新農村地埋式污水處理器

近幾年來，隨著環境問題的不斷涌現，環境工程所涉及的領域愈加廣泛，目前發展成為一門集自然、社會及技術科學的新興邊緣交叉型的綜合性學科。總體而言，我國污水處理設備落后于發達的水平，主要依賴進口，或者消化吸收*進的技術與設備，國內的污水處理設備多存在著穩定性差、產品種類不豐富等。而我國的環境工程教育發展也相對落后，基本上以環境污染工藝為主，對設備方面的知識與訓練涉及不多，培養優秀的環境保護工作人員，增強環境工程學生實踐能力，改進污水處理設備，提升環境保護能力，增強環境綜合防治能力已成為我們的首要任務。污水處理設備的基本概念，污水處理設備是指這樣的一系列產品和設備，這類產品和設備具有治理和改善環境污染的性能，比如環保廁所、垃圾運輸車、垃圾桶等機械和設備。減少或杜絕使用對大氣有污染的材料，比如含氯橡膠、氟利昂、石棉、樹脂這些有害材料，應該盡量選擇相應的替代材料，避免對環境的二次污染。
污水處理設備采用生物膜法：缺氧----好氧(A/0)處理工藝。A/O即缺氧+好氧生物接觸氧化法是一種成熟的生物處理工藝，婁底一體化污水處理裝置美麗新農村，具有容積負荷高、生物降解速度快、占地面積小、基建投資和運行費用低等優點，可替代原有城市污水處理采用的普通活性污泥法，特別適用于中、高濃度工業廢水的處理，且投資省、占地少、處理效率高。hbwsclsb，該工藝采用生物接觸氧化和沉淀相結合的方法，工藝成熟、可靠。設備中沉淀污泥，一部分污泥中由于溶解氧的作用進一步得到氧化分解，一部分氣提至沉砂沉淀池內，系統污泥只需定期在沉砂沉淀池中抽吸。系統中風機、潛污泵等主要控制設備的工作程序輸進PLC機，達到自動工作，以減少操作工作量，并可減少不必要的人為損壞。
對正常使用的設備進行定期抽樣檢查和對存在懷疑的設備及時取樣化驗，對檢測化驗數據存檔以備查閱分析。對存在的問題及時上報。完整準確詳細的原始記錄是監測分析和管理設備管理潤滑油使用的基礎工作。
生物接觸氧化法是處理生活污水和某些工業有機污水的一種常用方法，在國內外得到了廣泛的研究和運用，主要應用于中小規模的污水處理。活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續通入空氣，經一定時間后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群，具有很強的吸附與氧化有機物的能力。該工藝因具有處理效率高、耐沖擊負荷等特點而被廣泛應用于各行業的污水處理系統，但由于功能單一，對氨氮、磷等降解效率不高通常需要搭配其他工藝使用。生物濾池抗沖擊負荷能力強，耐低溫，無污泥膨脹，可避免微生物流失，保持較高的微生物量，日常運行管理簡單，處理效果穩定。但在生物濾池的運行需要投入相當的電費、管理費，在農村生活污水處理上的應用有一定的局限，適用于污水成分較復雜，且占地要求嚴格的農村污水處理。改良的穩定塘技術，如生態塘、高效藻類塘技術較傳統的穩定塘停留時間短，占地面積小;建設容易，維護簡便，基建投資少，運行費用低;BOD，氨氮和病原體去除效率高，但是它容易受溫度、pH等環境因素的影響。人工濕地適合不同的處理規模，基建費用低廉，處理構筑物由各種天然生態系統或經簡單修建而成，沒有復雜的機械設備，易于運行維護與管理。但是人工濕地靠自然力量消解污染物，需要一定的停留時間，因此占地面積相對較大。土地滲濾系統利用土壤的自然凈化能力，具有基建投資低，運行費用低，操作管理簡單的等優點，而且還能夠利用污水中的水肥資源，把污水處理與綠化相結合，美化和改善區域生態環境，適合我國國情。但是土地滲濾系統出水并不能保證達標，為更好的實現達標目的，需根據需要添加深度處理系統。
當前大部分農村分散、污水量小的生活污水點源分布隨機、位置偏遠，動力介入不方便，使得集中式處理投資成本*;同時點源污染規模較小，不便設立專業人員值守和操作管理。
發明內容
