小型農村生活污水處理設備

傳統生物脫氮除磷理論與技術
1.傳統生物脫氮原理
污水經二級生化處理，在好氧條件下去除以BOD5為主的碳源污染物的同時，在氨化細菌的參與下完成脫氨基作用，并在硝化和亞硝化細菌的參與下完成硝化作用;在厭氧或缺氧條件下經反硝化細菌的參與完成反硝化作用。
2.傳統生物除磷原理
在厭氧條件下，聚磷菌體內的ATP進行水解，放出H3PO4和能量形成ADP;在好氧條件下，聚磷菌有氧呼吸，不斷地放出能量，聚磷菌在透膜酶的催化作用下利用能量、通過主動運輸從外部攝取H3PO4，其中一部分與ADP結合形成ATP，另一部分合成聚磷酸鹽(PHB)儲存在細胞內，實現過量吸磷。通過排除剩余污泥或側流富集厭氧上清液將磷從系統內排除，在生物除磷過程中，碳源微生物也得到分解。
3.常用工藝及升級改造
具有代表性的常用工藝有A/O工藝、A2/O工藝、UCT工藝、SBR工藝、Bardenpho工藝、生物轉盤工藝等，這些工藝都是通過調節(jié)工況，利用各階段的優(yōu)勢菌群，盡可能的消除各影響因素間的干擾，以達到適應各階段菌群生長條件，實現水處理效果。近年來隨著研究的深入，對常用工藝有了一些改進，目前應用廣泛、水廠升級改造難度較低的是分段進水工藝。
與傳統A/O工藝、A2/O工藝、UCT工藝等相比，分段進水工藝可以充分利用碳源并能較好的維持好氧、厭氧(或缺氧)環(huán)境，具有脫氮除磷效率高、無需內循環(huán)、污泥濃度高、污泥齡長等優(yōu)點。分段進水工藝適用于對A/O工藝、A2/O工藝、UCT工藝等的升級改造，通過將生化反應池分隔并使進水按一定比例分段進入各段反應池，以充分利用碳源，解決目前污水處理廠普遍存在的碳源不足和剩余污泥量過大的問題。分段進水工藝雖然對提高出水水質有較好的效果，但該工藝并不能提高處理能力，當水廠處于超負荷運行時，分段進水改造也不能達到良好的處理效果。

新型生物脫氮除磷理論與技術
近年來，科學研究發(fā)現，生物脫氮除磷過程中出現了超出傳統生物脫氮除磷理論的現象，據此提出了一些新的脫氮除磷工藝，如：短程硝化反硝化工藝、同步硝化反硝化工藝、厭氧氨氧化工藝、反硝化除磷工藝。
1.短程硝化反硝化工藝
傳統生物脫氮理論為全程硝化反硝化過程，即以NO3-為反硝化過程的電子受體;而短程硝化反硝化利用NO2-為反硝化過程的電子受體。
短程硝化反硝化相對全程硝化反硝化節(jié)省了25%的曝氣量、節(jié)省了40%的有機碳源并縮短了反應時間，因此實現與維持短程硝化反硝化具有實際工程應用價值。實現短程硝化反硝化的關鍵在于硝化反應過程中氨氧化菌相對于亞硝酸鹽氧化菌優(yōu)勢增殖，即氨氧化菌積累。短程硝化反硝化的影響因素主要有溫度、pH、溶解氧(DO)濃度、游離氨(FA)濃度、污泥齡(SRT)、有機物濃度等。
具有代表性的短程硝化反硝化工藝為SHARON工藝，該工藝利用高溫(30-36℃)抑制亞硝酸鹽氧化菌增殖、實現氨氧化菌積累，從而控制硝化反應維持在NO2-階段，隨后進行反硝化。
2.同步硝化反硝化工藝
同步硝化反硝化工藝是指硝化和反硝化過程在同一個反應器中進行，系統不需要明顯的缺氧時間或缺氧區(qū)域而能將總氮去除的工藝。利用固定化微生物技術將包埋有硝化細菌的微生物載體投入好氧池，氨氮去除率達到90%以上，處理效果有明顯提高。硝化細菌載體投加方便、抗沖擊負荷能力較強、運行管理方便、成本較低、處理效果較好，具有良好的應用前景。

