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組合式餐飲污水處理設(shè)備設(shè)計(jì)思路及設(shè)計(jì)原理<一>、組合式餐飲污水處理設(shè)備工藝設(shè)計(jì)思路
綜合考慮農(nóng)村污水處理現(xiàn)狀，結(jié)合污水物分開和脫氮的基本原理和處理特點(diǎn)，研究開發(fā)適合農(nóng)村的分散式污水處理工藝，餐飲污水處理設(shè)備該工藝的設(shè)計(jì)思路主要包括以下幾個方面：
1)基于傳統(tǒng)A/O工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)
A/O工藝是由缺氧反應(yīng)系統(tǒng)和好氧反應(yīng)系統(tǒng)組成的污水生物處理系統(tǒng)，其是在傳統(tǒng)污泥法的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)發(fā)展而來的。好氧區(qū)出水和沉淀池內(nèi)的污泥同時回流到原污水中形成混合溶液，共同流入缺氧區(qū)?；亓骰旌先芤褐械拇罅肯跛猁}到缺氧區(qū)后，可以從原污水中得到充足的物，使反硝化脫氮得以充分進(jìn)行。A/O工藝將缺氧區(qū)置于污水處理工藝的，充分利用了群能夠承受高濃度、高負(fù)荷的特點(diǎn)，合理布置，使群和好氧菌群可以充分地發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，具有處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。A/O工藝流程簡單、運(yùn)行管理方便，易于在其基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，研究開發(fā)新的脫氮除工藝。同時A/O工藝是目前污水生物處理研究比較集中的工藝之一，也是我國多數(shù)污水處理廠采用的生物去除污染物工藝。
傳統(tǒng)A/O工藝有兩個回流裝置，一個是能將二次沉淀區(qū)污泥回流到系統(tǒng)初始區(qū)域的污泥回流裝置；另一個是能將好氧區(qū)域出水回流到厭氧區(qū)域，使其通過反硝化作用去除氮的污水回流裝置。好氧區(qū)部分出水在回流的作用下直接進(jìn)入?yún)捬跆巺^(qū)進(jìn)行厭氧反硝化作用，來自好氧區(qū)出水溶解氧含量較高，會厭氧區(qū)反硝化的生命活動，而同樣來自好氧區(qū)的硝酸鹽是反硝化反應(yīng)的反應(yīng)物，厭氧區(qū)污水處理變得復(fù)雜，運(yùn)行機(jī)理難以分析，不易確定設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)。同樣設(shè)備運(yùn)行復(fù)雜導(dǎo)致運(yùn)行管理、維護(hù)成本增加，同時維護(hù)運(yùn)行管理的技術(shù)難度也大大增加。本設(shè)備的設(shè)計(jì)思路就是將兩個回流途徑合二為一，經(jīng)工藝技術(shù)改良后，將沉淀區(qū)底部的混合液回流至系統(tǒng)進(jìn)水口，使其能夠?qū)崿F(xiàn)污水、部分污泥同時進(jìn)行回流。
2)生物處理填料構(gòu)成復(fù)合生物處理系統(tǒng)
污水生物處理大致可以分為污泥法和生物膜法兩大類。其中，污泥法基建投資較少，運(yùn)行管理簡單，能夠進(jìn)行進(jìn)水穩(wěn)定和處理質(zhì)量要求較高的污水處理，但是其在污水處理時存在抗沖擊能力較差、容易發(fā)生污泥膨脹、運(yùn)行狀況易受外界因素影響等問題。而生物膜法優(yōu)點(diǎn)有微生物數(shù)量多種類豐富、剩余污泥產(chǎn)量少、管理運(yùn)行穩(wěn)定、抗沖擊能力較強(qiáng)。但生物膜法也有一些運(yùn)行管理上的缺點(diǎn)，例如生物膜成本較高，生物濾池中的濾料需要定期反沖洗，增加管理難度和運(yùn)行成本。復(fù)合生物處理系統(tǒng)就是在污泥中加入可供微生物附著生長的載體，使懸浮生長的污泥和附著生長的生物膜的結(jié)合起來，讓兩種工藝可以充分發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)，克服各自缺點(diǎn)，使得復(fù)合生物處理系統(tǒng)加地去除污染物，還可以降低成本。
3)一體化處理結(jié)構(gòu)
現(xiàn)代污水處理技術(shù)發(fā)展的總趨勢是在保證一定出水水質(zhì)的前提下，盡可能地縮短和簡化工藝流程。而傳統(tǒng)污水處理方法由多個處理單元組成，各處理單元分設(shè)，增加了基建設(shè)備投資和占地面積，并且工藝流程復(fù)雜。針對傳統(tǒng)污水處理方法存在的弊端，提出和發(fā)展起來的一體化工藝符合現(xiàn)代污水處理技術(shù)發(fā)展的總趨勢。一體化處理工藝可以將曝氣、沉淀等處理單元按時間和空間順序上進(jìn)行合理的分配，也可以把各種工藝的處理單元構(gòu)筑物組合建設(shè)，從而達(dá)到避免多單元操作、降低基建設(shè)備投資和運(yùn)行成本、減少占地面積等目的。其中，處理單元的順序分配是一體化工藝設(shè)計(jì)的。
