一体化微动力污水处理系统

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一、好氧反硝化
近年来，好氧反硝化现象不断被发现和报道，逐渐受到人们的关注。一些好氧反硝化菌已经被分离出来，有些可以同时进行好氧反硝化和异养硝化。这样就可以在同一个反应器中实现真正意义上的同步硝化反硝化，简化了工艺流程，节省了能量。
好氧反硝化脱氮能力随混合液溶解氧浓度的提高而降低。硝化反应速率随着溶解氧浓度的降低而下降;反硝化反应速率随着溶解氧浓度的降低而上升。
在反硝化过程中会产生N2O，是一种温室气体，产生新的污染，其相关机制研究还不够深入，许多工艺仍在实验室阶段，需要进一步研究才能有效地应用于实际工程中。另外，还有诸如全程自养脱氮工艺、同步硝化反硝化等工艺仍处在试验研究阶段，都有很好的应用前景。
A2/O-MBR及其改进工艺
虽然A2/O工艺具有良好的脱氮除磷效果，但其脱氮效率很难进一步提高。为此，Adam等一批学者提出了将A2/O与MBR相结合(A2/O-MBR工艺)的污水处理方式，不仅出水水质效果好、污染物指标去除率高，而且实现了HRT与SRT之间相互独立，很好地解决了传统活性污泥法同步脱氮除磷时两者所需污泥龄不同的矛盾。如：北京市某污水处理厂(8万吨/日)由A2/O升级改造至A2/O-MBR工艺，改造后出水水质由国标一级A标准提高到北京市地标B标准，主要指标满足地表IV类水体标准。在升级改造过程中，该厂表现出诸多亮点，如占地面积小、污水处理无间断、扩建不扩地、节能型MBR技术、紫外加臭氧氧化技术等。
为提高A2/O工艺的脱氮除磷能力，可在一级A提标改造的基础上进一步形成倒置A2/O-MBR和A2/O-A-MBR等组合工艺。研究的倒置A2/O-MBR中试表明，该系统具有高效的生物除磷效果，主要由于倒置A2/O段理想的释磷环境和MBR段膜分离对胶体形态磷的截留作用；董良飞等在A2/O基础上开展了A2/O-A-MBR工艺处理低碳源城市污水的中试研究，经过60天的调试运行，出水已基本达到地表水IV类的回用要求，进一步提高了脱氮除磷的水平。
除有机物
活性炭能有效地除去二级处理出水中的大部分有机污染物。一些三级处理厂的粉末活性炭接触吸附装置(或粒状活性炭过滤吸附装置)去除化学需氧量(COD)和总有机碳(TOC)的代表性的效率为70～80%，每公斤活性炭吸附容量为0.25～0.87公斤COD,具体吸附容量是由进水的有机物浓度和所要求的出水有机物浓度决定的。在任何情况下，活性炭的实际吸附容量比按吸附等温线试验测定的吸附容量大得多。这主要是在活性炭上还有生物吸附和氧化作用所致(见废水活性炭处理法)。
臭氧氧化法和活性炭吸附法配合使用，往往能更有效地去除有机物并可延长活性炭的使用寿命。臭氧能将有机物氧化降解，减轻活性炭的负荷，还能将一些难以生物降解的大分子有机物分解为易于生物降解的小分子有机物，而便于被活性炭吸附和生物降解。臭氧氧化的废水流经活性炭滤池时因含有较多的氧气而会增强活性炭的生物活性，提高生物氧化能力。
地埋式一体化污水处理设备的基坑 
1、根据型号的大小，必须进行放坡，放坡大小根据土质情况及产品顶部以上的覆土厚度，放坡角度为30°-50°。无地下水时，对基础进行夯实、铺砂，根据示意图及要求进行基础处理。 
2、挖槽深度及污水管道相连接的进出水口标高，在计算标高时，要预留槽底200mm铺砂尺寸；挖出的土堆放在距槽坑四周5米以外，防止土的侧压造成塌方，另外也给吊装预留工作场地。 
3、遇有地下水时应首先对地下水排除，根据示意图尺寸及要求进行基础处理，基层夯实，后进行铺砂。铺砂200mm并找平，砂内不允许有尖角、石块等杂物。在遇有地下水为较高的地区，可采用提高降水挖槽，也可采用明降水挖槽。 
4、采用明降水挖槽时，必须做好施工前的准备工作。具体作法如下：坑槽挖好后，如遇坑槽内有泥浆，应再挖深20-30cm，将深坑槽内的水抽净后铺设干性混凝土，使之找平，确保产品安装后沉降*。 

一体化微动力污水处理系统
工艺简介
1、排水管网的污水经格栅拦截较大的颗粒物和漂浮物后，经化粪池提升至初沉池，沉淀较大颗粒物等。
2、生物接触氧化法即在反应器内放置填料，以生物填料为载体经过充氧的废水与长满生物膜的填料接触，在生物膜的作用下，废水得到净化。其工作原理和优点如下：
