地埋式農(nong)村(cun)生活汙(wu)水處(chu)理(li)系統
生物(wu)膜法綜述(shu)
生物(wu)膜法又稱(cheng)固(gu)定(ding)膜(mo)法。是與(yu)活性汙(wu)泥(ni)法並列的壹(yi)類(lei)廢(fei)水(shui)好(hao)氧(yang)生物(wu)處(chu)理(li)技術，是壹種(zhong)固(gu)定(ding)膜(mo)法，是土(tu)壤(rang)自凈(jing)過程的人(ren)工化(hua)和(he)強(qiang)化(hua)。主(zhu)要去(qu)除廢(fei)水(shui)中(zhong)溶(rong)解(jie)性的和(he)膠(jiao)體(ti)狀的有(you)機(ji)汙(wu)染物(wu)。
生物(wu)膜法是利(li)用附(fu)著(zhe)生長(chang)於(yu)某些固(gu)體(ti)物(wu)表面的微(wei)生物(wu)（即(ji)生物(wu)膜）進(jin)行有機(ji)汙(wu)水處(chu)理(li)的方法。生物(wu)膜是(shi)由(you)高度密(mi)集(ji)的(de)好(hao)氧(yang)菌、厭(yan)氧菌(jun)、兼(jian)性菌、真菌(jun)、原生動(dong)物以(yi)及藻類(lei)等(deng)組(zu)成的(de)生態(tai)系(xi)統，其(qi)附(fu)著(zhe)的固(gu)體(ti)介(jie)質(zhi)稱為(wei)濾料(liao)或(huo)載(zai)體(ti)。生物(wu)膜自(zi)濾料(liao)向(xiang)外可分為厭(yan)氧層(ceng)、好(hao)氧(yang)層、附(fu)著(zhe)水層、運(yun)動(dong)水(shui)層(ceng)。
生物(wu)膜法的原(yuan)理(li)是，生物(wu)膜首(shou)先吸(xi)附(fu)附(fu)著(zhe)水層有(you)機(ji)物，由(you)好(hao)氧(yang)層的好(hao)氧(yang)菌將其(qi)分解(jie)，再進(jin)入厭(yan)氣層(ceng)進(jin)行厭(yan)氧分(fen)解(jie)，流(liu)動水層則將老(lao)化(hua)的生物(wu)膜沖掉以(yi)生長(chang)新(xin)的(de)生物(wu)膜，如(ru)此(ci)往(wang)復以(yi)達(da)到凈化(hua)汙(wu)水的目的。
廢水中(zhong)微(wei)生物(wu)沿固(gu)體(ti)（可稱載(zai)體(ti)）表面生長(chang)的(de)生物(wu)處(chu)理(li)方法的統稱。因微(wei)生物(wu)群體(ti)沿(yan)固(gu)體(ti)表面生長(chang)成(cheng)粘膜(mo)狀，故名。廢水(shui)和(he)生物(wu)膜接(jie)觸時(shi)，汙(wu)染物(wu)從(cong)水中(zhong)轉移到膜上(shang)，從(cong)而得(de)到處(chu)理(li)。其(qi)基本(ben)機(ji)理(li)見水(shui)的(de)生物(wu)處(chu)理(li)法。

地埋(mai)式(shi)農(nong)村(cun)生活汙(wu)水處(chu)理(li)系統生物(wu)膜法的典(dian)型流(liu)程中(zhong)的(de)生物(wu)器可以是生物(wu)濾池(chi)、生物(wu)轉盤(pan)、曝(pu)氣生物(wu)濾池(chi)或(huo)厭(yan)氧生物(wu)濾池(chi)。前三種(zhong)用於(yu)需(xu)氧生物(wu)處(chu)理(li)過程，後壹(yi)種(zhong)用於(yu)厭(yan)氧過(guo)程。早出(chu)現的生物(wu)膜法生物(wu)器是間歇(xie)砂(sha)濾(lv)池(chi)和(he)接(jie)觸濾(lv)池(chi)（滿盛(sheng)碎(sui)塊的水(shui)池(chi)）。它們的(de)運(yun)行(xing)都(dou)是(shi)間(jian)歇的，過濾(lv)-休閑或(huo)充水-接(jie)觸-放水(shui)-休閑(xian)，構成壹(yi)個(ge)工作(zuo)周期(qi)。它們是(shi)汙(wu)水灌溉(gai)的發展，是(shi)以土(tu)壤(rang)自凈(jing)現象為基(ji)礎(chu)的(de)。接(jie)著(zhe)就出(chu)現了連(lian)續運(yun)行(xing)的(de)生物(wu)濾池(chi)。新型塑(su)料問(wen)世後，又(you)有(you)了新的(de)發展。
