小型污水處理設備
與大型污水處理廠相比，小型污水處理系統在經濟與技術上都有不同的特點，因此對其設計進行一定的探索和總結十分必要。小型污水處理系統的設計應著眼于提高處理效率、降低能耗、減少產泥、方便管理、節省占地等幾個方面的原則，并綜合考慮之。
一、小型污水處理設備構筑物
由于處理水量較小，小型生活污水處理構筑物適宜采用矩形組合池體，并進行*地埋。構筑物可以采用矩形整體水池，分格成集水池、調節池、生物氧化池、二沉池及污泥池。從結構上講，矩形組合池體的優勢在于可以相互共用池壁，且池壁雙面均有水壓力，大大節省鋼砼材料，且較圓形水池節省占地，方便施工。同時由于水量較小，污水干管坡降不會大大，一般在-1.00—2.00m，因此在進水相對標高較小的情況下，集水池和調節池可以合建，也免得集水池和調節池分設水泵。反之，進水相對標高較大時，集水池與調節池宜分建，以提高調節池的有效容積。二沉池采用方形豎流式沉淀池，以便與其它單體相互組合。組合水池可以采用*地埋式，覆土綠化，不致影響地面景觀。考慮到地下水位及施工成本，地埋組合池一般采用2.5-3.5m池深，超高O.3-0.5 m．有效水深2-3 m。
二、小型污水處理設備
污水處理系統主要設備包括格柵、曝氣機、潛式水泵等。為隔除粗大懸浮顆粒和垃圾，格柵*。對于小型系統，設置1道細格柵即可，視情況采用3-10mm柵隙。同時，考慮到系統渣量(以0.1m3/103m3)一般較少，格柵可以采用簡易形式，如直接在格柵井中設置固定柵條或可提升的濾筐，定期人工清渣。
小型生活污水處理系統的機電設備如曝氣機和提升水泵等，由于系統通常與生活區或辦公區相距較近，因此須充分考慮機電的噪聲和景觀影響。曝氣機通常選用射流曝氣機或回轉式鼓風機。射流曝氣機主要由潛水泵、文丘里管、擴散管、進氣管和消聲器組成，集成了泵、鼓風機和混合器的功能。潛水泵產生的水流在文丘里管中產生高速紊流，形成負壓，由進氣管吸入空氣，形成氣液混合流高速噴射而出，同時具有曝氣和攪拌的雙重作用，無堵塞，低噪聲，自行吸氣，且不需建設鼓風機房以及安裝供氣管道和曝氣頭，投資節省，安裝維修方便。
回轉式鼓風機也常用于小型生活污水處理系統。相比羅茨鼓風機，回轉式鼓風機噪聲值大大降低，一般為55-75dB，對周圍環境影響輕微。相比射流曝氣，回轉式風機動力效率(Ep)可達2-4kg/(kW·h)，能耗較低。與微孔曝氣管(盤)配合，氧利用率(EA基于同樣的考慮，污水(泥)提升泵也盡可能采用潛水式。另外，小型污水系統的產泥量一般也較少，不必設置污泥壓濾裝置，可由環衛部門定期抽吸外運處置。在接觸氧化法工藝中，填料的安裝可以采用多個填料單元)堆積，用以代替常見的預埋鐵焊接或膨脹螺栓固定的安裝方式；填料單元的安裝和更換可以經由人孔中出入，較為方便，與構筑物不相影響。對于小型污水處理系統，盡量采用簡便型式設備，可以方便施工與管理、節省投資與能耗和避免其它不利因素。
三、小型生活污水處理工藝
小型污水處理系統一般采用生物氧化工藝，包括接觸氧化、生物流化床、延時曝氣、SBR和膜生物反應器(MBR)。SBR法屬于間歇式活性污泥法，反應與沉淀同池完成，處理效率較低，而且需要的污水裝置，運行和管理自動化要求較高。MBR法是活性污泥與膜的組合，具有較高的處理效率，而且不需要二沉池；但是投資較高和運行費用較高，膜組件污染重、能耗高，管理和維護相對繁雜。
