80立方米/天地埋式一体化污水处理设备

城市污水中的氮、磷主要来自生活污水和部分工业废水。氮、磷的主要危害:一是使受纳水体富营养化;二是影响水源水质， 增加给水处理成本;三是对人和生物产生毒害。上述危害严重制约了城市水环境正常功能的发挥， 并使城市缺水状况加剧，而且随着人民生活水体的提高和环境的恶化，对水质的要求也越来越高。为了达到较好的脱氮除磷效果，环境工作者对一些传统工艺进行了改进或设计出新工艺，本文简单介绍一些脱氮除磷工艺。

1、80立方米/天地埋式一体化污水处理设备污水处理由二级池子组成，材质为钢结构，埋深较浅。钢结构池采用国内首创的互穿网络防腐涂料进行防腐。它是一种橡胶网络与塑料网络互相贯穿形成互穿网络聚合物，它能耐酸、碱、盐、汽油、煤油、耐老化、耐冲磨，能带来锈防锈。设备一般涂刷该涂料之后，防腐寿命可达12年以上。

2、80立方米/天地埋式一体化污水处理设备污水处理设备中的AO生物处理工艺采用推流式生物接触氧化池，它的处理优于完全混合式或二、三级串联完全混合式生物接触氧化池。并且它比活性污泥池体积小，对水质适应性强，耐冲击性能好，出水水质稳定，不会产生污泥膨胀。同时在生物接触氧化池中采用了新型弹性立体填料，它具有实际比表面积大，微生物挂膜、脱膜方便，在同样有机负荷条件下，比其它填料对有机物的去除率高，能提高空气中的氧在水中溶解度。

3、80立方米/天地埋式一体化污水处理设备由于在AO生物处理工艺中采用了生物接触氧化池，其填料的体积负荷比较低，微生物处于自身氧化阶段，因此产泥量较少。此外，生物接触氧化池所产生瀚污泥的含水率远远低于活性污泥池所产生污泥的含水率。因此，污水经污水处理设备后所产生的污泥量较少，一般仅需90天左右排一次泥。

4、一体化污水处理设备除了采用了常规的鼓风机措施外（如隔振垫、器等），还在鼓风机房内壁设置了新型吸音材料，使设备运行时的噪音低于50分贝，减轻了对周围环境的影响。

5、玻璃钢一体化污水处理设备配套全自动电器控制系统及设备损坏报警系统，设备可靠性好。

6、一体化污水处理设备可埋入地表以下，地表可作为绿化或广场用地，因此该设备不占地表面积，不需盖房，更不需采暖保温。

一般来说， 生物脱氮过程可分为三步: *步是氨化作用， 即水中的有机氮在氨化细菌的作用下转化成氨氮。在普通活性污泥中， 氨化作用进行得很快， 无需采取特殊的措施。第二步是硝化作用， 即在供氧充足的条件下， 水中的氨氮首先在亚硝酸菌的作用下被氧化成亚硝酸盐， 然后再在硝酸菌的作用下进一步氧化成硝酸盐。为防止生长缓慢的亚硝酸细菌和硝酸细菌从活性污泥系统中流失， 要求很长的污泥龄。第三步是反硝化作用， 即硝化产生的亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原成氮气。这一步速率也比较快， 但由于反硝化细菌是兼性厌氧菌， 只有在缺氧或厌氧条件下才能进行反硝化， 因此需要为其创造一个缺氧或厌氧的环境( 好氧池的混合液回流到缺氧池) 。反硝化反应:

另外， 由荷兰Delft 大学Kluyver 生物技术实验室试验确认了一种新途径， 称为厌氧氨( 氮) 氧化。即在厌氧条件下，以亚硝酸盐作为电子受体，由自养菌直接将氨转化为氮， 因而不必额外投加有机底物。反应式为:NH4+NO2→N2+2H2O

