·幾種常用地埋式污水一體化設(shè)備工藝的比較
 

　　一、概述
 

　　地埋式污水一體化設(shè)備工藝目前已相當(dāng)成熟，其核心技術(shù)為活性污泥fa和shengwu膜fa，對活性污泥fa(或shengwu膜fa)的改進(jìn)及發(fā)展形成了各種不同的地埋式污水一體化設(shè)備工藝，傳統(tǒng)的活性污泥fa處理工藝在中xiao型地埋式污水一體化設(shè)備已較少使用。根據(jù)污水的水量、水質(zhì)和出水要求及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，選用合理的污水處理工藝，對污水處理的正常運(yùn)行、處理費(fèi)用具有決定性的作用。
 

　　本文主要對地埋式污水幾種常用的處理工藝作簡單介紹，包括氧化溝、序批式活性污泥fa(SBR)、shengwu接觸氧化fa、曝氣shengwu濾池(BAF)、A-0工藝、膜shengwu反應(yīng)器(MBR)等。
 

　　二、 中xiao型地埋式污水一體化設(shè)備工藝簡介
 

　　典型的地埋式污水一體化設(shè)備完整工藝如下：
 

　　污水——前處理 —— 生化fa—— 二沉池——消毒—— 出水
 

　　| |
 

　　——-——污泥處理系統(tǒng)--
 

　　前處理也稱為預(yù)處理技術(shù)，常用的有格柵或格網(wǎng)、調(diào)節(jié)池、沉砂池、初沉池等。
 

　　由于地埋式污水一體化設(shè)備的核心是生化部分，因此我們稱污水處理工藝是特指這部分，如接觸氧化fa、SBRfa、A/Ofa等。用生化fa(包括厭氧和好氧)處理地埋式污水在目前是、zui適用的污水處理工藝，根據(jù)地埋式污水的水量、水質(zhì)及現(xiàn)場的條件而選擇不同的污水處理工藝對投資及運(yùn)行成本具有決定性的影響。下面就目前常用的地埋式污水一體化設(shè)備工藝作一簡介。
 

　　1、氧化溝工藝
 

　　氧化溝是活性污泥fa的一種變形，其池體狹長，故稱為氧化溝。氧化溝有多種構(gòu)造型式，典型的有：A：卡羅塞式；B：奧巴爾型；C：交替工作式氧化溝；D：曝氣—沉淀一體化氧化溝
 

　　氧化溝技術(shù)已廣泛應(yīng)用于da中型城市污水處理廠，其規(guī)模從每日幾百立方米至幾萬立方米，工藝日趨完善，其構(gòu)造型式也越來越多。其主要特點(diǎn)是：進(jìn)出水裝置簡單；污水的流態(tài)可看成是*混合式，由于池體狹長，又類似于推流式；BOD負(fù)荷低，處理水質(zhì)良好；污泥產(chǎn)率低，排泥量少；污泥齡長，具有脫氮的功能。
 

　　設(shè)計(jì)要點(diǎn)：混合液懸浮固體濃度5000mg/l；shengwu固體平均停留時間，去除BOD5時，取5~8天，當(dāng)要求硝化反應(yīng)時取10~30天；水力停留時間為20、24、36、48h，根據(jù)對處理水水質(zhì)要求而定；BOD—SS負(fù)荷(Ns)為0.03~0.07kgBOD/(kgMLSS.d)；BOD容積負(fù)荷(Nv)為0.1~0.2 kgBOD/(m3.d)；污泥回流比為50~150%；混合液在渠內(nèi)的流速為0.4~0.5m/s；溝底流速為0.3 m/s。
 

　　但氧化溝工藝與SBR和普通活性污泥工藝比較，能耗高，且占地面積較da。
 

　　2、A/Ofa
 

　　即厭氧—好氧污水處理工藝，流程如下：
 

　　shengwu接觸氧化fa是一種介于活性污泥fa與shengwu濾池之間的shengwu膜fa工藝，其特點(diǎn)是在池內(nèi)設(shè)置填料，池底曝氣對污水進(jìn)行充氧，并使池體內(nèi)污水處于流動狀態(tài)，以保證污水與污水中的填料充分接觸，避免shengwu接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。
 

