农村无动力污水处理装置

好氧塘
原理：好氧塘内有机物的降解过程，实质上是溶解性有机污染物转化为无机物和固态有机物——细菌与藻类细胞的过程。 好氧细菌利用水中的氧，通过好氧代谢氧化分解有机污染物，使成为无机物CO2、NH4+、和PO43-、并合成新的细菌细胞。而藻类则利用好氧细菌所提供的二氧化碳、无机营养物以及水，借助于光能合成有机物，形成新的藻类细胞，释放出氧，从而又为好氧细菌提供代谢过程中所需的氧。在好氧塘中，藻是生产者，好氧细菌是分解者。此外，好氧塘中存在的浮游动物以细菌、藻类和有机碎屑为食物，是初级消费者。生产者、分解者和消费者，与塘水共同组成一个水生态系统，完成系统中物质与能量的循环和传递，从而使进塘的污水得到净化。
塘中的藻类，除在其光合作用中为污水的好氧降解提供溶解氧以外，还能去除污水中的氮、磷营养物质，并能吸附一些有机质。
藻类光合作用使塘水的溶解氧和pH值呈昼夜变化。白昼，藻类光合作用释放的氧，超过细菌降解有机物的需氧量，此时塘水的溶解氧浓度很高，可达到饱和状态。夜间，藻类停止光合作用，且由于生物的呼吸消耗氧，水中的溶解氧浓度下降，凌晨时达到低。阳光再照射后，溶解氧再逐渐上升。好氧塘的pH值与水中CO2浓度有关，受塘水中碳酸盐系统的CO2平衡关系影响。
白天，藻类光合作用使CO2降低，pH值上升。夜间，藻类停止光合作用，细菌降解有机物的代谢没有中止，CO2累积，pH值下降。
好氧塘的分类：
①高负荷好氧塘：有机负荷较高，HRT（Hydraulic Retention Time水力停留时间）较短，塘水的深度较浅。出水中藻类含量高。

②普通好氧塘：有机负荷比前者低，水力停留时间较长。以处理污水为主要目的，起二级处理作用。
③深度处理好氧塘：有机负荷较低，水力停留时间也短。其目的是在二级处理系统之后，进行深度处理。
优点：①投资省。②管理方便。③水力停留时间较短，降解有机物的速率很快，处理程度高。
缺点：①池容大，占地面积多。②处理水中含有大量的藻类，需要对出水进行除藻处理。③对细菌的去除效果较差。
适用条件：适用于去除营养物，处理溶解性有机物；由于处理效果较好，多用于串联在其他稳定塘后做进一步处理，处理二级处理后的出水。
（4）曝气塘
原理：不是依靠自然净化过程为主，而是采用人工补给方式供氧，通常是在塘面上安装曝气机。实际上是介于活性污泥法中的延时曝气法与稳定塘之间的一种工艺。
曝气塘可以分为以下两种类型：
①*混合曝气塘（或称好氧曝气塘）。
②部分混合曝气塘（或称兼性曝气塘）。
优点：①体积小，占地??；水力停留时间短。②无臭味。③处理程度高；耐冲击负荷较强。
缺点：①运行维护费用高。②由于采用了人工曝气，所以容易起泡沫，出水中含固体物质高。
适用条件：适用于处理城市污水与工业废水。
厌氧生物处理
原理：厌氧生物处理的原理为两阶段理论，即第yi阶段是发酵阶段，也称产酸阶段或酸性发酵阶段，发酵细菌以废水中的有机物为底物，发生水解和酸化反应，将有机物降解为以脂肪酸、醇类、二氧化碳和氢气等为主的产物。第二阶段是产甲烷阶段，也称碱性发酵阶段，产甲烷菌利用第yi阶段的产物脂肪酸、醇类、二氧化碳和氢气等为底物，终将其转化为甲烷和二氧化碳。
优点：a厌氧生物处理可以产生生物能，污泥消化和有机废水的厌氧发酵可以产生沼气，沼气可作为能源利用。(2)节省动力消耗。厌氧生物处理过程中，细菌分解有机物是营无分子氧呼吸，故不必给系统提供氧气。(3)厌氧消化对某些能降解的有机物有较好的降解能力。(4)对N、P的需求量低，这是因为厌氧处理合成的细胞数很少，远低于好氧处理过程合成的细胞数。(5)厌氧处理产生的污泥量少，这是因为厌氧降解时只有少部分有机物被同化为细胞，绝大多数被转化为甲烷和二氧化碳。
缺点：a运行管理复杂，产酸菌和产甲烷菌性质不同，要保持两大类群的平衡，要对运行进行严格管理。(2)厌氧法启动周期长，因为厌氧生物世代周期长，增长速率低，污泥增长缓慢。(3)采用厌氧消化不能去除废水中的N、P。(4)卫生条件差，废水中一般含有硫酸盐，厌氧条件下会产生硫化氢气体，散发出臭气，影响环境卫生。(5)厌氧处理对有机物的去除不*，一般单独对废水中的有机物进行厌氧处理不能达到排放标准，故厌氧处理必须和好氧处理相结合。

