一天10吨一体化污水处理设备

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【潍坊鲁盛环保水处理设备有限公司】逄经理：
一天10吨一体化污水处理设备工作原理： 曝气生物滤池是接触氧化和过滤结合在一起的工艺，是普通生物滤池的一种变形方式。由于填料细小，过滤作用强，因此出水不再进行沉淀。其核心技术是采用多孔性的滤料作为生物载体，单位体积的生物量数倍于活性污泥法，因此具有处理负荷高，池体体积小，占地省的特点。此外，曝气过程中气泡行程长，气液接触时间长，经滤料多次剪切，氧的利用率高，能耗低。
深度处理中生物滤池运行的基本原理如下：原污水处理厂生化池出水经沉淀后，通过滤池进水管进入滤池底部，并向上流经填料层的缺氧区，一方面反硝化细菌利用进水中的有机物将进水中的NO3－N转化为N2，实现反硝化脱氮；另一方面，SS通过一系列复杂的物化过程被填料及其上面的生物膜吸附截流在滤床内。经过缺氧区处理的污水进入好氧区，进一步降解有机物和发生硝化作用，同时继续去除SS。以SS形态被截留在滤床内的有机物和被生物膜吸附的有机物实际被降解的时间接近一个运行周期（通常一个运行周期为1d左右）。随着过滤的进行，填料层生物膜增厚，截留的SS不断积累，过滤水头损失增大，达到一定值后进行反冲洗。反冲洗采用气水反冲。如果对出水磷要求较高，可在滤池进水中投加药剂，经滤床截流达到除磷的目的。
但是为了减少反冲洗次数，其进水SS浓度有一定的限制，一般需要设置初沉等预处理措施，以尽量减少进入滤池的SS。预处理大致有两类方法，一是投加药剂絮凝沉淀，另一类是利用生物的絮凝吸附作用。本工程污水深度处理是在二级处理沉淀出水之后，故不需再增加预处理设施。
曝气生物滤池根据功能上可划分为DC型曝气生物滤池（主要考虑碳氧化的滤池）、N型曝气生物曝气池（考虑硝化的滤池也可将去除BOD5和硝化功能合并一池）、DN型曝气生物滤池（硝化反硝化滤池）以及DN－P滤池（脱氮除磷的滤池）。
根据滤池进出水情况，划分上向流（同向流）曝气生物滤池（水流、气流由下向上方向一致）和下向流（逆向流）曝气生物滤池（水流向下、气流反之）。
曝气生物滤池
曝气生物滤池属于生物膜法的范畴。现代曝气生物滤池是在生物接触氧化工艺的基础上引入饮用水处理中过滤的构思而产生的一种好氧废水处理工艺。其突出的特点是将生物氧化和过滤结合在一起，滤池后部不设沉淀池，通过反冲洗再生实现滤池的周期运行。其核心技术是采用多孔性的滤料作为生物载体，单位体积的生物量数倍于活性污泥法，因此具有处理负荷高，池体体积小，占地省的特点。此外，曝气过程中气泡行程长，气液接触时间长，经滤料多次剪切，氧的利用率高，能耗低。

生物滤池运行的基本原理如下：经预处理后的污水与经过硝化后的滤池出水混合后通过滤池进水管进入滤池底部，并向上流经填料层的缺氧区，一方面反硝化细菌利用进水中的有机物将进水中的NO3--N转化为N2，实现反硝化脱氮；另一方面，SS通过一系列复杂的物化过程被填料及其上面的生物膜吸附截流在滤床内。经过缺氧区处理的污水进入好氧区，进一步降解有机物和发生硝化作用，同时继续去除SS。以SS形态被截留在滤床内的有机物和被生物膜吸附的有机物实际被降解的时间接近一个运行周期（通常一个运行周期为1d左右）。随着过滤的进行，填料层生物膜增厚，截留的SS不断积累，过滤水头损失增大，达到一定值后进行反冲洗。反冲洗采用气水反冲。如果对出水磷要求较高，可在滤池进水中投加药剂，经滤床截流达到除磷的目的。国内已有污水厂采用生物滤池技术。
为延长滤池的过滤周期，强化一级处理以尽量减少进入滤池的SS是必要的。强化一级处理大致有两类方法，一是投加药剂絮凝沉淀，另一类是利用生物的絮凝吸附作用。
设备安装、调试与维护
安装：本设备由二组池子组成。一组为钢筋混凝土结构池体，另一组为钢结构池体。钢筋混凝土池体埋入地下，钢结构池体可埋入地坪以下也可以安装在地坪上。钢筋混凝土池体及钢结构池体基础的土建设设计图由我公司提供，要求四周挖掘宽度须比设备平面尺寸大600mm以上。