生物除磷原理

所谓生物除磷， 是利用聚磷菌一类的微生物， 在厌氧条件下释放磷。而在好氧条件下， 能够过量地从外部环境摄取磷， 在数量上超过其生理需要， 并将磷以聚合的形态储藏在菌体内， 形成高磷污泥排出系统， 达到从污水中除磷的效果。

生物除磷过程可分为3 个阶段，即细菌的压抑放磷、过渡积累和奢量吸收。首先将活性污泥处于短时间的厌氧状态时，储磷菌把储存的聚磷酸盐进行分解，提供能量，并大量吸收污水中的BOD、释放磷( 聚磷酸盐水解为正磷酸盐) ，使污水中BOD 下降，磷含量升高。然后在好氧阶段，微生物利用被氧化分解所获得的能量，大量吸收在

氧阶段释放的磷和原污水中的磷，完成磷的过渡积累和*后的奢量吸收，在细胞体内合成聚磷酸盐而储存起来，从而达到去除BOD 和磷的目的。反应方程式如下:

( 1) 聚磷菌摄取磷:ADP+H3PO4+能量→ATP+H2O

( 2) 聚磷菌的放磷:ATP+H2O→ADP+H3PO4+能量脱氮除磷工艺

AB污水处理工艺是一种新型两段生物处理工艺，是吸附生物降解的简称。该工艺将高负荷和两段活性污泥充分结合起来，不设初沉池，A、B两段严格分开，形成各自的特征菌群，这样既充分利用了上述两种工艺的优点，同时也克服了两者的缺点。所以AB工艺具有较传统活性污泥高的BOD、COD、、磷和氨氮的去除率。但AB工艺不具备深度脱氮除磷的条件，对氮、磷的去除量有限，出水中含有大量的营养物质，容易引起水体的富营养化。AB工艺对氮、磷的去除以A段的吸附去除为主。污水中的部分有机氮和磷以不溶解态存在，在A段生物吸附絮凝的作用下通过沉淀转移到固相中，同时生物同化也可以去除一部分以溶解态存在的氮和磷。剩余的磷进入B段用于B段的微生物的合成而得到进一步去除。这样AB工艺整体显示出了比传统活性污泥高的氮、磷的去除效果。但是AB由于自身组成上的特点，决定了其对氮、磷的去除量是有限的。

传统A²/O

A²/O 是20世纪70年代在厌氧- 缺氧工艺上开发出来的同步除磷脱氮工艺，传统A²/O 即厌氧→缺氧→好氧活性污泥。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物、氮和磷得到去除。其流程简图见图1。原污水的碳源物质(BOD)首先进入厌氧池聚磷菌优先利用污水中易生物降解有机物成为优势菌种，为除磷创造了条件，然后污水进入缺氧池，反硝化菌利用其它可利用的碳源将回流到缺氧池的硝态氮还原成氮气排入到大气中， 达到脱氮的目的。

改良型A²/O

为了克服传统A²/O 工艺的一个缺点，即由于厌氧区居前， 回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响，改良A /O工艺在厌氧池之前增设厌氧/ 缺氧调节池， 来自二沉池的回流污泥10%左右的进水进入调节池，停留时间20～30min，微生物利用约10%进水中有机物去除回流污泥中的硝态氮，消除硝态氮对厌氧池的不利影响，从而保证厌氧池的稳定性改良A/O 工艺虽然解决了传统A/O工艺中厌氧段回流硝酸盐对放磷的影响，但增加调节池，占地面积及土建费用需相应增加。

