無錫地埋式一體化污水處理裝置設施 返回列表頁

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城市污水中的氮、磷主要來自生活污水和部分工業廢水。氮、磷的主要危害:一是使受納水體富營養化;二是影響水源水質， 增加給水處理成本;三是對人和生物產生毒害。上述危害嚴重制約了城市水環境正常功能的發揮， 并使城市缺水狀況加劇，而且隨著人民生活水體的提高和環境的惡化，對水質的要求也越來越高。為了達到較好的脫氮除磷效果，環境工作者對一些傳統工藝進行了改進或設計出新工藝，本文簡單介紹一些脫氮除磷工藝。

1、無錫地埋式一體化污水處理裝置設施污水處理由二級池子組成，材質為鋼結構，埋深較淺。鋼結構池采用國內*的互穿網絡防腐涂料進行防腐。它是一種橡膠網絡與塑料網絡互相貫穿形成互穿網絡聚合物，它能耐酸、堿、鹽、汽油、煤油、耐老化、耐沖磨，能帶來銹防銹。設備一般涂刷該涂料之后，防腐壽命可達12年以上。

2、無錫地埋式一體化污水處理裝置設施污水處理設備中的AO生物處理工藝采用推流式生物接觸氧化池，它的處理優于*混合式或二、三級串聯*混合式生物接觸氧化池。并且它比活性污泥池體積小，對水質適應性強，耐沖擊性能好，出水水質穩定，不會產生污泥膨脹。同時在生物接觸氧化池中采用了新型彈性立體填料，它具有實際比表面積大，微生物掛膜、脫膜方便，在同樣有機負荷條件下，比其它填料對有機物的去除率高，能提高空氣中的氧在水中溶解度。

3、由于在AO生物處理工藝中采用了生物接觸氧化池，其填料的體積負荷比較低，微生物處于自身氧化階段，因此產泥量較少。此外，生物接觸氧化池所產生瀚污泥的含水率遠遠低于活性污泥池所產生污泥的含水率。因此，污水經污水處理設備后所產生的污泥量較少，一般僅需90天左右排一次泥。

4、一體化污水處理設備除了采用了常規的鼓風機措施外（如隔振墊、器等），還在鼓風機房內壁設置了新型吸音材料，使設備運行時的噪音低于50分貝，減輕了對周圍環境的影響。

5、玻璃鋼一體化污水處理設備配套全自動電器控制系統及設備損壞報警系統，設備可靠性好。

6、一體化污水處理設備可埋入地表以下，地表可作為綠化或廣場用地，因此該設備不占地表面積，不需蓋房，更不需采暖保溫。

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。

傳統A²/O

A²/O 是20世紀70年代在厭氧- 缺氧工藝上開發出來的同步除磷脫氮工藝，傳統A²/O 即厭氧→缺氧→好氧活性污泥。污水在流經三個不同功能分區的過程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有機物、氮和磷得到去除。其流程簡圖見圖1。原污水的碳源物質(BOD)首*入厭氧池聚磷菌優先利用污水中易生物降解有機物成為優勢菌種，為除磷創造了條件，然后污水進入缺氧池，反硝化菌利用其它可利用的碳源將回流到缺氧池的硝態氮還原成氮氣排入到大氣中， 達到脫氮的目的。

改良型A²/O

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*之處，兼有*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*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。

orm等通過將厭氧段和初沉池合建，改進了Dephanox 工藝設置，證明優化后的系統能夠有效地抑制污泥膨脹并且證實了同時反硝化脫氮除磷

1、格柵： 生產排放的污水經管網系統匯集后，經粗格柵后進入后續處理系統。粗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。

2、污水調節池： 用于調節水量和均勻水質，使污水能比較均勻進入后續處理單元。調節池內設置預曝氣系統，可提高整個系統的抗沖擊性，及減少污水在厭氧狀態下的惡臭味，同時可減少后續處理單元的設計規模，污水池內設置潛污泵，用以將污水提升送至后續處理單元。

3、缺氧池：在缺氧池內設置彈性填料，用于攔截污水中的細小懸浮物，并去除一部分有機物。該缺氧池經回流后的硝化液在此得到反硝化脫氮，提高了污水中氨氮的去除率。經缺氧處理后的污水進入好氧生物處理池

4、接觸氧化池：原污水中大部分有機物在此得到降解和凈化，好氧菌以填料為載體，利用污水中的有機物為食料，將污水中的有機物分解成無機鹽類，從而達到凈化目的。好氧菌的生存，必須有足夠的氧氣，即污水中有足夠的溶解氧，以達到生化處理的目的。好氧池空氣由風機提供，池內采用新型半軟性生物填料，該填料表面積比大，使用壽命長，易掛膜，耐腐蝕，池底采用微孔曝氣器，使溶解氧的轉移率高，同時有重量輕，不老化，不易堵塞，使用壽命長等優點。接觸氧化池內的兩大配件：

填料：本工藝采用新型立體彈性填料，層密集型高效生化填料，該填料具有比表面積大、使用壽命長、易掛膜、耐腐蝕等優點。同時該填料具有一定的剛度，能對污水中的氣泡作多層次的切割，使溶解氧效率增高，再則填料與填料之間不易結團，避免了氧化池的堵塞。曝氣器：本工藝采用微孔曝氣器，其溶解氧轉移率比其它曝氣器高，zui大特點是不老化、重量輕、使用壽命長，同時具有耐腐蝕、不易堵塞等優點。

5、沉淀池：污水經過生物接觸氧化池處理后出水自流進入二沉池，以進一步沉淀去除脫落的生物膜和部份有機及無機小顆粒，沉淀池是根據重力作用的原理，當含有懸浮物的污水從下往上流動時，由重力作用，將物質沉淀下來。經過二沉池沉淀后的出水更清澈透明。二沉池為豎流式沉淀池，采用污泥泵定期提泥氣提至污泥消化池內。經過沉淀后的處理水進入后續處理設備。

6、消毒池污水經沉淀后，病毒及大腸桿菌指標仍末達到排放標準，為了消滅病毒及大腸桿菌，投加氯片消毒劑進行消毒處理，采用折板形式依靠自身重力，直接排放附近市政管道。

7、污泥消化池：沉淀池所排放剩余污泥在池中進行好氧消化穩定處理，以減少污泥的體積和提高污泥的穩定性。好氧消化后的污泥量較少，定期由環衛部門抽泥車清除外運或進行污泥脫水處理外運。上清液采用上清液回流至調節池。

8、風機：用于接觸氧化池供氣、調節池預曝氣及污泥消化池的好氧消化處理等。

結語： 隨著環境保護工作者對脫氮除磷機理的深入探究，新工藝的不斷出現及其可行性， 為水處理工藝提供了新的理論和思路。但社會的可持續發展給污水脫氮除磷處理提出了越來越高的要求，污水處理已不僅限于滿足排放標準，更要考慮污水的資源化和能源化的問題，必須朝著zui小的COD 氧化、zui低的氮磷排放量、zui少的剩余污泥排放等可持續污水處理工藝的方向發展。而生物學及其技術的發展，能使生物脫氮除磷工藝得到更大的發展。