　　該fa中微shengwu所需氧由鼓風(fēng)曝氣供給，shengwu膜生長至一定厚度后，填料壁的微shengwu會因缺氧而進(jìn)行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成shengwu膜的脫落，并促進(jìn)新shengwu膜的生長，此時，脫落的shengwu膜將隨出水流出池外。shengwu接觸氧化fa具有以下特點(diǎn)：
 

　　1、由于填料比表面積da，池內(nèi)充氧條件良好，池內(nèi)單位容積的shengwu固體量較高，因此，shengwu接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷；
 

　　2、由于shengwu接觸氧化池內(nèi)shengwu固體量多，水流*混合，故對水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；
 

　　3、剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理簡便。
 

　　特點(diǎn) shengwu接觸氧化fa具有shengwu膜fa的基本特點(diǎn)，但又與一般shengwu膜fa不盡相同。一是供微shengwu棲附的填料全部浸在廢水中，所以shengwu接觸氧化池又稱淹沒式濾池。二是采用機(jī)械設(shè)備向廢水中充氧，而不同于一般shengwu濾池靠自然通風(fēng)供氧，相當(dāng)于在曝氣池中添加供微shengwu棲附的填料，也可稱為曝氣循環(huán)型濾池或接觸曝氣池。三是池內(nèi)廢水中還存在約 2～5%的懸浮狀態(tài)活性污泥，對廢水也起凈化作用。因此shengwu接觸氧化fa是一種具有活性污泥fa特點(diǎn)的shengwu膜fa，兼有shengwu膜fa和活性污泥fa的優(yōu)點(diǎn)。
 

　　shengwu接觸氧化fa凈化廢水的基本原理與一般shengwu膜fa相同，就是以shengwu膜吸附廢水中的有機(jī)物，在有氧的條件下，有機(jī)物由微shengwu氧化分解，廢水得到凈化。
 

　　shengwu接觸氧化池內(nèi)的shengwu膜由菌膠團(tuán)、絲狀菌、真菌、原生動物和后生動物組成。在活性污泥fa中，絲狀菌常常是影響正常shengwu凈化作用的因素；而在shengwu接觸氧化池中，絲狀菌在填料空隙間呈立體結(jié)構(gòu)，dada增加了shengwu相與廢水的接觸表面，同時因?yàn)榻z狀菌對多數(shù)有機(jī)物具有較強(qiáng)的氧化能力，對水質(zhì)負(fù)荷變化有較da的適應(yīng)性，所以是提高凈化能力的有力因素。
 

　　處理裝置 按結(jié)構(gòu)分為分流式和直接式兩類，其結(jié)構(gòu)如圖shengwu接觸氧化池所示
 

　　分流式的曝氣裝置在池的一側(cè)填料裝在另一側(cè)依靠泵或空氣的提升作用，使水流在填料層內(nèi)循環(huán)，給填料上的shengwu膜供氧。此fa的優(yōu)點(diǎn)是廢水在隔間充氧，氧的供應(yīng)充分，對shengwu膜生長有利。缺點(diǎn)是氧的利用率較低，動力消耗較da；因?yàn)樗_刷作用較xiao，老化的shengwu膜不易脫落新陳代謝周期較長shengwu膜活性較xiao；同時還會因shengwu膜不易脫落而引起填料堵塞。
 

　　直接式是在氧化池填料底部直接鼓風(fēng)曝氣。shengwu膜直接受到上升氣流的強(qiáng)烈擾動，更新較快，保持較高的活性；同時在進(jìn)水負(fù)荷穩(wěn)定的情況下，shengwu膜能維持一定的厚度，不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。一般shengwu膜厚度控制在1毫米左右為宜。
 

