無(wú)動(dòng)力污水處理一體化裝置

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  逄

根據(jù)上述原理，在生物脫氮系統(tǒng)前再設(shè)置一個(gè)厭氧池，這樣就形成了具有除磷脫氮功能的AA/O系統(tǒng)，即厭氧、缺氧、好氧系統(tǒng)。
從一般城市污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)和要求達(dá)到的目標(biāo)，我們認(rèn)為，的處理工藝是生物脫氮除磷工藝，在滿足生物除磷脫氮要求的前提下，BOD5、COD和SS的去除都可以解決。
1、早期無(wú)動(dòng)力地埋式污水處理設(shè)施技術(shù)
我國(guó)自20世紀(jì)80年代末期到90年代中期開發(fā)出了一系列地埋式無(wú)動(dòng)力生活污水處理技尸如生活污水處理沼氣池、CL型地埋式不耗電生活污水處理裝置、A-A2/O無(wú)能耗污水凈化系統(tǒng)、HW系列無(wú)動(dòng)力高效生活污水凈化裝置、GW自凈式生活污水處理技術(shù)以及A2/O2無(wú)動(dòng)力生活污水處理工藝等等。這些處理技術(shù)的主體工藝大都運(yùn)用厭氧消化——好氧降解、兩段生物膜法等傳統(tǒng)理論使污水、糞便得以凈化，污水按水力位能原理自行運(yùn)行而無(wú)需外加動(dòng)力。憑借投資省、無(wú)需運(yùn)行費(fèi)用、便于維護(hù)與管理等特點(diǎn)在國(guó)內(nèi)部分省市得到廣泛應(yīng)用。其本流程為：生活污水→厭氧消化→厭氧生物過濾→接觸氧化→排放。
2、UUAR地埋式污水處理設(shè)施
2005年浙江大學(xué)環(huán)境工程系的沈東升等人研究出了農(nóng)村生活污水地埋式無(wú)動(dòng)力厭氧達(dá)標(biāo)處理技獅UUAR）。該技術(shù)采用生活污水自流的方式，應(yīng)用厭氧生物膜技術(shù)及推流原理，采用內(nèi)充固定空心球狀填料的地下厭氧管道式或折流式反應(yīng)器裝置為*處理設(shè)備，利用附著于空心球狀填料內(nèi)外表面或懸浮的專門馴化專性厭氧或兼氧微生物去除生活污水中的有機(jī)污染物、病原菌和部分氮、磷，從而達(dá)到凈化生活污水的目的。出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)日常運(yùn)行費(fèi)用，適宜于農(nóng)村生活污水的分散處理。
3、早期有動(dòng)力地埋式污水處理設(shè)施
我國(guó)對(duì)地埋式有動(dòng)力生活污水處理技術(shù)的研究同樣始于20世紀(jì)80年代末期。1994年開發(fā)出的新型WSZ地埋式生活污水處理裝置工藝流程為：污水→調(diào)節(jié)池→初沉池→接觸氧化池→二沉池→消毒池。調(diào)節(jié)池停留時(shí)間為4-8h，為節(jié)省占地面積，初沉池和二沉池均采用豎流式沉淀池，接觸氧化池內(nèi)設(shè)置半軟性填料，停留時(shí)間為2.5-3.2h；199年蘇楊等人研究的高效生活污水凈化槽技術(shù)是以傳統(tǒng)化糞池為礎(chǔ)，在好氧區(qū)增設(shè)曝氣裝置，同時(shí)增設(shè)沉淀區(qū)并增加了污泥回流系統(tǒng)，此外，在第二厭氧區(qū)底部堆積部分漂浮填料以防止污泥流失，提高凈化槽負(fù)荷。  
4、A/O法+化學(xué)除磷法地埋式污水處理設(shè)施
江蘇省昆山市周莊鎮(zhèn)一期污水處理廠采用地埋式A/O法+化學(xué)除磷法工藝對(duì)當(dāng)?shù)厣钗鬯M(jìn)行處理。生活污水經(jīng)調(diào)節(jié)池均勻水質(zhì)、水量后，連續(xù)流經(jīng)缺氧池、好氧池、二沉池進(jìn)行生化處理。在缺氧池中進(jìn)行反化脫氮處理，在好氧池中進(jìn)行去碳及化反應(yīng)。在二沉池前投加化學(xué)藥劑，利用化學(xué)法除磷。剩余污泥送至污泥濃縮池經(jīng)污泥消化、穩(wěn)定、濃縮后脫水處置，定期外運(yùn)避免造成二次污染。出水滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-96中的城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
