農村改造生活污水處理系統

一、    水體污染物及其危害
水污染的危害歸根結底是對人類的危害
造成水體水質、水中生物群落以及水體底泥質量惡化的各種有害物質（或能量）都可叫做水體污染物。水體污染物從化學角度可分為無機有害物、無機有毒物、有機有害物、有機有毒物4類。從環境科學角度則可分為病原體、植物營養物質、需氧化質、石油、放射性物質、有毒化學品、酸堿鹽類及熱能8類。
無機有害物
無機有害物如砂、土等顆粒狀的污染物，它們一般和有機顆粒性污染物混合在一起，統稱為懸浮物（SS）或懸浮固體，使水變渾濁。還有酸、堿、無機鹽類物質，氮、磷等營養物質。無機有毒物主要有：非金屬無機毒性物質如 （CN）、砷（As），金屬毒性物質如汞（Hg）、鉻（Cr）、鎘（Cd）、銅（Cu）、鎳（Ni）等。*飲用被汞、鉻、鉛及非金屬砷污染的水，會使人發生急、慢性中毒或導致機體癌變，危害嚴重。
有機有害物
有機有害物如生活及食品工業污水中所含的碳水化合物、蛋白質、脂肪等。有機有毒物，多屬人工合成的有機物質如DDT、六六六等、有機含氯化合物、醛、酮、酚、多氯聯苯（PCB）和芳香族氨基化合物、高分子聚合物（塑料、合成橡膠、人造纖維）、染料等。 有機物污染物因須通過微生物的生化作用分解和氧化，所以要大量消耗水中的氧氣，使水質變黑發臭，影響甚至窒息水中魚類及其他水生生物。
3、病原體污染物
病原體污染物主要是指病毒，病菌，寄生蟲等。危害主要表現為傳播疾?。翰【梢鹆〖病?、霍亂等；病毒可引起病毒性肝炎、小兒麻痹等；寄生蟲可引起血吸蟲病、鉤端旋體病等。
含植物營養物質的廢水
含植物營養物質的廢水進入天然水體，造成水體富營養化，藻類大量繁殖，耗去水中溶解氧，造成水中魚類窒息而無法生存、水產資源遭到破壞。水中氮化合物的增加，對人畜健康帶來很大危害，亞硝酸根與人體內血紅蛋白反應，生成高鐵血紅蛋白，使血紅蛋白喪失輸氧能力，使人中毒。硝酸鹽和亞硝酸鹽等是形成亞硝胺的物質，而亞硝胺是致癌物質，在人體消化系統中可誘發食道癌、胃癌等。
石油污染
石油污染，指在開發、煉制、儲運和使用中，原油或石油制品因泄露、滲透而進入水體。它的危害在于原油或其他油類在水面形成油膜，隔絕氧氣與水體的氣體交換，在漫長的氧化分解過程中會消耗大量的水中溶解氧，堵塞魚類等動物的呼吸器官，黏附在水生植物或浮游生物上導致大量水鳥和水生生物的死亡，甚至引發水面火災等。
電廠等的冷卻水
熱電廠等的冷卻水是熱污染的主要來源，直接排入天然水體，可引起水溫上升。水溫的上升，會造成水中溶解氧的減少，甚至使溶解氧降至零，還會使水體中某些毒物的毒性升高。水溫的升高對魚類的影響zui大，甚至引起魚的死亡或水生物種群的改變。
二、    水質三大污染源
水污染的危害歸根結底是對人類的危害
水污染主要由人類活動產生的污染物而造成的，它包括工業污染源，農業污染源和生活污染源三大部分。
1、工業廢水
工業廢水為水域的重要污染源，具有量大、面廣、成分復雜、毒性大、不易凈化、難處理等特點。據1998年中國水資源公報資料顯示：這一年，全國廢水排放總量共539億噸（不包括火直電流冷卻水），其中，工業廢水排放量409億噸，占69%。實際上，排污水量遠遠超過這個數，因為許多鄉鎮企業工業污水排放量難以統計。
3、生活污染源
生活污染源主要是城市生活中使用的各種洗滌劑和污水、垃圾、糞便等，多為無毒的無機鹽類，生活污水中含氮、磷、硫多，致病細菌多。據調查，1998年我國生活污水排放量184億噸。
