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地埋式一體化污水處理設(shè)備摘要

隨著地埋式一體化污水處理設(shè)備污水處理工藝向經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能和簡(jiǎn)便的方向發(fā)展，人們對(duì)有機(jī)廢水的低能耗分散式生物處理越來(lái)越重視。主要是針對(duì)以中小城鎮(zhèn)和農(nóng)村為代表的污水，以生物濾池為基礎(chǔ)，探討其低能耗分散式生物處理的適用技術(shù)。

分散式污水處理系統(tǒng)與集中式污水處理系統(tǒng)相比具有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）投資較低，建設(shè)周期短，見(jiàn)效快。分散處理系統(tǒng)包括污水處理裝置，污泥收集、運(yùn)輸及處理系統(tǒng)。不需要污水管網(wǎng)系統(tǒng)，污水處理系統(tǒng)有裝置化的產(chǎn)品。地埋式一體化污水處理設(shè)備在經(jīng)濟(jì)上小規(guī)模分散系統(tǒng)在投資運(yùn)行費(fèi)用上比較靈活, 人們根據(jù)資金的多少來(lái)選擇不同標(biāo)準(zhǔn)的處理設(shè)施。

（2）便于水資源重復(fù)利用，地埋式一體化污水處理設(shè)備回用投資小。分散污水處理強(qiáng)調(diào)污水的回用，可根據(jù)回用水質(zhì)要求靈活掌握污水處理的深度，便于污水回用。

（3）分散污水處理的設(shè)計(jì)可具有很強(qiáng)的針對(duì)性?？梢愿鶕?jù)被設(shè)計(jì)地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。分散處理系統(tǒng)可以避免或緩解各種不同廢水混合所帶來(lái)的問(wèn)題，由于各分散部分影響的范圍小，所以能將有害物質(zhì)的擴(kuò)散等危害減至Z低程度。

（4）適用于人口密度低的分散型污水排放源，地埋式一體化污水處理設(shè)備如企業(yè)、住區(qū)、中小城鎮(zhèn)、廣大農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)，尤其是可以解決農(nóng)村地區(qū)的污水處理問(wèn)題。對(duì)農(nóng)村污水處理工程方案應(yīng)要求工藝簡(jiǎn)單、凈化效果有保證、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單。分散式污水處理技術(shù)是污水處理的重要組成部分，適用于農(nóng)村地區(qū)和其他未普及管網(wǎng)的地區(qū)，采用分散污水處理系統(tǒng)和集中污水處理系統(tǒng)相結(jié)合的方式是中國(guó)既解決環(huán)保問(wèn)題，又保持可持續(xù)性發(fā)展的有效途徑。

（5）地埋式一體化污水處理設(shè)備隨著民眾對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)及生活質(zhì)量要求的不斷提高，簡(jiǎn)易而經(jīng)濟(jì)有效的分散污水處理系統(tǒng)將對(duì)污染的控制發(fā)揮重要的作用，并達(dá)到在小社區(qū)或農(nóng)村控制水污染、保護(hù)環(huán)境和改善衛(wèi)生條件的目的。

1. 水資源現(xiàn)狀 

地球表面的2/3雖然被水覆蓋，但其中97.5%是咸水，在余下的2.5%的淡水中，又有87%是人類(lèi)難以利用的兩級(jí)冰蓋、冰川、冰雪。人類(lèi)可利用的淡水只占水總量的0.26%，而這些淡水大部分是地下水。本世紀(jì)以來(lái)，由于社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和人口的急劇增長(zhǎng)，范圍內(nèi)水消耗量不斷上升，近20年來(lái)，世界年用水量以4%的速度遞增。目前世界上約15億人口的聚居地淡水不足，其中26個(gè)國(guó)家約3億人*生活在缺水狀態(tài)。水的危機(jī)是本世紀(jì)繼石油之后的又一危機(jī)，它已嚴(yán)重威脅著人類(lèi)社會(huì)的生存與發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，*每分鐘近100噸污水流入江河，多數(shù)河流都受到不同程度的污染，其中約有40%的河流穩(wěn)定流量受到較為嚴(yán)重的污染。水資源的危機(jī)已成為*關(guān)注的問(wèn)題。 

