分散式農(nóng)村生活污水一體化處理設(shè)施
污水處理技術(shù)通常有物理處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)、物理化學(xué)處理技術(shù)、生物處理技術(shù)等。
典型的物理處理技術(shù)在城市污水處理中應(yīng)用的有沉淀技術(shù)、過濾技術(shù)、氣浮技術(shù)等。
典型的化學(xué)處理技術(shù)和物理化學(xué)處理技術(shù)有中和、加藥混凝、離子交換等。
典型的生物處理技術(shù)有好氧性氧化分解和厭氧生物發(fā)酵技術(shù)。
典型污水處理工藝流程
城市污水處理工藝,實際上是以上這些技術(shù)的應(yīng)用與組合。
城市污水處理工藝:城市污水處理工藝按流程和處理程序劃分,可分為預(yù)處理工藝,一級處理工藝、二級處理工藝、深度處理工藝和污泥處理工藝,以及終的污泥處置。
預(yù)處理工藝:城市污水處理廠的預(yù)處理工藝通常包括格柵處理、泵房抽升和沉砂處理。格柵處理的目的是截流大塊物質(zhì)以保護(hù)后續(xù)水泵管線、設(shè)備的正常運行。泵房抽升的目的是提高水頭,以保證污水可以靠重力流過后續(xù)建在地面上的各個處理構(gòu)筑物。沉砂處理的目的是去除污水中裹攜的砂、石與大塊顆粒物,以減少它們在后續(xù)構(gòu)筑物中的沉降,防止造成設(shè)施淤砂,影響功效,造成磨損堵塞,影響管線設(shè)備的正常運行。
一級處理工藝:主要是初級沉淀池,目的是將污水中懸浮物盡可能地沉降去除,一般初次沉淀池可去除50%左右的懸浮物和25%左右的BOD5。一級處理屬于二級處理的預(yù)處理。
二級處理工藝:主要是由曝氣池和二次沉淀池構(gòu)成,主要目的是通過微生物的新陳代謝將污水中的大部分污染物變成CO2和H2O。曝氣池內(nèi)微生物在反應(yīng)過后與水一起*地流入二次沉淀池,微生物沉在池底,并通過管道和泵回送到曝氣池前端與新流入的污水混合;二次沉淀池上面澄清的處理水則*地通過出水堰流出污水廠。
深度處理工藝:是為了滿足高標(biāo)準(zhǔn)的受納水體要求或回用于工業(yè)等特殊用途而進(jìn)行的進(jìn)一步處理,通用的工藝有混凝沉淀和過濾。深度處理的末端往往還要有加氯要求和接觸池。隨著城市社會經(jīng)濟(jì)的高水平發(fā)展,深度處理是未來發(fā)展的需要。
污泥處理工藝:主要包括濃縮、消化、脫水、堆肥或家用填埋。
厭氧的四階段理論
1、水解階段
水解過程是指復(fù)雜的固體有機(jī)物在水解酶的作用下被轉(zhuǎn)化為簡單的溶解性單體或二聚體。微生物無法直接代謝碳水化合物（如淀粉、木質(zhì)纖維素等）、蛋白和脂肪等生物大分子，必須先降解為可溶性聚合物或者單體化合物才能被酸化菌群利用。
分散式農(nóng)村生活污水一體化處理設(shè)施淀粉在淀粉酶作用下被水解成麥芽糖、葡萄糖和糊精。纖維素是由糖苦鍵結(jié)合成纖維二糖再聚合而成的，在多種纖維素酶的協(xié)同作用下水解成糖。由于自然狀態(tài)下的纖維素一般都與木質(zhì)素結(jié)合成高度聚合狀態(tài)，以抵抗微生物的分解，所以纖維素降解是沼氣發(fā)酵限速步驟之一。
蛋白質(zhì)是植物合成的一種重要產(chǎn)物，它在蛋白酶作用下肽鍵斷裂生成二肽和多肽，再生成各種氨基酸。脂肪首先在脂肪水解酶的作用下水解為長鏈脂肪酸及甘油，甘油在甘油激酶催化下生成憐酸甘油，繼而被氧化為憐酸二輕丙酮，再經(jīng)異構(gòu)化生成磷酸甘油酸，經(jīng)糖酵解途徑轉(zhuǎn)化為丙酮酸，終進(jìn)入糖酵解途徑實現(xiàn)*氧化及利用。
2、酸化階段
產(chǎn)酸發(fā)酵過程是指將溶解性單體或二聚體形式的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為以短鏈脂肪酸或醇為主的末端產(chǎn)物。這些水解成的單體會進(jìn)一步被微生物降解成揮發(fā)性脂肪酸、乳酸、醇、氨等酸化產(chǎn)物和氫、二氧化碳，并分泌到細(xì)胞外。
產(chǎn)菌是一類快速生長的細(xì)菌，它們傾向于生產(chǎn)乙酸，這樣能獲取的能量以維持自身生長。末端產(chǎn)物組成取決于灰氧降解條件、底物種類和參與生化反應(yīng)的微生物種類同時氨基酸的降解首先通過氧化還原氮反應(yīng)實現(xiàn)脫氨基作用，生成有機(jī)酸、氫氣及二氧化碳。
3、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段
該階段主要是將水解產(chǎn)酸階段產(chǎn)生的兩個碳以上的有機(jī)酸或醇類等物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為乙酸、和等可為甲烷菌直接利用的小分子物質(zhì)的過程。標(biāo)準(zhǔn)情況下，有機(jī)酸的產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸過程不能自發(fā)進(jìn)行，氫氣會抑制此步反應(yīng)的進(jìn)行，降低系統(tǒng)的氫分壓有利于產(chǎn)物產(chǎn)生。如果氫分壓超過大氣壓，有機(jī)酸濃度增大，甲烷產(chǎn)量受到抑制。避免氫氣在此階段的積累尤其重要。在厭氧過程中，氫分壓的降低必須依靠氫營養(yǎng)菌來完成。
