一體化微動力污水處理系統

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一、好氧反硝化
近年來，好氧反硝化現象不斷被發現和報道，逐漸受到人們的關注。一些好氧反硝化菌已經被分離出來，有些可以同時進行好氧反硝化和異養硝化。這樣就可以在同一個反應器中實現真正意義上的同步硝化反硝化，簡化了工藝流程，節省了能量。
好氧反硝化脫氮能力隨混合液溶解氧濃度的提高而降低。硝化反應速率隨著溶解氧濃度的降低而下降;反硝化反應速率隨著溶解氧濃度的降低而上升。
在反硝化過程中會產生N2O，是一種溫室氣體，產生新的污染，其相關機制研究還不夠深入，許多工藝仍在實驗室階段，需要進一步研究才能有效地應用于實際工程中。另外，還有諸如全程自養脫氮工藝、同步硝化反硝化等工藝仍處在試驗研究階段，都有很好的應用前景。
A2/O-MBR及其改進工藝
雖然A2/O工藝具有良好的脫氮除磷效果，但其脫氮效率很難進一步提高。為此，Adam等一批學者提出了將A2/O與MBR相結合(A2/O-MBR工藝)的污水處理方式，不僅出水水質效果好、污染物指標去除率高，而且實現了HRT與SRT之間相互獨立，很好地解決了傳統活性污泥法同步脫氮除磷時兩者所需污泥齡不同的矛盾。如：北京市某污水處理廠(8萬噸/日)由A2/O升級改造至A2/O-MBR工藝，改造后出水水質由國標一級A標準提高到北京市地標B標準，主要指標滿足地表IV類水體標準。在升級改造過程中，該廠表現出諸多亮點，如占地面積小、污水處理無間斷、擴建不擴地、節能型MBR技術、紫外加臭氧氧化技術等。
為提高A2/O工藝的脫氮除磷能力，可在一級A提標改造的基礎上進一步形成倒置A2/O-MBR和A2/O-A-MBR等組合工藝。研究的倒置A2/O-MBR中試表明，該系統具有高效的生物除磷效果，主要由于倒置A2/O段理想的釋磷環境和MBR段膜分離對膠體形態磷的截留作用；董良飛等在A2/O基礎上開展了A2/O-A-MBR工藝處理低碳源城市污水的中試研究，經過60天的調試運行，出水已基本達到地表水IV類的回用要求，進一步提高了脫氮除磷的水平。
除有機物
活性炭能有效地除去二級處理出水中的大部分有機污染物。一些三級處理廠的粉末活性炭接觸吸附裝置(或粒狀活性炭過濾吸附裝置)去除化學需氧量(COD)和總有機碳(TOC)的代表性的效率為70～80%，每公斤活性炭吸附容量為0.25～0.87公斤COD,具體吸附容量是由進水的有機物濃度和所要求的出水有機物濃度決定的。在任何情況下，活性炭的實際吸附容量比按吸附等溫線試驗測定的吸附容量大得多。這主要是在活性炭上還有生物吸附和氧化作用所致(見廢水活性炭處理法)。
臭氧氧化法和活性炭吸附法配合使用，往往能更有效地去除有機物并可延長活性炭的使用壽命。臭氧能將有機物氧化降解，減輕活性炭的負荷，還能將一些難以生物降解的大分子有機物分解為易于生物降解的小分子有機物，而便于被活性炭吸附和生物降解。臭氧氧化的廢水流經活性炭濾池時因含有較多的氧氣而會增強活性炭的生物活性，提高生物氧化能力。
地埋式一體化污水處理設備的基坑 
1、根據型號的大小，必須進行放坡，放坡大小根據土質情況及產品頂部以上的覆土厚度，放坡角度為30°-50°。無地下水時，對基礎進行夯實、鋪砂，根據示意圖及要求進行基礎處理。 
2、挖槽深度及污水管道相連接的進出水口標高，在計算標高時，要預留槽底200mm鋪砂尺寸；挖出的土堆放在距槽坑四周5米以外，防止土的側壓造成塌方，另外也給吊裝預留工作場地。 
3、遇有地下水時應首先對地下水排除，根據示意圖尺寸及要求進行基礎處理，基層夯實，后進行鋪砂。鋪砂200mm并找平，砂內不允許有尖角、石塊等雜物。在遇有地下水為較高的地區，可采用提高降水挖槽，也可采用明降水挖槽。 
4、采用明降水挖槽時，必須做好施工前的準備工作。具體作法如下：坑槽挖好后，如遇坑槽內有泥漿，應再挖深20-30cm，將深坑槽內的水抽凈后鋪設干性混凝土，使之找平，確保產品安裝后沉降*。 

一體化微動力污水處理系統
工藝簡介
1、排水管網的污水經格柵攔截較大的顆粒物和漂浮物后，經化糞池提升至初沉池，沉淀較大顆粒物等。