我國(guó)是一個(gè)水資源相對(duì)短缺的國(guó)家，水資源人均占有量只有 2500m3，約為世界人均水平的 1/4，被聯(lián)合國(guó)列為13 個(gè)貧水國(guó)之一。在我國(guó)669 個(gè)城市中，2/3以上的城市缺水， 100 多個(gè)城市嚴(yán)重缺水。 截止到 1997 年底， 全國(guó)污水排放量為 1 ×108m3/d，全國(guó)各類(lèi)水體 82%的河段受到污染，其中已有 39%的河段受到嚴(yán)重污染，70%以上的城市河段不適合作飲水水源，50%的城市地下水受到污染,長(zhǎng)江等七大水系水質(zhì)不斷惡化，湖泊水庫(kù)普遍受到污染，沿海水體發(fā)生赤潮和富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象增多，污水處理和節(jié)水已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，工業(yè)用水和城市居民生活用水急劇增加， 排污量也隨之增加。 根據(jù)2005 年中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒統(tǒng)計(jì)，我國(guó) 2000～2004年排放污水總量從415 億噸增長(zhǎng)到 482 億噸，年均污水排放增長(zhǎng)率為3.8%。其中工業(yè)廢水約占46%，污水約占54%。從數(shù)字顯示，5 年來(lái)工業(yè)廢水和污水所占比例變化不大，但是我國(guó)污水排放量成逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。未經(jīng)處理或處理不得當(dāng)?shù)膹U水直接排放到自然中嚴(yán)重影響了環(huán)境衛(wèi)生，威脅人們的飲水安全。

2. 污水生物處理技術(shù) 

莆田WSZ-AAO地埋式一體化污水處理設(shè)備處理的方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法。廢水生物處理技術(shù)就是利用微生物通過(guò)其本身新陳代謝的生理功能，能夠氧化分解環(huán)境中的有機(jī)物并將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物，從而使廢水中的有機(jī)污染物得以降解去除。與物理、化學(xué)方法相比，生物處理法具有經(jīng)濟(jì)、高效的優(yōu)點(diǎn)，重要的是可以達(dá)到無(wú)害化。生物法在去除廢水中有機(jī)碳、硫、氮、磷等污染物質(zhì)方面，存在許多*之處。首先，污染物的生化轉(zhuǎn)化過(guò)程不需要高溫高壓，在溫和的條件下經(jīng)過(guò)酶催化即可高效并相對(duì)*的完成，因此，處理費(fèi)用低廉；其次，微生物具有來(lái)源廣、易培養(yǎng)、繁殖快、對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)和易實(shí)現(xiàn)變異等特性，適當(dāng)?shù)膶?duì)其加以培養(yǎng)繁殖，特別是在某特定條件下進(jìn)行馴化，地埋式一體化污水處理設(shè)備就能使之很好的適應(yīng)各種廢水處理環(huán)境；Z后，通過(guò)有針對(duì)性地對(duì)菌種進(jìn)行篩選、培養(yǎng)和馴化，可以使大多數(shù)的有機(jī)物實(shí)現(xiàn)生物降解處理，對(duì)廢水水質(zhì)的適用面越來(lái)越寬。 

