一體化污水處理系統(tǒng)工藝流程特點

一體化污水處理設備優(yōu)點和優(yōu)勢

與大型污水處理系統(tǒng)相比，一體化設備具有處理效率高、能耗低、產(chǎn)泥量少、管理方便、占地面積小等優(yōu)點。因此，一體化設備在污水處理領域得以廣泛的應用，而且在新的形勢下，更具有不可替代的優(yōu)勢：

   (1) 充分利用社會閑散資金。目前，一方面建設大型污水處理廠存在巨大的資金壓力，另一方面又存在大量社會閑散資金難以利用。而一體化設備總投資額很小，適于房產(chǎn)物業(yè)、小型工廠等社會小額資金投資，可以直接有效地利用類似閑散資金。這也更符合我國“誰污染，誰治理”的環(huán)保特色。

(2) 緩解市政管網(wǎng)建設的壓力。建設大型污水處理廠往往需要配套建設大規(guī)模的市政管網(wǎng)系統(tǒng)。而對于小型住宅區(qū)、風景區(qū)、工廠等管網(wǎng)不發(fā)達的地方建設污水處理廠，既不便管理，也不經(jīng)濟。這種情況下采用一體化設備更為適宜。另外，對于分流制排水系統(tǒng)，較小流量的污水采用一體化設備處理后可以直接排人雨水管道或水體，而不增加污水管道的壓力。

(3) 有效節(jié)約建設面積。污水廠建設勢必要占用大面積的土地，破壞生態(tài)。而隨著城市化的進程，用地日益緊張。一體化設備處理效率高，而且可以地埋處理，基本不占用地表面積，不影響建筑群的整體布局和環(huán)境景觀。

(4) 有效實現(xiàn)中水回用，節(jié)約用水。大型污水處理廠開展中水水務的主要障礙同樣在于要鋪設龐大的中水道管網(wǎng)。而一體化設備則可以更為靈活在進行配置，通常排水點也是中水回用點，*可以省卻中水道建設。隨著我國對中水回用要求的提高，一體化設備將體現(xiàn)出更大的優(yōu)勢。

工藝流程說明

一體化設備以好氧生化法為主要處理工藝，設備本體包括格柵、調(diào)節(jié)池、酸化池、BFBR生物流化池和消毒池。設備本體之前一般須設置調(diào)節(jié)池，以均化水質和水量，調(diào)節(jié)池設計水力停留時間6h。BFBR生物流化池采用流化生物膜法，鼓風曝氣，設計停留時間2～3h。BFBR生物流化池出水經(jīng)過濾后進入消毒池，按規(guī)范設計接觸時間1～2h。

普通的生物流化床是在污水中投加懸浮填料，給微生物提供一種良好的載體，提高了微生物濃度；填料在水流和氣流的推動下呈流化狀態(tài)，兼有生物膜和活性污泥的雙重特點。隨著研究的進展，生物半流化床、BASE三相生物流化床、Circox氣提式生物流化床等新的型式不斷涌現(xiàn)，流化床的充氧特性、水流狀態(tài)、污泥濃度、脫氮效果得到較大的改進。新型流化床的處理效率更高，占地面積進一步減小，但是結構相對復雜，設備高度相應增加。因此，這些新型流化床應用于一體化設備還有待時日。

近年來，MHR、SBR、DAT—IAT等作為主體工藝的一體化設備也見諸報道。MBR法具有較高的處理效率，而且不需要二沉池；但是投資和運

行費用較高，管理相對復雜。DAT—IAT和SBR法屬于間歇式活性污泥法，處理效率較低。因此，作為一體化設備工藝應用并不廣泛。

早期一體化設備的工藝流程的特點是“麻雀雖小，五臟俱全”，顯得比較臃腫。隨著一體化設備的應用與發(fā)展，其工藝流程不斷得以改進，變得更加緊湊，提高了處理效率。

本工藝流程的改進主要著眼于提高處理效率、減少占地和降低能耗。流程的改進主要包括三個方面：

(1)以酸化池代替原來的初沉池和污泥池，酸化池和調(diào)節(jié)池可以倒置。一體化設備的產(chǎn)泥量較少，沉淀池(過濾池)的污泥可以回流到酸化池中。酸化池的作用包括三個方面：其一，污水中的大分子有機物經(jīng)過水解酸化可以分解為小分子有機物，提高可生化性；生化池的停留時間可以減少為3h左右；酸化池中也可設置填料，以提高酸化細菌的濃度；其二，回流污泥既可以提高酸化池的微生物濃度，又具有一定的生物絮凝功能，初步絮凝沉淀部分懸浮或膠體污染物，降低后續(xù)生化池的負荷；