污泥膨脹的發(fā)生
       期間粘有較多細(xì)碎污泥絮體的高粘性泡沫彌漫于池面，整個(gè)曝氣階段都沒有衰薊污泥無(wú)法沉降，沉淀期結(jié)束后水面仍有明顯可見的大量黃褐色污泥絮團(tuán)懸浮，SVI高達(dá)250～280mL/g。由于潷水時(shí)有較多污泥流失，出水COD上升至170～190mg/L。對(duì)加入聚合化鋁絮凝、沉淀后的上清液進(jìn)行測(cè)定，COD僅為50～60mg/L(好于正常情況下的出水)，這說明絲狀菌本身能有效地降解有機(jī)物。在顯微鏡下觀察污泥：一根根絲狀球衣細(xì)菌交錯(cuò)叢生，像廷一般散亂膨松；原來(lái)呈塊狀的菌膠團(tuán)已*解體，細(xì)碎的污泥絮體散落于絲狀菌叢中，有較多的草履蟲和豆形蟲等原生動(dòng)物活動(dòng)于其間，此時(shí)絲狀菌已成為污泥的主體。
自從活性污泥法問世以來(lái)，污泥膨脹一直是運(yùn)行管理中的一個(gè)難題。污泥膨脹有3個(gè)明顯的特征：（1）發(fā)生率比較高，在歐洲大約有50%的污水處理廠都存在污泥膨脹現(xiàn)象；（2）具有普遍性，幾乎所有的活性污泥工藝都有污泥膨脹問題；（3）后果嚴(yán)重，當(dāng)污泥膨脹發(fā)生時(shí)，大量的污泥隨水流失，導(dǎo)致出水懸浮物增高，水質(zhì)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，直至整個(gè)工藝運(yùn)轉(zhuǎn)失效，而再恢復(fù)到正常狀態(tài)又需要很長(zhǎng)的周期。
近幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)污泥膨脹問題進(jìn)行了大量的研究，并取得了一些進(jìn)展，但到目前為止還沒有一個(gè)滿意的理論解釋或有效的污泥膨脹控制措施[1]。隨著人們對(duì)環(huán)境的要求日益提高，對(duì)磷和氮的排放標(biāo)準(zhǔn)要求日趨嚴(yán)格。生物脫氮除磷工藝要求較長(zhǎng)的泥齡以滿足化菌的生長(zhǎng)，相應(yīng)長(zhǎng)泥齡污泥膨脹問題仍是運(yùn)行管理中的一個(gè)難題。為了解絲狀菌在脫氮除磷工藝中的生長(zhǎng)規(guī)律，本文用21個(gè)月的時(shí)間，對(duì)芬蘭索門諾亞污水處理實(shí)驗(yàn)廠的生物脫磷脫氮工藝進(jìn)行了絲狀菌的種類和長(zhǎng)度的檢測(cè)。氧化溝工藝的污水處理廠具有管理方便，流程簡(jiǎn)單，處理水質(zhì)良好及工藝穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，因此近幾年來(lái)得到迅速發(fā)展，被越來(lái)越多的城市和地區(qū)所采用。但是與其他活性污泥法工藝類似，也同樣存在一直困擾人們的zui大難題---污泥膨脹現(xiàn)象。本文根據(jù)郎郭市東污水處理廠污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生和解決的實(shí)際過程，總結(jié)了采用加藥控制和工藝調(diào)整控制兩種方法的經(jīng)驗(yàn)，以供氧化溝有類似問題的其他污水處理廠參考。
二、污泥膨脹的原因分析
通過對(duì)膨脹前的進(jìn)水水量、水質(zhì)、污泥負(fù)荷、PH值、泥齡、溶解氧、污泥濃度等運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析(見表1)，認(rèn)為由于雨季進(jìn)水量增大，在一周的時(shí)間內(nèi)氧化溝污泥負(fù)荷持續(xù)為0.1kgBOD/KgMLSS.d左右(設(shè)計(jì)值為0.m5kgBOD/kgMLSS-d)是導(dǎo)致污泥膨脹的主要原因。