莆田WSZ-AAO地埋式一體化污水處理設(shè)備廢水生物處理技術(shù)經(jīng)歷了百余年的發(fā)展和應(yīng)用，發(fā)揮了巨大的作用?；钚晕勰喾ㄊ鞘澜缙毡椴捎玫膫鹘y(tǒng)廢水生物處理工藝，但人們?nèi)栽诓粩嘀铝τ诟咝?、低耗、占地少的新工藝的開(kāi)發(fā)和研究，在活性污泥法的基礎(chǔ)上已經(jīng)衍生出了很多新的工藝流程，如間歇式活性污泥法（SBR） 、升流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB） 、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化法、生物流化床等。廢水生物處理技術(shù)是具有多種功能的技術(shù)，地埋式一體化污水處理設(shè)備它已在很多國(guó)家的水污染控制中發(fā)揮了巨大的作用，今后還將在世界各國(guó)的水污染控制中發(fā)揮更大的作用。追求能源消耗少，環(huán)境效益高、基建和運(yùn)行費(fèi)用都較省的處理技術(shù)和處理流程將會(huì)是廢水生物處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。 

地埋式一體化污水處理設(shè)備的生物處理方法 

1厭氧生物處理技術(shù) 

莆田WSZ-AAO地埋式一體化污水處理設(shè)備厭氧生物處理法是厭氧微生物在無(wú)氧條件下，使有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳的一種處理方法。厭氧處理方法不僅廣泛用于污水的預(yù)處理，也適用于二級(jí)處理。尤其對(duì)于熱帶及亞熱帶地區(qū)的發(fā)展中國(guó)家，可因地制宜地發(fā)展小量污水的厭氧處理系統(tǒng)，它具有投資少、能耗低、操作和維護(hù)簡(jiǎn)單且效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)主要還是在升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)的基礎(chǔ)上，發(fā)展了一些新型反應(yīng)器或組合工藝。 

2 好氧生物處理技術(shù) 

廢水的好氧處理是在提供游離氧的情況下，以好氧微生物為主，使有機(jī)物穩(wěn)定降解的處理方法。微生物利用廢水中的有機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)源進(jìn)行好氧代謝。厭氧生物技術(shù)具有占地面積大、污染物降解不*和去除效率低等缺點(diǎn)，地埋式一體化污水處理設(shè)備故許多高效處理技術(shù)采用好氧或厭氧—好氧結(jié)合技術(shù)。選擇適應(yīng)于污水分散式處理的好氧生物技術(shù)時(shí)，不僅要兼顧有機(jī)物和氨氮去除效果，同時(shí)要考慮運(yùn)行、維護(hù)和管理的方便性。適用于小量污水處理的好氧生物技術(shù)主要有生物濾池、生物接觸氧化、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器、序批式間歇反應(yīng)器、延時(shí)曝氣的活性污泥法、膜生物反應(yīng)器(MBR)等。

（1）生物濾池。生物濾池法是以土壤自凈原理為依據(jù)，在污水灌溉的實(shí)踐基礎(chǔ)上，經(jīng)間歇砂濾池和接觸池而發(fā)展起來(lái)的人工生物處理法。生物濾池一般由五個(gè)部分組成：填料床、池壁、布水投配系統(tǒng)，排水系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)。生物濾池內(nèi)生物膜生長(zhǎng)在填料表層，因此填料是生物濾池的主體部分。采用生物濾池處理廢水的主要的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定、易于管理、節(jié)省能源，對(duì)廢水有較高的耐沖擊負(fù)荷能力。它的能耗低于懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng)，這也是 19 世紀(jì)生物濾池重新流行的一個(gè)原因。生物濾池的發(fā)展經(jīng)歷了普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池三個(gè)階段。近出現(xiàn)的曝氣生物濾池（BAF）是一種結(jié)合生物接觸氧化與懸浮物過(guò)濾技術(shù)的全新形式，并得到快速發(fā)展。目前 BAF 在歐美和日本廣為流行，地埋式一體化污水處理設(shè)備已有上百座 BAF 處理設(shè)施投入運(yùn)行。英國(guó) Packington污水廠用 BAF處理含工業(yè)廢水的污水，CODCr，BOD5，SS  的去除率分別達(dá)到 80%，91.3%，78%。 