生物(wu)膜法生物(wu)濾池(chi)
生物(wu)膜法中(zhong)常(chang)用的(de)壹種生物(wu)器。使用的(de)生物(wu)載(zai)體(ti)是(shi)小(xiao)塊料(如(ru)碎(sui)石(shi)塊、塑料(liao)填料(liao))或(huo)塑(su)料(liao)型塊，堆放或(huo)疊放成(cheng)濾床，故常(chang)稱(cheng)濾(lv)料(liao)。與水處(chu)理(li)中(zhong)的(de)壹(yi)般(ban)濾池(chi)不同，生物(wu)濾池(chi)的濾(lv)床暴露在(zai)空氣中(zhong),廢(fei)水(shui)灑(sa)到濾床上。布水器有多(duo)種形(xing)式，有(you)固(gu)定(ding)式(shi)的(de),有(you)移動式的(de)。回(hui)轉式(shi)布水器使用廣(guang)。
它以兩(liang)根或(huo)多(duo)根對(dui)稱(cheng)布置(zhi)的水平穿孔管(guan)為主(zhu)體(ti)，能(neng)繞(rao)池(chi)心旋(xuan)轉。穿孔管(guan)貼(tie)近(jin)濾(lv)床表面,水從(cong)孔中(zhong)流(liu)出(chu)。布水器的工作(zuo)是連(lian)續的，但對(dui)局(ju)部(bu)床面的(de)施(shi)水是間歇的，這承(cheng)繼了汙(wu)水灌溉(gai)間歇灌水的概(gai)念(nian)。濾(lv)床的下(xia)面(mian)有用磚或(huo)特(te)制陶塊、混凝(ning)土(tu)塊鋪成(cheng)的集(ji)水(shui)層(ceng)。再(zai)下面(mian)是池(chi)底。集水(shui)層(ceng)和(he)池(chi)外相通(tong)，既排水又(you)通風(feng)。
工(gong)作(zuo)時,廢水沿載(zai)體(ti)表面從上(shang)向(xiang)下(xia)流(liu)過濾(lv)床，和(he)生長(chang)在(zai)載(zai)體(ti)表面上的(de)大量(liang)微生物(wu)和(he)附(fu)著(zhe)水密(mi)切(qie)接(jie)觸進(jin)行物質(zhi)交換(huan)。汙(wu)染物(wu)進(jin)入生物(wu)膜，代(dai)謝產物進(jin)入水流(liu)。出(chu)水(shui)並帶有剝落的(de)生物(wu)膜碎(sui)屑(xie)，需(xu)用沈澱(dian)池(chi)分離。生物(wu)膜所需要的溶(rong)解氧(yang)直(zhi)接(jie)或(huo)通(tong)過(guo)水(shui)流(liu)從空氣中(zhong)取(qu)得(de)。在(zai)普(pu)通(tong)生物(wu)濾池(chi)中(zhong)，生物(wu)粘膜(mo)層(ceng)較厚，貼(tie)近(jin)載(zai)體(ti)的(de)部(bu)分常(chang)處(chu)在(zai)無(wu)氧(yang)狀態(tai)。

濾(lv)床的深(shen)度和(he)濾(lv)率、濾料(liao)有(you)關(guan)。碎(sui)石(shi)濾床的深(shen)度在(zai)壹(yi)個(ge)相(xiang)當(dang)長(chang)的(de)時(shi)間(jian)內(nei)大(da)多(duo)采用1.8～2米左(zuo)右(you)。深(shen)度如(ru)果(guo)提高,濾床表層容易堵(du)塞(sai)積水。濾率在(zai)1～4左(zuo)右(you)，如(ru)果(guo)提高床面也容(rong)易積水。首(shou)先突破(po)的是(shi)濾率的提(ti)高(gao)。
水(shui)力負荷(he)率(即(ji)濾(lv)率)提高(gao)到(dao)8～10以(yi)上時(shi)，水流的沖刷作(zuo)用使生物(wu)膜不(bu)致(zhi)堵(du)塞(sai)濾床，而且(qie)有(you)機(ji)物負(fu)荷(he)率，可從0.2左右(you)提(ti)高(gao)到(dao)1以(yi)上。為了滿足(zu)水力負荷(he)率的要求,來(lai)水(shui)常(chang)用回(hui)流稀釋。為(wei)了穩定(ding)處(chu)理(li)效率，可采用兩(liang)級串聯(lian)。
