AO法智能一體化污水處理設備

AO法智能一體化污水處理設備——現(xiàn)代集中式城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的系統(tǒng)性欠缺

現(xiàn)代城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)主要是集中式排水系統(tǒng)，包括合流制與分流制，但是我國很多城市現(xiàn)實管網(wǎng)情況復雜，多種管網(wǎng)建設模式并存，如截流式合流制等。傳統(tǒng)集中式城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)在解決人類集聚區(qū)環(huán)境質(zhì)量衛(wèi)生、減緩水體污染等方面起到了重要作用。但是這種大收集、集中處理的工業(yè)化操作理念，隨著城市規(guī)模的不斷擴大及人口密度的過度集中，注定了集中式排水系統(tǒng)成為水社會循環(huán)和水自然循環(huán)鏈條中脆弱的環(huán)節(jié)。集中式城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)結構及風險點見圖1。從圖1可以看出，現(xiàn)代集中式排水系統(tǒng)從源頭收集、過程輸送至末端處理及受納水體排放，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)設施損壞或突發(fā)性失效，都將可能會成為水環(huán)境的大污染源，如轉輸過程的泄漏、處理過程的失效等都會造成污染物的外溢或急速釋放。此外，轉輸過程的外水的入滲入流（Inflow & Infiltration，簡稱I/I）會稀釋污染物導致濃度的降低和處理設施進水流量的大幅增加，提高了過程輸送及污水廠處理成本。

從排水系統(tǒng)整體結構性、系統(tǒng)性角度來看，以普遍的截流式合流制系統(tǒng)為例，一方面我國合流制管網(wǎng)應對雨季流量設計標準（如截流倍數(shù)）偏低，很多城市實際截流倍數(shù)不足1.0，大量合流混合污水不能得到有效收集截流；另一方面，國內(nèi)污水廠按旱季流量進行設計，不具備雨季超量混合污水的處理能力，即便提高了截流倍數(shù)，污水廠也會在雨季成為限制排水系統(tǒng)發(fā)揮整體效能的 “卡脖”環(huán)節(jié)，勢必會導致雨季管網(wǎng)系統(tǒng)沿途出現(xiàn)CSO溢流或在廠前溢流，因此，從城市水循環(huán)角度看，沒有末端污水廠處理能力進行匹配的這種截污行為實際上是加速了污染物向水體的轉移釋放過程， CSO已被證明是新型微量有機污染物向受納水體轉移的主要途徑之一。簡而言之，上述問題可歸結為集中式排水系統(tǒng)“源頭-中途-末端”工程技術措施缺乏系統(tǒng)性考慮， “小-中-大”排水系統(tǒng)缺乏系統(tǒng)規(guī)劃與能力銜接，這種典型的系統(tǒng)性、結構性問題也必然導致傳統(tǒng)集中式排水系統(tǒng)在面對性氣候條件時系統(tǒng)“彈性”不足，導致城市排水系統(tǒng)安全問題和水環(huán)境問題頻發(fā)。

從現(xiàn)實情況看，管網(wǎng)系統(tǒng)建設和運維環(huán)節(jié)中存在諸多問題又進一步加劇了集中式排水系統(tǒng)存在的系統(tǒng)性、結構性問題。仍以截流式合流制系統(tǒng)為例，很多城市排水管網(wǎng)由于施工質(zhì)量差、后期維護管理不到位，導致雨污管網(wǎng)、河網(wǎng)混接錯接嚴重；河水倒灌，地下水入侵、雨水進入污水系統(tǒng)等導致各類外水嚴重擠占污水管道空間，有些城市外水的入流入滲比例達到16%～55%，截污干管多數(shù)情況下是滿管運行，這種情況下截流倍數(shù)就已經(jīng)失去了本來應有的工程意義，“滿管”運行也削弱了管網(wǎng)對污水的輸送能力，也嚴重稀釋了污染物濃度。有研究顯示，COD、N、P平均約有55%、33%、30%的污染物未經(jīng)任何有效處理而在中途泄漏或在管道內(nèi)被去除。在滿管流條件下，管內(nèi)污水流速偏低，導致污水中顆粒性有機物發(fā)生沉積；進一步，滿管運行導致管網(wǎng)在雨季失去在線存儲能力，而國外案例研究表明，管網(wǎng)I/I率較高直接與CSO量呈正相關，即入滲入流量升高還會直接影響CSO。對于地下水位低的城市，存在管內(nèi)污水的外泄，對德國萊比錫市的合流制排水系統(tǒng)監(jiān)測研究顯示，研究區(qū)域約9.9%～13%的旱季流量直接外泄到地下水，對地下水造成污染。綜上，應該以系統(tǒng)性思維評估管網(wǎng)自身問題給整個排水系統(tǒng)帶來的全局性影響。

