綜合考慮一體化新型農(nóng)村污水處理設(shè)備的現(xiàn)狀，分析有機(jī)物分解、脫氮除磷的原理，研究開發(fā)適合農(nóng)村生活污水的一體化工藝。設(shè)計(jì)思路包括以下幾個(gè)方面：
(1)基于傳統(tǒng)的A'/O過程：
A2/O工藝，即厭氧—缺氧—好氧法，是在厭氧—好氧除磷工藝的基礎(chǔ)上增加了缺氧池，好氧池中的一部分混合液返回缺氧池。達(dá)到同步脫氮除磷的目的。該工藝通過在厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件之間切換，并在相應(yīng)的微生物種群的作用下，在清理有機(jī)物的基礎(chǔ)上，達(dá)到脫氮除磷的目的。
在同類型的其他工藝中，A2/O工藝比其他工藝簡單，水力停留時(shí)間短。但為了保證傳統(tǒng)A2/O工藝中硝化過程的完成，系統(tǒng)需要維持在較低的污泥負(fù)荷，并要求相對(duì)較高的回流量。然而，回流污泥攜帶大量的硝酸鹽回到厭氧池，造成厭氧段如果硝酸鹽濃度過高，反硝化反應(yīng)將占主導(dǎo)地位，降低聚磷菌的釋磷能力，惡化除磷效果。而且，A/O工藝是推流系統(tǒng)，承受水質(zhì)水量影響的能力差。
(2)以SBR工藝為基礎(chǔ)的：
新型農(nóng)村污水處理設(shè)備中的SBR工藝為連續(xù)進(jìn)水、間歇排水的周期循環(huán)間歇曝氣系統(tǒng)。本工藝的各個(gè)反應(yīng)過程都在同一個(gè)水池中進(jìn)行，按時(shí)間順序進(jìn)行不同的操作。在一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)，各工藝的運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行狀態(tài)可根據(jù)進(jìn)出污水水質(zhì)和處理要求靈活控制。SBR工藝在時(shí)間上是推流式過程，但反應(yīng)器內(nèi)的混合狀態(tài)是典型的全混合型。具有物料整體混合、微生物與基質(zhì)接觸頻繁、耐沖擊負(fù)荷等特點(diǎn)。它具有有機(jī)荷載、水荷載和損傷荷載的特點(diǎn)，具有良好的適應(yīng)性。且，通過對(duì)SBR工藝中時(shí)間的靈活控制，可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)行模式，為脫氮除磷提供了良好的條件。但SBR工藝不能連續(xù)進(jìn)出水，處理周期長，容積利用率低，從而限制了它的應(yīng)用。
針對(duì)農(nóng)村生活污水中有機(jī)物和營養(yǎng)物含量高的特點(diǎn)，分析了現(xiàn)有污水處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了采用同時(shí)，考慮到脫氮除磷要求的提高，明確了A2/O工藝與SBR工藝應(yīng)串聯(lián)運(yùn)行。MSBR系統(tǒng)是一體化新型農(nóng)村污水處理設(shè)備的主要工藝，旨在滿足排放要求的基礎(chǔ)上達(dá)到更好的脫氮除磷效果。MSBR工藝綜合了氧化溝、UCT等生物脫氮除磷工藝的優(yōu)點(diǎn)，具有優(yōu)異的脫氮除磷效果。它將連續(xù)流量空間控制(A2/O)和間歇時(shí)間控制(SBR)合理地結(jié)合起來。通過連續(xù)進(jìn)水的AAO工藝，可以保持較高的反應(yīng)速率，SBR可以穩(wěn)定出水水質(zhì)。設(shè)備既能保持穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行，又能隨著水質(zhì)的波動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的缺氧好氧反應(yīng)時(shí)間，具有良好的運(yùn)行性能。MSBR工藝的具體設(shè)計(jì)為不同的優(yōu)良菌種提供了適宜的反應(yīng)條件，使有機(jī)物降解和脫氮除磷反應(yīng)都能有利地進(jìn)行。
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