發明要解決的問題
本發明提供一種農村分散式小型一體化污水處理裝置。本裝置高度集成高新實用技術，利用光伏自動運行，無需維護，用分布式處理代替集中式處理，占地省，管道短，安裝方便。
本裝置的特點有：
a、充分借助地勢。裝置占地極少，選址十分方便，可以在污染物集中排放的渠道上選取相對于受納水體具有落差優勢的地點建設此設施，使得污水的輸送不用使用泵、電機等動力設備，實現無動力輸送、減少運行費用壓力、免值守維護。
b、常規的好氧反應受運行負荷、水溫、污泥濃度的影響較大，而本裝置中好氧采用曝氣生物接觸氧化法，工藝本身耐沖擊負荷能力高，運行穩定，并且在好氧單元前進行了厭氧水解酸化的強化反應，充分降解了大分子有機物，更加保證了好氧處理單元的穩定運行，克服了活性污泥法污泥易膨脹、運行管理嚴謹、復雜等問題。
c、厭氧和好氧處理過程相串聯的流程，具有節約投資、節省能耗、污泥產量少、出水水質好、能夠脫氮除磷、運行穩定性好等一系列的優點。
d、一體化處理裝置可以充分分散排污口雨污混流，減少設備不必要的負荷，污染物濃度低，常規生物處理技術啟動和穩定運行困難，此工藝核心技術為厭氧、好氧，當系統停止進水一段時間后，很容易恢復。
e、一般厭氧設備產生的沼氣需設沼氣收集處理裝置，該系統設備均為密封單元，水處理過程處理使用工藝為生物膜法 (厭氧生物膜、好氧生物接觸氧化法)，其基本原理是以懸浮在水中的活性污泥與填料形成的生物膜為主體，在微生物生長有利的條件下和污泥充分接觸，使污水得到凈化。
f、動力及管理問題的解決。目前大部分地點分散、污水量小的生活污水點源分布隨機、位置偏遠，動力介入不方便，難以保證好氧法的能耗需求;同時點源污染規模較小，不便設立專業人員值守和操作管理。該工藝采用太陽能驅動系統進行供電，全過程的工藝控制簡單，只需設置好充氧機運行時間、定時清理沉淀即可。

一體化污水處理設備安裝完畢后可進行系統調試，即培養填料上的生物膜，污水泵按額定的流量把污水抽入設備內，啟動風機進行曝氣，每天觀察接觸池內的填料的情況，如填料上長出橙黃或橙黑色的膜，表面生物膜已經培養好，這一過程一般需要7~15天。如是工業污水處理設備，好先用生活污水處理培養好生物膜后，再逐漸進工業污水進行生物膜馴化。
c.設備的運行整形醫院污水處理裝置反滲透系統是整個凈水系統的核心部件，只有通過反滲透才能達到凈水的標準。反滲透系統主要采用膜過濾工藝。然后水分子可以通過反滲透膜。其他一些如鈣、鎂、鈉等離子隨廢水一起排掉。下面介紹一下本系統的組成部件。
⒈精密過濾器
本過濾器主要過濾水中的大顆粒分子。
⒉特種高壓泵
一般這里我們采用的高壓泵為南方特種泵。為反滲透設備提供強勁的動力。
⒊反滲透膜
反滲透膜采用的是膜過濾技術。讓水分子通過其他一些離子不能通過達到凈化水的目的。
4.輔助系統
其他一些輔助系統如，臭氧殺菌系統、燈檢、灌裝系統。還可用紫外線來殺菌，紫外線不會有殘留，國外就有很多喜歡用紫外線。
應用范圍
太空水、凈水、蒸餾水等制備；酒類制造及降度用水；醫藥、電子等行業用水的前期制備；化工工藝的濃縮、分離、提純及配水制備；鍋爐補給水除鹽軟水；海水、苦咸水淡化；造紙、電鍍、印染等行業用水及廢水處理。

新農村地埋式污水處理器
生物接觸氧化法即在反應器內放置填料，以生物填料為載體經過充氧的廢水與長滿生物膜的填料接觸，在生物膜的作用下，廢水得到凈化。其工作原理和優點如下：
（1）、原理：
生物接觸氧化法在運行初期，少量的細菌附著于填料表面，由于細菌的繁殖逐漸形成很薄的生物膜。在溶解氧和食物都充足的條件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐漸增厚。微生物將污水中的污染物質轉化為微生物細胞及CO2、H2O、H2S、N2、CH4等多種物質，溶解氧和污水中的有機物憑借擴散作用,為微生物所利用。當生物膜達到一定厚度時，氧已經無法向生物膜內層擴散。好氧菌死亡脫落，而兼性菌、厭氧菌在內層開始繁殖，形成厭氧層，利用死亡的好氧菌為基質，并在此基礎上不斷發展厭氧菌。經過一段時間后在數量上開始下降，加上代謝氣體產物的逸出，使內層生物膜大塊脫落。在生物膜已脫落的填料表面上，新的生物膜又重新發展起來。在接觸氧化池內，由于填料表面積較大，所以生物膜發展的每一個階段都是同時存在的，使去除有機物的能力穩定在一定的水平上。生物膜在池內呈立體結構，對保持穩定的處理能力有利。