接觸氧化和生物流化床在小型污水處理系統中較為多見，兩者均屬于生物膜法。生物膜法是在生化池中設置固定填料或流化填料，微生物附著其上形成的生物膜。生物膜法具有如下優點：
(1)附著生長系統(生物膜)可以提供比懸浮生長系統(活性污泥)更大的微生物濃度和更為豐富的生物相。
(2)生物膜系統在沖擊過后有較強的恢復能力。在傳統的活性污泥系統中，毒物的沖擊有可能使系統癱瘓。
(3)生物膜法可保持較高的SRT，有利于世代時間較長的硝化細菌的生殖，具有較好的脫氮效果。
(4)污泥生成量少，不發生污泥膨脹，操作簡便可靠，處理效率高，出水水質更佳。
考慮到處理水量較小，產泥較少，污泥處置不便，可以對接觸氧化池(生物流化池)進行延時曝氣。水力停留時間(或曝氣時間)取20-48h，容積負荷(BOD5)0.10-0.20kg/(m3·d)，使得有機污染物充分氧化轉化(內源呼吸)，污泥產率低且穩定。因此，延時曝氣法具有污水、污泥綜合處理的雙重功效。另外也可以采用污泥全回流的方式，使污泥中未*轉化的污染物充分氧化，進一步降低污泥產率。為了提高污水的可生化性，可以將生化池分成水解酸化池和好氧生化池運行。調節池出水進入水解酸化池，停留時間取4—8h，大分子有機物水解為小分子有機物，可生化性得以提高。經水解酸化后的污水再進入好氧池曝氣處理。也有設計者嘗試將二沉池污泥回流至水解酸化池而取消污泥池的工藝流程，即把污泥池和酸化池合二為一，以利用污泥的絮凝性能，取得了不錯的效果。
四、中小型生活污水處理工藝簡介
生活污水處理工藝目前已相當成熟，其核心技術為活性污泥法和生物膜法，對活性污泥法（或生物膜法）的改進及發展形成了各種不同的生活污水處理工藝，傳統的活性污泥法處理工藝在中小型生活污水處理已較少使用。根據污水的水量、水質和出水要求及當地的實際情況，選用合理的污水處理工藝，對污水處理的正常運行、處理費用具有決定性的作用。典型的生活污水處理完整工藝如下：
污水——前處理 —— 生化法—— 二沉池——消毒—— 出水 | | -——-——污泥處理系統--
前處理也稱為預處理技術，常用的有格柵或格網、調節池、沉砂池、初沉池等。
由于生活污水處理的核心是生化部分，因此我們稱污水處理工藝是特指這部分，如接觸氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法（包括厭氧和好氧）處理生活污水在目前是、zui適用的污水處理工藝，根據生活污水的水量、水質及現場的條件而選擇不同的污水處理工藝對投資及運行成本具有決定性的影響。下面就目前常用的生活污水處理工藝作一簡介。
1、無能耗地埋式小型生活污水裝置 即改進型化糞池，工藝流程如下：
污水——厭氧水解池——厭氧過濾池——氧化溝——出水
厭氧水解池即為國標化糞池，厭氧過濾池即為厭氧接觸氧化池，內置填料，氧化溝即利用排水溝及強制通風，空氣中的氧氣溶入污水中的過程為自然進行。這一污水處理工藝適宜單個住宅樓的生活污水處理，且可與國標化糞池組合使用，其zui大的優點是運行費用為零。出水水質可達到國家《污水綜合排放標準》中的二級標準。該工藝適宜于污水量小于20m3/d的污水處理工程，可在較為富裕的農村地區使用。
2、 A/O法
即厭氧—好氧污水處理工藝，流程如下：