    根据安装图，用吊车将钢结构池体吊入。就位安装时须在我公司技术人员指导下进行，不能将箱体位置、方向放错，然后由我公司负责池子之间的管道连接。
    安装完毕后须把设备存满水，试验各管路接口不渗漏，方可用土填入设备四周与间隙中，并平整地面。把电控柜控制线与设备接通，电控柜与电源接通。接线时注意风机、水泵的转向。
设备安装后须保证下雨地面不积水，钢结构池体的上方不得压有重物。设备一般不抽空内部污水，设备与基础用抗浮绑带连接，以防地下水把设备浮起。
调试：调试工作由我公司负责，为了加快调试进度，可投入菌种，为了避免菌种流失，可减少进水量并启动风机进行曝气，直至填料上长出一层橙黄色生物膜，即已完成填料挂膜。然后将进水量增加至额定流量。完成填料挂膜后，再对A级生物池内微生物进行驯化。即逐渐减少曝气量，使A级生物池处于缺氧状态，使填料上微生物变为兼性微生物，然后对微生物进行适应性运转，直至达到设计要求。
设备维护保养：WSZ-A系列污水处理设备应建立一套定期保养制度，主要易损部件是风机与水泵。定期检查风机与水泵各部螺丝松动情况、填料函的松紧情况、轴承的温度和润滑油的油质和油量，保证各部正常。风机及水泵须每运行3000 - 5000小时进行一次保养与维修。
主要处理设备的特点
1、格栅
格栅条空隙宽度为20mm，格栅倾角60°，人工清渣，可单独设于检查井中。
2、污水泵
将调节池内污水提升后送入接触氧化池，其流量与处理规模相同。扬程按调节槽低水位与接触氧化槽水面高差、管道水头损失出口自由水头经计算确定，选用自耦式潜水排污泵，易于运行管理。
3、接触氧化池
是利用填料上附着的生物膜与所需净化污水相接触，吸附和生物氧化水中的有机污染物达到净化水质的目的。接触氧化槽分为三段，总接触时间2h，前段接触时间是后段接触时间的两倍。采用双环氧型曝气器曝气，穿孔管布水，气水比大于15，以保证出水水质。
4、二沉池
采用竖流式沉淀池，结构简单，占地面积小，排泥方便，沉淀时间为1.4h。
5、风机房
用于设置鼓风机，鼓风机房内设有两台鼓风机，供接触氧化池曝气之用。
6、综合间
建于地上，用于设置加药装置、配电设施等。可与其它建筑合建，也可设于地下室中。
配电间:用于设置电源、配电盘等设备。
污水处理的工艺流程详述 
城市污水处理是指为改变污水性质，使其对环境水域不产生危害而采取的措施。城市污水处理一般分为三级：一级处理，系应用物理处理法去除污水中不溶解的污染物和寄生虫卵；二级处理，系应用生物处理法将污水中各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质；三级处理，系应用化学沉淀法、生物化学法、物理化学法等，去除污水中的磷、氮、难降解的有机物、无机盐等。至于采取哪级处理比较合理，应视对*终排出物的处理要求而定。
设备主要技术/性能描述
（一）、人工格栅/集水井
污水在进入调节池前，先通过人工格栅，以拦截污水中较大颗粒的悬浮物及漂浮物，保证后续处理设施的正常运行，人工清除；栅渣每天随厂内垃圾一起外运。
※集水井参数
数量：               1座
型式：               立式
尺寸：               0.50×1.0×1.0m(B×L×H)
栅前有效水深：       0.2m
主体结构：           钢砼结构
※细格栅设备参数
型号:               PB-500
安装角度：          70°
格栅宽：            B=500mm
栅隙：              5mm
格栅材质：          碳钢防腐
（二）、调节池
由于排出的废水、水质、水量、酸碱度等水质指标随排放点变化及排水时间大幅度波动，为使处理构筑物和管渠不受废水高峰流量或浓度变化的冲击，需设调节池，起调节均衡水质水量作用。
