集中式生活污水处理装置

集中式生活污水处理装置
1可提供水源的检测，以确保系统设计的科学性及准确性
2提供系统水量平衡的设计
3采用“量体裁衣”的方式为用户提供设计咨询服务，提供*经济、*可行的技术方案
4针对不同的客户要求，可提供全方位的业务技术服务及投标支持。
污水处理、厌氧生物滤池的作用原理

1.吸收作用：厌氧微生物吸附、吸收水中的有机污染物一部分用于自身的生长繁殖一部分以沼气的形式通过U型水封出。   

2.脱氮作用：将接触氧化床出水回流至厌氧滤池厌氧微生物中的反硝化菌可以利用回流水中的硝态氮并将其转化为氮气以去除污水中的氮物质。农村污水经厌氧滤池处理后降低了悬浮物、有机污染物以及氮的浓度也降低了后续的接触氧化床的负荷。
 
3.过滤作用：填料截留过滤进水中的大的颗粒物和悬浮物。 
 
4.水解作用：厌氧微生物可以将大分子的不溶性的物质水解转化为小分子的可溶性的物质。
环境影响分析
1、污泥处理

污泥池中的污泥通过好氧消化后，定期由环卫部门统一处理，周期为6个月。

2、防渗措施

本污水处理站中采用钢筋混凝土制作的池，为了避免地下水渗入或污水渗出，钢筋混凝土采用防渗设计，并在混凝土池内壁用20mm厚1:2水泥浆粉刷，池外壁用851防水涂料，保证设备本体耐腐寿命，以防止二次污染。

3、防腐措施

本污水处理站池体之间大都连接管采用钢管。为了延长其使用寿命，所有钢管我们采用国内首创的IPN8710系列互穿网络防腐，它是一种橡胶网络与塑料网络相贯穿形成互穿网络聚合体，它能耐酸、碱、盐、汽油、煤油，且耐老化，耐冲磨。其特点是能带锈防锈。管道安装完毕后涂IPN8710-1带锈防锈涂料3度。

4、除臭措施

由于调节池、缺氧池、好氧池、污泥池都需充氧曝气，因此曝气后溢出水面的气体有一定的臭味，如果这些臭气不加以处理势必影响周围环境，造成二次污染。我们将调节池、缺氧池、好氧池、污泥池顶盖上引出通风管并汇合然后通至附近塔楼高空排放，排放位置应选择在整个工程的下风口，整套设备运行可靠，管理方便，其设备投资相应较小。

5、降噪措施

本污水处理站zui主要的噪声来源是鼓风机，为此我们采用一系列措施降低噪声。该风机引进日本先进技术，具有运行安全可靠，维修方便，本体噪低，对周围环境影响小的特点，同时在风机基础下设置隔振垫，并在风机进风口上安装消声器，在出风口上安装可曲挠橡胶接头，以减少振动产生的噪声。

以上一系列的措施，污水处理站的噪声可符合城市区域环境噪声标准（GB3093-97）中的二类标准，白天≤60db,夜间≤50 db。

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。

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）。
在污水处理中，沉砂池的主要作用是利用物理原理去除污水中比重较大的无

机颗粒，主要包括无机性的砂粒、砾石和较重的有机物质，其比重约为2.65。一般沉砂池设于处理系统的zui前端，以减轻沉淀池的负荷及改善污泥处理构筑物的条件。

目前，应用较多的沉砂池有平流沉砂池、竖流式沉砂池、辐流式沉砂池、曝气沉砂池、涡流沉砂池以及斜板式沉砂池。本设计中采用平流沉砂池。其优点是：截留无机颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排砂方便等优点。并可与集水调节池合建，以降低工程投资和运行费用。沉沙段设在池子的zui前端，污水经粗格栅截留固形物后进入沉沙集水池的沉沙段。

