鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村污水處理一體化成套設(shè)備

 背景技術(shù)

鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村污水處理是鄉(xiāng)鎮(zhèn)水污染綜合整治工程的重要組成部分，是村鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施完善程度和衡量鄉(xiāng)鎮(zhèn)現(xiàn)代化的標(biāo)志之一，不僅反映了鄉(xiāng)鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、社會(huì)發(fā)展和人口素質(zhì)，而且還能隨著環(huán)境的改善，增強(qiáng)對(duì)內(nèi)資和外資的吸引力。農(nóng)村污水具有分布廣、地區(qū)差異大、污水水質(zhì)水量波動(dòng)性大、排水管網(wǎng)不健全、雨污水資源化利用率低等處理難點(diǎn)，因此需要設(shè)計(jì)因地制宜的多元化處理模式，采用污水處工藝抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的一體化設(shè)備。
設(shè)備簡(jiǎn)述
包括格柵池、沉砂池、集水池、厭氧池、接觸氧化池、混凝沉淀池、清水池和PLC控制系統(tǒng)，所述格柵池、沉砂池、集水池、厭氧池、接觸氧化池、混凝沉淀池、清水池依次通過管道連通，PLC控制系統(tǒng)包括觸摸屏和與觸摸屏連接的PLC控制器。
格柵池內(nèi)設(shè)置細(xì)格柵，污水流經(jīng)細(xì)格柵處。
沉砂池為平流式沉砂池。
集水池內(nèi)設(shè)置有與PLC控制器連接的浮球液位計(jì)，集水池通過管道連接厭氧池，潛污泵位于管道上，潛污泵將集水池內(nèi)的污水排入到厭氧池內(nèi)，管道內(nèi)設(shè)置與PLC控制器連接的流量計(jì)。
厭氧池內(nèi)設(shè)有彈性生物環(huán)填料。
接觸氧化池內(nèi)設(shè)有組合立體填料和曝氣鼓風(fēng)機(jī)，曝氣鼓風(fēng)機(jī)與PLC控制器連接，接觸氧化池通過曝氣鼓風(fēng)機(jī)保證充分的溶解氧。
混凝沉淀池內(nèi)設(shè)有斜管蜂窩填料，混凝沉淀池的底部設(shè)有回流泵，回流泵通過連接管與厭氧池連通，回流泵將厭氧池中的污泥排入到混凝沉淀池進(jìn)一步沉淀。
實(shí)施方式
生活污水自流進(jìn)入組合式農(nóng)村污水處理系統(tǒng)，經(jīng)格柵池1去除樹葉、生活垃圾等大顆粒固體廢物后順序自流進(jìn)入地埋式厭氧池2、3、4、5、6，經(jīng)厭氧發(fā)酵降低廢水中的部分COD，并將難降解的大分子有機(jī)物分解為易降解的小分子有機(jī)物后進(jìn)入組合式人工濕地系統(tǒng)。
進(jìn)入組合式人工濕地系統(tǒng)時(shí)，首先經(jīng)配水池9將污水均勻分配至后續(xù)多組縱向并列的人工濕地池中，然后在每一組人工濕地池中依次經(jīng)過水解酸化池10、第球形填料池11、第植物吸收池(花盆池)12、陶粒過濾池13、第二植物吸收池(水浮蓮池)14、第三植物吸收池(芭蕉花池)16、生態(tài)浮床及太陽能曝氣池17和第二球形填料池18，經(jīng)處理后的廢水直接達(dá)標(biāo)排放或者就近進(jìn)入后續(xù)氧化塘進(jìn)行進(jìn)一步自然降解后排放或回用于農(nóng)田灌溉或園林綠化。
格柵池1的四壁或部分壁上設(shè)置為水平格柵。第～第五厭氧池2、3、4、5、6和組合式人工濕地系統(tǒng)采用鋼混或磚混形式建設(shè)，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)污水收納區(qū)域內(nèi)人口數(shù)量估算污水量，根據(jù)污水量和污染物濃度以及各構(gòu)筑物的污染物處理負(fù)荷計(jì)算各構(gòu)筑物的容積。
其中，格柵池1的四壁或部分壁上設(shè)置為水平格柵。這樣將傳統(tǒng)格柵池中的立式格柵改為水平格柵，有效的解決了傳統(tǒng)格柵中因清理不及時(shí)而造成的過濾面積小、過濾阻力大的問題。水平格柵的使用，大大的增加了過濾面積，延長(zhǎng)了清理時(shí)間，可將清理時(shí)間延長(zhǎng)為3個(gè)月以上。
第1～第五厭氧池2、3、4、5、6的下部埋設(shè)于地表以下，且第～第五厭氧池2、3、4、5、6的下部設(shè)置為厭氧處理功能區(qū)，頂板采用現(xiàn)澆方式形成，頂板上方設(shè)置生態(tài)花壇8，生態(tài)花壇8的高度按人體學(xué)規(guī)律設(shè)計(jì)為高出地面40～60cm，并在生態(tài)花壇8的頂部四周設(shè)置突出檐口，寬度為10～30cm，并在生態(tài)花壇8的檐口及外立面設(shè)置大理石面板，使其成為一處休憩平臺(tái)。