這種(zhong)流(liu)程革(ge)新、負(fu)荷(he)率提高(gao)、構(gou)造(zao)不變的生物(wu)濾池(chi)稱高(gao)負(fu)荷(he)率生物(wu)濾池(chi)。繼而發(fa)現，濾床深(shen)度從2米左(zuo)右(you)提(ti)高(gao)到(dao)8米以(yi)上(shang)時(shi)，通風(feng)改(gai)善(shan)，即(ji)使水力負荷(he)率提高(gao)，濾(lv)床也不(bu)再(zai)堵(du)塞(sai)，濾池(chi)工作(zuo)良(liang)好(hao)，同時有機(ji)物負(fu)荷(he)率也可以提高到(dao)1左(zuo)右(you)。
因為(wei)這種濾池(chi)的平(ping)面(mian)直(zhi)徑(jing)壹般為池(chi)高的(de)1/6～1/8左(zuo)右(you)，外形像塔，故(gu)稱塔式(shi)濾池(chi)。自塑(su)料(liao)型塊問世後，通(tong)風(feng)、堵(du)塞(sai)等(deng)不再成(cheng)為(wei)問題，濾(lv)床深(shen)度和(he)濾(lv)率可根據(ju)需要進(jin)行設計。

地(di)埋(mai)式農(nong)村(cun)生活汙(wu)水處(chu)理(li)系統汙(wu)水經格柵(zha)截(jie)留大(da)顆粒(li)汙(wu)物後流(liu)入(ru)調節池(chi)，調節(jie)池(chi)采用曝(pu)氣式，以(yi)均(jun)衡水質(zhi)水量(liang)，並通(tong)過曝(pu)氣攪(jiao)拌避免(mian)汙(wu)物沈澱(dian)。調節池(chi)後部(bu)設缺氧(yang)池(chi)，好(hao)氧(yang)處(chu)理(li)采用兩(liang)級生物(wu)接(jie)觸氧(yang)化(hua)。生物(wu)接(jie)觸氧(yang)化(hua)是處(chu)理(li)流程中(zhong)重(zhong)要的部(bu)分，大(da)量(liang)有機(ji)物在(zai)這(zhe)裏被細(xi)菌好(hao)氧(yang)降(jiang)解。采用多(duo)級分(fen)段式(shi)接(jie)觸氧(yang)化(hua)，形成(cheng)逐(zhu)級(ji)負荷(he)遞(di)減(jian)系(xi)統，使接(jie)觸氧(yang)化(hua)在(zai)去(qu)除率、抗沖擊(ji)負荷(he)、出(chu)水(shui)水質(zhi)等(deng)方面(mian)更具(ju)優(you)勢(shi)和(he)可靠(kao)性。
生物(wu)接(jie)觸氧(yang)化(hua)出(chu)水(shui)再經過過(guo)濾(lv)、消(xiao)毒，即(ji)可完(wan)成深(shen)度處(chu)理(li)中(zhong)水(shui)回(hui)用。
工(gong)藝流程：
為了達到(dao)排放要求，處(chu)理(li)工藝采用以(yi)生化(hua)處(chu)理(li)A/O法為主(zhu)處(chu)理(li)的二級(ji)處(chu)理(li)法A/O工藝，即(ji)缺氧(yang)—好(hao)氧(yang)汙(wu)水處(chu)理(li)工藝，該工藝具(ju)有(you)適(shi)應能(neng)力強，耐沖擊(ji)負荷(he)，高容(rong)積負荷(he)，不產生汙(wu)泥(ni)膨(peng)脹，排泥(ni)量(liang)少，脫(tuo)氮效果(guo)較好(hao)等(deng)特點，特別(bie)適(shi)合(he)於(yu)中(zhong)小(xiao)型汙(wu)水處(chu)理(li)站選(xuan)用。

A/0工(gong)藝由(you)缺氧(yang)池(chi)和(he)好(hao)氧(yang)池(chi)串聯(lian)而成(cheng)，在(zai)去(qu)除有(you)機(ji)物的(de)同時可以取得(de)良(liang)好(hao)的(de)脫氮效果(guo)。