地埋式小型污水處理裝置

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污水特點: 水質濃度不高且穩定，可生化性較好，屬低濃度有機污水

工藝確定:本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A級池和O級池兩部分。生活污水通過格柵攔污進入調節池，設置調節池的目的主要是調節污水的水量和水質。調節池內污水提升至A級生化池，進行生化處理。在A級池內，由于污水中有機物濃度較高，微生物處于缺氧狀態，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。所以A級池不僅具有一定的有機物去除功能，減輕后續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，zui終消除氮的富營養化污染。經過A級池的生化作用，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完全的情況下，硝化作用能順利進行，特設置O級生化池。 A級池出水自流進入O級池，O級生化池的處理依靠自養型細菌（硝化菌）完成，它們利用有機物分解產生的無機碳源或空氣中的二氧化碳作為營養源，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，另一部分回流至A級池進行內循環，以達到反硝化的目的。在A級和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。在A級池內溶解氧控制在0.2mg/l以下；在O級生化池內溶解氧控制在2.0mg/l以上，氣水比12:1；O級生化池一部分出水回流進入A級池，回流比為100%；一部分流入豎流式沉淀池，進行固液分離；沉淀池固液分離后的出水進入中間水池，經超濾系統過濾后消毒即可回用。

污水處理工藝流程如下：污水—格柵—調節池—A級生化池—O級生化池--沉淀池--中間水池---超濾系統--消毒--回用水箱

七、工藝說明

格柵:格柵主要用來攔截污水中的大塊漂浮物，以保證后續處理構筑物的正常運行及有效減輕處理負荷，為系統的長期正常運行提供保證。格柵采用人工格柵一臺。人工格柵由不銹鋼制成網形，柵條間隙為3mm。格柵采用1只，規格為:500´500´500mm。

水解酸化調節池:由于來自各時的水質、水量均不一樣，一般高峰流量為平均處理量的2～8倍，因此為使污水處理系統連續穩定地運行，同時調節水量和均化水質，所以設計一調節池。該調節池的設計有效容積一般為平均處理量的5～7倍。調節池設置曝氣系統進行預曝氣，以保證一定的額定流量提升至生活污水處理設備及后續處理的穩定。

調節池15m3，設計水力停留時間為7.5小時。

3.一體化生活污水處理設備

本工藝采用WSZ一體化污水處理設備，不增加土建投入，為鋼制組合設備，該設備主要是對生活污水的處理，主要處理手段采用目前較為成熟的生化處理技術接觸氧化法，總共由六部分組成：

A級生化池：為使A級生化池內溶解氧控制在0.2mg/l以下，池內采用間隙曝氣。A級生化池的填料采用新型球形填料。這種填料具有不易堵塞、重量輕、比表面積大，處理效果穩定等優點，并且易于檢修和更換，停留時間為≥7小時。

O級生化池：O級生化池的填料采用池內設置球形生物載體填料，該填料比表面積大，為一般生物填料的16～20倍(同單位體積)，因此池內保持較高的生物量，達到高速去除有機污染物的目的。曝氣設備采用鼓風機及微孔曝氣器，氧的利用率為30以上，有效地節約了運行費用。停留時間≥7小時，氣水比在12：1左右。

沉淀水池

斜板沉淀池是根據淺池沉淀理論設計出的一種高效組合式沉淀池。在沉降區域設置許多密集的斜板，使水中懸浮雜質在斜板或斜管中進行沉淀，水沿斜板或斜管上升流動，分離出的泥渣在重力作用下沿著斜板向下滑至池底，再集中排出。這種池子可以提高沉淀效率50～60%，在同一面積上可提高處理能力3～5倍。

中間水池作為超濾系統的原水池

超濾系統：超濾技術是一種膜濾法，也有錯流過濾之稱。它能從周圍含有微粒的介質中分離出10～100A的微粒，這個尺寸范圍內的微粒，通常是指液體內的溶質。其基本原理是在常溫下以一定壓力和流量，利用不對稱微孔結構和半透膜介質，依靠膜兩側的壓力差作為推動力，以錯流方式進行過濾，使溶劑及小分子物質通過，大分子物質和微粒子如蛋白質、水溶性高聚物、細菌等被濾膜阻留，從而達到分離、分級、純化、濃縮目的的一種新型膜分離技術。
為了克服傳統A²/O 工藝的一個缺點，即由于厭氧區居前， 回流污泥中的硝酸鹽對厭氧區產生不利影響，改良A /O工藝在厭氧池之前增設厭氧/ 缺氧調節池， 來自二沉池的回流污泥10%左右的進水進入調節池，停留時間20～30min，微生物利用約10%進水中有機物去除回流污泥中的硝態氮，消除硝態氮對厭氧池的不利影響，從而保證厭氧池的穩定性改良A/O 工藝雖然解決了傳統A/O工藝中厭氧段回流硝酸鹽對放磷的影響，但增加調節池，占地面積及土建費用需相應增加。

