坑上下應(yīng)先挖好階梯或支撐靠梯,或開斜坡道,并采取防滑措施,禁止踩踏支撐上下;

⑥基坑開挖支護(hù)示意圖:

02 軟基處理

    基坑開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),通知業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位相關(guān)代表到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行地基承載力檢測(cè)。采用輕型動(dòng)力觸探儀,檢測(cè)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)圖紙要求,即可進(jìn)行下一道工序的施工。若基底承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí),要進(jìn)行軟基處理。本工程軟基處理方法有兩種:

    第一種:松木樁或沙包邊坡支護(hù),基底下層采用大塊石擠淤,上層采用級(jí)配良好的碎石 30cm 找平。

    第二種:松木樁或沙包邊坡支護(hù),基底打φ120 松木樁(長(zhǎng)度 3m),間距 500mm 梅花布置,上層采用級(jí)配良好的碎石 30cm 找平。

    在新農(nóng)村建設(shè)當(dāng)中,厭氧+人工濕地是一種工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)管理方便、運(yùn)行費(fèi)用低的污水處理工藝。不同的新農(nóng)村建設(shè)項(xiàng)目可根據(jù)實(shí)際情況,尋求合適的建設(shè)方向。水設(shè),工業(yè)純水設(shè)備純化水設(shè)備。


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