调节池采用钢筋混凝土结构，埋地式，尺寸为4.0×6.0×3.0m,有效深度为2.5m,有效容积为60m3,设计停留时间为6小时。
※调节池内配套污水提升泵

池内设2台无堵塞式污水提升泵。本污水泵排污通过力强，带切割性能好，能将污水中的长纤维、塑料、纸、带、布条、稻草、绳子等杂质切碎后排出，从而具有较好的无堵塞性能。
型号为40WQ10-10-1.1，流量为10m3/h，功率为1.1kw，扬程为10米。 数量2台（一用一备）,生产厂家为上海海洋水泵产品。池内设有液位信号控制，控制水泵的开、停。
※调节池内配套预曝气装置
型号:                   Ф50
型式:                   穿孔曝气管
材质：                  ABS
数量:                   1套
（三）、初沉池
污水由提升泵提升至初沉池，初沉池型式为斜管沉淀池，主要处除污水中的悬浮物。
初沉池尺寸为：3.0×2.50×3.20m。设计停留时间约为2.0小时,有效容积20m3,结构为钢结构防腐埋地式,防腐采用环氧煤沥青防腐。
※配套斜管填料/填料支架主要技术参数
1.斜管填料
规格：                 φ60长度为1000mm
比表面积：             100m2/m3
数量:                  8.0m3
2.填料支架:           
规格：                 φ14mm的螺纹钢筋
数量:                  8.0m2
（四）、酸化水解池
由污水泵提升至酸化水解池，酸化水解池内填料采用立体弹性聚丙烯挂膜式填料，比表面积达300m2/m3，不堵塞、无死角，有利生物膜生长，提高其活性。材料强度高、抗老化。污水在兼氧的条件下，由于兼性脱氮菌的作用，将NO2—N和NO3—N还原成N2，排入空气中，同时有机物分解，完成脱硝过程，*后达到脱氮同时去除大量有机物使污水得到净化。
酸化水解池尺寸为：3.0×2.50×3.20m。设计停留时间约为2.0小时,有效容积20m3,结构为钢结构防腐埋地式,防腐采用环氧煤沥青防腐。
※配套立体弹性填料/填料支架主要技术参数
1.立体弹性填料
规格：                 φ150 长度为1500mm
比表面积：             300m2/m3
数量:                  12m3
2.填料支架:           
规格：                 φ14mm的螺纹钢筋
数量:                  15m2
（五）、好氧生物接触氧化池
好氧生物接触氧化法兼有活性污泥和生物滤池法的特点,它与活性污泥法主要不同之处是,氧化池中的微生物附着在固体填料的表面,不象曝气池的中活性污泥(MLSS)那样随波逐流,并随出水一起流走.生物接触氧化法不需设回流污泥,也不存在污泥沉降性能问题.此工艺与生物滤池法的主要区别在于,氧化池中的填料及附着在其表面上的微生物均淹没在污水中。当污水流过填料层时，有机物被生物膜所吸附，污水得到净化。这个接触，吸附过程虽很短，但被吸附的有机物可以贮存在生物膜中，有较长的时间为微生物所氧化、分解、吸收。当生物膜达到一定厚度时，内层生物膜由于缺氧，好氧菌死亡，附着力减弱，就会脱落，在接触沉淀池中沉降下来，以污泥的形式排除掉。旧的生物膜脱落后，新的生物膜又会在原来脱落的地方生长起来，使氧化池处理污水的工作处于动态平衡，出水水质稳定。
生物接触氧化池由池体、填料、填料支架、布气装置和曝气系统等部分组成。
※填料的选用
填料是生物膜的载体，也对截留悬浮物起作用，因此是生物接触氧化的关键，直接影响着生物接触法的效果。同时，载体填料的费用在生物接触氧化处理系统的基建费用中又占较大比重，所以填料关系到接触氧化技术的经济合理性。