　　選用適當(dāng)?shù)奶盍弦栽黾觭hengwu膜與廢水的接觸表面積是提高shengwu膜凈化廢水能力的重要措施。一般采用蜂窩狀填料。蜂窩狀填料的比表面積如：
 

　　蜂窩狀填料孔徑須根據(jù)廢水水質(zhì)(BOD□即五日生化需氧量、懸浮物等的濃度)、BOD負(fù)荷、充氧條件等因素進(jìn)行選擇。在一般情況下BOD□濃度為100～300毫克/升，孔徑可選用32毫米；BOD□為50～100毫克/升可選用15～20毫米；如在50毫克/升以下，可選用10～15毫米孔徑的填料。
 

　　填料要質(zhì)量輕，強(qiáng)度好，抗氧化腐蝕性強(qiáng)，不帶來新的毒害。目前采用較多的有玻璃布、塑料等蜂窩狀填料，此外，也可采用繩索、合成纖維、沸石、焦炭等作填料。填料型式有蜂窩狀、網(wǎng)狀、斜波紋板等。
 

　　shengwu接觸氧化fa的 BOD負(fù)荷與廢水的基質(zhì)濃度有關(guān)，對低BOD濃度(50～300毫克/升)廢水每日每立方米的填料采用2～5千克(BOD□)，廢水停留時間為0.5～1.5xiao時，氧化池內(nèi)耗氧量約1～3毫克/升。由于氧化池內(nèi)shengwu量較da，處理負(fù)荷高，可控制溶解氧量較高，一般要求氧化池出水中剩余溶解氧為2～3毫克/升。
 

　　為了節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，并提高污水的可生化性，在shengwu接觸氧化池前加厭氧水解調(diào)節(jié)池，將厭氧工藝控制在水解酸化階段，旨在利用厭氧條件下多種產(chǎn)酸菌的胞外酶分解水中長鏈有機(jī)物，產(chǎn)生有機(jī)酸、醇等，廢水中的有機(jī)物水解酸化后，可生化性得到了提高，利于發(fā)揮后續(xù)好氧工藝的shengwu降解性能，使整個工藝能節(jié)能運(yùn)行并使出水優(yōu)良。
 

　　設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
 

　　A：厭氧水解池采用上升流式厭氧污泥床反應(yīng)器的形式，設(shè)計(jì)水力停留時間為2~4xiao時。
 

　　厭氧池下部為污泥床區(qū)，污泥床厚度通?？刂圃?~1.2M之間，進(jìn)水系統(tǒng)可采用脈沖進(jìn)水中阻力布水系統(tǒng)，底部設(shè)布水溝，保留污泥不沉積底部，呈懸浮狀態(tài)。
 

　　污泥床平均濃度為30~35g/l則污泥負(fù)荷為0.35~0.30kgCODcr/kg(ss).d。
 

　　B：shengwu接觸氧化工藝是介于活性污泥fa與shengwu膜fa之間的一種污水處理工藝。池內(nèi)設(shè)有填料，微shengwu一部分以shengwu膜的形式固著于填料表面，一部分則以絮狀懸浮生長于水中，因此它兼有活性污泥fa與shengwu濾池的特點(diǎn)。曝氣系統(tǒng)可采用鼓風(fēng)或射流曝氧增氧系統(tǒng)(設(shè)計(jì)時必須考慮投資及運(yùn)行成本)。為培養(yǎng)微shengwu的不同的優(yōu)勢菌種，將接觸氧化池分為兩格是行之有效的。*格有效水力停留時間為2.5xiao時，有機(jī)負(fù)荷為1.15kgBOD5/m3.d。第二格有效水力停留時間為1.5xiao時，有機(jī)負(fù)荷0.768kgBOD5/m3.d。
 