水處理一體化裝置

焦化廢水處理工藝
1生化處理
現(xiàn)階段焦化廢水處理生化部分常采用A2/O2處理工藝，即厭氧（水解酸化）——缺氧（反硝化）——好氧（碳化）——好氧（硝化）——沉淀處理工藝。在生化處理前需進行預處理，包括蒸氨后的水冷卻及去除殘留于廢水中的煤焦油。在生化處理后根據(jù)出水水質(zhì)要求需進行深度處理，包括吸附或膜過濾，本文不涉及預處理及深度處理部分，僅對焦化廢水的生化處理設計要點進行論述，如下：
1.1厭氧（水解酸化）
水解酸化作用是提高焦化廢水的可生化性。水解酸化對于焦化廢水的處理十分必要，難降解的多環(huán)芳香烴和雜環(huán)化合物經(jīng)水解和產(chǎn)酸能轉化為簡單的低分子有機物，為后續(xù)處理提供易于氧化分解的有機底物，從而提高廢水的可生化性。
1.2缺氧（反硝化）
缺氧反應主要是以來自好氧回流NO3--N為電子受體，以有機物為電子供體，將NO3--N還原為N2，同時將有機物降解，并產(chǎn)生堿度。與一般的脫氧除磷A2/O工藝稍有不同，焦化廢水在缺氧段還能去除大量難降解有機物。
由于焦化廢水屬高氨氮有機廢水，因此也有必要設單獨的反硝化處理單元。
1.3好氧（碳化）
好氧（碳化）的作用是異養(yǎng)菌在有氧條件下降水中BOD轉化為二氧化碳和水。只有水中的BOD濃度較低而異養(yǎng)菌不能占優(yōu)勢的前提下，才能使硝化菌占據(jù)優(yōu)勢，將水中的氨態(tài)氮進行硝化。實際上好氧（碳化）是為后續(xù)的好氧（硝化）創(chuàng)造有利條件。
1.4好氧（硝化）
好氧（硝化）的功能是自養(yǎng)菌（硝化菌）在有氧條件下，將水中的氨氮氧化為硝態(tài)氮。
焦化廢水屬高氨氮有機廢水，因此硝化反應是關系到處理成敗的很關鍵的環(huán)節(jié)

設施說明

a、格柵

格柵為固定式，材質(zhì)為不銹鋼網(wǎng)。設粗細兩道，用于去除水中大顆料懸浮物和漂浮雜質(zhì)。

b、調(diào)節(jié)池、提升泵

由于污水水質(zhì)及水量波動較大，因此要有足夠的調(diào)節(jié)池容量，才能使進入一體化生活污水處理設備的水質(zhì)及水量穩(wěn)定。

調(diào)節(jié)池配置潛污泵將廢水提升至一體化生活污水處理設備。

c、水解酸化池

水解酸化池內(nèi)裝組合填料。廢水在此池中在水解酸化微生物的作用下，大分子有機雜質(zhì)水解酸化成小分子物質(zhì)，有利于接觸氧化池中好氧菌的分解。

d、生化處理

根據(jù)前述污水水質(zhì)水量和排放要求，結合污水特征。本次生化系統(tǒng)將接觸氧化池、沉淀池、污泥池、風機房、消毒出水池等部分合成一體，其各部分具有相應功能，部分之間相互連接，終出水達標，現(xiàn)分別闡述如下：