 氧化沟

氧化沟工艺是20世纪50年代初期发展起来的一种污水处理工艺形式，因其构造简单、易于维护管理，很快得到广泛应用。主要 有Paveer单沟型、Orbal同心圆型、Carrouel循环折流型、D型双沟式和Ｔ 型三沟式等。传统Paveer单沟型和Carrouel型氧化沟不具备脱氮除磷功能，但是在Carrouel氧化沟前增设厌氧池，在沟体内通过曝气装置的合理设置形成缺氧区和好氧区，形成改良型氧化沟，便具备生物脱氮除磷功能。但Carrouel氧化沟缺氧区要求的充足碳源和缺氧区条件不能很好的满足，因此，脱氮除磷效果不是很好。为了提高脱氮效果，在沟内增加了一个预反硝化区，就成了Carroue2000型氧化沟工艺。氧化沟池型具有独特之处，兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液回流系统，但氧化沟采用机械表面曝气，水深不易过大，充氧动力效率低，能耗较高，占地面积较大。

BR

BR 是间歇式活性污泥，降解有机物，属循环式活性污泥范围，主要是好氧活性污泥，回流到反应池前部的污泥吸附区，回流污泥中硝酸盐得以反硝化在充分条件下可大量吸附进水中的有机物达到脱氮除磷的效果。

其去除机理如下：

a.脱氮是在适当条件下进行的和自然界中氮循环过程相同的过程，即含氮化合物在氨化菌作用下首先进行氨化，然后在硝化菌作用下进行硝化，*后经反硝化菌进行反硝化，将NO3- N、NO2- N还原为N2 进入大气中。

b.除磷是利用聚磷菌能过量地从外部摄取磷并以聚合物形式贮藏于菌体内形成高磷污泥，从而通过定期除泥而去除磷。BR工艺在去除有机物的同时，可以完成脱氮除磷。从常规测定数据可以得到很好的证实，只要掌握合理的BR 运行参数，就会收到更理想的脱氮除磷效果。

CAT 工艺(循环活性污泥)

CAT( Cyclic Activated ludge Technology) 工艺实质上是可变容积活性污泥过程和生物选择器原理的有机结合， 整个工艺为一间歇式反应器， 主反应器前端有一个生物选择器， 在主反应器中活性污泥过程按曝气和非曝气阶段不断重复。 将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行. CA T 方是一种“充水和排水”活性污泥系统， 废水按一定的周期和阶段得到处理，是BR(equencing Batch Reactor)工艺的一种变型。

 OCO 工艺

OCO 工艺见图2，它是由丹麦Puritek A/ 公司经过多年研究与实践推出的，它实际上是集BOD、N、P 去除于一池的活性污泥。原水经过格栅、沉砂池的物理处理后，进入OCO 反应池的1 区，在厌氧区污水与活性污泥混合，混合液流入缺氧区2，并在缺氧区和好氧区3之间循环一定时间后流入沉淀池，澄清液排入处理厂出口，污泥一部分回流到OCO反应池，另外一部分作为剩余污泥予以处理。OCO工艺的特点在于：集厌氧－缺氧－好氧环境于一池，占地少，土建投资低；利用水解作用和反硝化作用，降解有机物时对充氧量要求低，使运行维护费用降低；污泥浓度高，有机负荷低，污泥絮凝沉降好，且沉降污泥稳定，剩余污泥少。

Dephanox 工艺

Dephanox 脱氮除磷工艺(图3) Kuba 等人提出的，它具有硝化和反硝化除磷两套污泥系统(一套是完成硝化的生物膜系统，另一套是悬浮生长的反硝化脱氮除磷污泥系统)，将不同的微生物种群控制在各自的泥龄条件下。此工艺满足了兼性厌氧反硝化除磷细菌(DPB)所需环境，解决了除磷系统反硝化碳源不足的问题，具有低能耗、低污泥产量且COD 消耗量低的特点。初沉池直接为缺氧段提供反硝化所需的碳源(富含PHB的污泥) ，为好氧段富含氨氮的上清液。中沉池可尽量保证硝化菌泥龄长、溶解氧浓度高的特点，而且使供氧仅用于硝化和厌氧后剩余有机物的氧化，从而节省了曝气能耗。

orm等通过将厌氧段和初沉池合建，改进了Dephanox 工艺设置，证明优化后的系统能够有效地抑制污泥膨胀并且证实了同时反硝化脱氮除磷

1、格栅： 生产排放的污水经管网系统汇集后，经粗格栅后进入后续处理系统。粗格栅主要用来拦截污水中的大块漂浮物，以保证后续处理构筑物的正常运行及有效减轻处理负荷，为系统的长期正常运行提供保证。