　　A/Ofa優(yōu)點(diǎn)在于：
 

　?、袤w積負(fù)荷高，停留時間短，節(jié)約占地面積；
 

　?、趕hengwu活性高；
 

　?、塾休^高的微shengwu濃度；
 

　?、芪勰喈a(chǎn)量低；
 

　?、莩鏊|(zhì)好且穩(wěn)定；
 

　?、迍恿ο牡?；
 

　?、卟划a(chǎn)生污泥膨脹；
 

　?、鄴炷し奖悖砷g歇運(yùn)行；
 

　?、峁に囘\(yùn)行簡單，操作方便，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。
 

　　目前存在的問題主要是池內(nèi)填料間的shengwu膜有時會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，尚待改進(jìn)。研究的方向是針對不同的進(jìn)水負(fù)荷控制曝氣強(qiáng)度，以消除堵塞；其次是研究合理的氧化池池型和形狀、尺寸和材質(zhì)合適的填料。
 

　　3、SBRfa
 

　　序批式活性污泥fa(SBR—Sequencing Batch Reactor)是早在1914年就由英國學(xué)者Ardern和Locket發(fā)明了的水處理工藝。70年代初，美國Natre Dame da學(xué)的R.Irvine 教授采用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模對SBR工藝進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，并于1980年在美國*(EPA)的資助下，在印第安那州的Culwer城改建并投產(chǎn)了世界上*個SBRfa污水處理廠。SBR工藝的過程是按時序來運(yùn)行的，一個操作過程分五個階段：進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、潷水、閑置。
 

　　由于SBR在運(yùn)行過程中，各階段的運(yùn)行時間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運(yùn)行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運(yùn)行功能要求等靈活變化。對于SBR反應(yīng)器來說，只是時序控制，無空間控制障礙，所以可以靈活控制。因此，SBR工藝發(fā)展速度極快，并衍生出許多種新型SBR處理工藝。
 

　　前處理——SBR反應(yīng)器 ——過濾——出水
 

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　　污泥處置
 

　　設(shè)計(jì)要點(diǎn)：理論上SBR反應(yīng)器的容積負(fù)荷有一個較在的范圍，為0.1~1.3 kgBOD5/m3.d，但為安全計(jì)，一般取低值，如0.1 kgBOD5/m3.d左右。zui高水位和zui低水位，zui高水位即反應(yīng)時的水位，zui低水位是指排放工序結(jié)束時的水位，zui低水位必須保證在排水在此水位時，沉淀污泥不隨上清液而流失。
 

　　SBR工藝的主要特點(diǎn)有：出水水質(zhì)較好；不產(chǎn)生污泥膨脹；除磷脫氮效果好。
 

　　其缺點(diǎn)是池容和設(shè)備利用率低，占地面積較da、運(yùn)行管理復(fù)雜，自控水平要求高。
 

　　4、曝氣shengwu濾池
 

　　曝氣shengwu濾池是 90 年代初興起的污水處理新工藝，已在歐美和日本等發(fā)達(dá)國家廣為流行。該工藝具有去除 SS 、 COD 、 BOD 、硝化、脫氮、除磷、去除 AOX (有害物質(zhì))的作用 其特點(diǎn)是集shengwu氧化和截留懸浮固體與一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池 ( 二沉池 ) ，其 容積負(fù)荷、水力負(fù)荷da，水力停留時間短，所需基建投資少，出水水質(zhì)好：運(yùn)行能耗低，運(yùn)行費(fèi)用省。
 

　　曝氣shengwu濾池，相當(dāng)于在曝氣池中添加供微shengwu棲附的填 (濾)料，在填料下鼓氣，是具有活性污泥特點(diǎn)的shengwu膜fa。曝氣shengwu濾池(BAF)70年代末起源于歐洲da陸，已發(fā)展為fa、英等國設(shè)備制造公司的技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)品。
 

　　BAF工藝的優(yōu)點(diǎn)：
 

　　1 、 總體投資省，包括機(jī)械設(shè)備、自控電氣系統(tǒng)、土建和征地費(fèi)；
 

　　2 、占地面積xiao，通常為常規(guī)處理工藝占地面積的80% ，廠區(qū)布置緊湊，美觀；
 

　　3 、處理出水質(zhì)量好，可達(dá)到中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)或地埋式雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；
 