我國每年約有1/3的工業廢水和90%以上的生活污水未經處理就排入水域，全國有監測的1200多條河流中，目前850多條受到污染，90%以上的城市水域也遭到污染，致使許多河段魚蝦絕跡，符合*和二級水質標準的河流僅占32.2%。污染正由淺層向深層發展，地下水和近海域海水也正在受到污染，我們能夠飲用和使用的水正在不知不覺地減少。
三、    水體污染的主要防治措施
水污染的危害歸根結底是對人類的危害
1、減少耗水量
1.1 減少消耗
當前我國的水資源的利用，一方面感到水資源緊張，另一方面浪費又很嚴重。同工業發達國家相比，我國許多單位產品耗水量要高得多。耗水量大，不僅造成了水資源的浪費，而且是造成水環境污染的重要原因。
1.2 循環利用
通過企業的技術改造，推行清潔生產，降低單位產品用水量，一水多用，提高水的重復利用率等，都是在實踐中被證明了是行之有效的。
2、建立城市污水處理系統
為了控制水污染的發展，工業企業還必須積極治理水污染，尤其是有毒污染物的排放必須單獨處理或預處理。隨著工業布局、城市布局的調整和城市下水道管網的建設與完善，可逐步實現城市污水的集中處理，使城市污水處理與工業廢水治理結合起來。
3、產業結構調整
水體的自然凈化能力是有限的，合理的工業布局可以充分利用自然環境的自然能力，變惡性循環為良性循環，起到發展經濟，控制污染的作用。關、停、并、轉那些耗水量大、污染重、治污代價高的企業。也要對耗水大的農業結構進行調整，特別是干旱、半干旱地區要減少水稻種植面積，走節水農業與可持續發展之路。
4、控制農業面源污染
農業面源污染包括農村生活源、農業面源、畜禽養殖業、水產養殖的污染。要解決面源污染比工業污染和大中城市生活污水難度更大，需要通過綜合防治和開展生態農業示范工程等措施進行控制。
5、開發新水源
我國的工農業和生活用水的節約潛力不小，需要抓好節水工作，減少浪費，達到降低單位國民生產總值的用水量。南水北調工程的實施，對于緩解山東華北地區嚴重缺水有重要作用。修建水庫、開采地下水、凈化海水等可緩解日益緊張的用水壓力，但修建水庫、開采地下水時要充分考慮對生態環境和社會環境的影響。
6、加強水資源的規劃管理
水資源規劃是區域規劃、城市規劃、工農業發展規劃的主要組成部分，應與其他規劃同時進行。
合理開發還必須根據水的供需狀況，實行定額用水，并將地表水、地下水和污水資源統一開發利用，防止地表水源枯竭、地下水位下降，切實做到合理開發、綜合利用、積極保護、科學管理。
利用市場機制和經濟杠桿作用，促進水資源的節約化，促進污水管理及其資源化。為了有效地控制水污染，在管理上應從濃度管理逐步過渡到總量控制管理。

農村改造生活污水處理系統混凝沉淀池＋濾池
工藝原理：二級出水經提升泵房提升后，進入機械加速澄清池（高效混凝沉淀池）進行混凝和沉淀分離，隨后進入氣水反沖洗濾池，濾后水消毒后可達標排放。
機械加速澄清池屬泥渣循環型澄清池，是集混合、絮凝、沉淀于一體的構筑物，其特點是利用機械攪拌的提升力作用來完成泥渣回流和接觸反應，生產能力高，處理效果好，可去除二級處理出水中剩余的膠體、懸浮顆粒、CODcr等污染物，降低水中溶解性磷酸鹽、鈣、鎂離子和某些重金屬濃度。
高效混凝沉淀池由三個主要部分組成：一個“反應池”，一個“預沉池－濃縮池”以及一個“斜管分離池”。高效混凝沉淀池生產能力高，處理效果好，可去除二級處理出水中剩余的膠體、懸浮顆粒、CODcr等污染物，降低水中溶解性磷酸鹽、鈣、鎂離子和某些重金屬濃度。
V型濾池為重力式快速濾池，可進一步去除水中的懸浮物、CODcr、BOD5、磷、色度、細菌等。采用均粒石英砂濾料，濾層厚度大，截留細小的懸浮物，濾速較高，過濾周期長；沖洗采用氣水聯合反沖和表面掃洗；沖洗時，濾層呈微膨脹狀態；V型進水槽（沖洗時兼作表面掃洗布水槽）和排水槽沿池長方向布置，池面積較大時，有利于均勻布水。
