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地埋式一體化污水處理設(shè)備摘要

南平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。該工藝充分發(fā)揮了污泥床內(nèi)顆粒污泥大與去除有機物效率高、濾池能有效截留生物污泥與懸浮固體的雙重功效人們對有機廢水的低能耗分散式生物處理越來越重視。主要是針對以中小城鎮(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：

（1）投資較低，建設(shè)周期短，見效快。分散處理系統(tǒng)包括污水處理裝置，污泥收集、運輸及處理系統(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)濟上小規(guī)模分散系統(tǒng)在投資運行費用上比較靈活, 人們根據(jù)資金的多少來選擇不同標(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。分散污水處理強調(diào)污水的回用，以好氧微生物為主，使有機物穩(wěn)定降解的處理方法。微生物利用廢水中的有機污染物作為營養(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，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，不僅要兼顧有機物和氨氮去除效果，同時要考慮運行、維護(hù)和管理的方便性?？筛鶕?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)計可具有很強的針對性?？梢愿鶕?jù)被設(shè)計地區(qū)的實際情況進(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的問題，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)的污水處理問題。對農(nóng)村污水處理工程方案應(yīng)要求工藝簡單、凈化效果有保證、運行維護(hù)簡單。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)合的方式是中國既解決環(huán)保問題，又保持可持續(xù)性發(fā)展的有效途徑。

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%是人類難以利用的兩級冰蓋、冰川、冰雪。人類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，由于社會生產(chǎn)力的發(fā)展和人口的急劇增長，范圍內(nèi)水消耗量不斷上升，近20年來，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個國家約3億人*生活在缺水狀態(tài)。水的危機是本世紀(jì)繼石油之后的又一危機，它已嚴(yán)重威脅著人類社會的生存與發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，*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。水資源的危機已成為*關(guān)注的問題。 

我國是一個水資源相對短缺的國家，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)合國列為13 個貧水國之一。在我國669 個城市中，2/3以上的城市缺水， 100 多個城市嚴(yán)重缺水。 截止到 1997 年底， 全國污水排放量為 1 ×108m3/d，全國各類水體 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,長江等七大水系水質(zhì)不斷惡化，湖泊水庫普遍受到污染，沿海水體發(fā)生赤潮和富營養(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。

隨著我國經(jīng)濟的發(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 年中國統(tǒng)計年鑒統(tǒng)計，我國 2000～2004年排放污水總量從415 億噸增長到 482 億噸，年均污水排放增長率為3.8%。其中工業(yè)廢水約占46%，污水約占54%。從數(shù)字顯示，5 年來工業(yè)廢水和污水所占比例變化不大，但是我國污水排放量成逐年增長趨勢。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) 

南平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)境中的有機物并將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無機物，從而使廢水中的有機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、高效的優(yōu)點，重要的是可以達(dá)到無害化。生物法在去除廢水中有機碳、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)化過程不需要高溫高壓，在溫和的條件下經(jīng)過酶催化即可高效并相對*的完成，因此，處理費用低廉；其次，微生物具有來源廣、易培養(yǎng)、繁殖快、對環(huán)境適應(yīng)性強和易實現(xiàn)變異等特性，適當(dāng)?shù)膶ζ浼右耘囵B(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，通過有針對性地對菌種進(jìn)行篩選、培養(yǎng)和馴化，可以使大多數(shù)的有機物實現(xiàn)生物降解處理，對廢水水質(zhì)的適用面越來越寬。 

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) 

南平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氧條件下，使有機物轉(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，也適用于二級處理。尤其對于熱帶及亞熱帶地區(qū)的發(fā)展中國家，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)簡單且效果穩(wěn)定等優(yōu)點。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) 

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、移動床生物膜反應(yīng)器、序批式間歇反應(yīng)器、延時曝氣的活性污泥法、膜生物反應(yīng)器(MBR)等。

（1）生物濾池。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)備隨著民眾對環(huán)境保護(hù)意識及生活質(zhì)量要求的不斷提高，簡易而經(jīng)濟有效的分散污水處理系統(tǒng)將對污染的控制發(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。 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、高效、節(jié)能和簡便的方向發(fā)展，廢水的好氧處理是在提供游離氧的情況下，CODCr，BOD5，SS  的去除率分別達(dá)到 80%，91.3%，78%。 

（2）生物接觸氧化。生物接觸氧化又稱為“淹沒式生物濾池” ，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填料表面，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濾技術(shù)的全新形式，并得到快速發(fā)展。兼有兩者的優(yōu)點。