（2）、優點：
體積負荷高，處理時間短，節約占地面積，生物接觸氧化法的體積負荷可達3?6kgBOD(m3.d),與活性污泥法比較，體積負荷可高5倍。 
生物活性高、曝氣管設在填料下，不僅供氧充分。而且對生物膜起到了攪拌作用，加速了生物膜的更新，使生物膜活性提高。其好氧速率比活性污泥法高1.8倍。 
有較高的微生物濃度，一般活性污泥濃度為2?3g/l而接觸氧化池中絕大多數微生物附著在填料上，單位體積內水中和填料上的微生物濃度可達10?20g/l，由于微生物濃度高，有利于提高容積負荷。 
污泥產量低，不需污泥回流，與活性污泥法相比，接觸氧化法的體積負荷高，但污泥產量不僅不高，反而有所降低。由于微生物附著在填料上形成生物膜，生物膜的脫落和增長可以自動保持平衡，所以不需回流污泥，給管理帶來方便。 
出水水質好而穩定，在進水短期內突然變化時，出水水質受影響很小。出水外觀清澈透明，如再加砂濾處理。可作中水回用。 
動力消耗低，采用生物接觸氧化法處理污水，一般能節省動力30%。
掛膜方便，對含菌種少的廢水，掛膜時接入菌種，運行十多天生物膜就可成熟，當停電或事故不能供氣時，只要將氧化池中的水放完即可，附著在固定床的微生物可以從空氣中獲得氧氣而維持生命，經試驗，在這樣間歇一個月再重新工作，生物膜在幾天內就可以恢復正常。  不存在污泥膨脹問題，在活性污泥中容易產生膨脹的菌，如絲狀菌，在接觸氧化池中不僅不產生膨脹，而且能充分發揮其分解、氧化能力高的優點。接觸氧化池內填料固定在水中，附著在填料上的絲狀菌有較強的分解有機物的能力，具有立體結構，但沉降性能差，在曝氣池中易隨出水流出，因而不易產生污泥膨脹問題。
3、二沉池采用斜管沉淀池，普通沉淀池存在兩個明顯的缺點：一是懸浮物的去除率不高，一般只有40?60%；二是體積龐大、占地面積多為克服上述缺點，根據淺層沉降原理，設計出了斜管沉淀池。在容積V和池深H一定的條件下，如果增大流量Q，則沉降速度u。隨之增大，從而使沉降效率降低；反之，欲提高去除率（減少u0）則流量Q必須減少。即是說，提高沉降效率和加大處理能力二者是有矛盾的。 
但是，如果將沉淀池的沉降區高度H分成n個高h的水平淺池，那么沉淀池的總表面積就由A增大為nA，沉降速度也相應由u0Q/A變為=Q/nA，即u0=u0/n,從而在處理水量不變的情況下能大大提高沉降效率。這就是說，在保持原有的去除率不變時，相同容積的淺池的處理水量比原來大n倍。
不僅如此，淺池沉降還能大大改善沉降過程的水力條件。在管道中和平行板間水流的雷諾數Re分別小于2000和1000時，水流即處于層流狀態，事實上，以斜管形式構成的沉淀池內，由于濕周大，水力半徑很小，所以Re值可降到100以下，水流仍處于穩定的層流狀態，懸浮物的沉降不受紊流所產生的脈沖速度的影響，對沉降極為有利。
2.2、處理工藝選擇
處理方法和工藝流程是根據處理對象而確定的，其處理對象有懸浮物、飄浮物、有機物、放射性同位素、病菌、病毒、酸堿等。其中危害較大的是病原體，茲分述如后。
（1）懸浮物及飄浮物
一般均在病房出口處設置化糞池。污水進入化糞池后，其中比重較大的污染物在池中沉淀分離，發酵消化。在沉降過程中也夾雜一些病毒病菌隨之沉降，故污泥也應作相應處理。化糞池出水仍會攜帶一部分漂浮物和機械雜質進入消毒池，這將影響消的殺菌效果，因此，污水進入消毒池前應得到充分沉淀和簡單的過濾。
（2）有機污染物