人工濕地的前段選用吸污能力較強(qiáng)的水生植物、并選擇過濾空隙率較高的球形填料、半軟性填料等，在后段選擇吸污能力相對(duì)較弱，生長(zhǎng)速率較慢但根系較為發(fā)達(dá)的親水植物，并設(shè)計(jì)過濾空隙率較小的陶粒填料將廢水中懸浮物進(jìn)行充分過濾并利用陶粒表面附著生長(zhǎng)的微生物將廢水中的有機(jī)物進(jìn)一步去除，具體方式為，在后段設(shè)置水生浮床或采用鋼架結(jié)構(gòu)架空設(shè)計(jì)將陶瓷花壇部分浸泡于水中，使植物根系可直接從廢水中吸收營(yíng)養(yǎng)。
設(shè)計(jì)特點(diǎn)
(1)基本參數(shù)
工程設(shè)計(jì)規(guī)模為20萬噸/日，共設(shè)4座生物反應(yīng)池，設(shè)計(jì)停留時(shí)間約18h，單座反應(yīng)池長(zhǎng)約104m，寬約71m，有效水深6.3m，每座由四個(gè)連續(xù)的AO段組成，前三個(gè)O池末端設(shè)有一處機(jī)動(dòng)池。單座反應(yīng)池設(shè)有潛水?dāng)嚢杵?4臺(tái)，底部鋪設(shè)管式曝氣器約1600m，內(nèi)回流泵4臺(tái)，分別設(shè)在每個(gè)O段的末端，回流量分別為單池進(jìn)水量的25%、50%、70%，設(shè)計(jì)為常閉狀態(tài)，視運(yùn)行水質(zhì)情況開啟。設(shè)計(jì)污泥濃度起端為6400mg/L，末端為4000mg/L，泥齡為15d。
(2)進(jìn)水進(jìn)氣分配設(shè)計(jì)
多級(jí)AO設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)是進(jìn)水量和進(jìn)氣量的分配。通常AO池多采用渠道+可調(diào)堰方式配水，但此方式缺少流量控制裝置，運(yùn)行人員僅能憑感官調(diào)節(jié)，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)各級(jí)進(jìn)水水量的精確控制。
因此本工程設(shè)計(jì)改用管道進(jìn)水方式，并在每級(jí)進(jìn)水管處設(shè)計(jì)流量計(jì)和遠(yuǎn)控電動(dòng)閥門，以實(shí)現(xiàn)各級(jí)進(jìn)水量的精確測(cè)量，并可在中央控制室對(duì)閥門進(jìn)行操作，可實(shí)時(shí)監(jiān)控記錄和調(diào)整各級(jí)進(jìn)水流量比例。本工程設(shè)定的流量比例范圍為：第級(jí)10~25%、第二級(jí)25~40%、第三級(jí)25~40%、第四級(jí)10~25%。
多級(jí)AO工藝缺氧池和好氧池交替連接，如果好氧池末端溶解氧過高，將會(huì)影響下一組A池的脫氮效果。本工程通過設(shè)置機(jī)動(dòng)池和曝氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各級(jí)反應(yīng)池的穩(wěn)定運(yùn)行。在曝氣充足的情況下，機(jī)動(dòng)池將作為脫氧池使用，使末端溶解氧控制到1mg/L以內(nèi)。在每級(jí)好氧池均設(shè)置獨(dú)立的曝氣干管，并在此干管設(shè)置氣量控制閥，通過好氧池末端的DO數(shù)據(jù)及進(jìn)水水量數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控并控制池內(nèi)曝氣總量。
(3)池型布置設(shè)計(jì)
本工程采用四級(jí)AO池，單池進(jìn)水管路和空氣管路分別為4組，配水點(diǎn)和空氣分配點(diǎn)總計(jì)多達(dá)32處，如何整理和布置繁雜的管路系統(tǒng)是工程設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)考慮的問題。本工程將兩座池體聯(lián)建并在中間設(shè)計(jì)1座管廊間，寬度為6m，長(zhǎng)為104m，內(nèi)部借鑒綜合管廊的設(shè)計(jì)理念，將進(jìn)水管道、遠(yuǎn)控閥門、流量計(jì)、空氣管道、電纜橋架、加藥管道、回流污泥渠道等全部集中在管廊中，極大地方便了設(shè)備的維護(hù)及日常運(yùn)行管理。
鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村污水處理一體化成套設(shè)備

工藝原理
本工程根據(jù)泵站實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析，進(jìn)水水質(zhì)具有TN含量較高，BOD含量較低的特點(diǎn)，經(jīng)論證后生物處理部分采用了分段進(jìn)水多級(jí)A/O工藝，該工藝脫氮效率高、所需池容小、建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用省，在低碳氮比污水中可實(shí)現(xiàn)較好的處理效果。