污水——前處理——厭氧水解池——接觸氧化池——沉淀池——過濾池——出水 |_______ 污泥回流___| 設計要點：
A：厭氧水解池采用上升流式厭氧污泥床反應器的形式，設計水力停留時間為2~4小時。
厭氧池下部為污泥床區，污泥床厚度通常控制在1~1.2M之間，進水系統可采用脈沖進水中阻力布水系統，底部設布水溝，保留污泥不沉積底部，呈懸浮狀態。
污泥床平均濃度為30~35g/l,則污泥負荷為0.35~0.30kgCODcr/kg(ss).d。
B：生物接觸氧化工藝是介于活性污泥法與生物膜法之間的一種污水處理工藝。池內設有填料，微生物一部分以生物膜的形式固著于填料表面，一部分則以絮狀懸浮生長于水中，因此它兼有活性污泥法與生物濾池的特點。曝氣系統可采用鼓風或射流曝氧增氧系統（設計時必須考慮投資及運行成本）。為培養微生物的不同的優勢菌種，將接觸氧化池分為兩格是行之有效的。*格有效水力停留時間為2.5小時，有機負荷為
1.15kgBOD5/m3.d。第二格有效水力停留時間為1.5小時，有機負荷0.768kgBOD5/m3.d。
A/O法的主要特點是：適應能力強；耐沖擊負荷；高容積負荷；不存在污泥膨脹；排泥量非常少；具有較好的脫氮效果。
由A/O法衍生的A2/O、A3/O污水處理工藝，原理上是相似的。
3、SBR法
即間歇式活性污泥法，由于它具有一系列優于普通活性污泥法的特征，目前已普遍應用于污水處理工程中。SBR法中曝氣池兼具沉淀的作用，厭氧、好氧也在同一池進行。其運行操作由流入、反應、沉淀、排放、待機五個工序組成。通過調節每個工序的時間，可達到除磷脫氮的效果。
前處理——SBR反應器 ——過濾——出水 | 污泥處置
設計要點：理論上SBR反應器的容積負荷有一個較在的范圍，為0.1~1.3kgBOD5/m3.d，但為安全計，一般取低值，如0.1kgBOD5/m3.d左右。zui高水位和zui低水位，zui高水位即反應時的水位，zui低水位是指排放工序結束時的水位，zui低水位必須保證在排水在此水位時，沉淀污泥不隨上清液而流失。SBR工藝的主要特點有：出水水質較好；占地少；不產生污泥膨脹；除磷脫氮效果好。
4、氧化溝
氧化溝技術已廣泛應用于大中型城市污水處理廠，其規模從每日幾百立方米至幾萬立方米，工藝日趨完善，其構造型式也越來越多。其主要特點是：進出水裝置簡單；污水的流態可看成是*混合式，由于池體狹長，又類似于推流式；BOD負荷低，處理水質良好；污泥產率低，排泥量少；污泥齡長，具有脫氮的功能。
- 小型污水深度處理裝置介紹
1膜分離深度處理裝置
該裝置污水處理能力為100m3/d,由MF膜與RO膜構成。其主要特點是:除*脫除傳統砂濾+活性炭吸咐無法除去的濁質成分、有機成分以及大腸桿菌外,還能充分地脫鹽。
2 生物膜過濾深度處理裝置
裝置具有提高二次處理水水質、脫氮以及防止富營養的功能。處理水可澆灌草坪綠地,也可直接排放。過濾材料多使用污泥再資源化材料。由于該過濾材料附著有硝化菌、脫氮菌,在微生物的作用下,更有利于二次處理水脫氮。裝置工業試驗結果見表
五、適用范圍
1、生活小區、別墅、寫字樓
2、賓館、食堂、洗浴中心
3、中小型工廠
4、醫院及中小型醫療機構
5、車站、機場、碼頭、商業街區
6、公園、名勝古跡等旅游風景區
7、學校、*、機關單位
8、其他對場地、環境要求較高場所