2、生物接觸氧化法即在反應器內放置填料，以生物填料為載體經過充氧的廢水與長滿生物膜的填料接觸，在生物膜的作用下，廢水得到凈化。其工作原理和優點如下：
（1）、原理：
生物接觸氧化法在運行初期，少量的細菌附著于填料表面，由于細菌的繁殖逐漸形成很薄的生物膜。在溶解氧和食物都充足的條件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐漸增厚。微生物將污水中的污染物質轉化為微生物細胞及CO2、H2O、H2S、N2、CH4等多種物質，溶解氧和污水中的有機物憑借擴散作用,為微生物所利用。當生物膜達到一定厚度時，氧已經無法向生物膜內層擴散。好氧菌死亡脫落，而兼性菌、厭氧菌在內層開始繁殖，形成厭氧層，利用死亡的好氧菌為基質，并在此基礎上不斷發展厭氧菌。經過一段時間后在數量上開始下降，加上代謝氣體產物的逸出，使內層生物膜大塊脫落。在生物膜已脫落的填料表面上，新的生物膜又重新發展起來。在接觸氧化池內，由于填料表面積較大，所以生物膜發展的每一個階段都是同時存在的，使去除有機物的能力穩定在一定的水平上。生物膜在池內呈立體結構，對保持穩定的處理能力有利。
（2）、優點：
體積負荷高，處理時間短，節約占地面積，生物接觸氧化法的體積負荷zui高可達3?6kgBOD(m3.d),與活性污泥法比較，體積負荷可高5倍。 
生物活性高、曝氣管設在填料下，不僅供氧充分。而且對生物膜起到了攪拌作用，加速了生物膜的更新，使生物膜活性提高。其好氧速率比活性污泥法高1.8倍。 
有較高的微生物濃度，一般活性污泥濃度為2?3g/l而接觸氧化池中絕大多數微生物附著在填料上，單位體積內水中和填料上的微生物濃度可達10?20g/l，由于微生物濃度高，有利于提高容積負荷。 
污泥產量低，不需污泥回流，與活性污泥法相比，接觸氧化法的體積負荷高，但污泥產量不僅不高，反而有所降低。由于微生物附著在填料上形成生物膜，生物膜的脫落和增長可以自動保持平衡，所以不需回流污泥，給管理帶來方便。 
出水水質好而穩定，在進水短期內突然變化時，出水水質受影響很小。出水外觀清澈透明，如再加砂濾處理。可作中水回用。 
除氮
生物硝化－反硝化法：是好氧生物處理過程和厭氧生物處理過程串聯工作的系統。污水中的含氮有機物首先經需氧生物處理轉化為硝酸鹽，隨后再經厭氧生物處理將硝酸鹽還原為氮氣析出而被去除。有多種處理流程，如三級串聯的活性污泥法處理系統，其中*級用于氧化碳水化合物,第二級用于氧化含氮有機物,而第三級是使第二級產生的硝酸鹽在厭氧條件下還原析出氮氣。在所有的處理流程中，都是向厭氧系統中投加一些補充的需氧源（如甲醇），以使反硝化所需的反應時間縮短而切合實用。
物理－化學法：有三種方法，即吹脫法、折點氯化法和選擇性離子交換法。①吹脫法：使污水的銨離子在高pH值的條件下大部轉變成氨氣：
NH4++OH-=NH3↑+H2O
在溫度25℃和pH值為7、9、11的條件下，溶液中NH4+與NH3的分配比分別為180、1.8和0.018,因此吹脫法除氮適宜的pH值在11左右。將污水調到這樣高的pH值以后送入吹脫塔中，自上而下噴灑流動，與向上流動的空氣逆流接觸而將氨氣吹出。吹脫法的除氮效率主要受到溫度的影響。如在氣溫為20℃和10℃時，除氮率分別為95%和75%。②折點氯化法：見水的消毒。③選擇性離子交換法：是以沸石（特別是斜發沸石）對銨離子比對鈣、鎂和鈉等離子有優先交換吸附的性能為基礎來去除氨氮的。將斜發沸石破碎篩分成20～50目的顆粒，填裝于濾池中。廢水大約以每小時10倍濾床體積的濾速流經沸石濾池。大約流過200倍濾床體積的正常濃度的城市污水以后,濾出水中會出現氨氮。此時便需要用濃食鹽水溶液對沸石濾床進行再生。用過的濃食鹽溶液可通過吹脫等方法脫氨，然后重復使用。
溶解氧
對好氧生物反應來說，保持混合液中一定濃度的溶解氧至關重要。當環境中的溶解氧高于0.3mg/l時，兼性菌和好氧菌都進行好氧呼吸;當溶解氧低于0.2-0.3mg/l接近于零時，兼性菌則轉入厭氧呼吸，絕大部分好氧菌基本停止呼吸，而有部分好氧菌(多數為絲狀菌)還可能生長良好，在系統中占據優勢后常導致污泥膨脹。一般的，曝氣池出口處的溶解氧以保持2mg/l左右為宜，過高則增加能耗，經濟上不合算。