沉沙集水池设计参数：

在沉砂池中去除砂粒的zui小粒径采用0.2mm，其u0=18.7mm/s；

水流垂直分速度:设v = 0.25m/ s w = 0.05v = 0.05× 250 = 12.5mm/ s. 沙粒平均沉降速度：13.9mm/s

zui大水力表面负荷：130m3/m2.h，水力停留时间：20~30S

由于镇区内生活污水的排放为间歇排水，每天排水集中时间为早、中、晚三个高峰。为了确保污水处理系统稳定连续运行，需将三个高峰的排水收集储存。

污水沉沙集水池设计参数：

设计流量230m3/h

水力停留时间：8h；

池体几何尺寸：45.0m×10.0m×5.5m

结构类型：钢筋混凝土

池 数：1座

主要设备：桁车式刮泥机

型 号：HJG8.0

台 数：1台

设计参数：B=10m

刮板移动速度:1.8m/min

功率N=0.55kW

主要功能：使水中的砂粒与有机物分开，去除粒径较大的无机砂粒，保证后续处理流程的正常运行，同时设有浮渣槽去除污水中的浮渣和油类。集水池用于调节排水高低峰水质水量。
污水处理设备的操作流程

一、安装调试人员首先要打开进水阀门、出水阀门，启动设备进水提升水泵，将调节池（可土建）的污水输送到地生活污水处理设备中开始。 

二、对于初次使用及调试的设备，当水位达到设备1/2高度时停止水泵进水，打开风机进 水阀，开启风机，缓缓打开风机出风阀，向接触氧化池内曝气48小时后再启动进水提升水泵将污水加入至设备3/4处，再向池内曝气24小时； 

三、工作人员要用手触摸填料是否有粘状感，同时观察水体微生物生长情况，直至填料上生长出一层橙黄色生物膜，方可连续向设备输送污水，水量应逐步增加至设计 水量； 

四、定时观察水中微生物生长情况，发现异常应及时控制进水水量加以调整；

五、要观察二沉池水流流态，出水堰集水必须均匀，一般每隔 24 小时必须排泥一次，排泥时打开排泥电磁阀，利用气提方式将二沉池内的污泥提升至污泥池；

六、地埋式污水处理设备根据需要在消毒池内加入消毒剂（氯晶片等） ，二沉池来水经过消毒剂加药罐，药剂部分溶解，达到消毒的目的。经处理过的水在清水箱内停留约 0.5 小时后，就达到了排放要求，可以向外界受水体排放； 

七、设备调试结束并正常运行后，系统即可进入自动运行。现场将水泵、风机的操作切换在自动运行状态，由于电气操作控制柜是利用 PLC 自动控制程序，在设备出厂前就已经加以了程序编制（一般每班各切换一次），运行时不必另行设置；

八、使用方应不定期对出水水质按照环保排放要求进行检测，以保证地埋式污水处理设备正常运行。
工作原理：    

污水处理设备去除有机物污染及氨氮主要依赖于设备中的AO生物处理工艺。其中工作原理是在A級，由于污水有机物浓度很高，微生物处于缺氧状态，此时微生物为兼性微生物，它们将污水中的有机氮转化分解成NH3-N，同时利用有机碳作为电子供体，将NO2-N、NO3-N转化成N2，而且还利用部分有机碳源和NH3-N合成新的细胞物质。所以A級池不仅具有一定的有机物去除功能，减轻后续好氧池的有机负荷，以利于硝化作用的进行，而且依靠原水中存在的较高浓度有机物，完成反硝化作用，zui终消除氮的富营养化污染。在O级，由于有机物已大副度降低，但仍有一定量的有机物及较高NH3-N存在。为了使有机物得到进一步氧化分解，同时在碳化作用处于完成情况下硝化作用能顺利进行，在O级设置有机负荷较底的好氧生物接触氧化池。在O级池中主要存在好氧微生物及自氧型细菌（硝化菌）。其中好氧微生物将有机物分解成CO2和H2O；自养型细菌（硝化菌）利用有机物分解产生的无机碳或空气中的CO2作为营养源，将污水中的NH3-N转化成NO 3-N、NO 3-N，O级池的出水部分回流到A級池，为A級池提供电子接受体，通过反硝化作用zui终消除氮污染。 

主要特点： 

1、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。 

2、污水处理设备由五级池子组成，采用内衬玻璃钢4mm，防腐寿命可达10年以上。 

3、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，它的处理效果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。并且它比活性污水池体积小，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采用了新型组合填料，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，比其他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。