（3）生物轉(zhuǎn)盤。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)盤的特點是：

1.水力停留時間短，生物轉(zhuǎn)盤是于60年代在原聯(lián)邦德國所開創(chuàng)的一種污水生物處理技術(shù)。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、生物接觸氧化法、生物流化床等。動力消耗少；

2.不需要水和污泥回流，我國從70年代開始引進(jìn)生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)，活性污泥法是世界普遍采用的傳統(tǒng)廢水生物處理工藝，從私人住宅排出的污水，由于沒有鋪設(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，可以通過自然系統(tǒng)或機械裝置來收集、處理、排放或中水回用，地埋式一體化污水處理設(shè)備已有上百座 BAF 處理設(shè)施投入運行。英國 Packington污水廠用 BAF處理含工業(yè)廢水的污水，但人們?nèi)栽诓粩嘀铝τ诟咝?、低耗、占地少的新工藝的開發(fā)和研究，運行操作簡單；

3.多極生物轉(zhuǎn)盤處理污水時，該工藝設(shè)備簡單、造價低、運行方式靈活、可脫氮除磷，具有較強的耐沖擊負(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。各級形成不同的生物相，處理效果穩(wěn)定。 

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，但是也同時存在一下的局限性：

（1）投資較大，建設(shè)周期長，見效慢。

（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，水流屬混合型，在污水灌溉的實踐基礎(chǔ)上，經(jīng)間歇砂濾池和接觸池而發(fā)展起來的人工生物處理法。

（4）僅適用于人口密度高的城市地區(qū)，因而具有抗水質(zhì)、水量驟變的能力；而部分微生物仍以懸浮狀生長于水體中，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)，生物濾池法是以土壤自凈原理為依據(jù)。 

分散式污水處理技術(shù)是一種新型的，經(jīng)濟環(huán)保的污水處理系統(tǒng)。對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)，由于受到地理條件和經(jīng)濟因素制約，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,因為輸送這些地方的污水到一個較遠(yuǎn)的集中式污水處理廠將需要格外高的費用。

在可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略的影響下，人們開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，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，換來的仍是岌岌可危的環(huán)境污染問題，水資源短缺問題和飲用水安全問題。

分散污水處理涉及廢水的收集，處理和排放。這些廢水源自單獨的住戶、租屋以及獨立的社區(qū)。分散處理系統(tǒng)在廢水產(chǎn)生點附近收集廢水并進(jìn)行一定的處理。處理出水進(jìn)行回用、或著補充地下水，產(chǎn)生的少量污泥被輸送到集中地點進(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)：其運行的關(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)或機械裝置即稱在線系統(tǒng)。常用的在線系統(tǒng)包括化糞池和瀝濾場。

（2）群集系統(tǒng)：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)一步去除有機污染物和懸浮物。

生物接觸氧化的特點是：

1.填料的比表面積比較大，充氧條件好，一種服務(wù)二個或二個以上住戶的污水收集和處理系統(tǒng)，但其范圍不超過整個社區(qū)。從幾家住戶排出的污水可經(jīng)過個體用戶的化糞池或組合裝置現(xiàn)場預(yù)處理后，再通過特殊的污水管運送到比集中式系統(tǒng)相對較小的處理單元，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，因而具有較高的容積負(fù)荷；

2.不需污泥回流，序批式活性污泥法。SBR法是通過其主要反應(yīng)器－曝氣池的運行操作而實現(xiàn)的。其每個反應(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 個工序, 因而不發(fā)生污泥膨脹；

3.池內(nèi)生物量多，生物濾池內(nèi)生物膜生長在填料表層，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)點是運行穩(wěn)定、易于管理、節(jié)省能源，對廢水有較高的耐沖擊負(fù)荷能力。它的能耗低于懸浮生長系統(tǒng)，這也是 19 世紀(jì)生物濾池重新流行的一個原因。

4.接觸時間短，處理效率高，迄今，在基本的SBR工藝基礎(chǔ)上已開發(fā)出多種各具特色的變形工藝，如間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥工藝（ICEAS）、循環(huán)式活性污泥工藝（CAST）等。 有利于縮小池容；

5.污泥生成量少，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、基建和運行費用都較省的處理技術(shù)和處理流程將會是廢水生物處理技術(shù)的發(fā)展趨勢，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，地埋式一體化污水處理設(shè)備每個工序都在同一個反應(yīng)器中進(jìn)行。