无人值守高速公路服务区污水处理装置

无人值守高速公路服务区污水处理装置

高速公路服务区污水处理装置
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       生物膜处理工艺

    对于小型污水处理装置来说，生物膜处理工艺具有以下优点：

    (1)特别适合处理有时会产生的低浓度进水(低负荷运转)和难分解物质;

    (2)微生物生长在载体表面,不会因为水力负荷过大而被冲洗出装置;

    (3)生物膜具有复杂的分叉结构，吸收面积很大,有利于截留和缓冲平衡进水浓度高峰;

    (4)生物反应器内不需进行污泥回流，从而使控制系统相对简单。

    以下是4种用于小型污水处理装置的生物膜处理工艺：

浸没型固定床

    优、缺点分析如下：

    (1)适于对已建成的化粪池进行升级改造，可以快速后安装，三腔化粪池基本无需改造;

    (2)多数情况下处理装置在化粪池内不含转动和带电部件;

    (3)可以配置水泥池，也可配置重量较轻的塑料箱体;

    (4)对于低负荷运转不敏感;

    (5)对于水力负荷波动没有缓冲能力;

    (6)在一些地下水位较高的地区，可以配置成扁平型装置;

    (7)原则上在浸没型固定床之前必须配置安装机械性预过滤设备。

活性污泥由有机物及无机物两部分组成，组成比例因污泥性质不同而异。例如，城市污水处理系统中的活性污泥，其有机成分占75%～85%，无机成分占15%～25%。活性污泥中有机物成分主要由生长在活性污泥中的各种微生物组成，这些微生物群体构成了一个相对稳定的生态系统和食物链，其中以各种细菌及原生动物为主，也存在着真菌、放线菌、酵母菌以及轮虫等后生动物。

在活性污泥中，细菌含量一般在107～108个/mL之间，原生动物为103个/mL左右，而原生动物中则以纤毛虫为主，因此可以用其作为指示生物，通过镜检法判断活性污泥的活性。通常当活性污泥中有固着型纤毛虫，如钟虫、等枝虫、盖纤虫、独缩虫、聚缩虫等出现，且数量较多时，说明活性污泥经培养驯化后较为成熟而且活性较好。反之，如果在正常运行的曝气池中发现活性污泥中固着型纤毛虫减少，而游泳纤毛虫突然增多，说明活性污泥活性差，处理效果将变差。

小型污水处理装置的特点

    1.1要求

    对于小型污水处理装置的要求，在很多方面甚至高于大型或者中小型污水处理厂。

    小型污水处理装置可能面临的特殊情形：

    (1)较高的水力负荷波动;

    (2)较高的浓度变化，峰值浓度有时很高;

    (3)可能长期超低负荷运转;

    (4)因为没有雨水和外来水流入装置，进水中碳、磷浓度很高;

    (5)难生物降解物质的浓度很高，因为可能直接流入以下物质：

    油脂、洗涤剂、药物;

    (6)毒性物质浓度很高，因为可能直接流入以下物质：

    消毒性洗涤剂、溶解剂、美容化妆油剂。

    1.2特征

    基于上述污水特点，且小型污水处理装置也不可能由专业技术人员进行管理运转，这就要求小型污水处理装置具有以下功能特点：

    (1)操作简单;

    (2)控制尽可能简化;

    (3)处理效率高;

    (4)装置结构尽可能简单;

    (5)能够缓冲平衡水力负荷和浓度负荷;

    (6)能够分解污水中的“问题”物质。

传统活性污泥工艺

一、工艺原理

向生活污水中不断地注入空气，维持水中有足够的溶解氧，经过一段时间后，污水即生成一种絮凝体。这种絮凝体是由大量繁殖的微生物构成的，易于沉淀分离，使污水得到澄清，这就是“活性污泥”。活性污泥法就是以悬浮生长在水中的活性污泥为主题，在微生物生长有利的环境条件下和污水充分接触，使污水净化的一种方法。它的主要构筑物是曝气池和二次沉淀池。