接觸氧化池內(nèi)配裝填料。下部配置曝氣器，并用ABS工程塑料管做成曝氣系統(tǒng)，曝氣系統(tǒng)的氣源由專門配置的風機提供。

沉淀池上部設可調(diào)出水堰，以調(diào)節(jié)出水水位；下部設錐形沉淀區(qū)和污泥氣提裝置，氣源由風機提供，污泥采用氣提方式輸送至污泥池。

1、工程污水中有機成份較高，BOD5/CODcr=0.6，可生化性較好，因此采用生物處理方法比較經(jīng)濟。由于污水中氨氮及有機物含量較高，特別是有機氮，在生物降解有機物時，有機氮會以氨氮形式表現(xiàn)出來，氨氮也是一個重要的污染控制指標，因此污水處理采用缺氧好氧A/O生物接觸氧化工藝，即生化池需分為*池和O級池兩部分。

2、生活污水通過格柵攔污進入調(diào)節(jié)池，設置調(diào)節(jié)池的目的主 WSZ-1一體化污水處理設備廠家是調(diào)節(jié)污水的水量和水質(zhì)。調(diào)節(jié)池內(nèi)污水采用污水提升泵提升至*生化池，進行生化處理。在*池內(nèi)，由于污水中有機物濃度較高，微生物處于缺氧狀態(tài)，此時微生物為兼性微生物，它們將污水中有機氮轉化為氨氮，同時利用有機碳源作為電子供體，將NO2-N、NO3-N轉化為N2，而且還利用部分有機碳源和氨氮合成新的細胞物質(zhì)。

3、所以*池不僅具有一定的有機物去除功能，減輕后續(xù)O級生化池的有機負荷，以利于硝化作用進行，而且依靠污水中的高濃度有機物，完成反硝化作用，終消除氮的富營養(yǎng)化污染。經(jīng)過*池的生化作用，污水中仍有一定量的有機物和較高的氮氨存在，為使有機物進一步氧化分解，同時在碳化作用趨于*的情況下，硝化作用能順利進行，特設置O級生化池。

4、*池出水自流進入O級池，O級生化池的處理依靠自養(yǎng)型細菌（硝化菌）完成，它們利用有機物分解產(chǎn)生的無機碳源或空氣中的二氧化碳作為營養(yǎng)源，將污水中的氨氮轉化為NO2-N、NO3-N。O級池出水一部分進入沉淀池進行沉淀，另一部分回流至*池進行內(nèi)循環(huán)，以達到反硝化的目的。在*和O級生化池中均安裝有填料，整個生化處理過程依賴于附著在填料上的多種微生物來完成的。

5、在*池內(nèi)溶解氧控制在0.5mg/l左右；在O級生化池內(nèi)溶解氧控制在2.0mg/l以上，氣水比12:1； O級生化池一部分出水回流進入*池，回流比為，經(jīng)消毒后即可直接排放。沉淀池沉淀下來的污泥由氣提裝置提升至污泥濃縮池；污泥濃縮池內(nèi)濃縮后的污泥采用糞車外運作農(nóng)肥處理。

設備優(yōu)點

1、抗沖擊負荷的能力強，接觸氧化法的平均停留時間在6小時以上。

2、具有脫氮除磷能力，并可以通過調(diào)節(jié)設備的構造，達到處理工業(yè)廢水，生活污水，城市污水的能力。

3、接觸氧化池內(nèi)的填料多為組合軟填料，質(zhì)輕、高強、物理化學性質(zhì)穩(wěn)定，比表面積大，生物膜附著能力強，污水與生物膜的接觸效率高。

4、接觸氧化池內(nèi)采用曝氣器進行鼓風曝氣，使纖維束不斷漂動，曝氣均勻，微生物生長成熟，具有活性污泥法的特征。

5、出水水質(zhì)穩(wěn)定，污泥產(chǎn)量少并易于處理。

6、潛水泵中可設于設備之中，減少工程投資。

7、設備可設于地面上，也可埋于地下。埋于地下時，上部覆上可用于綠化，廠區(qū)占地面積少，地面構筑物少。

8、易于完成自動控制，管理操作簡單。

9、設備可以連接在汽車上做成移動式一體化生活污水處理設備。