一体化二级生化污水处理装置原理

一体化二级生化污水处理装置原理

一体化二级生化污水处理装置原理——社会背景

我国与发达国家污水处理水平对比

1 我国污水处理所处水平

根据统计司网站2011年公布的各国污水收集系统受益人口比重和污水处理厂受益人口比重数据，共涵盖近百个（97个）国家和地区，关于我国的新统计数据是2004年。2004年，我国的污水收集系统受益人口比重为45.67%，污水处理厂受益人口比重为32.55%，两项指标均处于20.01%～40.00%这个数据区间内，属于由低到高的第二层次范围。

我国与发达国家或地区2004年污水处理水平进行对比如图1，20个国家或地区中已有15个国家或地区的污水收集系统受益人口比重超过80%，13个国家或地区污水处理厂受益人口比重超过80%，其中摩纳哥和新加坡两项指标均已接。

2 发达国家污水处理水平

德国、美国、日本等发达国家1990年以来污水收集系统受益人口比重和污水处理厂受益人口比重两项指标的变化情况见图2。从两项指标所处的水平来看，截止到各国数据获取年份，2013年德国的污水收集系统受益人口比重和污水处理厂受益人口比重分别为96.16%和99.99%，污水收集系统受益人口比重自1995年以来超过90%，污水处理厂受益人口比重自2007年以来已基本接近2015年，日本两项指标均为77.8%；2012年，美国两项指标分别为75.4%和75.5%，到2013年达到96%。从两项指标的增长幅度来看，日本增长幅度较大，1990年到2015年两项指标均增长了33.8个百分点；美国增长幅度相对较小，1992年到2012年两项指标均增长了5.5个百分点。从两项指标的重合性来看，自1998年后的统计数据中，德国污水收集系统受益人口比重均小于污水收集系统受益人口比重，与德国不同，日本和美国两项指标的数据基本是一致的。可见发达国家对于污水收集和处理系统效率的评价指标早在1990年左右就已经开始使用，并逐年增长和完善。可以看出，德国、美国、日本等发达国家城市的污水收集处理系统相对较为完善，但美国、日本的污水收集系统受益人口比重和污水处理厂受益人口比重并未处于很高的水平。

3 我国与发达国家污水处理指标与水平的对比

与发达国家不同的是，我国对污水收集系统设施能力和效率水平的评估相对较少，污水收集率指标虽然有明确的计算方法，但污水排放量和污水收集量数据却很难准确测量和统计。污水处理率一直以来作为反映污水处理水平的指标发挥了重要作用，但随着污水处理设施服务范的不适应性日渐突出。

工艺描述
污水经化粪池腐化处理后进入污水处理站格栅井。经格栅清除悬浮物、药棉、纱布及粪便杂物后进入污水调节池。
调节池为钢砼结构，有效容积V＝40m3，水力停留时间t＝6h。池内设预曝气装置。为防止污泥沉积，增加污水中的溶氧，采用微孔曝气方式。曝气后污水用无堵塞潜污泵提升进入竖流式一沉池。
竖流式一沉池上升流速V0＝0.7mm/s，水力停留时间T＝1.5h。一沉池底部污泥（含水率95%）用气提送入污泥消化池进行好氧消化处理，其上清液重力流入生物接触氧化池进行生化处理。
生物接触氧化池采用推流式，3级。总水力停留时间T总＝6h。池内设半软性填料，易结膜，不堵塞，不结球。用风机鼓风供氧，设计气水比15：1 。
接触氧化技术是利用微生物群体附着在纤维填料的表面形成生物膜，在好氧条件下，废水流经滤料表面，废水中的有机物通过微生物的吸附、氧化、还原、合成过程，把废水中的有机物氧化成无机物二氧化碳和水。主要设备为维系好氧生物细菌的半软性填料及布气充氧系统。
经生物接触氧化池处理后的污水，其BOD5去除率达95%。汇入2个隔板反应池。投加混疑剂pac，反应时间t＝20min。
入流V1＝0.6m/s，出流V2＝0.3m/s，进入二沉池。
二沉池采用竖流斜管式。上升流速V＝0.4mm/s，水力停留时间t=1.5h，污泥回流比R≤2.0。
二沉池的作用：
a.泥水分离;b.污泥浓缩;c.暂存活性污泥。其目的是污水澄清。
二沉池底部污泥（含水率96%）用气提法送入污泥消化池进行好氧消化处理，其上清液进入消毒池。
消毒池加入固体氯片（或次氯酸钠溶液）进行消毒灭菌处理。消毒时间T＝1.5h。消毒池容积V＝10m3。
污水消毒加药量为20mg/l，污泥消毒加药量为2.5g/l。
一沉池和二沉池的污泥均采用污泥消化池进行好氧消化处理。好氧消化处理的原理是将污泥通过混合、曝气，达到自身氧化期，即内源呼吸期。经过内源呼吸期，使污泥中仅存在无机非分解物质，使污泥趋向稳定状态。好氧消化目的是减少污泥量。大部分污泥经过好氧消化转换成挥发性物质CO2、NH3、H2等。
好氧消化反应方程式：
C5H7NO2+7O2→5CO2+NO3-+3H2O+H+
污泥经好氧消化，加药消毒灭菌处理后，外运处置，污水经消毒处理后达标排放。
沉砂池除砂设备操作维护规程

