一体化污水处理设备技术革新与发展

　　hbzhan内容导读：随着我国城镇人口迅速增加,城镇需水量急剧递增。预计到2010年,我国城镇需水量将增加到1000亿m3以上。根据“十五”规划及有关规定,到2010年,城市污水处理率不得低于60%。要达到这一目标,我国须新增污水处理厂近1000余座,总投资高达2000至3000亿元。此外,相应的管网建设投资也非常巨大。由此可见,我国的污水处理事业存在较大的资金缺口,环境形势严峻。
　　
　　因此,污水处理系统从大规模集中式向中小规模分散式转变,形成“以大型为主,中小型互补”的布局是符合我国国情和发展形势的。这为一体化污水处理设备的应用和发展提供了新的契机。目前,在我国、日本、欧美等国家和地区,一体化设备已广泛应用于生活污水及医院、啤酒、食品、酿造等废水处理领域,成为近年来污水处理设备的一个研发和应用热点。
　　
　　技术革新与发展
　　
　　一体化污水处理设备技术自80年代初引进我国以来,随着污水处理要求的提高以及其应用与实践,不断得以革新和发展。总的看来,对该技术的研究主要集中在主体工艺的改进、工艺流程的优化组合和填料性能的提高等方面,以进一步提高处理效率,减少能耗,突显一体化处理设备的优势。
　　
　　主体工艺的改进
　　
　　一体化设备主体工艺多采用生物膜法。生物膜法污泥浓度高、容积负荷大、耐冲击能力强,处理效率高。早期设备主要采用生物转盘,体积庞大,生物膜难控制,盘轴易损坏。目前,一体化设备逐渐发展为接触氧化法和生物流化床工艺。尤其是生物流化床成为近年来的一个研究热点。相比接触氧化法,
　　
　　生物流化床污泥浓度更高、耐冲击能力更强、剩余污泥率更低,且无堵塞、混合均匀,具有较好的脱氮效果,配置形式也较接触氧化法更为灵活。
　　
　　普通的生物流化床是在污水中投加悬浮填料,给微生物提供一种良好的载体,提高了微生物浓度;填料在水流和气流的推动下呈流化状态,兼有生物膜和活性污泥的双重特点。随着研究的进展,生物半流化床、BASE三相生物流化床、Circox气提式生物流化床等新的型式不断涌现。流化床的充氧特性、水流状态、、污泥浓度、脱氮效果得到较大的改进。新型流化床的处理效率更高,占地面积进一步减小,但是结构相对复杂,设备高度相应增加。因此,这些新型流化床应用于一体化设备还有待时日。
　　
　　近年来,MBR、SBR、DAT-IAT等作为主体工艺的一体化设备也见诸报道。MBR法具有较高的处理效率,而且不需要二沉池;但是投资和运行费用较高,管理相对复杂。DAT-IAT和SBR法属于间歇式活性污泥法,处理效率较低。因此,作为一体化设备工艺应用并不广泛。
　　
　　填料性能的提高
　　
　　填料是生物膜法的主体,直接关系处理效果。
　　
　　填料的选择和研究包括四个方面:
　　
　　（1）水力特性:空隙率高、水流阻力小、流速均匀;
　　
　　（2）生物膜附着性:比表面积大,易于生物膜生长和老化膜脱落;
　　
　　（3）化学与机械稳定性:经久耐用,不溶出有毒物质;
　　
　　（4）经济性:来源广泛,价格便宜。
　　
　　一体化设备生化池常用的生物填料包括蜂窝填料、波纹填料、束网填料、颗粒填料等。接触氧化法一般采用固定式的蜂窝填料、波纹填料、束网填料等,生物流化床采用悬浮式的颗粒填料。近年来,悬浮（流化）的颗料状或立体状填料得以迅速发展和广泛应用,并有逐渐取代固定式填料的趋势。相比因定式填料,悬浮填料具有一系列优点