一體化生活污水處理設施設備

【有機污水處理工藝技術特點】
1、無需曝氣，節省用電。理論上講，好氧曝氣去除1kgBOD需要耗電1.67kWh,而通過厭氧處理，可以節約電耗80%。
2、產生有價值的能源——沼氣。理論上講，厭氧降解1kgCOD可以產生0.4～0.5m3沼氣，每m3沼氣的燃燒熱值大約為23000～27000kJ/ m3,如用于發電，1立方米沼氣可發電1.50～1.80度。
3、產生污泥量少，顆粒污泥同時是有價值的接種產品。通常好氧去除1kgBOD產生0.4kg很難處理的好氧污泥;而厭氧去除1kgCOD只產生0.05kg左右的厭氧污泥，而且無需處理，可以作為有價值的種泥商品。
4、由于合成新生細胞少，合成細胞所需的氮、磷營養鹽也少。好氧反應對氮、磷的需求比例是：BOD:N:P=100:5:1,而厭氧反應對應的比例為：BOD:N:P=300:5:1。
5、處理容積負荷高，占地小。
6、抗沖擊負荷性強。
7、一般好氧法處理氨氮大約在30%左右，而好氧與厭氧結合氨氮的處理能力可以達到80%左右。
雖然厭氧在處理高濃度有機廢水方面具有較大優勢,但是它同時也存在一定的缺點,如運行啟動時間較長,需要較高的管理水平,容易產生臭味，特別是對于規模較小的工業處理工程更是如此。但是在厭氧反應中可以放棄反應時間長、控制條件要求高的甲烷發酵階段，將反應控制在酸化階段，這樣較之全過程的厭氧反應具有以下優點：
(1)由于反應控制在水解、酸化階段反應迅速，故水解池體積小;
(2)不需要收集產生的沼氣，簡化了結構，降低了造價，便于維護;
(3)對于污泥的降解功能*和消化池一樣，產生的剩余污泥量少。
(4)油脂分子在水解酶作用下生成甘油與脂肪酸，大分子有機物被分解為小分子物質，經水解反應后廢水中的溶解性COD增加，可生化性提高，有利于微生物對基質的攝取，在微生物的代謝過程中減少了一個重要環節，這將加速有機物的降解，為后續生物處理創造更為有利的條件。

厭氧生物處理是在厭氧條件下,形成了厭氧微生物所需要的營養條件和環境條件,利用這類微生物分解廢水中的有機物并產生甲烷和二氧化碳的過程。 高分子有機物的厭氧降解過程可以被分為四個階段：水解階段、發酵(或酸化)階段、產乙酸階段和產甲烷階段。
(1)水解階段 水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。
(2)發酵(或酸化)階段 發酵可定義為有機物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程，
在此過程中溶解性有機物被轉化為以揮發性脂肪酸為主的末端產物，因此這一過程也稱為酸化。
(3)產乙酸階段 在產氫產乙酸菌的作用下，上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。
(4)甲烷階段 這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。

有機污水處理工藝技術特點與應用
在生物處理中，廢水中的有機物作為微生物的營養源被微生物利用，終分解為穩定的無機物或合成細胞物質而以污泥物態由水中分離，從而使廢水得到凈化。在好氧處理工藝中，微生物通過利用氧氣將有機污染物氧化為CO2和微生物的細胞物質(污泥)。隨著氧化分解過程，大量能量被釋放，用于微生物降解有機物轉化為細胞物質，即好氧污泥;而厭氧處理工藝則是在無氧的條件下，大多數有機污染物的能量轉化為甲烷的形式，結果只有很少部分用于合成細胞物質，而產生的沼氣可作為熱能被再利用。因此從生物反應的原理上，顯而易見，厭氧處理存在很大的優勢。
整個厭氧過程分為水解、發酵、產乙酸產氫階段、產甲烷階段。
1.水解階段
高分子有機物因相對分子量巨大，不能透過細胞膜，因此不可能為細菌直接利用。因此它們在*階段被細菌胞外酶分解為小分子。例如纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，淀粉被*分解麥芽糖和葡萄糖，蛋白質被蛋白酶分解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解于水并透過細胞膜為細菌所利用。