　　4 、工藝流程短，氧的傳輸效率高，供氧動力消耗低，處理單位污水的電耗低；
 

　　5 、過濾速度高，處理負(fù)荷dada高于常規(guī)處理工藝；
 

　　缺點(diǎn)：曝氣shengwu濾池運(yùn)行維護(hù)較復(fù)雜，尤其是填料的反洗與更換，從而導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用也較高。
 

　　5、MBR工藝
 

　　膜-shengwu反應(yīng)器工藝(MBR工藝)是膜分離技術(shù)與shengwu技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)。它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和da分子有機(jī)物質(zhì)截留住，省掉二沉池?；钚晕勰酀舛纫虼薲ada提高，水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)可以分別控制，而難降解的物質(zhì)在反應(yīng)器中不斷反應(yīng)、降解。因此，膜-shengwu反應(yīng)器工藝通過膜分離技術(shù)dada強(qiáng)化了shengwu反應(yīng)器的功能。與傳統(tǒng)的shengwu處理方fa相比，具有生化效率高、抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、出水水質(zhì)穩(wěn)定、占地面積xiao、排泥周期長、易實(shí)現(xiàn)自動控制等優(yōu)點(diǎn)，是目前zui有前途的廢水處理新技術(shù)之一。
 

　　中空纖維膜組件置于MBR中，污水浸沒膜組件，通過自吸泵的抽吸，利用膜絲內(nèi)腔的抽吸負(fù)壓來運(yùn)行。膜組件材質(zhì)為聚乙烯。膜組件公稱孔徑為0.4 μm，是懸浮固體、膠體等的有效屏障；中空纖維膜絲較細(xì)，有較好的柔韌性，能保持較長的壽命，即使有膜絲破損的現(xiàn)象發(fā)生，由于膜絲內(nèi)徑僅為 270 μm，可被污泥迅速阻住，對處理水質(zhì)*沒有影響。
 

　　鼓風(fēng)機(jī)曝氣，在提供微shengwu生長所必須的溶解氧之外，還使上升的氣泡及其產(chǎn)生的紊動水流清洗膜絲表面，阻止污泥聚集，保持膜通量穩(wěn)定，設(shè)計(jì)氣水比為20∶1。 MBR中產(chǎn)生的剩余污泥由氣提泵定量提升至污泥濃縮池，污泥在其中濃縮，并使污泥減容，上清液回流至調(diào)節(jié)池，MBR出水由自吸泵抽送至回用水池。
 

　　前處理——反硝化池 ——MBR池——出水
 

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　　污泥處置
 

　　MBR的技術(shù)優(yōu)勢：
 

　　 出水水質(zhì)好
 

　　工藝參數(shù)易于控制，能實(shí)現(xiàn)HRT與SRT的*分離
 

　　 設(shè)備緊湊，省掉二沉池，占地少
 

　　 剩余污泥產(chǎn)量少
 

　　有利于增殖緩慢的硝化細(xì)菌的截留、生長和繁殖
 

　　克服了常規(guī)活性污泥fa中容易發(fā)生污泥膨脹的弊端
 

　　系統(tǒng)可采用PLC控制，易于實(shí)現(xiàn)全程自動化
 

　　MBR工藝的缺點(diǎn)：MBR工藝造價相對較高，為普通污水處理工藝的1.5-2.0倍。國產(chǎn)膜片質(zhì)量較差、使用時間較短，進(jìn)口膜片價格過高，運(yùn)行維護(hù)及更換費(fèi)用較高。
 

　　三、各種工藝之比較
 

　　為了降低投資和運(yùn)行成本，因地制宜地進(jìn)行工藝方案(主要是shengwu處理方案)比較是必要的。進(jìn)行多種工藝方案的比較，包括投資費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用、占地面積、出水水質(zhì)、后期管理等各方面進(jìn)行系統(tǒng)的比較，因地制宜的選擇適合的工藝。
 