滤池的结构和分类：
分类：①按滤速大小：慢滤池、快滤池、高速滤池；②按水流过滤层的方向：上向流、下向流、双向流；③按滤料种类：砂滤池、煤滤池、煤-砂滤池；④按滤料层数：单层滤料、双层滤料、多层滤料；⑤按水流性质：压力滤池和重力滤池；⑥按进出水及反冲洗水的供给和排出方式：普通快滤池、虹吸滤池和无阀滤池。
结构：滤池外部由滤池池体、进水管、出水管、冲洗水管、冲洗水排出管等管道及其附件组成；滤池内部由冲洗水排出槽、进水渠、滤料层、垫料层（承托层）、排水系统组成。
普通快速滤池的工作过程：过滤-反冲洗两个过程交替进行。滤池进水时，废水自进水管经进水渠、排水槽分配入滤池，废水在池内自上而

下穿过滤料层、垫料层，由排水系统收集，并经出水管排出。工作期间滤池处于全浸没状态。

境保护技术，具有以下优点：

(1)、技术前瞻性

导流曝气生物滤池是一种典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的三相导流，脱氮除磷反应器，在不加大投资的前提下，使处理后的污水优于排放标准，达到中水回用水质，因此技术前瞻性。

(2)、工艺创新性

导流曝气生物滤池使污水在同一个处理池内，解决其它污水处理需要四个池子才能完成的工艺过程。整个运行没有闲置。 因此工艺创新性。

(3)、工程投资经济性

导流曝气生物滤池的BOD5容积负荷是常规二级生物处理的5～10倍，并将两个曝气池、两个沉淀池、两个过滤池合为一体，因此，工程投资经济性。

(4)、处理效果稳定性

导流曝气生物滤池具有硝化、反硝化功能，没有污泥膨胀之虑，不受水力负荷的冲击，因此处理效果稳定性。

(5)、处理流程简化性

导流曝气生物过滤能将污水理后，在不用深度处理设施和设备的条件下，达到中水回用水质，因此处理流程性简化。

(6)、运转费用经济性

导流曝气生物滤池利用滤料切割、阻挡、细碎气泡，强化气、液传质效应，增加微生物与空气的接触面积和时间，大大提高充氧率，减小耗电功率，因此运转费用经济性。

(7)、操作管理简单性

导流曝气生物滤池采用PLC实现程控运行，即通过通过液位传感与设备连锁，做到有污水自动开机，无污水自动停机；通过溶氧测定仪变频器连锁，实现曝气量调节；通过无钱传输，实现远程监控，达到水质监控、故障判等目的，因此操作管理简单性。

(8)、脱氮除磷典型性

通过内锥的下部、和外锥的上部的自养型细菌（如硝化菌）等，使氨氮被两次硝化，能将氨氮脱到3mg/L以下，你好低的小于0.068mg／L，因此脱氮典型性。

导流曝气生物滤池的除磷，是在内锥、和外锥这两个好氧段产生的聚磷菌，能大量摄取溶解性磷，并且通过导流曝气生物滤池的锥底沉降后，很顺畅的排泥，因此出水中的磷一般小于0.5mg／L，你好低的达到0.08mg／L，因此除磷典型性。

导流曝气生物滤池有效解决了BAF(曝气生物滤池)、脱氮效果好，除磷效果差的技术难题。同时还解决了A2／O在二沉池中N2附着污泥上浮，沉淀效果不理想。增大二沉池还原电位增高、造成磷释放，除磷效果不尽人意等技术难题。