一般厭氧發酵過程可分為四個階段，即水解階段、酸化階段、酸衰退階段和甲烷化階段。而在水解酸化池中把反應過程控制在水解與酸化兩個階段。在水解階段，可使固體有機物質降解為溶解性物質，大分子有機物質降解為小分子物質。在產酸階段，碳水化合物等有機物降解為有機酸，主要是乙酸、丁酸和丙酸等。水解和酸化反應進行得相對較快，一般難于將它們分開，此階段的主要微生物是水解—酸化細菌。
廢水經過水解酸化池后可以提高其可生化性，降低污水的pH值，減少污泥產量，為后續好氧生物處理創造了有利條件。因此，設置水解酸化池可以提高整個系統對有機物和懸浮物的去除效果，減輕好氧系統的有機負荷，使整個系統的能耗相比于單獨使用好氧系統大為降低。
一體化生活污水處理設施設備水解酸化池的處理效果增強措施：
a、水解酸化池底部安裝有大阻力布水系統，利用二沉池的回流污泥攪動水解酸化池底部的污泥，使其處于懸浮狀態并且與進入的廢水充分混合，從而提高了水解酸化池的處理效果，減輕后續好氧處理的負荷。二沉池的污泥回流水解酸化池，可以增加水解酸化池內的污泥濃度、提高處理效果，同時使污泥得到消化，減少了剩余污泥的排放量、降低污泥處理費用，從而減少了運行費用。
b、在水解酸化池內安裝彈性填料，對攪動的廢水進行水力切割，使懸浮狀態的污泥與水充分混合。為水解酸化菌的生長提供有利條件。
c、水解酸化池底部還裝有排泥管道系統，是由UASB厭氧反應器排泥系統改進而成，可以保證水解酸化池*穩定的運行。

水解酸化工藝與單獨的厭氧或好氧工藝相比,具有以下特點:
1. 由于在厭氧階段可大幅度地去除廢水中懸浮物或有機物, 其后續好氧處理工藝的污泥量可得到有效地減少, 從而設備容積也可縮小。有報道, 在實踐中, 厭氧- 好氧工藝的總容積不到單獨好氧工藝的一半;
2. 厭氧工藝的產泥量遠低于好氧工藝(僅為好氧工藝的1/ 10～1/ 6) ,并已高度礦化,易于處理。同時其后續的好氧處理所產生的剩余污泥必要時可回流至厭氧段, 以增加厭氧段的污泥濃度同時減少污泥的處理量;
3. 厭氧工藝可對進水負荷的變化起緩沖作用,從而為好氧處理創造較為穩定的進水條件;
4. 厭氧處理運行費用低, 且其對廢水中有機物的去除亦可節省好氧段的需氧量, 從而節省整體工藝的運行費用;
5. 重要的是當將厭氧控制在水解酸化階段時, 可為好氧工藝提供優良的進水水質(即提高廢水的可生化性) 條件,提高好氧處理的效能,同時可利用產酸菌種類多、生長快及對環境條件適應性強的特點,以利于運行條件的控制和縮小處理設施的容積。

活性炭纖維的特殊功能及使用注意事項
隨著工業化生產的發展和城市人口的增加,都市區內的生活廢水處理量已越來越大,在廢水中特別是過濾與分離工業廢水中的有機污染物有大量增加的趨勢,并且化工、冶金、煉焦、輕工等產業中的廢水為主要的污染源,其含有的有毒物和有害物已在對生態環境構成威脅。ACF適用于各種有機廢水的處理,可對含氯廢水,制藥廠廢水,*廢水,有機染料廢水,四苯廢水,已內酰胺廢水,二甲基乙酰胺和異丁醇廢水進行處理。其吸附能力比粉末活性炭的吸附能力高得多,尤其適用于高平衡濃度時,每克ACF的吸附量為粉末活性炭的近3倍,在升高溫度后,其吸附能力更高。用劍麻基ACF可有效的去除水中的各種有機染料如亞甲基蘭、結晶紫、鉻蘭黑R等,其去除率高達*,含釔的確良瀝青基ACF可有效的吸附酸性染料如酸性蘭9、酸性蘭74、酸性橙10、酸性橙51等,也用于直接染料如直接蘭19、直接黃11、直接黃50及堿性染料堿性棕1、堿性青紫3等。對煉油廢水和處理結果表明,用ACF處理煉油廢水其對濁度的有效凈化率為*,揮發酚為*,COD為88·3%,油98·4%,并對二氧化硫、二氧化碳、堿度和總磷酸鹽均有凈化作用,對高濃度和成分復雜的頁巖油干餾廢水的處理后COD可達低于2 000 mg/