（2）生物接觸氧化。生物接觸氧化又稱(chēng)為“淹沒(méi)式生物濾池” ，生物接觸氧化池中充填各種填料，部分微生物以膜狀形式附著生長(zhǎng)填料表面，而部分微生物仍以懸浮狀生長(zhǎng)于水體中，因此是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物處理技術(shù)，兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)。

（3）生物轉(zhuǎn)盤(pán)。生物轉(zhuǎn)盤(pán)是于60年代在原聯(lián)邦德國(guó)所開(kāi)創(chuàng)的一種污水生物處理技術(shù)。我國(guó)從70年代開(kāi)始引進(jìn)生物轉(zhuǎn)盤(pán)技術(shù)，不僅在污水和城市污水處理方面得到應(yīng)用，而且在化纖、石化、印染、制革、造紙、煤氣發(fā)生站等行業(yè)的工業(yè)廢水處理領(lǐng)域也得到了應(yīng)用，并取得良好的效果。

轉(zhuǎn)盤(pán)的特點(diǎn)是：

1.水力停留時(shí)間短，動(dòng)力消耗少；

2.不需要水和污泥回流，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單；

3.多極生物轉(zhuǎn)盤(pán)處理污水時(shí)，各級(jí)形成不同的生物相，處理效果穩(wěn)定。 

（4）序批式活性污泥法（SBR法） 。SBR  法是通過(guò)其主要反應(yīng)器－曝氣池的運(yùn)行操作而實(shí)現(xiàn)的。其每個(gè)反應(yīng)周期的基本操作流程由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置等5 個(gè)工序,  地埋式一體化污水處理設(shè)備每個(gè)工序都在同一個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行。該工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、造價(jià)低、運(yùn)行方式靈活、可脫氮除磷，具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷的能力和良好的污泥沉降性能。適用于小流量水的處理。迄今，在基本的SBR工藝基礎(chǔ)上已開(kāi)發(fā)出多種各具特色的變形工藝，如間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥工藝（ICEAS）、循環(huán)式活性污泥工藝（CAST）等。 

地埋式一體化污水處理設(shè)備的處理意義

集中式污水處理系統(tǒng)一直是市政工程中的標(biāo)準(zhǔn)處理系統(tǒng)，也是絕大多數(shù)城市的，選擇，用于收集和處理大流量污廢水。污水集中式處理，是建立集中式管網(wǎng)收集體系和大型污水處理廠，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行深度處理，然后回用于城市生活的各個(gè)方面。它把各種城市污水，經(jīng)預(yù)處理的工業(yè)廢水和城市降水等混合廢水通過(guò)城市排水管網(wǎng)收集，集中輸往污水廠，采用適宜的措施進(jìn)行處理，達(dá)標(biāo)后再排入自然水系。集中處理Z主要的特征是: 統(tǒng)一收集、統(tǒng)一輸送、統(tǒng)一處理。 

隨著集中的污水處理解決了人們關(guān)心的水環(huán)境污染問(wèn)題，集中污水處理成為一種城市污水處理的主要方式，但是也同時(shí)存在一下的局限性：

（1）投資較大，建設(shè)周期長(zhǎng)，見(jiàn)效慢。

（2）不便于水資源重復(fù)利用，回用投資大。

（3）排水管網(wǎng)滲漏。

（4）僅適用于人口密度高的城市地區(qū)。 

分散式污水處理技術(shù)是一種新型的，經(jīng)濟(jì)環(huán)保的污水處理系統(tǒng)。對(duì)于居住比較分散的中小城市(鎮(zhèn))  、廣大農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)，由于受到地理?xiàng)l件和經(jīng)濟(jì)因素制約，不宜于進(jìn)行污水的集中處理，應(yīng)因地制宜地選擇和發(fā)展污水分散式和就地處理技術(shù)。污水的分散處理技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外污水處理的一種新概念。它常被用在人口密度較小的社區(qū)或鄉(xiāng)村,因?yàn)檩斔瓦@些地方的污水到一個(gè)較遠(yuǎn)的集中式污水處理廠將需要格外高的費(fèi)用。