通常，对生物接触氧化法载体填料的要求是：有一定的生物膜附着力；比表面积大；空隙率大；水流流态好，利于发挥传质效应；阻力小，强度大；与水的密度相差不大，以免增大氧化池负荷；形状规则，尺寸均一，使之在填料间形成均一的流速。在本工艺中我公司采用立体弹性聚丙烯挂膜式填料，采用水下鼓风曝气。
※曝气系统的选择
曝气系统采用微孔膜曝气装置，在曝气时表面膜片会自动打开，形成微小气泡，布气均匀，氧的利用率达18%以上；不曝气时微孔会自动关闭，从而可有效地防止污泥堵塞曝气装置。材质采用ABS材质，膜片采用橡胶材质，为防止膜片曝裂，在曝气膜片上增加不锈钢丝网罩。
好氧生物接触氧化池尺寸为：3.0×8.0×3.20m。设计停留时间为6小时,有效容积90m3,结构为钢结构防腐埋地式,防腐采用环氧煤沥青防腐。
※配套立体弹性填料/填料支架主要技术参数
1.立体弹性填料
规格：                 φ150 长度为1500mm
比表面积：             300m2/m3
数量:                  36m3
2.填料支架:           
规格：                 φ14mm的螺纹钢筋
数量:                  48m2
※曝气系统主要技术参数
曝气器直径：           215mm
曝气器膜片平均孔径：   80-100um
空气流量：             1.5-3m3/个.h
服务面积：             0.3-0.5m2.个
氧利用率：             21-27.7%
数量:                  80套
（六）、二沉池
污水经O级氧化池处理后，水中含有大量悬浮固体（生物膜），设计采用斜管沉淀池进行固液分离，竖流式沉淀池具有表负荷高，沉淀效果好，占地面积小等特点。
二沉池中的污泥通过污泥泵一部分回流至A級酸化池，提高A級酸化池的去除效果，剩余部分污泥提至污泥污泥池。
二沉池尺寸为：3.0×2.50×3.20m。设计停留时间为2.0小时,有效容积20m3,结构为钢结构防腐埋地式,防腐采用环氧煤沥青防腐。
※配套斜管填料/填料支架主要技术参数
1.斜管填料
规格：                 φ60长度为1000mm
比表面积：             100m2/m3
数量:                  8.0m3
2.填料支架:           
规格：                 φ14mm的螺纹钢筋
数量:                  8.0m2
※配套污泥回流泵主要技术参数
型号：                 25WQ5-12-0.55
功率：                 0.55Kw
流量：                 5.0m3/h，
扬程：                 12米
数量：                 2台（一用一备）
生产厂家:              上海海洋水泵产品
（七）、污泥浓缩池
初沉池、二沉池产生的污泥排至污泥浓缩池，污泥在污泥浓缩池内重力浓缩后，并经消毒后，采用环卫粪车抽吸外运填埋或焚烧处置，避免二次污染。
污泥浓缩池内设置有溢流管，使澄清的上清液回流到调节池进行再处理，同时也保证污泥浓缩池内污泥不溢出地面。
污泥浓缩池有效尺寸为：3.0×2.0×3.0m,有效容积20m3,结构为钢结构防腐埋地式,防腐采用环氧煤沥青防腐。
（八）、消毒池/风机房
消毒池按规范：“TJ14-74”标准不小于30分钟，本污水消毒时间设计为45分钟。消毒采用二氧化氯发生器加氯消毒。投加量控制在10-20g/m3左右，具体通过调节排水的细菌总数量来控制，风机房与消毒池合建。
消毒池/风机房有效尺寸为：3.0×2.5×3.0m,有效容积20m3,结构为钢结构防腐埋地式,防腐采用环氧煤沥青防腐。
（九）、风机
鼓风曝气系统由鼓风机、穿孔曝气管和一系列连通的管道组成。鼓风机将空气通过一系列管道输送到安装在池底部的曝气装置，通过曝气装置，使空气形成不同尺寸的气泡，气泡经过上升和随水循环流动，*后在液面处破裂，这一过程中使产生氧向混合液中转移。