SBR工藝采用間歇進水、間歇排水，SBR反應池有一定的調節功能，可以在一定程度上起到均衡水質、水量的作用。通過供氣系統、攪拌系統的設計，自動控制方式的設計，閑置期時間的選擇，可以將SBR工藝與調節、水解酸化工藝結合起來，使三者合建在一起，從而節約投資與運行管理費用。
在進水期采用水下攪拌器進行攪拌，進水電動閥的關閉采用液位控制，根據水解酸化需要的時間確定開始曝氣時刻，將調節、水解酸化工藝與SBR工藝有機的結合在一起。反應池進水開始作為閑置期的結束則可以使整個系統能正常運行。具體操作方式如下所述：
進水開始既為閑置結束，通過上一組SBR池進水結束時間來控制；
進水結束通過液位控制，整個進水時間可能是變化的。
水解酸化時間由進水開始至曝氣反應開始，包括進水期，這段時間可以根據水量的變化情況與需要的水解酸化時間來確定，不小于在小流量下充滿SBR反應池所需的時間。
曝氣反應開始既為水解酸化攪拌結束，曝氣反應時間可根據計算得出。
沉淀時間根據污泥沉降性能及混合液污泥濃度決定，它的開始即為曝氣反應的結束。

發酵(或酸化)階段
在這一階段，上述小分子的化合物在發酵細菌(即酸化菌)的細胞內轉化為更為簡單的化合物并分泌到細胞外。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸(簡寫為VFA)、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。與此同時，酸化細菌也利用部分物質合成新的細胞物質，因此未經酸化廢水厭氧處理時會產生更多的剩余污泥。酸化菌對pH有很大的容忍性，產酸可在pH到4的條件下進行，產甲烷菌則有它自己的pH：6.5～7.5，超出這個范圍則轉化速度將減慢。
產乙酸產氫階段
在此階段，上一階段的產物被進一步降解為乙酸(又稱醋酸)、氫和二氧化碳，這是終產甲烷反應的反應底物。
4.產甲烷階段(高的階段)
產甲烷菌是一種嚴格的厭氧微生物，與其它厭氧菌比較，其氧化還原電位非常低(<-330mV)。

酸化池中的反應是厭氧反應中的一段。 厭氧池是指沒有溶解氧，也沒有硝酸鹽的反應池。缺氧池是指沒有溶解氧但有硝酸鹽的反應池。
酸化池---水解、酸化、產乙酸，限制甲烷化，有pH值降低現象。工藝簡單，易控制操作，可去除部分COD。目的提高可生化性; 厭氧池---水解、酸化、產乙酸、甲烷化同步進行。需要調節pH，不易操作控制，去除大部分COD。目的是去除COD。
缺氧池---有水解反應，在脫氮工藝中，其pH值升高。在脫氮工藝中，主要起反硝化去除硝態氮的作用，同時去除部分BOD。也有水解反應提高可生化性的作用。
水解酸化池內部可以不設曝氣裝置，控制停留時間再水解、酸化階段，不出現厭氧產氣階段，前兩個階段的COD去除率不是很高，因為他的目的只是將大分子的變成小分子有機物，一般去除率在20%左右，產氣階段的COD去除率一般在40%左右，但這是產生的硫化氫氣體要進行除臭處理，且達到產氣階段的停留時間要較前兩階段長，也就是要出現厭氧狀態。缺缺氧池內要設置曝氣裝置，控制溶解氧在0.3-0.8mg/l，利用兼氧微生物及生物膜來降解廢水中的有機物，接觸氧化池內的曝氣器要慎重選擇，既要保證供氧量，又要確保有利于生物膜的脫落、更新。一般不選用微孔曝氣器作為池底的曝氣器。