农村污水处理一体化设备

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农村污水处理一体化设备

 人工湿地是20世纪70年代新兴的一种污水处理方式，其利用基质、水生植物和微生物之间的相互作用，通过过滤、吸附、共沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等方式来实现对废水中有害物质的去除，同时通过营养物质和水分的循环，实现对水的净化。近年来，人工湿地以其投资费用低，建设、运行成本低，处理过程能耗低，处理效果稳定，景观效应良好等优点多被用于改善景观水体水质之中。人工湿地还具有强大的生态功能，包括生物多样性?；?、水源净化及?；び牍└?、气候调节、野生资源开发以及生态环境科学研究等诸多方面。
人工湿地脱氮的机理及其主要影响因素
脱氮机理
人工湿地中的氮通过微生物的氨化、硝化与反硝化作用，植物的吸收，基质的吸附、过滤、沉淀等途径去除。其中氨化、硝化与反硝化作用是去除氮的主要途径，其基本条件是湿地中存在大量的氨化菌、硝化菌、反硝化菌和适当的湿地土壤环境条件。

氨氮可被植物直接摄取，合成植物蛋白质与有机氮后，再通过植物的收割从湿地系统中除去。湿地植物根毛的输氧及传递特性，使根系周围连续呈现好氧、缺氧及厌氧状态，相当于许多串联或并联的处理单元，使硝化和反硝化作用可以在湿地系统中同时进行。
基质是人工湿地*的组成部分，它为人工湿地中微生物的生长提供稳定的依附表面，为水生植物提供生长载体和营养物质，同时，基质本身对污水净化也有重要的作用。
影响脱氮的主要因素
基质
不同基质类型对脱氮效果的影响不同。WendongTao等研究发现，石灰石基质和铺路石对氨氮和TN的去除效果无太大差别，但是石灰石基质能够增大亚硝酸盐的含量，将其最高质量浓度从3.6mg/L增加到4.7mg/L，从而更有利于厌氧氨氧化，提高对氮的去除率。

微孔曝气管的形式有很多，目前较为常用的有两种：一种是由粗瓷或刚玉等烧结而成的普通曝气管，这种管壁在烧结过程中产生许多极微小的孔隙，它的主要特点是能产生微小的气泡，气泡直径约0.1～0.2mm，气、液接触面积大，氧利用率高，一般可达到20～25%;其缺点是气压损失较大，易堵塞，送入的空气需经¬过滤处理，易损坏，一旦损坏，氧利用率就开始快速下降。另一种是管式膜片微孔曝气管。

这种曝气管的安装方式与前一种基本一样，但其自身的结构却有很大的区别，它是由一个用ABS或UPVC制成的管子作为布气管，管壁上开有通风孔，布气管外周覆盖着合成橡胶制成的膜片，膜片被金属卡子固定在管子上。在合成橡胶膜片上用激光等方法打出均匀分布的孔眼。曝气时，空气通过管壁上的通气孔进入膜片与管壁之间，在压缩空气的作用下，使膜片微微鼓起，孔眼张开，达到布气扩散的目的。停止供气，气压消失后，膜片本身在弹性作用下使孔眼自动闭合，由于水压的作用，膜片压实在管壁上。因此，污水不会倒流而堵塞孔眼。但由于这种膜片的开孔直径直接影响到氧的利用率，因此，开孔直径应适当?？字本豆?，氧的利用率较低，开孔直径过小，氧利用率高，但阻力增大。橡胶膜片应选用耐老化，高强度胶质，以免膜片出现撕裂，造成曝气器损坏。

动态曝气器
动态曝气器是一种新型的曝气器，属于固定安装式的微气泡曝气器，它由圆罩、旋混筒、旋混圈、套接头抱箍和配气管组成。
动态曝气器采用了“大孔排气泡布气”技术，将引入曝气器内的空气分别进行正旋和反旋导流，正旋导流为顺时针方向，反旋导流为逆时针方向，由两个不同方向旋流作用下，在套筒旋混筒内形成一个瞬间连续局部反应的气液强化旋混区。由旋混旋流作用所产生的大量气泡，再经¬圆罩阻挡扩散作用之后，均匀密布的向上产生气泡。总的来说，动态曝气器是由大孔双向旋混、套筒强化旋混和圆罩阻挡扩散等各种结构作用，使气相在液相中碰撞、剪切和分割，从而形成混合性扩散。由于动态曝气器采用了大孔排气，即使停风停压后，污水倒流进曝气器和配气管中，也不会造成排气孔堵塞，从而从根本上解决了曝气器堵塞的问题，可长期保持氧利用率不发生变化。但由于产生气泡的直径较大，氧利用率相对微孔曝气器要低，一般在15～19%之间。与动态曝气器的结构和性能类似的还有旋混曝气器。

潮汐流人工湿地是一种新型人工湿地，其运行方式包括进水-反应-排空-闲置4个阶段，在该运行模式下周期性的复氧，能有效促进污染物质的去除。其原理是利用运行过程中床体饱和浸润面瞬间变化产生的基质孔隙水吸力将大气氧强迫吸入床体，从而提高湿地床的氧传输量和氧气有效利用率，实现并强化对污染物质的去除。

关于曝气生物滤池（BAF）的研究也广泛地存在于国内外，由于硝化菌的增长速率较慢以及异养菌与其竞争生存空间和溶解氧，因此该工艺也存在着有机碳严重限制硝化细菌进行生化反应的问题，另外其曝气运行费用过高，也限制了其应用。
SBR工艺是通过在时间上的交替来实现传统活性污泥法的整个运行过程，在流程上只有一个基本单元，将调节池、曝气池和二沉池的功能集于一体，进行水质水量调节、微生物降解有机物和固液分离等。其运行过程为：进水－曝气－沉淀－排水－闲置，其运行过程中仍需曝气，从而产生经济费用。

研究中采用新型缺氧SBR即ASBR和潮汐流生物滤池即TFBF组合工艺。该组合工艺吸纳了潮汐流人工湿地的优点，将其运用到了生物滤池中，在底部设置曝气盘，以便定时对反应器进行反冲洗，防止其堵塞。同时，组合工艺运行过程中采用前置ASBR和后置TFBF将硝化和反硝化的功能区分开，在ASBR中实现缺氧反硝化的同时消耗掉大部分有机物，从而使得在后续的TFBF反应器中异养好氧菌与自养硝化菌竞争时竞争力下降，实现好氧硝化。对TFBF出水回流液进入ASBR反应器中的比例进行改变，从而优化出污染物去除率较高的最jia回流比，同时为了更深入地了解该新型反应器的脱氮性能，对各个回流比下ASBR和TFBF反应器周期内污染物变化进行了研究。