污水一體化處理工藝適合我國農(nóng)村污水處理，其具有以下特點(diǎn)：
1)系統(tǒng)共用擋板，減少基建材料；
2)污水、污泥等的運(yùn)輸距離減短，節(jié)省了管道材料、機(jī)電設(shè)備、閥門等的安裝；
3)占地面積小，施工技術(shù)簡單方便；
4)結(jié)構(gòu)緊湊，相互銜接好，啟動迅速，反應(yīng)快；
5)有利用工藝的設(shè)備化。
<二>、地埋式污水處理設(shè)備的設(shè)計(jì)原理
一體化污水處理設(shè)備使用改性聚丙烯(Polypropylene)材料用做設(shè)備主體外殼部分，該材料具有抗壓強(qiáng)度高，使用年限長，耐酸堿性能好，使用，吸水率小，防滲漏性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)?？梢愿鶕?jù)實(shí)際情況的需要，地埋式污水處理設(shè)備可以滿足多桶連接及內(nèi)部分隔需求。地埋式污水處理設(shè)備還可以作為調(diào)節(jié)池、三格化糞池、儲水桶設(shè)備等使用。設(shè)備設(shè)置加高圈作用主要是為了在寒冷地區(qū)使用時埋置較大，為保護(hù)地埋式污水處理設(shè)備主體在地面以下。可根據(jù)不同的埋置，設(shè)置不同的加高圈數(shù)量即可滿足條件。曝氣裝置運(yùn)行過程中用電量很小，在不間斷曝氣時耗電量約為0.5KW。所以電力供應(yīng)短缺的農(nóng)村地區(qū)使用小型戶用地埋式污水處理設(shè)備時可以配套選擇使用本課題組太陽能微動力曝氣系統(tǒng)。
設(shè)計(jì)原理：地埋式污水處理設(shè)備的設(shè)計(jì)原理時是基于傳統(tǒng)A/O工藝(缺氧/好氧法)進(jìn)行設(shè)計(jì)，用于去除水中的物。它的是除了能夠使污染物得到降解之外，還具有一定的脫氮除功能，是將厭氧水解技術(shù)用為污泥的前處理，所以A/O法是改進(jìn)傳統(tǒng)污泥法后得到的。
因?yàn)樵摴に嚹拓?fù)荷沖擊力強(qiáng)，在農(nóng)村使用的高峰期，本能地埋式污水處理設(shè)備的厭氧池和好氧池分別通過安裝立體網(wǎng)狀填料和懸浮填料。采用的復(fù)合生物處理系統(tǒng)，將污泥法和生物膜法結(jié)合起來，它是在污泥中添加一種載體，可以供微生物附著生長，讓兩種工藝可以充分發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)，克服各自缺點(diǎn)，使得復(fù)合生物處理系統(tǒng)對負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，好地去除氮等物，還可以通過這種方式來降低污水處理的成本。
工藝流程：地埋式污水處理設(shè)備的工藝流程圖如圖3所示，水沖式廁所污水進(jìn)入組小型戶用地埋式污水處理設(shè)備后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行充分混合，然后流入初沉池進(jìn)行沉淀吸附處理，去除大顆粒物及懸浮物，為后續(xù)處理池的生物處理做準(zhǔn)備；污水從初沉池推流入?yún)捬醭?，通過厭氧生物膜及附著的微生物的吸附分開，反硝化反應(yīng)去除一部分物；然后流入好氧池，通過好氧生物膜及附著微生物的氧化分開硝化反應(yīng)降低物濃度，降低氨氮濃度；較后流入二沉池，老化污泥及沖走的生物膜在二沉池沉淀或回流到初沉池循環(huán)利用，經(jīng)二沉池沉淀后的污水可以流入中水桶繼續(xù)使用或經(jīng)土地滲濾系統(tǒng)排出。
小型戶用地埋式污水處理設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)不需要復(fù)雜的污水管網(wǎng)系統(tǒng)，可根據(jù)實(shí)際情況需要，組合設(shè)置，操作靈活方便；
(2)工藝設(shè)計(jì)先進(jìn)污水處理效果好，出水水質(zhì)良好可達(dá)標(biāo)排放；
(3)施工簡單方便，速度快，在短時間內(nèi)發(fā)揮地埋式污水處理設(shè)備效果，質(zhì)量穩(wěn)定，受外界因素影響較??；
(4)后期管理維護(hù)方便，在曝氣泵正常運(yùn)行的情況下，大約一年只需清理一次污泥；
(5>處理后污水可就地進(jìn)行排放，達(dá)到循環(huán)利用水資源的目標(biāo)，符合環(huán)保要求。
因此，小型戶用地埋式污水處理設(shè)備可在寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)進(jìn)行安裝使用。
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