D型濾池是快濾池的一種。它采用863纖維濾料，小阻力配水系統，氣水反沖洗，恒水位或變水位過濾方式。D型濾池具備傳統快濾池的主要優點，同時運用了DA863過濾技術，多方面性能優于傳統快濾池，是一種實用、新型、高效的濾池，可進一步去除水中的懸浮物、CODcr、BOD5、磷、色度、細菌等。
翻板濾池是具有世界水平的氣水反沖濾池。所謂“翻板”是因為該型濾池的反沖洗排水閥（板）在工作過程中從0o～90o范圍內來回翻轉而得名。翻板濾池的反沖洗系統、排水系統與濾料選擇方面有新的技術型突破，因為濾池擁有自己*的過濾技術，允許濾料任意組合，有較好的截污能力。同時具有特殊的反沖洗系統，不需洗砂排水槽，反沖洗強度大，濾料不會流失，耗水量少且濾料沖洗的干凈，反沖洗時間短，反沖洗周期長，基建投資省，運行費用低，施工簡單等一系列優點。
1、排水管網的污水經格柵攔截較大的顆粒物和漂浮物后，經化糞池提升至初沉池，沉淀較大顆粒物等。
2、生物接觸氧化法即在反應器內放置填料，以生物填料為載體經過充氧的廢水與長滿生物膜的填料接觸，在生物膜的作用下，廢水得到凈化。其工作原理和優點如下：
（1）、原理：
生物接觸氧化法在運行初期，少量的細菌附著于填料表面，由于細菌的繁殖逐漸形成很薄的生物膜。在溶解氧和食物都充足的條件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐漸增厚。微生物將污水中的污染物質轉化為微生物細胞及CO2、H2O、H2S、N2、CH4等多種物質，溶解氧和污水中的有機物憑借擴散作用,為微生物所利用。當生物膜達到一定厚度時，氧已經無法向生物膜內層擴散。好氧菌死亡脫落，而兼性菌、厭氧菌在內層開始繁殖，形成厭氧層，利用死亡的好氧菌為基質，并在此基礎上不斷發展厭氧菌。經過一段時間后在數量上開始下降，加上代謝氣體產物的逸出，使內層生物膜大塊脫落。在生物膜已脫落的填料表面上，新的生物膜又重新發展起來。在接觸氧化池內，由于填料表面積較大，所以生物膜發展的每一個階段都是同時存在的，使去除有機物的能力穩定在一定的水平上。生物膜在池內呈立體結構，對保持穩定的處理能力有利。
（2）、優點：
體積負荷高，處理時間短，節約占地面積，生物接觸氧化法的體積負荷可達3?6kgBOD(m3.d),與活性污泥法比較，體積負荷可高5倍。 
生物活性高、曝氣管設在填料下，不僅供氧充分。而且對生物膜起到了攪拌作用，加速了生物膜的更新，使生物膜活性提高。其好氧速率比活性污泥法高1.8倍。 
有較高的微生物濃度，一般活性污泥濃度為2?3g/l而接觸氧化池中絕大多數微生物附著在填料上，單位體積內水中和填料上的微生物濃度可達10?20g/l，由于微生物濃度高，有利于提高容積負荷。 
污泥產量低，不需污泥回流，與活性污泥法相比，接觸氧化法的體積負荷高，但污泥產量不僅不高，反而有所降低。由于微生物附著在填料上形成生物膜，生物膜的脫落和增長可以自動保持平衡，所以不需回流污泥，給管理帶來方便。 
出水水質好而穩定，在進水短期內突然變化時，出水水質受影響很小。出水外觀清澈透明，如再加砂濾處理?？勺髦兴赜?。 
動力消耗低，采用生物接觸氧化法處理污水，一般能節省動力30%。