活性污泥法关键在于要使曝气池保持高的反应速率，让曝气池中的活性污泥处于良好的状态，同时要使曝气池内保持足够高的活性污泥微生物浓度。为此，沉淀后的活性污泥又回流至曝气池前端，使之与进入曝气池的废水混合后充分接触，以重复吸附、氧化分解废水中的有机物。

在正常的连续生产（连续进水）条件下，活性污泥中微生物不断利用废水中的有机物进行新陈代谢，由于合成作用的结果，活性污泥大量增殖，曝气池中活性污泥的量愈积愈多，当超过一定的浓度时，应适当排放一部分，这部分被排出的活性污泥称作剩余污泥。

活性污泥通常为黄褐色（有时呈铁红色）絮绒状颗粒，也称为“菌胶团”或“生物絮凝体”，其直径一般为0.02～2mm；含水率一般为99.2%～99.8%，密度因含水率不同而异，一般为1.002～1.006g/cm3，活性污泥具有较大的比表面积，一般为20～100cm2/mL。

预臭氧

    预臭氧技术主要用于消除地下水中的铁、锰和去除色度、嗅味，以及降解水中的高分子有机物，还被用于改善絮凝和澄清。预臭氧工程应用中，其主要目的是助凝，必要时考虑强化去除藻类、色度和有机污染物，臭氧投量一般为0.2～2.0mg/L。

    有研究表明预臭氧控制消毒副产物的效果也比较稳定，在预臭氧投加量约1.0mg/L（0.23mgO3/mgDOC）的情况下，三卤甲烷前体物去除率约为23%，高藻期时藻类去除率高达47%。在臭氧预氧化处理过程中，臭氧不是通过降低水中有机物含量达到控制消毒副产物前体物，而是主要氧化攻击分子质量较大的疏水性有机物。这些有机物多数具有芳香性结构或者不饱和双键，易受攻击而断裂变小，转化为亲水性物质。臭氧预处理通过改变水中有机物的物理化学性质，降低水中有机物的氯化活性，从而达到控制消毒副产物生成量的目的。但需注意的是，当原水中含有较高浓度的溴离子时或臭氧投加过量时，臭氧预氧化使溴离子转变为溴酸根离子，并使水中溴代三卤甲烷、溴乙酸等浓度升高。

    预臭氧工艺占地少，工艺效果不受季节、气温等因素影响，效果稳定。但臭氧需要现场制备，且运行成本较高。

    高锰酸盐预氧化

    高锰酸钾是一种强氧化剂，能够选择性地与水中有机污染作用，破坏有机物的不饱和官能团，20世纪60年代就被用于去除水中嗅味、色度等，效果良好。近年来又研制出高锰酸盐复合药剂，对地表水有显著的氧化助凝、除藻、除嗅味、去除微量有机污染物等效能，还可降低三卤甲烷生成势。高锰酸盐复合药剂在氧化过程中产生的中间态和新生态成分可强化去除水中微量有机污染物。此外，新生态二氧化锰对水中多种微量有机与无机污染物有吸附作用，可提高对水中多种有机污染物和重金属的去除效果。

沉淀的类型根据废水中悬浮颗粒的浓度、性质及其絮凝性能的不同，沉淀现象分为以下几种类型。自由沉淀废水中的悬浮颗粒浓度不高，固体颗粒没有凝聚性。在沉淀过程中颗粒的形状、尺寸及密度不发生改变，颗粒互不黏合，在整个沉淀过程中沉速也不发生变化。如初次沉淀池中颗粒的初期沉淀阶段。絮凝沉淀废水中的悬浮颗粒浓度不高，固体颗粒有凝聚性。在沉淀过程中颗粒能发生凝聚或絮凝作用。由于絮凝作用颗粒质量增加，沉降速度加快，沉速随深度而增加。经过化学混凝的水中颗粒的沉淀，即属于絮凝沉淀。

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