其三，回流污泥在水力自重作用下壓縮，同時污泥在酸化池中可以得到一定的消化，進一步減少污泥體積；酸化池中的污泥一般定期(1年)抽吸。酸化池、初沉池和污泥池三位一體，大大減小的占地面積，提高了處理效率。

(2)由原來的普通沉淀池改為在BFBR生物流化池上設置高效兩相分離器，增加了分離效果，并使活性污泥及生物載體不向外流失，提高內(nèi)循環(huán)延長了污泥泥齡，提高了生化處理效果，降低了出水懸浮物SS的含量，為后續(xù)過濾環(huán)節(jié)減輕了負擔。過濾池可以采用輕質濾料，如采用輕質泡沫濾珠，設計濾速可以達到7～8m／h，進一步提高了處理效率。相比普通沉淀和斜管沉淀，過濾則利用生化池出水中的污泥的絮凝性，通過接觸吸附在濾料表面上或者在濾料孔隙中沉積，實際上起到了絮凝吸附和淺池沉淀的雙重作用 。

(3)近年來，高效絮凝劑的不斷發(fā)展促進了物化工藝在污水處理中的應用，污水處理趨于物化與生化工藝相結合?；瘜W絮凝劑可以強烈吸附水中的懸浮物與膠體，可以進一步減少生化處理時間(0.5～2h)，從而更大限度減少占地面積。已有部分單位開始了物化／生化相結合的一體化設備研發(fā)和應用，并且，也有*采用物化方法的處理設備見諸報道，如SPR設備等。但是，物化方式存在的一個缺點是產(chǎn)泥量相對較大，增加了管理上的困難。故本工藝不予采用。

填料性能的提高

填料是生物膜法的主體，直接關系處理效果。填料的選擇和研究包括四個方面：(1)水力特性：空隙率高、水流阻力小、流速均勻；(2)生物膜附著性：比表面積大，易于生物膜生長和老化膜脫落；(3)化學與機械穩(wěn)定性：經(jīng)久耐用，不溶出有毒物質；(4)經(jīng)濟性：來源廣泛，價格便宜。

一體化設備生化池常用的生物填料包括蜂窩填料、波紋填料、束網(wǎng)填料、顆粒填料等。接觸氧化法一般采用固定式的蜂窩填料、波紋填料、束網(wǎng)填料等，生物流化床采用懸浮式的顆粒填料。近年來，懸浮(流化)的顆料狀或立體狀填料得以迅速發(fā)展和廣泛應用，并有逐漸取代固定式填料的趨勢。相比因定式填料，懸浮填料具有一系列優(yōu)點 ：

(1)孔隙率大，比表面積幾百至幾千不等。因此，填料表面附著的微生物數(shù)量大，種類多。污泥總濃度高達40～50g／L ，是普通活性污泥法的污泥濃度的5～10倍。填料單元內(nèi)可以形成多級微生物的食物鏈。而且，微生物的泥齡較高，對難降解的有機物有較好的去除率；同時也有利于世代時間較長的硝化菌和亞硝化菌生長，使出水達到硝化。通過控制空心柱狀填料的長度，可以實現(xiàn)填料單元內(nèi)層厭氧、外層好氧，并保證適宜的好氧菌／厭氧菌生長比例，可以達到8O%脫氮效果。

(2)比重接近于水，可以全池流化翻動。填料上的生物膜、水流和氣流三相充分接觸混合，增大了傳質面積，提高了傳質速率(氧利用率可達30%)，強化了傳質過程，縮短了污水的生化停留時間。另外，懸浮填料受到氣流、水流的沖刷，老化膜能脫落方便，保證了膜的活性，促進了新陳代謝。

(3)多采用聚乙烯、聚丙烯、橡膠等材質，既具有一定的機械強度，又不失彈性，使用壽命大大延長，且無浸出毒性。可以直接投加，無需固定支架，投配、更新方便。