2、污水调节池： 用于调节水量和均匀水质，使污水能比较均匀进入后续处理单元。调节池内设置预曝气系统，可提高整个系统的抗冲击性，及减少污水在厌氧状态下的恶臭味，同时可减少后续处理单元的设计规模，污水池内设置潜污泵，用以将污水提升送至后续处理单元。

3、缺氧池：在缺氧池内设置弹性填料，用于拦截污水中的细小悬浮物，并去除一部分有机物。该缺氧池经回流后的硝化液在此得到反硝化脱氮，提高了污水中氨氮的去除率。经缺氧处理后的污水进入好氧生物处理池

4、接触氧化池：原污水中大部分有机物在此得到降解和净化，好氧菌以填料为载体，利用污水中的有机物为食料，将污水中的有机物分解成无机盐类，从而达到净化目的。好氧菌的生存，必须有足够的氧气，即污水中有足够的溶解氧，以达到生化处理的目的。好氧池空气由风机提供，池内采用新型半软性生物填料，该填料表面积比大，使用寿命长，易挂膜，耐腐蚀，池底采用微孔曝气器，使溶解氧的转移率高，同时有重量轻，不老化，不易堵塞，使用寿命长等优点。接触氧化池内的两大配件：

填料：本工艺采用新型立体弹性填料，层密集型高效生化填料，该填料具有比表面积大、使用寿命长、易挂膜、耐腐蚀等优点。同时该填料具有一定的刚度，能对污水中的气泡作多层次的切割，使溶解氧效率增高，再则填料与填料之间不易结团，避免了氧化池的堵塞。曝气器：本工艺采用微孔曝气器，其溶解氧转移率比其它曝气器高，*大特点是不老化、重量轻、使用寿命长，同时具有耐腐蚀、不易堵塞等优点。

5、沉淀池：污水经过生物接触氧化池处理后出水自流进入二沉池，以进一步沉淀去除脱落的生物膜和部份有机及无机小颗粒，沉淀池是根据重力作用的原理，当含有悬浮物的污水从下往上流动时，由重力作用，将物质沉淀下来。经过二沉池沉淀后的出水更清澈透明。二沉池为竖流式沉淀池，采用污泥泵定期提泥气提至污泥消化池内。经过沉淀后的处理水进入后续处理设备。

6、消毒池污水经沉淀后，*及大肠杆菌指标仍末达到排放标准，为了消灭*及大肠杆菌，投加氯片消毒剂进行消毒处理，采用折板形式依靠自身重力，直接排放附近市政管道。

7、污泥消化池：沉淀池所排放剩余污泥在池中进行好氧消化稳定处理，以减少污泥的体积和提高污泥的稳定性。好氧消化后的污泥量较少，定期联系由环卫部门抽泥车清除外运或进行污泥脱水处理外运。上清液采用上清液回流至调节池。

8、风机：用于接触氧化池供气、调节池预曝气及污泥消化池的好氧消化处理等。

结语： 随着环境保护工作者对脱氮除磷机理的深入探究，新工艺的不断出现及其可行性， 为水处理工艺提供了新的理论和思路。但社会的可持续发展给污水脱氮除磷处理提出了越来越高的要求，污水处理已不仅限于满足排放标准，更要考虑污水的资源化和能源化的问题，必须朝着*小的COD 氧化、*低的氮磷排放量、*少的剩余污泥排放等可持续污水处理工艺的方向发展。而生物学及其技术的发展，能使生物脱氮除磷工艺得到更大的发展。

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