鼓风曝气系统用鼓风机供应压缩空气，其特点是空气量容易控制，只要调节出气管上的阀门即可；为了减少风机运行产生的噪音，空气管上安装消声器，并配套空气过滤装置。
本工程风机采用日本百事德回转式鼓风机。调节池设计气水比为5：1，水解酸化池设计气水比为2：1，好氧生化池设计气水比为15：1，总的气水比为22：1，水中溶氧量为：2mg/l左右。选用二台（一用一备）。
※风机主要技术参数为：
型号：       HC-801S型       口径：DN65
转速：       1250rpm
风压：       0.4kgf/cm2
风量：       3.33m3/min
功率：       5.5KW
数量：       2台（一用一备）
主要技术特点：
同步齿轮采用斜齿轮结构，传动平稳；
结构紧凑，进出风口结构相同，安装方式灵活多变；
引进美国TUTHILL公司技术，轴承结构合理，使有寿命长；
叶轴一体结构，避免了叶轴分体结构的缺陷；
噪声低，振动小，体积小，能耗低。
（十）、二氧化氯发生器
数量：                        1套
型式：                        落地柜式
型号：                        HB-300
工作方式：                    全负压式工作
产 气 量：                    300g/h
装机功率：                    0.75kW
设备主机
规格：                        800×500×1200mm
数量：                        1套
材质：                        PVC
（十一）、电气操作间/消毒间
尺寸：3.50×4.0×3.50m
结构：砖混
设备的过滤处理
为进一步提高出水水质，去除水中的悬浮杂质，降低污水中的有机物含量，污水经沉淀处理后进行过滤处理。
砂滤池所采用的填料过滤阻力小，比表面积大，耐酸碱性强，抗污染性好等优点，滤料对原水浓度、操作条件、预处置工艺等具有很强的自适应性，即在过滤时滤床自动形成上疏下密状态，有利于在各种运行条件下保证出水水质，反洗时滤料充分散开，清洗效果好。砂过滤器可有效去除水中的悬浮物，并对水中的胶体、铁、有机物、锰、细菌、*等污染物有明显的去除作用。
采用过滤法进行废水的深度处理，具有如下优点：
（1）效率高：可24小时不间断工作
（2）维护费用低：其运行过程中除填料外无其他转动部件，因此故障率低，维护费用省。
（3）一次性投资低：砂滤池具有混凝、澄清的效果，因此无需额外建设混凝池、澄清池等设施，过程量小，一次性投资省。
（4）出水水质稳定、过滤效果好：可保证高质、稳定的出水效果，无周期性水质波动现象。
（5）易于改扩建：所采用的单元操作方式可根据水量变化灵活增加或删减过滤器数量，易于改扩建。
（6）占地面积小，外形美观：采用砂滤器+活性炭过滤器，可将传统的三段式（混凝、澄清、过滤）处理工艺集为一体，节省占地面积约70%；外观可根据要求设计为多种形状，喷涂颜色，美观紧凑。
工艺流程简要说明
生活污水汇聚后，该污水BOD5/ CODcr大于0.4，可采用较成熟的工艺——生物接触氧化法。但该原水N、P含量偏高，采用一般的污水处理工艺难以降解N、P含量，如直接排放，仍会给水体带来富营化的污染。
因此，我公司认为采用技术上更为先进，处理效果更高的工艺，使工艺不仅能高效去除有机物（BOD），还能有效地除磷脱氮，使出水满足要求。（工艺俗称A/O）