（1）、原理：
生物接触氧化法在运行初期，少量的细菌附着于填料表面，由于细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜。在溶解氧和食物都充足的条件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐渐增厚。微生物将污水中的污染物质转化为微生物细胞及CO2、H2O、H2S、N2、CH4等多种物质，溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用,为微生物所利用。当生物膜达到一定厚度时，氧已经无法向生物膜内层扩散。好氧菌死亡脱落，而兼性菌、厌氧菌在内层开始繁殖，形成厌氧层，利用死亡的好氧菌为基质，并在此基础上不断发展厌氧菌。经过一段时间后在数量上开始下降，加上代谢气体产物的逸出，使内层生物膜大块脱落。在生物膜已脱落的填料表面上，新的生物膜又重新发展起来。在接触氧化池内，由于填料表面积较大，所以生物膜发展的每一个阶段都是同时存在的，使去除有机物的能力稳定在一定的水平上。生物膜在池内呈立体结构，对保持稳定的处理能力有利。
（2）、优点：
体积负荷高，处理时间短，节约占地面积，生物接触氧化法的体积负荷zui高可达3?6kgBOD(m3.d),与活性污泥法比较，体积负荷可高5倍。 
生物活性高、曝气管设在填料下，不仅供氧充分。而且对生物膜起到了搅拌作用，加速了生物膜的更新，使生物膜活性提高。其好氧速率比活性污泥法高1.8倍。 
有较高的微生物浓度，一般活性污泥浓度为2?3g/l而接触氧化池中绝大多数微生物附着在填料上，单位体积内水中和填料上的微生物浓度可达10?20g/l，由于微生物浓度高，有利于提高容积负荷。 
污泥产量低，不需污泥回流，与活性污泥法相比，接触氧化法的体积负荷高，但污泥产量不仅不高，反而有所降低。由于微生物附着在填料上形成生物膜，生物膜的脱落和增长可以自动保持平衡，所以不需回流污泥，给管理带来方便。 
出水水质好而稳定，在进水短期内突然变化时，出水水质受影响很小。出水外观清澈透明，如再加砂滤处理。可作中水回用。 
除氮
生物硝化－反硝化法：是好氧生物处理过程和厌氧生物处理过程串联工作的系统。污水中的含氮有机物首先经需氧生物处理转化为硝酸盐，随后再经厌氧生物处理将硝酸盐还原为氮气析出而被去除。有多种处理流程，如三级串联的活性污泥法处理系统，其中*级用于氧化碳水化合物,第二级用于氧化含氮有机物,而第三级是使第二级产生的硝酸盐在厌氧条件下还原析出氮气。在所有的处理流程中，都是向厌氧系统中投加一些补充的需氧源（如甲醇），以使反硝化所需的反应时间缩短而切合实用。
物理－化学法：有三种方法，即吹脱法、折点氯化法和选择性离子交换法。①吹脱法：使污水的铵离子在高pH值的条件下大部转变成氨气：
NH4++OH-=NH3↑+H2O
在温度25℃和pH值为7、9、11的条件下，溶液中NH4+与NH3的分配比分别为180、1.8和0.018,因此吹脱法除氮适宜的pH值在11左右。将污水调到这样高的pH值以后送入吹脱塔中，自上而下喷洒流动，与向上流动的空气逆流接触而将氨气吹出。吹脱法的除氮效率主要受到温度的影响。如在气温为20℃和10℃时，除氮率分别为95%和75%。②折点氯化法：见水的消毒。③选择性离子交换法：是以沸石（特别是斜发沸石）对铵离子比对钙、镁和钠等离子有优先交换吸附的性能为基础来去除氨氮的。将斜发沸石破碎筛分成20～50目的颗粒，填装于滤池中。废水大约以每小时10倍滤床体积的滤速流经沸石滤池。大约流过200倍滤床体积的正常浓度的城市污水以后,滤出水中会出现氨氮。此时便需要用浓食盐水溶液对沸石滤床进行再生。用过的浓食盐溶液可通过吹脱等方法脱氨，然后重复使用。
溶解氧
对好氧生物反应来说，保持混合液中一定浓度的溶解氧至关重要。当环境中的溶解氧高于0.3mg/l时，兼性菌和好氧菌都进行好氧呼吸;当溶解氧低于0.2-0.3mg/l接近于零时，兼性菌则转入厌氧呼吸，绝大部分好氧菌基本停止呼吸，而有部分好氧菌(多数为丝状菌)还可能生长良好，在系统中占据优势后常导致污泥膨胀。一般的，曝气池出口处的溶解氧以保持2mg/l左右为宜，过高则增加能耗，经济上不合算。