醫院污水的有機物一般小于城市污水，BOD5多在100毫克/升左右。可以利用水體本身的自凈能力將其消化。但如果直接排入要求較高的地表水體、風景區等時，則對其有機物要進行處理，一般多采用生物處理法。
（4）寄生蟲
寄生蟲卵來源于糞便中，其比重大于糞便污水（約1.02-1.04），故可通過沉淀將其從污水中分離。一般用蛔蟲卵作為寄生蟲的死亡標準，即當蛔蟲卵死亡時，便認為其它蟲卵均已死亡。蛔蟲卵在外界可活1-5年，但在發酵環境中，生命期則大大縮短。在堆積的糞便中，夏天能活7天，冬天能活21天。常采用的化糞池，污泥清掏周期在三個月以上，寄生蟲卵*可以在池中沉淀，在發酵環境中殺滅。
（5）病毒
病毒是一種遠比細菌小的物體，他們沒有完整的細胞結構，必須在一定的活細胞中才能生存繁殖。在人類的傳染病中80%是由病毒引起的。病毒一般來說耐冷不耐熱（但病毒對熱、干燥和冰凍均有一定抵抗力，如甲型耐熱56℃，1小時以上；乙型耐熱60℃，4小時以上），不過所病毒對高溫煮沸和強氧化劑都很敏感，因此可投一定濃度的氯使其滅活。
（6）傳染病菌
傳染病菌的種類很多，但其活動規律則大同小異，一般在PH值5-9.6范圍內生存，當PH值超出此范圍病菌即死亡。在清水中能活一個多月，但在糞便污水中生活時間較短。這是因為：a.糞便污水中含有自身分解生成的氨，可起殺菌作用；b.大便分解還能產生某些滅菌素使細菌滅活。另外大部分病菌（除破傷風為厭氧菌外）都是好氧的。利用這一特性，如將水池加蓋密封，一方面由于有機物分解消耗大量氧，另一方面因池子密封補氧困難，導致污水中溶解氧減少，致使好氧病菌在缺氧下自行消滅。
放射性同位素
由于原子核自發蛻變產生射線，它的存在使污水具有放射性污染，無法人為的改變污水中放射性物質的強度和性能。因此只有用稀釋或濃縮的辦法來降低或避免其危害。對于這種污水可根據放射性物質的種類、半衰期長短來決定其處理方法。對于半衰期短的元素，采用儲存的方法或用稀釋方法進行處理；對于半衰期長的放射性物質可采用物理、化學或生物法處理，將其先從污水中分離出來。根據調查，目前一般醫院中使用的放射性同位素均系半衰期較短者，而且污水量較少，故通常采用儲存法處理。
主要技術內容
1、基本原理
（1）預處理系統：包括格柵、污水提升泵、曝氣沉砂池及初沉池等，污水經過處理后，靠自然水位差流入曝氣生物濾池。
（2）多級曝氣生物濾池：各級曝氣生物濾池和不同層面生物載體接觸的廢水水質不同，形成的微生物群體組成不盡相同，每個層面都生長著適合于流到該層廢水水質的微生物菌群。
（3）后處理系統：高效氣浮代替了傳統的二沉池，污泥直接排入污泥池貯存，經消化后，入帶式壓濾機或渦螺離心機處理，泥餅外運或作農肥。
2技術關鍵
（1）用多級曝氣生物濾池代替普通生物池：曝氣生物濾池采用強制曝氣，供氧充足，曝氣生物池的容積負荷可達2~10kgCOD/m3.d，單位容積的處理能力是普通生物濾池的10倍左右。曝氣生物濾池添加的SNP填料比表面積高達500~900m2/m3，單位容積內可供生物附著生長的面積是普通濾池的十幾倍。孔隙率高達92%~95%，惰性成分只占4%~8%的池容，有效空間更多。
（2）投加不同濾料，使得單元填料中同時具有厭氧、缺氧和好氧區，有利于食物鏈的形成，并能在曝氣條件下，同時具有脫氮、除磷和去除有機物的功能。
設備簡介  主要特點
（1）一體化污水處理設備可埋入地表以下，地表可作為綠化或廣場用地，因此該設備不占用地表面積，不需蓋房，更不需采暖保暖。
（2）設備采用國內的互穿網絡防腐樹脂進行制造，它是一種橡膠網絡塑料網絡互相貫穿形成互穿網絡聚合物，它能耐酸、堿、鹽、汽油、煤油、耐老化，耐沖磨，防銹。壽命可達20年以上。  
（3）一體化污水處理設備采用AO工藝，在厭氧—好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖不會出現污泥膨脹現象。