在可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略的影響下，人們開(kāi)始重新審視水處理科學(xué)家一直倡導(dǎo)的污水集中處理的概念和哲學(xué)體系，回首上一個(gè)世紀(jì)污水處理的歷程，發(fā)現(xiàn)在水資源短缺的今天，當(dāng)我們考慮污水回用時(shí)，集中的污水處理的方法顯然是有歷史局限性的，集中的污水處理以巨大的能量損失為代價(jià)，換來(lái)的仍是岌岌可危的環(huán)境污染問(wèn)題，水資源短缺問(wèn)題和飲用水安全問(wèn)題。

分散污水處理涉及廢水的收集，處理和排放。這些廢水源自單獨(dú)的住戶、租屋以及獨(dú)立的社區(qū)。分散處理系統(tǒng)在廢水產(chǎn)生點(diǎn)附近收集廢水并進(jìn)行一定的處理。處理出水進(jìn)行回用、或著補(bǔ)充地下水，產(chǎn)生的少量污泥被輸送到集中地點(diǎn)進(jìn)行再處理。

分散污水處理系統(tǒng)主要包括：

（1）在線系統(tǒng)(Onsite system)：從私人住宅排出的污水，由于沒(méi)有鋪設(shè)大面積社區(qū)用的污水管道或缺乏一套集中處理設(shè)施，可以通過(guò)自然系統(tǒng)或機(jī)械裝置來(lái)收集、處理、排放或中水回用，該工藝充分發(fā)揮了污泥床內(nèi)顆粒污泥大與去除有機(jī)物效率高、濾池能有效截留生物污泥與懸浮固體的雙重功效。其運(yùn)行的關(guān)鍵在于培養(yǎng)生成顆粒污泥和高活性的生物膜。 這種自然系統(tǒng)或機(jī)械裝置即稱(chēng)在線系統(tǒng)。常用的在線系統(tǒng)包括化糞池( septictank) 和瀝濾場(chǎng)( leach fields)。

（2）群集系統(tǒng)(Cluster system)：一種服務(wù)二個(gè)或二個(gè)以上住戶的污水收集和處理系統(tǒng)，但其范圍不超過(guò)整個(gè)社區(qū)。從幾家住戶排出的污水可經(jīng)過(guò)個(gè)體用戶的化糞池或組合裝置現(xiàn)場(chǎng)預(yù)處理后，再通過(guò)特殊的污水管運(yùn)送到比集中式系統(tǒng)相對(duì)較小的處理單元，升流式厭氧污泥床－厭氧生物濾池(UASB-AF)是一種新型的復(fù)合式厭氧反應(yīng)器，反應(yīng)器底部是設(shè)有三相分離器的升流式厭氧污泥床，其內(nèi)顆粒污泥生物量濃度平均高達(dá)20～30 g/L，而上部則是厭氧生物濾池，用以進(jìn)一步去除有機(jī)污染物和懸浮物。

生物接觸氧化的特點(diǎn)是：

1.填料的比表面積比較大，充氧條件好，因而具有較高的容積負(fù)荷；

2.不需污泥回流，因而不發(fā)生污泥膨脹；

3.池內(nèi)生物量多，水流屬混合型，因而具有抗水質(zhì)、水量驟變的能力；

4.接觸時(shí)間短，處理效率高，有利于縮小池容；

5.污泥生成量少，污泥顆粒比較大，易于沉淀。生物接觸氧化法不僅應(yīng)用于污水和城市污水處理外，還應(yīng)用于石油化工、農(nóng)藥、印染、輕工造紙、食品加工和發(fā)酵釀造等工業(yè)廢水處理，都取得了良好的處理效果。