在所有影响因素中，基质类因素和pH值决定于进水水质，对这些因素的控制，主要靠日常的监测和有关条例、法规的严格执行。对一般城市污水而言，这些因素大都不会构成太大的影响，各参数基本能维持在适当范围内。温度的变化与气候有关，对于万吨级的城市污水处理厂，特别是采用活性污泥工艺时，对温度的控制难以实施，在经济上和工程上都不是十分可行的。因此，一般是通过设计参数的适当选取来满足不同温度变化的处理要求，以达到处理目标。
三级处理(深度处理)
三级处理是对水的深度处理，是继二级处理以后的废水处理过程，是污水高处理措施。现在的我国的污水处理厂投入实际应用的并不多。它将经过二级处理的水进行脱氮、脱磷处理，用活性炭吸附法或反渗透法等去除水中的剩余污染物,并用臭氧或氯消毒杀灭细菌和病毒,然后将处理水送入中水道，作为冲洗厕所、喷洒街道、浇灌绿化带、工业用水、防火等水源。操作方法
主要方法有生物脱氮法、凝集沉淀法、砂滤法、硅藻土过滤法、活性炭过滤法、蒸发法、冷冻法、反渗透法、离子交换法和电渗析法等。 
根据三级处理出水的具体去向和用途，其处理流程和组成单元有所不同。如果为防止受纳水体富营养化，则采用除磷和除氮的处理单元过程；如果为保护下游饮用水源或浴场不受污染，则应采用除磷、除氮、除毒物、除病原体等处理单元过程；如果直接作为城市饮用以外的生活用水，例如洗衣、清扫、冲洗厕所、喷洒街道和绿化地带等用水,其出水水质要求接近于饮用水标准,则要采用更多的处理单元过程。污水的三级处理厂与相应的输配水管道结合起来便形成城市的中水道系统。
污水处理工艺分三级：
一级处理：通过机械处理，如格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、油脂等。
二级处理：生物处理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。
三级处理：污水的深度处理，它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。
可能根据处理的目标和水质的不同，有的污水处理过程并不是包含上述所有过程。
一级处理(机械处理)
机械(一级)处理工段包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物，以去除粗大颗粒和悬浮物为目的，处理的原理在于通过物理法实现固液分离，将污染物从污水中分离，这是普遍采用的污水处理方式。
机械(一级)处理是所有污水处理工艺流程*工程(尽管有时有些工艺流程省去初沉池)，城市污水一级处理BOD5和SS的典型去除率分别为25%和50%。在生物除磷脱氮型污水处理厂，一般不*曝气沉砂池，以避免快速降解有机物的去除;在原污水水质特性不利于除磷脱氮的情况下，初沉的设置与否以及设置方式需要根据水质特性的后续工艺加以仔细分析和考虑，以保证和改善除磷除脱氮等后续工艺的进水水质。
微滤技术主要运用于
（1）水处理行业：水中悬浮物，微小粒子和细菌的去除；
（2）电子工业：半导体工业超纯水、集成电路清洗用水终端处理；
（3）制药行业：医用纯水除菌、除热原，药物除菌；
（4）医疗行业：除去组织液、抗菌素、血清、血浆蛋白质等多种溶液中的菌体；
（5）食品工业：饮料、酒类、酱油、醋等食品中的悬浊物、微生物和异味杂质、酵母和霉菌的去除，果汁的澄清过滤。
（6）化学工业：各种化学品的过滤澄清。
反渗透分离技术是利用反渗透膜只能透过溶剂（通常是水）而截留离子物质或小分子物质的选择透过性，以膜两侧静压为推动力，而实现的对液体混合物分离的膜过程。反渗透是膜分离技术的一个重要组成部分，因具有产水水质高、运行成本低、无污染、操作方便运行可靠等诸多优点 ，而成为海水和苦咸水淡化，以及纯水制备的节能、简便的技术.已广泛应用于医药、电子、化工、食品、海水淡化等诸多行业。反渗透技术已成为现代工业中可以选择]的水处理技术。
反渗透的截留对象是所有的离子，仅让水透过膜，对NaCl的截留率在98%以上，出水为无离子水。反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质，也即能截留所有的离子，在生产纯净水、软化水、无离子水、产品浓缩、废水处理方面反渗透膜已经应用广泛，如垃圾渗滤液的处理。