1)预氧化调节池。预氧化主要是采用强氧化剂如双氧水、次氯酸钠和高锰酸钾等对水体进行氧化,将三价砷氧化成为五价砷。结合各强氧化剂管控程度及药品安全与成本问题,本工程采用次氯酸钠作为氧化剂,添加量为2mg/L。
(2)混凝池。熟石灰与As(V)反应生成Ca(H2AsO4)2、CaHAsO4沉淀,然后利用PAC、PAM的絮凝性将含砷固体颗粒吸附在其表面,进而形成聚合体提高其沉降性能,方便后续分离。
(3)沉淀池。沉淀池尺寸为2.0m×8.0m×2.5m,碳钢防腐结构,表面负荷1.25m3/(m2•h)。
(4)多介质过滤器。多介质过滤器尺寸φ1.0x3.0m,玻璃钢结构,过滤介质为钢渣(粒径2~5mm)和无烟煤(粒径0.8~1.8mm)。
(1)本工程将含砷废水处理后排放,解决了企业废水排放的污染问题,具有较好的社会效益和环境效益。
(2)废水处理采用预氧化一混凝沉淀为主的物化处理工艺,具有工艺成熟可靠、运行管理简单、出水水质稳定、运行成本低等特点。
(3)本工程将沉淀池与混凝池分开设计,一定程度上延长了混凝反应时间,使得沉淀物与混凝剂得到充分混合,除砷效果更好。
本工程各工艺流程主要污染物去除率如表3所示。该工程主要处理费用为药剂费和电费。按照工艺设计方案,本设计总装机容量13.82Kw,大需要容量11.78Kw,日耗电量94.66Kw•h,电费按0.6元/Kw•h计,吨水电费为0.142元;本工程所加药剂为次氯酸钠、熟石灰、PAM和PAC,其用量分别为24kg/d、0.5kg/d、1.44kg/d、24kg/d,吨水药剂费0.203元;则本工程吨水处理成本为0.345元。
人工湿地主要利用基质、植物、微生物的协同作用去除污染物,投资运行成本低,后期运营维护简单,种植的水生植物还具有美化环境的作用,适用于地域广阔的农村地区。人工湿地适用于低浓度的污水处理,在实际应用中多与其他工艺组合使用,目前厌氧+人工湿地、MBR+人工湿地、氧化塘+人工湿地、A2/O+人工湿地等组合工艺在农村生活污水处理中都有应用。
兰书焕等设计的生物接触氧化+水生蔬菜型湿地污水处理系统,在实现污水治理的同时收获了经济作物,取得了显著的环境和经济效益。程方奎等采用厌氧滤池-缺氧滤池-水车驱动生物转盘-蔬菜人工湿地工艺处理生活污水,实现污水的原位资源化利用。在农村生活污水治理过程中,结合农村当地环境,实现污水资源化利用,创造良好的环境和经济效益,也是一个值得关注的问题。
人工湿地中的关键因素是填料,填料不仅可以附着微生物,还可以吸附、截留污染物,因此人工湿地的填料选择至关重要。筛选适合的填料提高脱氮除磷效率、缓解湿地堵塞问题,是人工湿地研究的重要方向之一。张修稳等比较了火山石、砾石、碎石、碎砖、生物陶粒、无烟煤、高炉渣、沙、活性炭和沸石这10种人工湿地填料对磷的吸附特性,发现生物陶粒和无烟煤的除磷能力较强。卢少勇等测定了火山岩等29种天然和非天然人工湿地填料对NH3-N的吸附-解吸特性,筛选出了火山岩、生物炭、瓷砂陶粒、沸石4种适合作为人工湿地中吸附NH3-N的填料。赵仲婧等采用铁碳微电解填料和沸石作为人工湿地的填料,发现铁碳填料的微电解反应能显著提高湿地系统的氨氮、总氮去除效率,尤其是对氨氮和硝态氮的去除效果更好。翟宇昆等在两段式人工湿地的后端分别投加铁碳填料和硫铁矿填料,比较了2种填料对污染物去除效果的影响,发现铁碳微电解填料可明显提高对污水中氮磷污染物的处理效果,而硫铁矿填料仅对总磷的去除稍有改善。