乡镇农村污水处理一体化成套设备

背景技术

乡镇农村污水处理是乡镇水污染综合整治工程的重要组成部分，是村镇基础设施完善程度和衡量乡镇现代化的标志之一，不仅反映了乡镇的经济实力、社会发展和人口素质，而且还能随着环境的改善，增强对内资和外资的吸引力。农村污水具有分布广、地区差异大、污水水质水量波动性大、排水管网不健全、雨污水资源化利用率低等处理难点，因此需要设计因地制宜的多元化处理模式，采用污水处工艺抗冲击负荷能力强的一体化设备。
设备简述
包括格栅池、沉砂池、集水池、厌氧池、接触氧化池、混凝沉淀池、清水池和PLC控制系统，所述格栅池、沉砂池、集水池、厌氧池、接触氧化池、混凝沉淀池、清水池依次通过管道连通，PLC控制系统包括触摸屏和与触摸屏连接的PLC控制器。
格栅池内设置细格栅，污水流经细格栅处。
沉砂池为平流式沉砂池。
集水池内设置有与PLC控制器连接的浮球液位计，集水池通过管道连接厌氧池，潜污泵位于管道上，潜污泵将集水池内的污水排入到厌氧池内，管道内设置与PLC控制器连接的流量计。
厌氧池内设有弹性生物环填料。
接触氧化池内设有组合立体填料和曝气鼓风机，曝气鼓风机与PLC控制器连接，接触氧化池通过曝气鼓风机保证充分的溶解氧。
混凝沉淀池内设有斜管蜂窝填料，混凝沉淀池的底部设有回流泵，回流泵通过连接管与厌氧池连通，回流泵将厌氧池中的污泥排入到混凝沉淀池进一步沉淀。
实施方式
生活污水自流进入组合式农村污水处理系统，经格栅池1去除树叶、生活垃圾等大颗粒固体废物后顺序自流进入地埋式厌氧池2、3、4、5、6，经厌氧发酵降低废水中的部分COD，并将难降解的大分子有机物分解为易降解的小分子有机物后进入组合式人工湿地系统。
进入组合式人工湿地系统时，首先经配水池9将污水均匀分配至后续多组纵向并列的人工湿地池中，然后在每一组人工湿地池中依次经过水解酸化池10、第球形填料池11、第植物吸收池(花盆池)12、陶粒过滤池13、第二植物吸收池(水浮莲池)14、第三植物吸收池(芭蕉花池)16、生态浮床及太阳能曝气池17和第二球形填料池18，经处理后的废水直接达标排放或者就近进入后续氧化塘进行进一步自然降解后排放或回用于农田灌溉或园林绿化。
格栅池1的四壁或部分壁上设置为水平格栅。第～第五厌氧池2、3、4、5、6和组合式人工湿地系统采用钢混或砖混形式建设，设计时根据污水收纳区域内人口数量估算污水量，根据污水量和污染物浓度以及各构筑物的污染物处理负荷计算各构筑物的容积。
其中，格栅池1的四壁或部分壁上设置为水平格栅。这样将传统格栅池中的立式格栅改为水平格栅，有效的解决了传统格栅中因清理不及时而造成的过滤面积小、过滤阻力大的问题。水平格栅的使用，大大的增加了过滤面积，延长了清理时间，可将清理时间延长为3个月以上。
第1～第五厌氧池2、3、4、5、6的下部埋设于地表以下，且第～第五厌氧池2、3、4、5、6的下部设置为厌氧处理功能区，顶板采用现浇方式形成，顶板上方设置生态花坛8，生态花坛8的高度按人体学规律设计为高出地面40～60cm，并在生态花坛8的顶部四周设置突出檐口，宽度为10～30cm，并在生态花坛8的檐口及外立面设置大理石面板，使其成为一处休憩平台。
人工湿地的前段选用吸污能力较强的水生植物、并选择过滤空隙率较高的球形填料、半软性填料等，在后段选择吸污能力相对较弱，生长速率较慢但根系较为发达的亲水植物，并设计过滤空隙率较小的陶粒填料将废水中悬浮物进行充分过滤并利用陶粒表面附着生长的微生物将废水中的有机物进一步去除，具体方式为，在后段设置水生浮床或采用钢架结构架空设计将陶瓷花坛部分浸泡于水中，使植物根系可直接从废水中吸收营养。
设计特点
(1)基本参数
工程设计规模为20万吨/日，共设4座生物反应池，设计停留时间约18h，单座反应池长约104m，宽约71m，有效水深6.3m，每座由四个连续的AO段组成，前三个O池末端设有一处机动池。单座反应池设有潜水搅拌器14台，底部铺设管式曝气器约1600m，内回流泵4台，分别设在每个O段的末端，回流量分别为单池进水量的25%、50%、70%，设计为常闭状态，视运行水质情况开启。设计污泥浓度起端为6400mg/L，末端为4000mg/L，泥龄为15d。
(2)进水进气分配设计
多级AO设计的重点和难点是进水量和进气量的分配。通常AO池多采用渠道+可调堰方式配水，但此方式缺少流量控制装置，运行人员仅能凭感官调节，无法实现对各级进水水量的精确控制。
因此本工程设计改用管道进水方式，并在每级进水管处设计流量计和远控电动阀门，以实现各级进水量的精确测量，并可在中央控制室对阀门进行操作，可实时监控记录和调整各级进水流量比例。本工程设定的流量比例范围为：第级10~25%、第二级25~40%、第三级25~40%、第四级10~25%。
多级AO工艺缺氧池和好氧池交替连接，如果好氧池末端溶解氧过高，将会影响下一组A池的脱氮效果。本工程通过设置机动池和曝气控制系统实现各级反应池的稳定运行。在曝气充足的情况下，机动池将作为脱氧池使用，使末端溶解氧控制到1mg/L以内。在每级好氧池均设置独立的曝气干管，并在此干管设置气量控制阀，通过好氧池末端的DO数据及进水水量数据，实时监控并控制池内曝气总量。
(3)池型布置设计
本工程采用四级AO池，单池进水管路和空气管路分别为4组，配水点和空气分配点总计多达32处，如何整理和布置繁杂的管路系统是工程设计需要重点考虑的问题。本工程将两座池体联建并在中间设计1座管廊间，宽度为6m，长为104m，内部借鉴综合管廊的设计理念，将进水管道、远控阀门、流量计、空气管道、电缆桥架、加药管道、回流污泥渠道等全部集中在管廊中，极大地方便了设备的维护及日常运行管理。
乡镇农村污水处理一体化成套设备

工艺原理
本工程根据泵站实测数据分析，进水水质具有TN含量较高，BOD含量较低的特点，经论证后生物处理部分采用了分段进水多级A/O工艺，该工艺脱氮效率高、所需池容小、建设投资和运行费用省，在低碳氮比污水中可实现较好的处理效果。