 氧化溝

氧化溝工藝是20世紀50年代初期發展起來的一種污水處理工藝形式，因其構造簡單、易于維護管理，很快得到廣泛應用。主要 有Paveer單溝型、Orbal同心圓型、Carrouel循環折流型、D型雙溝式和Ｔ 型三溝式等。傳統Paveer單溝型和Carrouel型氧化溝不具備脫氮除磷功能，但是在Carrouel氧化溝前增設厭氧池，在溝體內通過曝氣裝置的合理設置形成缺氧區和好氧區，形成改良型氧化溝，便具備生物脫氮除磷功能。但Carrouel氧化溝缺氧區要求的充足碳源和缺氧區條件不能很好的滿足，因此，脫氮除磷效果不是很好。為了提高脫氮效果，在溝內增加了一個預反硝化區，就成了Carroue2000型氧化溝工藝。氧化溝池型具有獨特之處，兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液回流系統，但氧化溝采用機械表面曝氣，水深不易過大，充氧動力效率低，能耗較高，占地面積較大。

BR

BR 是間歇式活性污泥，降解有機物，屬循環式活性污泥范圍，主要是好氧活性污泥，回流到反應池前部的污泥吸附區，回流污泥中硝酸鹽得以反硝化在充分條件下可大量吸附進水中的有機物達到脫氮除磷的效果。

其去除機理如下：

a.脫氮是在適當條件下進行的和自然界中氮循環過程相同的過程，即含氮化合物在氨化菌作用下首先進行氨化，然后在硝化菌作用下進行硝化，zui后經反硝化菌進行反硝化，將NO3- N、NO2- N還原為N2 進入大氣中。

b.除磷是利用聚磷菌能過量地從外部攝取磷并以聚合物形式貯藏于菌體內形成高磷污泥，從而通過定期除泥而去除磷。BR工藝在去除有機物的同時，可以完成脫氮除磷。從常規測定數據可以得到很好的證實，只要掌握合理的BR 運行參數，就會收到更理想的脫氮除磷效果。

CAT 工藝(循環活性污泥)

CAT( Cyclic Activated ludge Technology) 工藝實質上是可變容積活性污泥過程和生物選擇器原理的有機結合， 整個工藝為一間歇式反應器， 主反應器前端有一個生物選擇器， 在主反應器中活性污泥過程按曝氣和非曝氣階段不斷重復。 將生物反應過程和泥水分離過程結合在一個池子中進行. CA T 方是一種“充水和排水”活性污泥系統， 廢水按一定的周期和階段得到處理，是BR(equencing Batch Reactor)工藝的一種變型。

 OCO 工藝

OCO 工藝見圖2，它是由丹麥Puritek A/ 公司經過多年研究與實踐推出的，它實際上是集BOD、N、P 去除于一池的活性污泥。原水經過格柵、沉砂池的物理處理后，進入OCO 反應池的1 區，在厭氧區污水與活性污泥混合，混合液流入缺氧區2，并在缺氧區和好氧區3之間循環一定時間后流入沉淀池，澄清液排入處理廠出口，污泥一部分回流到OCO反應池，另外一部分作為剩余污泥予以處理。OCO工藝的特點在于：集厭氧－缺氧－好氧環境于一池，占地少，土建投資低；利用水解作用和反硝化作用，降解有機物時對充氧量要求低，使運行維護費用降低；污泥濃度高，有機負荷低，污泥絮凝沉降好，且沉降污泥穩定，剩余污泥少。 Dephanox 工藝