無(wú)動(dòng)力污水處理一體化裝置

近年來(lái)，隨著新農(nóng)村建設(shè)的深入開展，通過實(shí)施優(yōu)美鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)和舊村改造與村莊整治工程，我國(guó)部分地區(qū)的村鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和環(huán)境面貌發(fā)生了很大變化。與此同時(shí)，農(nóng)村生活污水排放無(wú)序、破壞環(huán)境的問題越來(lái)越引起廣泛關(guān)注。但*以來(lái)農(nóng)村污水收集處理系統(tǒng)不完善，污水收集率和處理率低，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)厮h(huán)境和整體環(huán)境的面貌，并危害城市供水的安全。

目前農(nóng)村水環(huán)境現(xiàn)狀有幾個(gè)特點(diǎn)：

*、缺乏污水收集和處理設(shè)施，污水直排。我國(guó)95%以上村莊和90%以上的小集鎮(zhèn)都沒有完善的污水收集和處理設(shè)施，產(chǎn)生的生活污水和部分工業(yè)廢水，幾乎是未經(jīng)任何處理直接排入村鎮(zhèn)的水體（河道、池塘、地下水等），造成村鎮(zhèn)水體的嚴(yán)重污染。

第二、水體污染嚴(yán)重。由于污水*直接排入水體，加之村鎮(zhèn)水體通常較小，在江南地區(qū)水體的流動(dòng)性也較小，環(huán)境容量十分有限，造成的結(jié)果就是不但水體喪失了應(yīng)有的功能，而其還嚴(yán)重破壞了村鎮(zhèn)的整體環(huán)境和景觀。黑臭河道、池塘和富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊已成為昔日環(huán)境優(yōu)美的江南水鄉(xiāng)的普遍現(xiàn)象。

一體化小型污水處理設(shè)施采用A/O工藝，好氧生物處理采用*的Levapor-MBBR工藝，好氧池生物高達(dá)20000mg/l以上，容積負(fù)荷可達(dá)到普通活性污泥系統(tǒng)的3倍，設(shè)備(http://www.chemdrug。。ｃｏｍ/sell/22/)集成了厭氧、好氧生物處理、生物脫氮除磷、化學(xué)除磷和AFF不對(duì)稱纖維高效過濾等成熟工藝，大大提高污水處理效率，能有效出去水中BOD5、COD、NH3N、TN、TP，出水污染物質(zhì)指標(biāo)可達(dá)《城市污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18908-2002）中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)備容積負(fù)荷高，占地面積小，較普通加長(zhǎng)氧氣設(shè)備節(jié)省了三分之一；設(shè)備能適應(yīng)各種場(chǎng)地特種，可根據(jù)高度要求進(jìn)行全地埋、半地埋或全地上布置、使裝置的全局布置流暢、緊湊；設(shè)備配備了*的PLC控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，所有機(jī)電設(shè)備均能報(bào)警和自行保護(hù)，并且能通過手機(jī)APP控制和監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)一人控制多個(gè)污水站。設(shè)備出水質(zhì)好，可直接用于綠化、沖廁、補(bǔ)充水景，實(shí)現(xiàn)污水的就地回收與再利用，達(dá)到污水資源化并彌補(bǔ)污水處理的部分運(yùn)行費(fèi)用，帶來(lái)良好的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

污水二級(jí)生物處理工藝主要分為活性污泥法和生物膜法，活性污泥法傳質(zhì)混合條件好，但生物量小，生物膜法由于大比面積載體、生物量大，但傳質(zhì)混合條件差，MBBR工藝屬于三相生物流化床處理方法，是目前世界上容積負(fù)荷zui高的高效生化處理工藝。和接觸氧化不同，固化生物膜也處于流化狀態(tài)污水和生物膜傳質(zhì)混合效果好，污水處理效率高。和普通活性污泥法不同，通過投放比表面積大的懸浮載體，生物可達(dá)30-40g/l，是普通活性污泥5-10倍生物量，大大提高系統(tǒng)污水處理能力，容積負(fù)荷更高，占地面積更小；生物膜提高了系統(tǒng)耐沖擊負(fù)荷能力和對(duì)有毒化合物抵抗能力，反應(yīng)系統(tǒng)為為氣-固-液共存的三相流化狀態(tài)，固-液-氣三相充分接觸、混合和碰撞，增加傳質(zhì)面積，提高傳質(zhì)效率，強(qiáng)化傳質(zhì)過程，同時(shí)填料流化時(shí)不斷切割分散氣泡，使布?xì)饩鶆颍岣哐鯕饫寐剩惶盍蠟樯L(zhǎng)緩慢的硝化細(xì)菌和其它長(zhǎng)世代微生物提供載體，使生物固體停留時(shí)間和水力停留時(shí)間分離，主要除去氨氮；同時(shí)生物膜*的厭氧-好氧環(huán)境使系統(tǒng)具有脫氮功能，解決了活性污泥法為了硝化而延長(zhǎng)泥齡，容易出現(xiàn)污泥膨脹問題；流化填料受水流氣沖刷和互相碰撞，使老化生物膜易于脫落，促進(jìn)新陳代謝，保證生物膜活性；流化填料可生長(zhǎng)絲狀細(xì)菌，使系統(tǒng)對(duì)有機(jī)物分解效率更高，同時(shí)無(wú)污泥膨脹之虞。懸浮填料比重接近1，只需要很少氣量即可流化，無(wú)需支架，只需格柵網(wǎng)攔截，比接觸氧化操作簡(jiǎn)單，工作量小。