該(gai)工藝的顯(xian)著(zhu)特點是將脫(tuo)氮池(chi)設置(zhi)在(zai)除(chu)碳(tan)過程的前部(bu)，即(ji)：先(xian)將汙(wu)水引入(ru)缺氧(yang)池(chi)，回流(liu)汙(wu)泥(ni)中(zhong)的(de)反(fan)硝(xiao)化(hua)菌利(li)用原(yuan)汙(wu)水中(zhong)的(de)有(you)機(ji)物作(zuo)為碳(tan)源(yuan)，將回(hui)流(liu)混合(he)液中(zhong)的(de)大(da)量(liang)硝(xiao)態(tai)氮（NO—x-N）還(hai)原(yuan)成N：，從而達(da)到(dao)脫氮的目的；汙(wu)水接(jie)著(zhe)進(jin)入好(hao)氧(yang)池(chi)，大部(bu)分有(you)機(ji)物在(zai)此(ci)得(de)到消(xiao)化(hua)降(jiang)解，好(hao)氧(yang)池(chi)後設置(zhi)二沈池(chi)，部(bu)分沈澱(dian)汙(wu)泥(ni)回(hui)流(liu)至(zhi)缺氧(yang)池(chi)，以提(ti)供(gong)充足的(de)微(wei)生物(wu)，同時將好(hao)氧(yang)池(chi)內混合(he)液回流至(zhi)缺氧(yang)池(chi)，以保(bao)證(zheng)缺氧(yang)池(chi)有足(zu)夠(gou)的硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)。
缺氧(yang)池(chi)壹般(ban)采(cai)用上(shang)流式汙(wu)泥(ni)床反應(ying)器的形式(shi)，設計水(shui)力停(ting)留時(shi)間為(wei)2—4小(xiao)時，池(chi)底為汙(wu)泥(ni)床，汙(wu)泥(ni)床厚度通常(chang)控(kong)制在(zai)l壹(yi)1．2m之(zhi)間，進(jin)水系統可采用脈(mai)沖進(jin)水中(zhong)阻(zu)力布水系統，底部(bu)設布水管(guan)，運(yun)行(xing)時(shi)汙(wu)泥(ni)呈(cheng)懸(xuan)浮狀態(tai)。汙(wu)泥(ni)床平均(jun)濃度為30—359／L，汙(wu)泥(ni)負(fu)荷(he)為O．30—0．35kgBOD，（kgMLSs·d），汙(wu)水中(zhong)DO濃(nong)度小於(yu)0．2m∥Lo
好(hao)氧(yang)池(chi)
基本(ben)原理(li)
好(hao)氧(yang)池(chi)是利(li)用汙(wu)水中(zhong)的(de)好(hao)氧(yang)微生物(wu)在(zai)有(you)遊(you)離氧(yang)（分子氧(yang)）存(cun)在(zai)的(de)條件(jian)下(xia)，消(xiao)化(hua)、降(jiang)解汙(wu)水中(zhong)的(de)有(you)機(ji)物，使其(qi)穩定(ding)化(hua)、無(wu)害(hai)化(hua)的處(chu)理(li)裝置(zhi)。好(hao)氧(yang)池(chi)壹般(ban)為(wei)接(jie)觸氧(yang)化(hua)池(chi)的形(xing)式(shi)，池(chi)內設置(zhi)有填料，已經充氧的(de)汙(wu)水浸沒(mei)全部(bu)填料(liao)，並以壹定(ding)的(de)流(liu)速(su)流經填料。微(wei)生物(wu)壹部(bu)分以(yi)生物(wu)膜的(de)形式(shi)固(gu)著(zhe)於(yu)填(tian)料表面，壹部(bu)分則以(yi)絮(xu)狀懸浮於(yu)水(shui)中(zhong)，因此(ci)它兼有生物(wu)濾池(chi)和(he)活性汙(wu)泥(ni)法的特(te)點。接(jie)觸氧(yang)化(hua)池(chi)中(zhong)微(wei)生物(wu)所需的(de)氧(yang)通常(chang)由(you)人(ren)工曝氣(qi)供(gong)給(gei)。生物(wu)膜生長(chang)至(zhi)壹(yi)定(ding)厚(hou)度後，近(jin)填(tian)料壁(bi)的(de)微(wei)生物(wu)將由(you)於(yu)缺氧(yang)而進(jin)行厭(yan)氧代(dai)謝，產生的(de)氣體(ti)及曝氣形成的沖刷作(zuo)用造(zao)成部(bu)分生物(wu)膜脫(tuo)落，促(cu)進(jin)了新生物(wu)膜的(de)生長(chang)，形(xing)成(cheng)生物(wu)的新(xin)陳(chen)代(dai)謝。脫(tuo)落的生物(wu)膜隨出(chu)水(shui)進(jin)入後續(xu)的(de)二沈池(chi)。

接(jie)觸氧(yang)化(hua)池(chi)構造(zao)