常用的过滤介质有石英砂、无烟煤和石榴石等。在过滤过程中滤料同时对悬浮物进行物理截留、沉降和吸附等作用。过滤的效果取决于滤料孔径的大小、滤料层的厚度、 过滤速度及污水的性质等因素。
当废水自上而下流过粒状滤料层时，位径较大的悬浮颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中，从而使此层滤料空隙越来越小，逐渐形成一层主要由被截留的团体颗粒构成的滤膜， 并由它起主要的过滤作用。这种作用属于阻力截留或筛滤作用。
农村无动力污水处理装置废水通过滤料层时，众多的滤料表面提供了巨大的可供悬浮物沉降的有效面积，形成无数的小 “沉淀池”，悬浮物极易在此沉降下来。这种作用属于重力 沉降。
由于滤料具有巨大的表面积，它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。此外，砂粒在水中常常带有表面负电荷，能吸附带正电荷的铁、铝等肢体，从而在滤料表面形成带正电荷的薄膜，并进而吸附带负电荷的胶土和多种有机物等胶体，在砂粒上发生接触絮凝。
(2)沉淀法：沉淀法是利用污水中的悬浮物和水的相对密度不同的原理， 借助重力沉降作用使悬浮物从水中分离出来。根据水中悬浮颗粒的浓度及絮凝特性(即彼此帖结聚团的能力)可分为四种：
1) 分离沉降(或自由沉降)：在沉淀过程中，颗粒之间互不聚合，单独进行沉降?？盼恢皇艿奖旧碓谒械闹亓退髯枇Φ淖饔?，其形状、 尺寸、 质量均不改变，下降速度也不改变。
2)混凝沉淀(或称作絮凝沉降)：混凝沉降是指在混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚为具有可分离性的絮凝体，然后采用重力沉降予以分离去除?；炷恋淼奶氐闶窃诔恋砉讨?，颗粒接触碰撞而互相聚集形成较大絮体，因此颗粒的尺寸和质量均会随深度的增加而增大，其沉速也随深度 而增加。

常用的无机混凝剂有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁及聚合铝;常用的有机絮凝剂有聚丙烯酷胶等，还可采用助凝剂如水玻璃、石灰等 。
3)区域沉降(又称拥挤沉降、成层沉降)：当废水中悬浮物含量较高时，颗粒间的距离较小，其间的聚合力能使其集合成为一个整体，并一同下沉，而颗粒相互间的位置不发生变动，因此澄清水和混水间有一明显的分界面，逐渐向下移动，此类沉降称为区域沉降。加高浊度水的沉淀池和二次沉淀池中的沉降(在沉降中后期)多属此类。
4)压缩沉淀：当悬浮液中的悬浮固体浓度很高时，颗?；ハ嘟哟?、挤压，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的水被挤出，颗粒群体被压缩。压缩沉淀发生在沉淀池底部的污泥斗或污泥浓缩池中，进行得很缓慢。依据水中悬浮性物质的性质不同，设有沉砂池和沉淀池两种设备。
沉淀池
沉砂池用于除去水中砂粒、煤渣等相对密度较大的元机颗粒物。沉砂池一般设在污水处理装置前，以防止处理污水的其他机械设备受到磨损。
沉淀池是利用重力的作用使悬浮性杂质与水分离。它可以分离直径为20～100μ,m以上的颗粒。根据沉淀池内的水流方向，可将其分为平流式、辐流式和竖流式三种。
①平流式沉淀池：废水从池一端流人，按水平方向在池内流动，水中悬浮物逐渐沉向池底，澄清水从另一端溢出。
②辐流式沉淀池：池子多为圆形，直径较大，一般在20～30m以上，适用于大型水处理厂。原水经进水管进入中心筒后，通过筒壁上的孔口和外围的环形穿孔挡板，沿径向呈辐射状流向沉淀池周边。由于过水断面不断增大，流速逐渐变小，颗粒沉降下来，澄清水从其周围溢出汇入集水槽排出。
③竖流式沉淀池：截面多为圆形，也有方形和多角形的。水由中心管的下口流入池中，通过反射板的阻拦向四周分布于整个水平断面上，缓缓向上流动。沉速超过上升流速的颗粒则沉到污泥斗，澄清后的水由四周的埋口溢出池外。
在污水处理与利用的方法中，沉淀(或上浮)法常常作为其他处理方法前的预处理。如用生物处理法处理、污水时，一般需事先经过预沉池去除大部分悬浮物质，以减少生化处理时的负荷，而经生物处理后的出水仍要经过二次沉淀池的处理，进行泥水分离以保证出水水质。
(3)浮选法：将空气通人污水中，并以微小气泡形式从水中析出成为载体，污水中相对密度接近于水的微小颗粒状的污染物质(如乳化油等)附在气泡上，并随气泡上升到水面，然后用机械的方法撇除，从而使污水中的污染物质得以从污水中分离出来。
疏水性的物质易气浮，而亲水性的物质不易气浮。因此有时为了提高气浮效率，需向污水中加入浮选剂改变污染物的表面特性，使某些亲水性物质转变为疏水性物质，然后气浮除去，这种方法称为“浮选”。