BOAT型一体化氧化沟由于其分离器像水中的船而得名。BOAT型一体化氧化沟及其分离器如图3–5所示。其工作原理与BMTS型一体化氧化沟相似,其区别是BOAT型一体化氧化沟的固液分离器仅占据了部分表面沟道。
图 3-5 BOAT型一体化氧化沟示意图
氧化沟的工艺特征如下:
(4)在流态上,氧化沟介于完全混合式与推流式之间,从水流动来看是推流
(5)式,由于流速快,可达0.25~0.35m/s,进水能与沟内混合液快速混合,因此氧化沟的流态又是完全混合式。
(6)水力停留时间长,有机负荷低,运行稳定,处理水质良好。
(7)采用延时曝气法运行,污泥产率低,剩余污泥量少。
(8)污泥龄长,达15~30d,为传统活性污泥系统的3~6倍。
(9)能够存活增殖世代时间长的细菌如硝化菌和反硝化菌等,在沟内可发生硝化反应和反硝化反应,使氧化沟具有较强的脱氮能力。同时,氧化沟这种封闭循环式的结构能够交替产生好氧/缺氧区域,因而特别能满足污水的脱氮要求。
(10)对水温、水质和水量的变化有较强的适应性。
(11)工艺操作管理方便。可不设置初沉池,污水只经过格栅和沉砂池即可进
(12)入氧化沟。主要设备是氧化沟沟体和二沉池,设施少,工艺流程简单,操作和维护管理比较容易。在各种活性污泥处理系统中,氧化沟的维护管理最为简单,产生机械故障的可能性也相对较小。
3.5.3 设计事项
氧化沟的设计可参考《氧化沟设计规程》CECS112:2000。为保证活性污泥呈悬浮状态,沟内平均流速应在0.3m/s以上。混合液在沉淀池进行泥水分离,污泥回流到氧化沟中,因农村管理水平有限,剩余污泥宜定期排放并作适当处理。
沉淀池可以采用常用的竖流沉淀池或平流沉淀池。
氧化沟的设计主要包括池体设计、曝气装置设计和沉淀池设计。氧化沟的参数宜根据实验资料确定,在无试验资料时,可参照类似工程选择,或参考以下参数:
污水停留时间:6~30h;
污泥停留时间:10~30d;
沟内流速:0.25~0.35m/s;
沟内污泥浓度:1500~5000mg/L。
氧化沟工艺二沉池的表面负荷0.6-1.0m3/m2˙h,一体化氧化沟固液分离器表面负荷1.0m3/m2˙h左右。
氧化沟机械曝气设备除具有良好的充氧性能外,还具有混合和推流作用,设备选型时要注意充氧和混合推流之间的协调。氧化沟曝气转刷的技术参数可参照《曝气转刷认定技术条件 》(HCRJ 034-1998)。在有条件的地区,也可自行加工,以降低成本。
3.5.4 施工事项
氧化沟宜选用专业施工队进行施工和安装。
3.5.5 造价指标
氧化沟的建设成本主要包括池体建设和购置设备。
一般钢筋混凝土池体的建设费用为600~1000元/m3,不同地区或池体埋地与否会有差别,采用钢板或玻璃钢池体的造价约为1000元/m3。
转刷的费用约为15000~30000元/m,如果定做,会大幅度节省费用。转盘的费用较贵。
3.5.6 运行管理
主要是氧化沟设备的维护。
3.6 人工湿地
3.6.1 概述
人工湿地是一种通过人工设计、改造而成的半生态型污水处理系统,主要由土壤基质、水生植物和微生物三部分组成。此外,人工湿地对改善环境和提高环境质量有明显的作用,它增加了植被覆盖率,保持了生物多样性,改善了生态环境。
人工湿地的优点:投资费用省,运行费用低,维护管理简便,水生植物可以美化环境,增加生物多样性。
人工湿地的不足:污染负荷低,占地面积大,设计不当容易堵塞,处理效果受季节影响,随着运行时间延长除磷能力逐渐下降。
人工湿地的适用范围:尤其适用对于资金短缺、土地面积相对丰富的农村地区,不仅可以治理农村水污染、保护水环境,而且可以美化环境,节约水资源。在东南地区,人工湿地主要适用于单户或几户规模的分散型农村生活污水处理。
3.6.2 类型和结构
人工湿地按水流特征,可分为表面流人工湿地(图3-6)、潜流人工湿地(图3-7)、垂直流人工湿地(图3-8)。表流人工湿地建造费用较省,但占地面积大于潜流和垂直流人工湿地,且冬季表面易结冰,夏季易繁殖蚊虫,并有臭味。潜流型湿地的优点在于其充分利用了湿地的空间,发挥了系统间的协同作用,且卫生条件好,但建设费用较高。
图 3-6 表流人工湿地示意图
图 3-7 潜流人工湿地示意图
图 3-8 垂直流人工湿地结构示意图
3.6.3 设计事项
人工湿地的设计可参考《人工湿地污水处理技术导则》(RISN-TG006-2009)。
应当根据实际情况因地制宜进行设计和运行。设计时首先确定生活污水的水量和水质,并根据当地的地质、地貌、气候等自然条件选择合适的人工湿地类型,然后根据相应的湿地类型进行设计。设计主要涉及以下几个方面:污染负荷、湿地面积、湿地床结构、基质材料选择、植被选择、水力状况、进水和排水周期等。
1)污染负荷
相对生物接触氧化池和氧化沟等好氧生物技术,人工湿地污染负荷低,其进水污染物浓度特别是悬浮物SS浓度不能太高,建议不超过50mg/L,否则容易堵塞。不同类型人工湿地污染负荷取值范围变化较大。
2)湿地面积
人工湿地构筑物的长宽比,根据水质及水流特点设置合理的长宽比,若因用地面积及地形限制,达不到长宽比要求,可以通过一定的工程措施如设置挡墙、挡板等来人为改变水流路径,延长停留时间,防止短流。人工湿地的设计面积根据拟处理的水量确定,包括常规的污水的水量和汇流区域内的暴雨径流量。
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