本設(shè)備采用MBBR工藝，通過A/O處理,去除污水中BDD、氨氮，同時(shí)實(shí)現(xiàn)生物脫氮除磷。在*，由于污水有機(jī)物濃度很高，微生物處于缺氧狀態(tài)，此時(shí)微生物為兼性微生物，它們將污水中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化分解成NH3-N同時(shí)利用有機(jī)碳作為電子供體，將NO2-N、NO3-N轉(zhuǎn)化成N2，厭氧條件促進(jìn)聚磷菌釋磷，有利于生物除磷。在0級(jí)，由于有機(jī)物濃度已大幅度降低，但仍有一定量的有機(jī)物及較高NH3-N存在，為了使有機(jī)物得的進(jìn)一步氧化分解，同時(shí)在碳化作用處于完成情況下硝化作用能順利進(jìn)行，在0級(jí)主要采用高效MBBR工藝，將有機(jī)物分解成CO2和H2O，同時(shí)完成硝化和反硝化，部分未脫除的硝酸鹽通過回流至A池，繼續(xù)完成反硝化反應(yīng)。本設(shè)備采用我公司(http://www.chemdrug。。ｃｏｍ/company/)自主研發(fā)的MBBR載體，比表面積可高達(dá)20000M2/M3，是普通懸浮載體的10倍以上。

處理方法和工藝流程是根據(jù)處理對(duì)象而確定的，其處理對(duì)象有懸浮物、飄浮物、有機(jī)物、放射性同位素、病菌、病毒、酸堿等。其中危害較大的是病原體，茲分述如后。

（1）懸浮物及飄浮物

一般均在病房出口處設(shè)置化糞池。污水進(jìn)入化糞池后，其中比重較大的污染物在池中沉淀分離，發(fā)酵消化。在沉降過程中也夾雜一些病毒病菌隨之沉降，故污泥也應(yīng)作相應(yīng)處理。化糞池出水仍會(huì)攜帶一部分漂浮物和機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入消毒池，這將影響消毒劑的殺菌效果，因此，污水進(jìn)入消毒池前應(yīng)得到充分沉淀和簡(jiǎn)單的過濾。

（2）有機(jī)污染物

醫(yī)院污水的有機(jī)物一般小于城市污水，BOD5多在100毫克/升左右。可以利用水體本身的自凈能力將其消化。但如果直接排入要求較高的地表水體、風(fēng)景區(qū)等時(shí)，則對(duì)其有機(jī)物要進(jìn)行處理，一般多采用生物處理法。

（3）放射性同位素

由于原子核自發(fā)蛻變產(chǎn)生射線，它的存在使污水具有放射性污染，無(wú)法人為的改變污水中放射性物質(zhì)的強(qiáng)度和性能。因此只有用稀釋或濃縮的辦法來(lái)降低或避免其危害。對(duì)于這種污水可根據(jù)放射性物質(zhì)的種類、半衰期長(zhǎng)短來(lái)決定其處理方法。對(duì)于半衰期短的元素，采用儲(chǔ)存的方法或用稀釋方法進(jìn)行處理；對(duì)于半衰期長(zhǎng)的放射性物質(zhì)可采用物理、化學(xué)或生物法處理，將其先從污水中分離出來(lái)。根據(jù)調(diào)查，目前一般醫(yī)院中使用的放射性同位素均系半衰期較短者，而且污水量較少，故通常采用儲(chǔ)存法處理。