分散式農(nóng)村生活污水一體化處理設施
污水處理技術通常有物理處理技術、化學處理技術、物理化學處理技術、生物處理技術等。
典型的物理處理技術在城市污水處理中應用的有沉淀技術、過濾技術、氣浮技術等。
典型的化學處理技術和物理化學處理技術有中和、加藥混凝、離子交換等。
典型的生物處理技術有好氧性氧化分解和厭氧生物發(fā)酵技術。
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的應用與組合。
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。
預處理工藝:城市污水處理廠的預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以保護后續(xù)水泵管線、設備的正常運行。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)構筑物中的沉降,防止造成設施淤砂,影響功效,造成磨損堵塞,影響管線設備的正常運行。
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處理。
二級處理工藝:主要是由曝氣池和二次沉淀池構成,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:是為了滿足高標準的受納水體要求或回用于工業(yè)等特殊用途而進行的進一步處理,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
水解過程是指復雜的固體有機物在水解酶的作用下被轉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素結合成高度聚合狀態(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)異構化生成磷酸甘油酸，經(jīng)糖酵解途徑轉化為丙酮酸，終進入糖酵解途徑實現(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物轉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，并分泌到細胞外。
產(chǎn)菌是一類快速生長的細菌，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實現(xiàn)脫氨基作用，生成有機酸、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酸或醇類等物質，轉化為乙酸、和等可為甲烷菌直接利用的小分子物質的過程。標準情況下，有機酸的產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸過程不能自發(fā)進行，氫氣會抑制此步反應的進行，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。
