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一体化地埋式污水处理设备设计优化
工艺设计优化
(1)考虑污水中含有一定的无机砂砾以及油脂类物质，会对MBR膜造成较大的损害，在本工艺中选用平流沉砂池，一方面对无机砂砾进行沉淀去除，另一方面设置手电动撇渣管对浮渣及油脂类进行去除。
(2)考虑到MBR系统的膜丝易被纤维毛发类等物质缠绕，对预处理要求较高，设计采用三级格栅，分别是10mm、3mm和1mm，以保证后续MBR系统的稳定运行。
(3)膜组器吹扫采用高低曝气，传统设计计算吹扫量为130m3/(m2˙h)，采用高低曝气后，设计平均吹扫量为80m3/(m2˙h)，可以大大降低鼓风机的运行能耗。
(4)膜池回流采用推入排出式(见图2)，传统膜池为方便回流，配水渠需绕到膜池另一侧，配水渠和回流渠水力停留时间较长，土建量也较大，采用推入排出式可节省土建量，方便膜池的回流。
一体化地埋式污水处理设备深度处理区
(1)催化氧化池。本工程选用的高级氧化为臭氧催化氧化，这是目前处理难降解有机废水的前沿技术之一，采用臭氧氧化剂，在常温常压下，通过特殊配方载体金属离子催化剂的催化作用，有效生成和增加反应体系内的羟基自由基，从而产生全面和激烈的氧化反应，以去除或分解转化高难降解的COD，与其他处理工艺配套性较强。本工艺设计催化氧化池有效水深6m，水力停留时间1h，臭氧和催化剂有效接触时间30min。臭氧投加量为20mg/L。设置臭氧制备系统1套，臭氧产生量2.5kg/h。设置催化氧化池的布水布气系统，以便臭氧能更均匀地进入反应区。设置反洗系统，选择2台反洗水泵，2台反洗鼓风机。
(2)清水池。由于生化段MBR清洗药剂为次氯酸钠，终出水消毒也采用次氯酸钠，处理后的出水经回用水泵输送至再生水管网，用于镇中心区绿化灌溉用水、景观用水、建筑冲厕用水、道路浇洒用水等。设计清水池有效水深6m，水力停留时间3h。次氯酸钠投加量为2mg/L。选择2台加药泵。

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电化学是一种重要的废水高级氧化处理技术，该方法操作简便，无需添加药剂、少二次污染，适用于各种工业有机废水，特别是难降解有机废水的处理．相比活性炭吸附、膜过滤等处理方法，电化学方法在设备维护、适用性、工艺清洁等方面均具有优势．电化学常规电解处理废水过程中，阳极进行氧化反应，有机物被氧化分解; 阴极进行还原反应．其反应方程如下: 阳极: M →CO2+ne-，阴极: M+ne-→M*，其中，M 为有机物．
反应过程中阴阳极通常需要施加8—25 V 的电压．由于电化学反应在水相进行，所施加的电压超过了水的分解电压，不可避免分解水产生阴极析氢、阳极析氧，其方程如下: 阳极: 2H2O →O2 +4H+4e-，阴极: 2H2O+4e-→H2+4OH-．大量的电流用于分解水会导致分解有机物的有效电流比例偏低，电解效率不高，总体能耗却很高．有部分研究开发了高过电位阳极(如金刚石薄膜电极等)，其原理是提高阳极析氧过电位，从而减少了产氧比例，部分解决电解效率低的问题．但这种电极的析氧电位也仅能提高至约2．5—2．8 V，如采用传统8—25 V 的电压进行电解，仍然无法避免析氧的问题; 而改用小于2．5—2．8 V的低电压电解，电解的效果大幅下降．脉冲电解等其他电解方法也未能显著降低电解能耗．
2006 年申民等采用Pt/C 气体扩散阴极处理酸性红B 模拟废水，研究表明，相比传统电解方法，气体扩散电极能降低约50%的能耗．主要原因为阴极反应由析氢变为产H2O2，产物具有高氧化活性，能产生·OH进一步氧化降解有机物，从而将原本无效的阴极分解水析氢过程转变为有效的降解有机物氧化过程，降低了反应总能耗．其反应方程如下: 阴极: O2+2H2O+2e-→2H2O2 ．然而Pt/C 气体扩散阴极所需的电解电压仍然高达8—16 V，主要原因是电极的电阻较大，分压比例过大．若能采用具有良好导电能力的金属基电极，减少电极电阻，降低分压，就能降低总电解电压，可进一步降低电解方法总体能耗．
泡沫铜是一种在铜基体上均匀分布着大量连通或不连通孔洞的新型多孔介质材料，该材料以聚氨酯软泡沫或氯化钠为基体，经预处理、化学沉积、电沉积、焚烧及热还原工艺制备，其空隙率可高达95%．制备好的泡沫铜具有良好导电性，同时延展性也很好． 

污水经过一固定格栅，去除水中较大的漂浮物，上清液流入调节池，设置调节池是为了提高后续池体的有效容积和减少整个池体的有效埋深，并用调节池调节污水的水量和水质；调节池出水采用泵入方式提升进入混凝池，在混凝池内PAC/PAM,去除悬浮物以及表面活性剂后污水自流至级级生化池，既能去除磷脱氮又起到预处理作用，级生化池的污水进入O级生化池，进行生化处理。本工程污水中有机成份较高，可生化性较好，因此采用生物处理方法大幅度降低污水中有机物含量是的。由于污水中氨氮及有机物含量较高，特别是有机氮，在生物降解有机物时，有机氮会以氨氮形式表现出来，由于氨氮也是一个污染控制指标，因此污水处理采用缺氧好氧A/O生物接触氧化工艺，即生化池需分为级池和O级池两部分。在级池内，由于污水有机物浓度较高，微生物处于缺氧状态，此时微生物为兼性微生物，它们将污水中有机氮转化为氨氮，同时利用有机碳源作为电子供体，将NO2-N、NO3-N转化为N2，而且还利用部分有机碳源和氨氮合成新的**物质。所以级池不仅具有一定的有机物去除功能，减轻后O级生化池的有机负荷，以利于硝化作用进行，而且依靠污水中的高浓度有机物，完成反硝化作用，zui终消除氮的富营养化污染。经过*池的生化作用，污水中仍有一定量的有机物和较高的氨氮存在，为使有机物进一步氧化分解，同时在碳化作用趋于*的情况下，硝化作用能顺利进行，特设置O级生化池，O级生化池的处理依靠自养型细菌（硝化菌）完成，它们利用有机物分解产生的无机碳源或空气中的二氧化碳作为营养源，将污水的氨氮转化为NO2-N、NO3-N。O级池出水进入沉淀池进行沉淀，在*和O级生化池中均安装有填料，整个生化处理过程是依赖于附着在填料上的多种微生物来完成的。