　　1、 在地埋式污水中的應(yīng)用
 

　　隨著我國水處理工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)，近兩年A-O、BAF及MBR工藝應(yīng)用越來越廣，前些年氧化溝工藝的應(yīng)用較多，造價較低，適用于土地資源較豐富的地區(qū)。
 

　　2、 占地面積與總池容
 

　　氧化溝與SBR工藝占地面積較da，A-O、BAF工藝占地面積較xiao，MBR占地面積zuixiao(為普通工藝占地面積的60%)。
 

　　3、 投資費(fèi)用
 

　　相比較而言，氧化溝、SBR投資費(fèi)用zui低，A-O較低，MBR和曝氣shengwu濾池造價相對較高，BAF較普通工藝高出25%左右，MBR根據(jù)膜的不同，價格相差較da(采用國產(chǎn)膜，總投資較普通工藝高出40%左右，進(jìn)口膜則要高80%)。
 

　　4、 運(yùn)行成本及管理
 

　　SBR自動化程度要求較高；氧化溝自動化程度較低；BAF反洗等很難實(shí)現(xiàn)自動化操作，需人工操作，則人工費(fèi)較高；若不考慮折舊費(fèi)，單從人工費(fèi)、電費(fèi)、藥劑費(fèi)來考慮每日運(yùn)行費(fèi)用，MBRzui低，為0.35元/d左右，BAF、A-O在0.50元/d左右；若考慮折舊費(fèi)，考慮到MBR和BAF維護(hù)及更換費(fèi)用較高，則其運(yùn)行費(fèi)用比A-O要高。
 

　　5、 出水水質(zhì)
 

　　MBR 、BAF、A-O工藝出水水質(zhì)較好，可滿足回用標(biāo)準(zhǔn)，耐沖擊負(fù)荷較高，運(yùn)行穩(wěn)定。
 

　　四、結(jié)論
 

　　每項(xiàng)工藝技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)、適用條件和不足之處，不可能以一種工藝代替其他一切工藝，因此，要根據(jù)現(xiàn)場情況做出適宜的選擇。根據(jù)甲方提供的相關(guān)資料，在可利用面積較少的前提下，不推薦使用氧化溝和SBR工藝。
 

　　同時，為了降低投資和運(yùn)行成本，確保出水水質(zhì)，根據(jù)技術(shù)上合理，經(jīng)濟(jì)上合算，管理方便，運(yùn)行可靠且有利于近、遠(yuǎn)期結(jié)合的原則，進(jìn)行工藝方案的優(yōu)化抉擇。
 

　　因此，考慮到占地面積、投資及運(yùn)行費(fèi)用等，我方推薦使用A-O工藝。
 

　　濰坊宇航環(huán)保設(shè)備有限公司
 

　　污水含有da量的漂浮物和懸浮物質(zhì)，其中包括無機(jī)性和有機(jī)性兩類。
 

　　人類地埋式過程中產(chǎn)生的污水，是水體的主要污染源之一。主要是糞便和洗滌污水。城市每人每日排出的地埋式污水量為150—400L，其量與地埋式水平有密切關(guān)系。地埋式污水中含有da量有機(jī)物，如纖維素、淀粉、糖類和脂肪蛋白質(zhì)等；也常含youbing原菌、病毒和寄生蟲卵；無機(jī)鹽類的氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽和鈉、鉀、鈣、鎂等?？偟奶攸c(diǎn)是含氮、含硫和含磷高,在厭氧細(xì)菌作用下，易生惡臭物質(zhì)。人們應(yīng)該保護(hù)水資源.
 

　　工業(yè)廢水造成的污染主要有：有機(jī)需氧物質(zhì)污染，化學(xué)毒物污染，無機(jī)固體懸浮物污染，重金屬污染，酸污染，堿污染，植物營養(yǎng)物質(zhì)污染，熱污染，病原體污染等。許多污染物有顏色、臭味或易生泡沫，因此工業(yè)廢水常呈現(xiàn)使人厭惡的外觀。各種工業(yè)廢水的污染特征和廢水中的主要污染物列表如下。