接(jie)觸氧(yang)化(hua)池(chi)由(you)池(chi)體(ti)、填(tian)料(liao)、布水裝置(zhi)和(he)曝(pu)氣(qi)系統組(zu)成，其(qi)中(zhong)填(tian)料(liao)和(he)曝(pu)氣(qi)系統是接(jie)觸氧(yang)化(hua)池(chi)的重(zhong)要組(zu)成部(bu)分。填(tian)料是微生物(wu)的載(zai)體(ti)，其(qi)特性對(dui)接(jie)觸氧(yang)化(hua)池(chi)中(zhong)微(wei)生物(wu)的數(shu)量(liang)、氧的(de)利用率、水流(liu)條件(jian)及汙(wu)水與生物(wu)膜的(de)接(jie)觸狀況(kuang)等(deng)起(qi)著(zhe)重要的作(zuo)用。填(tian)料要求具(ju)有(you)比(bi)表面積大、空隙率大、水(shui)力阻(zu)力小、強(qiang)度大、化(hua)學和(he)生物(wu)穩定(ding)性好(hao)、經(jing)久耐用等(deng)特點。生活汙(wu)水中(zhong)汙(wu)染物(wu)濃(nong)度較低(di)，生物(wu)膜較薄(bo)，為(wei)增加(jia)生物(wu)膜中(zhong)微(wei)生物(wu)數量(liang)，可選(xuan)擇易於(yu)掛(gua)膜和(he)比(bi)表面積較大的軟性纖維(wei)填(tian)料，如(ru)尼(ni)龍、維(wei)綸(lun)、晴(qing)綸(lun)等(deng)。壹般情(qing)況(kuang)下，填(tian)料層(ceng)高度為3．0m左右(you)，填(tian)料(liao)層(ceng)上(shang)水層高度約(yue)0．5m，填(tian)料層與池(chi)底高度為0．5—1．5m。曝氣系統按(an)供氣(qi)方式(shi)可分為鼓(gu)風(feng)曝(pu)氣(qi)、機(ji)械曝(pu)氣(qi)和(he)射(she)流(liu)曝氣，其(qi)中(zhong)，射(she)流(liu)曝(pu)氣又可以細(xi)分為強制供(gong)氣式(shi)和(he)自(zi)吸(xi)供(gong)氣式，強制供(gong)氣式(shi)利用鼓(gu)風(feng)機(ji)向(xiang)射(she)流(liu)器供給(gei)空氣，自吸(xi)供(gong)氣式由(you)射流(liu)器噴(pen)嘴噴(pen)出(chu)高(gao)速射流，使吸(xi)氣(qi)室形成負(fu)壓，將空氣吸(xi)入(ru)。中(zhong)小(xiao)型生活汙(wu)水處(chu)理(li)站壹般(ban)建(jian)設在(zai)小(xiao)區附(fu)近(jin)，且(qie)常(chang)采(cai)用地(di)埋式或(huo)半(ban)地埋式(shi)，因此(ci)，曝氣方式(shi)宜(yi)選(xuan)擇自(zi)吸(xi)供(gong)氣式射流(liu)曝(pu)氣(qi)，該曝(pu)氣方式(shi)的優(you)點是：氧(yang)吸(xi)收(shou)率高、充氧能(neng)力強；汙(wu)泥(ni)活性及其(qi)沈降(jiang)性能(neng)好(hao)；構(gou)造簡單、運(yun)轉靈(ling)活、便(bian)於(yu)調(tiao)節、維(wei)護(hu)管(guan)理(li)方便(bian)；運(yun)行(xing)噪聲較低(di)，適(shi)宜(yi)在(zai)小(xiao)區內使用。
接(jie)觸氧(yang)化(hua)池(chi)工藝設計
接(jie)觸氧(yang)化(hua)池(chi)工藝參數設計主(zhu)要包括(kuo)池(chi)子有(you)效(xiao)容(rong)積、接(jie)觸時(shi)間(jian)和(he)空氣量(liang)等(deng)。有效容(rong)積與處(chu)理(li)水量(liang)、進(jin)出(chu)水(shui)BOD濃度及容積負荷(he)有關(guan)；汙(wu)水在(zai)池(chi)內的(de)有(you)效(xiao)接(jie)觸時(shi)間(jian)不(bu)得(de)少於(yu)2h；池(chi)中(zhong)溶(rong)解(jie)氧(yang)含量(liang)壹般(ban)維(wei)持(chi)在(zai)2．5mg／L壹(yi)3．5mg／L之(zhi)間，氣水(shui)比(bi)約(yue)為(wei)15—20：1。