农村小型生活污水处理成套设施

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活性炭这种新型材料，因拥有特殊的多孔结构、巨大的比表面积，能够有效吸附水体中的各类污染物，所以广泛应用于水处理行业。但因为活性炭价格一般比较昂贵，孔隙率有限，水体中的污染物很容易吸附于活性炭中，造成活性炭快速饱和。所以活性炭较少应用于污水处理行业的预处理阶段，而是更多的应用于深度处理阶段。本文以某污水厂深度处理中活性炭使用案例来介绍活性炭的原理及其在水处理行业应用。

一、活性炭特征及作用原理

活性炭是一种黑色多孔固体炭质，包含粉末、颗粒、块状、蜂窝或晶体等多种形式。因具有特殊且丰富的多孔结构，自身具备强有力的吸附功能。

该种吸附功能主要分为物理吸附和化学吸附。物理吸附是指活性炭利用其自身微孔或孔隙结构，将水和空气中分子直径小于活性炭孔隙直径的杂质吸入其中。化学吸附是指活性炭因表面杂原子、化学官能团、化合物等与被吸附物质发生化学反应，而产生化学吸附。在上述两种吸附方式的共同作用下，活性炭能够充分吸附污水中的重金属离子、各类杂质和污染物等，实现较好的水处理效果，从而广泛应用于水处理行业。

二、活性炭在污水处理厂深度处理中的应用

2.1 项目概况及活性炭应用

江西省某工业园区污水处理厂，设计处理规模为12500m3/d，原主体工艺一期为SBR+气浮；二期为BDP+斜管沉淀，出水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级B标准，应当地及环保部门要求岀水标准需由一级B提升至一级A标准。故该污水厂在原主体工艺后增加深度处理单元，其深度处理工艺为“微砂加炭沉淀池+反硝化深床滤池”进一步去除SS、TP、COD、TN等指标。

活性炭主要应用于本污水厂微砂加炭沉淀池中，该池体分为接触池+混凝池+絮凝池+斜板沉淀四个部分，工作原理是通过在各功能池内分别投加活性炭、混凝剂、絮凝剂及微砂，污水与其充分混合反应，生成的絮体经斜板沉淀后得到澄清出水，污水中的COD、SS和TP等污染物得到进一步去除。活性炭具体投加于接触池，通过快速搅拌混合与污水中污染物充分接触，利用活性炭物理吸附作用，将难降解的溶解性COD吸附去除，随后同斜板池污泥混合物一同排至后续污泥脱水单元。该工程配备活性炭储罐(有效容积20m3)和活性炭制备池(1用1备，单池有效容积10m3)。固体活性炭经由罐车输送至活性炭储罐，再由螺旋输送定量投加到活性炭制备池，加入一定量自来水，进行搅拌，制备成浓度为1%(质量分数)的活性炭溶液，然后由投加泵将活性炭溶液投加到接触池。

公式中活性炭投加率又与进出水水质、水温、活性炭品质等均有关联，按照本工程设计沉淀池出水COD浓度应从进水60mg/L降低至45mg/L，其理论活性炭投加率约为100g/m3。

人工湿地采用生态化的污水处理方式，其运行维护成本不高，管理方便，建设投资较低，技术的可行性较高，是目前城镇中较为可靠和有效的污水处理方法。人工湿地首先利用水槽在湿地布置进水系统，确保进水的水量均匀，其次利用适宜的水生植物，通过其生态特性，净化水体，利用根部的吸附能力，降低污水中的有机物含量，利用植物的呼吸作用，增加水体中的含氧量，提高水体活性，利用水生植物附着的微生物，进一步净化水体，加速污水的处理时间，可有效降低对水污染负荷和水力的冲击。

人工湿地SS及氮磷化合物去除方式

人工湿地SS的去除方式：主要是利用活性污泥的吸附性来进行污水中SS的处理，通过调节出水堰负荷，充分利用污泥的二次沉降来进行吸附，同时为保持活性污泥的沉降性和凝聚性，可以在人工湿地中启用一定的污泥负荷。

人工湿地中的活性污泥可有效去除SS，预处理SS的处理率可达40%~55%，活性污泥法SS处理效率可达以上。

人工湿地氮磷化合物的去除：在城镇污水中，氮主要以NH3-N及有机氮形式存在，采用生物脱氮工艺污水中的氮化物；利用聚磷菌一类的微生物，从污水中摄取磷元素，并将磷元素以聚合的形态贮藏在菌体内，形成高磷污泥排出，达到去除磷化物的目的。