一體化二級生化污水處理裝置原理

一體化二級生化污水處理裝置原理——社會背景

我國與發達國家污水處理水平對比

1 我國污水處理所處水平

根據統計司網站2011年公布的各國污水收集系統受益人口比重和污水處理廠受益人口比重數據，共涵蓋近百個（97個）國家和地區，關于我國的新統計數據是2004年。2004年，我國的污水收集系統受益人口比重為45.67%，污水處理廠受益人口比重為32.55%，兩項指標均處于20.01%～40.00%這個數據區間內，屬于由低到高的第二層次范圍。

我國與發達國家或地區2004年污水處理水平進行對比如圖1，20個國家或地區中已有15個國家或地區的污水收集系統受益人口比重超過80%，13個國家或地區污水處理廠受益人口比重超過80%，其中摩納哥和新加坡兩項指標均已接。

2 發達國家污水處理水平

德國、美國、日本等發達國家1990年以來污水收集系統受益人口比重和污水處理廠受益人口比重兩項指標的變化情況見圖2。從兩項指標所處的水平來看，截止到各國數據獲取年份，2013年德國的污水收集系統受益人口比重和污水處理廠受益人口比重分別為96.16%和99.99%，污水收集系統受益人口比重自1995年以來超過90%，污水處理廠受益人口比重自2007年以來已基本接近2015年，日本兩項指標均為77.8%；2012年，美國兩項指標分別為75.4%和75.5%，到2013年達到96%。從兩項指標的增長幅度來看，日本增長幅度較大，1990年到2015年兩項指標均增長了33.8個百分點；美國增長幅度相對較小，1992年到2012年兩項指標均增長了5.5個百分點。從兩項指標的重合性來看，自1998年后的統計數據中，德國污水收集系統受益人口比重均小于污水收集系統受益人口比重，與德國不同，日本和美國兩項指標的數據基本是一致的。可見發達國家對于污水收集和處理系統效率的評價指標早在1990年左右就已經開始使用，并逐年增長和完善。可以看出，德國、美國、日本等發達國家城市的污水收集處理系統相對較為完善，但美國、日本的污水收集系統受益人口比重和污水處理廠受益人口比重并未處于很高的水平。

3 我國與發達國家污水處理指標與水平的對比

與發達國家不同的是，我國對污水收集系統設施能力和效率水平的評估相對較少，污水收集率指標雖然有明確的計算方法，但污水排放量和污水收集量數據卻很難準確測量和統計。污水處理率一直以來作為反映污水處理水平的指標發揮了重要作用，但隨著污水處理設施服務范的不適應性日漸突出。

工藝描述
污水經化糞池腐化處理后進入污水處理站格柵井。經格柵清除懸浮物、藥棉、紗布及糞便雜物后進入污水調節池。
調節池為鋼砼結構，有效容積V＝40m3，水力停留時間t＝6h。池內設預曝氣裝置。為防止污泥沉積，增加污水中的溶氧，采用微孔曝氣方式。曝氣后污水用無堵塞潛污泵提升進入豎流式一沉池。
豎流式一沉池上升流速V0＝0.7mm/s，水力停留時間T＝1.5h。一沉池底部污泥（含水率95%）用氣提送入污泥消化池進行好氧消化處理，其上清液重力流入生物接觸氧化池進行生化處理。
生物接觸氧化池采用推流式，3級。總水力停留時間T總＝6h。池內設半軟性填料，易結膜，不堵塞，不結球。用風機鼓風供氧，設計氣水比15：1 。
接觸氧化技術是利用微生物群體附著在纖維填料的表面形成生物膜，在好氧條件下，廢水流經濾料表面，廢水中的有機物通過微生物的吸附、氧化、還原、合成過程，把廢水中的有機物氧化成無機物二氧化碳和水。主要設備為維系好氧生物細菌的半軟性填料及布氣充氧系統。
經生物接觸氧化池處理后的污水，其BOD5去除率達95%。匯入2個隔板反應池。投加混疑劑pac，反應時間t＝20min。
入流V1＝0.6m/s，出流V2＝0.3m/s，進入二沉池。
二沉池采用豎流斜管式。上升流速V＝0.4mm/s，水力停留時間t=1.5h，污泥回流比R≤2.0。
二沉池的作用：
a.泥水分離;b.污泥濃縮;c.暫存活性污泥。其目的是污水澄清。
二沉池底部污泥（含水率96%）用氣提法送入污泥消化池進行好氧消化處理，其上清液進入消毒池。
消毒池加入固體氯片（或次氯酸鈉溶液）進行消毒滅菌處理。消毒時間T＝1.5h。消毒池容積V＝10m3。
污水消毒加藥量為20mg/l，污泥消毒加藥量為2.5g/l。
一沉池和二沉池的污泥均采用污泥消化池進行好氧消化處理。好氧消化處理的原理是將污泥通過混合、曝氣，達到自身氧化期，即內源呼吸期。經過內源呼吸期，使污泥中僅存在無機非分解物質，使污泥趨向穩定狀態。好氧消化目的是減少污泥量。大部分污泥經過好氧消化轉換成揮發性物質CO2、NH3、H2等。
好氧消化反應方程式：
C5H7NO2+7O2→5CO2+NO3-+3H2O+H+
污泥經好氧消化，加藥消毒滅菌處理后，外運處置，污水經消毒處理后達標排放。
沉砂池除砂設備操作維護規程