（4）一體化污水處理設備采用AO工藝，運行中勿需投藥，在A段只用輕緩攪拌，以不增加溶解氧為度，運行費用低；
（5）AO工藝一體化污水處理設備采用土壤脫臭設施。其利用上部空間設置改良土壤及布氣管。當惡臭成分通過土壤層溶解于土壤所含的水分中，進而由土壤的表面吸附作用及化學反應轉入土壤，終被其中的微生物分解而達到脫臭目的。
（6）AO工藝一體化污水處理設備配套全自動電氣控制系統，設備的可靠性好，因此平時一般不需專人管理，只需每月或每季度的維護與保養。
（7）AO工藝由于污泥量產生少，本項目設計排泥方式為，吸糞車定期抽吸后運送至處理單位進行無害化處理。
石英砂過濾的作用
石英砂過濾器是一種壓力式過濾器，利用過濾器內所填充的精制石英砂濾料，當進水自上而下流經濾層時，水中的懸浮物及粘膠質顆粒被去除，從而使水的濁度降低。
主要用于水處理除濁、軟化水、電滲析、反滲透的前級預處理，也可用于地表水、地下水等方面。可有效地去除水中的懸浮物，有機物、膠體、泥沙等。
可廣泛應用于電子電力、石油化工、冶金電鍍、造紙紡織、制藥透析、食品飲料、生活飲用水、工廠企業用水、游泳池等。可滿足各行業液體過濾需要。
石英砂過濾是去除水中懸浮物效手段之一，是污水深度處理、污水回用和給水處理中重要的單元。其作用是將水中已經絮凝的污染物進一步去除，它通過濾料的截留、沉降和吸附作用，達到凈水的目的。
1.2 該設備顯著優點
(1)、具有處理效果好。
(2)、整機面積小，可以埋入地下。
(3)、出水凈化度高：SS去除率＞90%。
(4)、噪音低：＜60分貝。
(5)、自動化運行穩定可靠。
(6)、可大大節省設備的維修和保養費用以及技術人員、操作人員等各種費用。
本工程的污水處理后的中水可以循環使用。
1.3 工藝系統設計
二：工藝流程敘述：
廢水自流進入調節池，調節池不僅起水量調節作用，同時對水質起均化作用。
廢水泵將廢水提升至一體化污水處理設備，接觸氧化池：初沉后水自流至接觸池進行生化處理，接觸池分兩個池，一個缺氧池，一個好氧池，缺氧池停留2h左右，好氧池停留5小時左右。
能有效地去除水中CDO和BOD。 生化后污水流到二沉池，二沉池為斜板式沉淀池。排泥采用重力排泥方式排至污泥池。二沉池的所有污泥依靠重力排至污泥池內進行儲存。污泥池的污泥可以回流至接觸氧化池內進行再處理。本設備排出的污泥很少，一般1-2年清理一次。清理方法可采用吸糞車從污泥池的檢查孔伸入污泥底部，進行抽吸外運即可。
施工重點項目安全保證措施
（1）基坑安全安全保證措施
1）土方開挖邊坡根據土質情況和基坑深度決定。邊坡上2米以內嚴禁堆載土方和材料，基坑四周設欄桿維護并掛警牌。
2）上下坑的斜道、人行通道必須按腳手架要求搭設，防滑條的間距不能大于0.5m，保證施工人員上下安全。 
（2） 施工材料吊運安全措施
1）零星散件材料要用容器裝運，鋼筋、鋼管的兩頭要用鐵線綁扎牢固。
2）設一名專業安全監督員，負責監視整個施工現場包括高空和地下的活動情況。
3）吊車使用前必須檢查吊車站位處土層有無開裂，吊運用的鋼絲繩有無斷絲，確保起重器具*的可靠。
（3） 混凝土泵送作業安全措施
1）因泵送時混凝土輸送管的工作壓力較大。應防止混凝土輸送管的爆裂。
2）洞口短管要焊牢，以防澆灌中高壓水泥漿噴射傷人。
3）柱上的連接短管必須與泵車輸入管直徑相同，且不能使用嚴重磨損的輸送管。 
4）開始泵送時，下方應圈出危險區，泵送時設專人在柱頂指揮，注滿混凝土立即停泵以防混凝土溢流墜落傷人。
（4）夜間施工安全措施
1）夜間施工也應注意在上下樓梯時防滑，在有覆蓋物孔洞上，負重情況下，盡量避開行走，以防踩空。
2）在高空或危險邊坡處，應用明顯標志線隔離，以防人誤入而踩空，造成生命危險。
3）夜間施工不但應盡量避免高空和戶外場所，還應制定出夜間施工的具體安全措施，方能施工。
（5） 防墜落安全措施
在施工現場各層平臺的預留洞口、電梯口、各種臨邊、設置圍欄，或將洞口覆蓋，多層交叉作業應搭設保護棚或隔離層。