Dephanox 脫氮除磷工藝(圖3) Kuba 等人提出的，它具有硝化和反硝化除磷兩套污泥系統(一套是完成硝化的生物膜系統，另一套是懸浮生長的反硝化脫氮除磷污泥系統)，將不同的微生物種群控制在各自的泥齡條件下。此工藝滿足了兼性厭氧反硝化除磷細菌(DPB)所需環境，解決了除磷系統反硝化碳源不足的問題，具有低能耗、低污泥產量且COD 消耗量低的特點。初沉池直接為缺氧段提供反硝化所需的碳源(富含PHB的污泥) ，為好氧段富含氨氮的上清液。中沉池可盡量保證硝化菌泥齡長、溶解氧濃度高的特點，而且使供氧僅用于硝化和厭氧后剩余有機物的氧化，從而節省了曝氣能耗。
一般來說， 生物脫氮過程可分為三步: *步是氨化作用， 即水中的有機氮在氨化細菌的作用下轉化成氨氮。在普通活性污泥中， 氨化作用進行得很快， 無需采取特殊的措施。第二步是硝化作用， 即在供氧充足的條件下， 水中的氨氮首先在亞硝酸菌的作用下被氧化成亞硝酸鹽， 然后再在硝酸菌的作用下進一步氧化成硝酸鹽。為防止生長緩慢的亞硝酸細菌和硝酸細菌從活性污泥系統中流失， 要求很長的污泥齡。第三步是反硝化作用， 即硝化產生的亞硝酸鹽和硝酸鹽在反硝化細菌的作用下被還原成氮氣。這一步速率也比較快， 但由于反硝化細菌是兼性厭氧菌， 只有在缺氧或厭氧條件下才能進行反硝化， 因此需要為其創造一個缺氧或厭氧的環境( 好氧池的混合液回流到缺氧池) 。反硝化反應:

另外， 由荷蘭Delft 大學Kluyver 生物技術實驗室試驗確認了一種新途徑， 稱為厭氧氨( 氮) 氧化。即在厭氧條件下，以亞硝酸鹽作為電子受體，由自養菌直接將氨轉化為氮， 因而不必額外投加有機底物。反應式為:NH4+NO2→N2+2H2O

生物除磷原理

所謂生物除磷， 是利用聚磷菌一類的微生物， 在厭氧條件下釋放磷。而在好氧條件下， 能夠過量地從外部環境攝取磷， 在數量上超過其生理需要， 并將磷以聚合的形態儲藏在菌體內， 形成高磷污泥排出系統， 達到從污水中除磷的效果。

生物除磷過程可分為3 個階段，即細菌的壓抑放磷、過渡積累和奢量吸收。首先將活性污泥處于短時間的厭氧狀態時，儲磷菌把儲存的聚磷酸鹽進行分解，提供能量，并大量吸收污水中的BOD、釋放磷( 聚磷酸鹽水解為正磷酸鹽) ，使污水中BOD 下降，磷含量升高。然后在好氧階段，微生物利用被氧化分解所獲得的能量，大量吸收在

氧階段釋放的磷和原污水中的磷，完成磷的過渡積累和zui后的奢量吸收，在細胞體內合成聚磷酸鹽而儲存起來，從而達到去除BOD 和磷的目的。反應方程式如下:

( 1) 聚磷菌攝取磷:ADP+H3PO4+能量→ATP+H2O

( 2) 聚磷菌的放磷:ATP+H2O→ADP+H3PO4+能量脫氮除磷工藝

AB污水處理工藝是一種新型兩段生物處理工藝，是吸附生物降解的簡稱。該工藝將高負荷和兩段活性污泥充分結合起來，不設初沉池，A、B兩段嚴格分開，形成各自的特征菌群，這樣既充分利用了上述兩種工藝的優點，同時也克服了兩者的缺點。所以AB工藝具有較傳統活性污泥高的BOD、COD、、磷和氨氮的去除率。但AB工藝不具備深度脫氮除磷的條件，對氮、磷的去除量有限，出水中含有大量的營養物質，容易引起水體的富營養化。AB工藝對氮、磷的去除以A段的吸附去除為主。污水中的部分有機氮和磷以不溶解態存在，在A段生物吸附絮凝的作用下通過沉淀轉移到固相中，同時生物同化也可以去除一部分以溶解態存在的氮和磷。剩余的磷進入B段用于B段的微生物的合成而得到進一步去除。這樣AB工藝整體顯示出了比傳統活性污泥高的氮、磷的去除效果。但是AB由于自身組成上的特點，決定了其對氮、磷的去除量是有限的。