濾池的結構和分類：
分類：①按濾速大小：慢濾池、快濾池、高速濾池；②按水流過濾層的方向：上向流、下向流、雙向流；③按濾料種類：砂濾池、煤濾池、煤-砂濾池；④按濾料層數：單層濾料、雙層濾料、多層濾料；⑤按水流性質：壓力濾池和重力濾池；⑥按進出水及反沖洗水的供給和排出方式：普通快濾池、虹吸濾池和無閥濾池。
結構：濾池外部由濾池池體、進水管、出水管、沖洗水管、沖洗水排出管等管道及其附件組成；濾池內部由沖洗水排出槽、進水渠、濾料層、墊料層（承托層）、排水系統組成。
普通快速濾池的工作過程：過濾-反沖洗兩個過程交替進行。濾池進水時，廢水自進水管經進水渠、排水槽分配入濾池，廢水在池內自上而

下穿過濾料層、墊料層，由排水系統收集，并經出水管排出。工作期間濾池處于全浸沒狀態。

境保護技術，具有以下優點：

(1)、技術前瞻性

導流曝氣生物濾池是一種典型的高負荷、淹沒式、固定化生物床的三相導流，脫氮除磷反應器，在不加大投資的前提下，使處理后的污水優于排放標準，達到中水回用水質，因此技術前瞻性。

(2)、工藝創新性

導流曝氣生物濾池使污水在同一個處理池內，解決其它污水處理需要四個池子才能完成的工藝過程。整個運行沒有閑置。 因此工藝創新性。

(3)、工程投資經濟性

導流曝氣生物濾池的BOD5容積負荷是常規二級生物處理的5～10倍，并將兩個曝氣池、兩個沉淀池、兩個過濾池合為一體，因此，工程投資經濟性。

(4)、處理效果穩定性

導流曝氣生物濾池具有硝化、反硝化功能，沒有污泥膨脹之慮，不受水力負荷的沖擊，因此處理效果穩定性。

(5)、處理流程簡化性

導流曝氣生物過濾能將污水理后，在不用深度處理設施和設備的條件下，達到中水回用水質，因此處理流程性簡化。

(6)、運轉費用經濟性

導流曝氣生物濾池利用濾料切割、阻擋、細碎氣泡，強化氣、液傳質效應，增加微生物與空氣的接觸面積和時間，大大提高充氧率，減小耗電功率，因此運轉費用經濟性。

(7)、操作管理簡單性

導流曝氣生物濾池采用PLC實現程控運行，即通過通過液位傳感與設備連鎖，做到有污水自動開機，無污水自動停機；通過溶氧測定儀變頻器連鎖，實現曝氣量調節；通過無錢傳輸，實現遠程監控，達到水質監控、故障判等目的，因此操作管理簡單性。

(8)、脫氮除磷典型性

通過內錐的下部、和外錐的上部的自養型細菌（如硝化菌）等，使氨氮被兩次硝化，能將氨氮脫到3mg/L以下，你好低的小于0.068mg／L，因此脫氮典型性。

導流曝氣生物濾池的除磷，是在內錐、和外錐這兩個好氧段產生的聚磷菌，能大量攝取溶解性磷，并且通過導流曝氣生物濾池的錐底沉降后，很順暢的排泥，因此出水中的磷一般小于0.5mg／L，你好低的達到0.08mg／L，因此除磷典型性。

導流曝氣生物濾池有效解決了BAF(曝氣生物濾池)、脫氮效果好，除磷效果差的技術難題。同時還解決了A2／O在二沉池中N2附著污泥上浮，沉淀效果不理想。增大二沉池還原電位增高、造成磷釋放，除磷效果不盡人意等技術難題。