掛膜方便，對含菌種少的廢水，掛膜時接入菌種，運行十多天生物膜就可成熟，當停電或事故不能供氣時，只要將氧化池中的水放完即可，附著在固定床的微生物可以從空氣中獲得氧氣而維持生命，經試驗，在這樣間歇一個月再重新工作，生物膜在幾天內就可以恢復正常。  不存在污泥膨脹問題，在活性污泥中容易產生膨脹的菌，如絲狀菌，在接觸氧化池中不僅不產生膨脹，而且能充分發揮其分解、氧化能力高的優點。接觸氧化池內填料固定在水中，附著在填料上的絲狀菌有較強的分解有機物的能力，具有立體結構，但沉降性能差，在曝氣池中易隨出水流出，因而不易產生污泥膨脹問題。
3、二沉池采用斜管沉淀池，普通沉淀池存在兩個明顯的缺點：一是懸浮物的去除率不高，一般只有40?60%；二是體積龐大、占地面積多為克服上述缺點，根據淺層沉降原理，設計出了斜管沉淀池。在容積V和池深H一定的條件下，如果增大流量Q，則沉降速度u。隨之增大，從而使沉降效率降低；反之，欲提高去除率（減少u0）則流量Q必須減少。即是說，提高沉降效率和加大處理能力二者是有矛盾的。 
但是，如果將沉淀池的沉降區高度H分成n個高h的水平淺池，那么沉淀池的總表面積就由A增大為nA，沉降速度也相應由u0Q/A變為=Q/nA，即u0=u0/n,從而在處理水量不變的情況下能大大提高沉降效率。這就是說，在保持原有的去除率不變時，相同容積的淺池的處理水量比原來大n倍。
不僅如此，淺池沉降還能大大改善沉降過程的水力條件。在管道中和平行板間水流的雷諾數Re分別小于2000和1000時，水流即處于層流狀態，事實上，以斜管形式構成的沉淀池內，由于濕周大，水力半徑很小，所以Re值可降到100以下，水流仍處于穩定的層流狀態，懸浮物的沉降不受紊流所產生的脈沖速度的影響，對沉降極為有利。
本工程污水中有機成份較高，BOD5/CODcr=0.6，可生化性較好，因此采用生物處理方法比較經濟。由于污水中氨氮及有機物含量較高，特別是有機氮，在生物降解有機物時，有機氮會以氨氮形式表現出來，氨氮也是一個重要的污染控制指標，因此污水處理采用缺氧好氧A/O生物接觸氧化工藝，即生化池需分為A級池和O級池兩部分。生活污水通過格柵攔污進入調節池，設置調節池的目的主要是調節污水的水量和水質。
調節池內污水采用污水提升泵提升至A級生化池，進行生化處理。在A級池內，由于污水中有機物濃度較高，微生物處于缺氧狀態，此時微生物為兼性微生物，它們將污水中有機氮轉化為氨氮，同時利用有機碳源作為電子供體，將NO2-N、NO3-N轉化為N2，而且還利用部分有機碳源和氨氮合成新的細胞物質。所以A級池不僅具有一定的有機物去除功能，減輕后續O級生化池的有機負荷，以利于硝化作用進行，而且依靠污水中的高濃度有機物，完成反硝化作用，終消除氮的富營養化污染。經過*池的生化作用，污水中仍有一定量的有機物和較高的氮氨存在，為使有機物進一步氧化分解，同時在碳化作用趨于*的情況下，硝化作用能順利進行，特設置O級生化池。
A級池出水自流進入O級池，O級生化池的處理依靠自養型細菌(硝化菌)完成，它們利用有機物分解產生的無機碳源或空氣中的二氧化碳作為營養源，將污水中的氨氮轉化為NO2-N、NO3-N。O級池出水一部分進入沉淀池進行沉淀，另一部分回流至A級池進行內循環，以達到反硝化的目的。在A級和O級生化池中均安裝有填料，整個生化處理過程依賴于附著在填料上的多種微生物來完成的。在*池內溶解氧控制在0.5mg/l左右;在O級生化池內溶解氧控制在2.0mg/l以上，氣水比12:1; O級生化池一部分出水回流進入A級池，回流比為*-200%;一部分流入豎流式沉淀池，進行固液分離;沉淀池固液分離后的出水進入消毒出水池，經消毒后即可直接排放。沉淀池沉淀下來的污泥由氣提裝置提升至污泥濃縮池;污泥濃縮池內濃縮后的污泥采用糞車外運作農肥處理。