在所有影響因素中，基質類因素和pH值決定于進水水質，對這些因素的控制，主要靠日常的監測和有關條例、法規的嚴格執行。對一般城市污水而言，這些因素大都不會構成太大的影響，各參數基本能維持在適當范圍內。溫度的變化與氣候有關，對于萬噸級的城市污水處理廠，特別是采用活性污泥工藝時，對溫度的控制難以實施，在經濟上和工程上都不是十分可行的。因此，一般是通過設計參數的適當選取來滿足不同溫度變化的處理要求，以達到處理目標。
三級處理(深度處理)
三級處理是對水的深度處理，是繼二級處理以后的廢水處理過程，是污水高處理措施。現在的我國的污水處理廠投入實際應用的并不多。它將經過二級處理的水進行脫氮、脫磷處理，用活性炭吸附法或反滲透法等去除水中的剩余污染物,并用臭氧或氯消毒殺滅細菌和病毒,然后將處理水送入中水道，作為沖洗廁所、噴灑街道、澆灌綠化帶、工業用水、防火等水源。操作方法
主要方法有生物脫氮法、凝集沉淀法、砂濾法、硅藻土過濾法、活性炭過濾法、蒸發法、冷凍法、反滲透法、離子交換法和電滲析法等。 
根據三級處理出水的具體去向和用途，其處理流程和組成單元有所不同。如果為防止受納水體富營養化，則采用除磷和除氮的處理單元過程；如果為保護下游飲用水源或浴場不受污染，則應采用除磷、除氮、除毒物、除病原體等處理單元過程；如果直接作為城市飲用以外的生活用水，例如洗衣、清掃、沖洗廁所、噴灑街道和綠化地帶等用水,其出水水質要求接近于飲用水標準,則要采用更多的處理單元過程。污水的三級處理廠與相應的輸配水管道結合起來便形成城市的中水道系統。
污水處理工藝分三級：
一級處理：通過機械處理，如格柵、沉淀或氣浮，去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。
二級處理：生物處理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉化為污泥。
三級處理：污水的深度處理，它包括營養物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。
可能根據處理的目標和水質的不同，有的污水處理過程并不是包含上述所有過程。
一級處理(機械處理)
機械(一級)處理工段包括格柵、沉砂池、初沉池等構筑物，以去除粗大顆粒和懸浮物為目的，處理的原理在于通過物理法實現固液分離，將污染物從污水中分離，這是普遍采用的污水處理方式。
機械(一級)處理是所有污水處理工藝流程*工程(盡管有時有些工藝流程省去初沉池)，城市污水一級處理BOD5和SS的典型去除率分別為25%和50%。在生物除磷脫氮型污水處理廠，一般不*曝氣沉砂池，以避免快速降解有機物的去除;在原污水水質特性不利于除磷脫氮的情況下，初沉的設置與否以及設置方式需要根據水質特性的后續工藝加以仔細分析和考慮，以保證和改善除磷除脫氮等后續工藝的進水水質。
微濾技術主要運用于
（1）水處理行業：水中懸浮物，微小粒子和細菌的去除；
（2）電子工業：半導體工業超純水、集成電路清洗用水終端處理；
（3）制藥行業：科研純水除菌、除熱原，藥物除菌；
（4）醫療行業：除去組織液、抗菌素、血清、血漿蛋白質等多種溶液中的菌體；
（5）食品工業：飲料、酒類、醬油、醋等食品中的懸濁物、微生物和異味雜質、酵母和霉菌的去除，果汁的澄清過濾。
（6）化學工業：各種化學品的過濾澄清。
反滲透分離技術是利用反滲透膜只能透過溶劑（通常是水）而截留離子物質或小分子物質的選擇透過性，以膜兩側靜壓為推動力，而實現的對液體混合物分離的膜過程。反滲透是膜分離技術的一個重要組成部分，因具有產水水質高、運行成本低、無污染、操作方便運行可靠等諸多優點 ，而成為海水和苦咸水淡化，以及純水制備的節能、簡便的技術.已廣泛應用于醫藥、電子、化工、食品、海水淡化等諸多行業。反滲透技術已成為現代工業中可以選擇]的水處理技術。
反滲透的截留對象是所有的離子，僅讓水透過膜，對NaCl的截留率在98%以上，出水為無離子水。反滲透法能夠去除可溶性的金屬鹽、有機物、細菌、膠體粒子、發熱物質，也即能截留所有的離子，在生產純凈水、軟化水、無離子水、產品濃縮、廢水處理方面反滲透膜已經應用廣泛，如垃圾滲濾液的處理。