污水经过格栅井，利用格栅井中的格栅拦截水中较大的漂浮物和悬浮物然后进入调节池（调节池内采取预曝气）经均化水质后由水泵提升进入初沉池,水中大部分悬浮物在初沉池中去除,出水自流进入A級酸化池，污水在其内进行水解酸化，将难生物降解的大分子有机物分解为易于生物降解的小分子有机物。同时，接受后续O级氧化池的回流污水，利用兼性微生物，在其内进行反硝化反应，将在O级氧化池中硝化反应产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原为N2或N2O、NO。A級酸化池出水自流进入O级氧化池，由于污水经过前面的水解酸化，此时污水的可生化性大大提高，利用高效生物填料上的附着的大量微生物来彻底去除污水中的有机物。同时，利用好氧微生物在其内进行硝化反应，将污水中的氨氮（NH3-N）转化为亚硝酸盐（NO2-）和硝酸盐（NO3-），为A級酸化池的反硝化反应提供良好的条件。污水的脱氮机理就是利用A/O生化池中不断循环的反硝化──硝化反应进行的。
O级氧化池出水进入二沉池，进行泥水分离；*后采用加氯消毒后排放。
污水处理技术
1、拦污设施
污水中含有各类漂浮物质，需设置格栅加以拦截。以防止堵塞后续的水泵或处理设备；避免在后续水池内沉淀，增加检修次数。
2、水质水量的调节
由于污水排放的水量、水质很不均匀，造成污水来源水质、水量波动较大，因此只有足够大的调节容量才能使进入生化处理的水质、水量稳定，因此必须设置调节池，进行水量水质的均衡，减轻后续处理构筑物的冲击负荷。
3、生物处理
对于生活污水，采用生物处理是*经济的处理工艺，生物法工作过程为：通过驯化培养而聚集的优势微生物群体，在生长过程中利用周围环境中的营养物质即水中的有机污染物质进行新陈代谢，达到降解污染物、净化水质的目的。
污水进入好氧处理，通过好氧生物的作用将污染物去除。其污染物去除机理如下所示：
有机污染物氧化反应为（有机物以CxHyOz 表示）：
                     酶
4CxHyOz +(4x+y-2z)O2  ®  4xCO2+2yH2O+能量
氨氮氧化方程式如下：
      亚硝酸细菌                          硝酸细菌
 2NH4++3O2  ®  2NO2-+4H++2H2O+能量    2NO2-+O2  ®  2NO3-+能量
降解水中有机物的同时，主要通过硝化细菌去除水中的氨氮。经过此阶段，污水已得到较彻底的净化。
生物处理工艺按生物生长状态，分为活性污泥法、生物膜法。
（1）、活性污泥工艺中生物以菌胶团的形式悬浮于水中，通过曝气混合分解污水中的污染物。活性污泥工艺按其运行方式分为：普通曝气池、氧化沟、SBR、A/O、A/A/O等，主要应用于大型的污水处理厂。除SBR工艺外，均需设置污泥回流泵，设备较多，所以SBR工艺在中、小型污水处理工程中也有应用，但SBR工艺设计负荷较小，一般为0.1kgBOD5/m3?d，占地面积较大，由于滗水需要，水池深度较大，同时自动控制设备较多，一旦设备故障或运行参数发生变化，必须对整个运行程序进行调整。另外，小型污水处理采用活性污泥工艺，容易发生污泥膨胀引起污泥流失，使处理池内的污泥浓度得不到保证，从而影响处理效果。
（2）、生物膜法在处理池内设置填料，作为生物的载体，使大量生物附着生长，同时污水中又有一定浓度的悬浮生物。按其运行方式分为：生物接触氧化法、生物滤池、生物转盘等。生物滤池和生物转盘一般使用于水量较小、进水浓度较低的污水处理，由于其生物浓度较低，设计负荷较小，占地面积较大，抗冲击负荷性能较差，目前使用的已较少。
生物接触氧化法工艺通过配以高效填料，具有处理负荷高、耐冲击负荷、不产生污泥膨胀，设施体积小、污泥产生量少、运行稳定可靠、管理方便等优点，该方法广泛应用于有机污（废）水的处理工程，尤其适用于中小型地埋式污水处理站。所选用的填料安装简单、维修更换方便、不易堵塞、重量轻、比表面积大于300m2/m3，使用寿命可达十年以上。
由上述生物处理法的技术比较，生物接触氧化法具有其它生物法无法比拟的优特点，因此我方结合A/O法具有脱氮除磷效率高，生物接触氧化法具有处理有机物负荷高的特点，将两者优势结合起来，在O级生化池中设有高效生物填料，选用A/O生化法作为本工程的生物处理工艺。