影響生物濾池性能的主要因素
（1）負荷
  生物濾池的負荷是反映生物濾池工作性能以及設計的關鍵參數，它分有機負荷與水力負荷兩種。
有機負荷（N）從本質上反映了生物濾池的處理能力，常以BOD5計量，單位為kg BOD5 ／(m3·d)。普通0.15~0.3，高負荷1.1左右。
水力負荷，即單位面積或濾床容積每日處理的廢水量，前者又稱水力表面負荷（qf），單位為m3 /(m2.d)，或m/d，故又稱為濾率；后者又稱為水力容積負荷（qv），單位為m3/(m3·d)。普通1~4，高負荷5~28。
   小型農村生活污水處理設備有機負荷高的生物濾池，生物膜的增長快，就需要較高的水力負荷。但對濃度一定的有機廢水，當有機負荷確定以后，水力負荷也即確定。
通過二沉池出水即處理水回流，可以調節(jié)有機負荷和水力負荷之間的矛盾關系。
2）處理水回流
    對高負荷生物濾池與塔式生物濾池，常采用處理水回流這一措施。回流有下述優(yōu)點：
    ①不論原廢水的流量如何波動，濾池都可得到連續(xù)投配的廢水，因而其工作較穩(wěn)定；
    ②可以使進水保持新鮮而減少臭味；
    ③用細菌連續(xù)接種濾池；
    ④除去失去活性的生物膜，因而降低膜的厚度并抑制濾池蠅的孳生；
    ⑤均衡濾池負荷，提高濾池效率；
    ⑥當原廢水缺少營養(yǎng)元素或含有有毒物質時，回流可補充營養(yǎng)物質，稀釋和降低有毒有害物質的濃度，緩解其有害程度。

缺點：
縮短T；降低進水濃度，減緩生化反應速度，同時，使難降解的物質產生積累，在冬天降低水溫。
（3）供氧
生物濾池中微生物所需的氧通常是依靠自然通風提供。
影響濾池通風的主要因素有：池內溫度與氣溫之差、濾池高度、濾料孔隙率及風力等。當水溫高于氣溫的差值愈大、濾池愈高、濾床孔隙率愈大、風力愈大時，自然通風的條件就愈好。
（4）濾床的比表面積和空隙率
濾床的比表面積大，生物膜量大，凈化效果好；空隙率大，通風效果好，不易阻塞，凈化效果好。
（5）濾床的高度
濾床的上層和下層，生物膜量和微生物的種類不同。濾床的高度大，去除效果好，但去除率逐步下降。

3、生物轉盤的主要特征：
① 節(jié)能，即運行費用較低；
② 生物量多，凈化率高，適應性強，出水水質較好；
③ 生物膜上生物的食物鏈長，污泥產量少，為活性污泥法的1/2左右；
④ 維護管理簡單，功能穩(wěn)定可靠，無灰蠅；
⑤ 受氣候影響較大，頂部需要覆蓋，有時需要保暖；
⑥ 所需的場地面積一般較大，建設投資較高。 
二、生物轉盤的組成
 生物轉盤的主要組成單元有：盤片、接觸反應槽、轉軸與驅動裝置等，下面分別予以說明。
.4  生物接觸氧化法
定義：生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法處理工藝；又稱為淹沒式生物濾池。
主要特點：
①生物接觸氧化池內的生物固體濃度（10~20g/L）高于活性污泥法和生物濾池，具有較高的容積負荷（可達3.0~6.0kgBOD5/m3.d）；
②不需要污泥回流，無污泥膨脹問題，運行管理簡單；
③對水量水質的波動有較強的適應能力；
④污泥產量略低于活性污泥法。