4、由于在AO生物处理工艺中产用了生物接触氧化池，其填料的体积负荷比较底，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污泥的含水率远远底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。

5、污水处理设备采用了低噪音回转风机，使设备运行时的噪音低于60分贝，减轻了对周围环境的影响。减轻了噪音、降低了能耗，节约了运行费用。 

6、污水处理设备配有土壤脱臭设施。其利用钢筋混泥凝土结构池体上部空间设置改良土壤及布气管，当恶臭成份通过土壤层溶解于土壤所含的水份中，进而于土壤的表面吸附作用（或排入下水道排放）及化学反应转入土壤，zui终被其中的微生物分解而达到脱臭目的。（本次采用的是直接接入调节池） 

7、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，设备运行可靠。每天必须要有人看护，需专人管理，平时必须每月或每季度的维护和保养看护。
生化处理主要通过好氧处理，在污水中提供足够溶解氧的情况下，依靠好氧微生物的吸附和降解将污水中的绝大部分有机物去除。

废水的好氧生物处理方法主要分为活性污泥法和生物膜法，这两种方法均为国内外常用且工艺比较成熟。生物膜法按生物膜附着物不同又分成生物转盘、生物滤池和接触氧化法。随着化学工业的发展，生物填料不断更新，从原来的塑料蜂窝填料发展到软性填料再到半软性填料，接触氧化法越来越显出其优越性。由于接触氧化具有丰富的生物相，特别在低浓度污水处理中，接触氧化法逐渐取代了活性污泥法。接触氧化法具有如下特点：

1、具有丰富的生物相：接触氧化池内有充沛的溶解氧和有机物，在气水的剧烈掺泥作用下，加速了有机物的传质过程，膜面水的更新和生物膜的更新，有利于微生物的生栖增殖，因此生物膜上的生物相非常丰富。有细菌类、球衣细菌、丝状菌类、原生动物及后生动物，形成了有机物—细菌—原生、后生动物丰富而稳定的食物链。

2、具有高浓度的生物量：生物填料具有较大的比表面积，在布气均匀并具有足够的曝气强度的条件下，填料被活性生物膜所布满，形成了庞大的生物膜主体结构，有利于维护生物膜的净化功能。据统计接触氧化池内的生物量约为活性污泥法的3～7倍。

3、工艺流程简单、设备运行可靠、操作简便：接触氧化法具有丰富的生物相和高浓度的生物量，在运行上具有较高的容积负荷，并能适应高负荷的冲击，污泥生成量少。由于附着生物膜载体的沉降性能比活性污泥要好的多，所以有丝状菌附着于膜上时，不易产生污泥膨胀的危害。并具有一定的脱磷、脱氮能力，能保证出水水质。基本上无须剩余污泥回流易于管理，不产生蚊蝇，也不散发臭气，不易堵塞，运行畅通。填料耐腐蚀能力强，造价低，体积小，重量轻，适应性强，处理
由于混合污水pH值、硬度、悬浮物（SS）较高，为避免对膜系统造成结垢或污染，混合污水采用混凝沉淀、中和、砂滤工艺进行预处理。

混合污水从调节池由提升泵输送过程中在管道上加入PAC絮凝剂经管道混合器混合后进入斜管沉淀池。沉淀污泥进入污泥罐送回原有污泥脱水系统。

经沉淀后混合污水进入中和反应罐，在进入中和反应罐的同时，从盐酸储罐添加盐酸调节pH值。与此同时，中和搅拌器开始工作进行混合，达到均衡pH值的目的。出水管路设pH值传感器，PLC判断原水pH值并自动调节加酸计量泵的频率以调整加酸量，zui终使混合污水pH值达到6.0-7.0。

中和后混合污水通过砂滤增压泵泵送进入砂滤器，砂滤器设计两一台，其过滤精度为50μm。砂滤器进、出水端都有压力表，当压差超过1.5bar的时候须执行反洗程序。砂滤器反冲洗的频率取决于进水的悬浮物含量，一般反冲洗周期约100小时左右，对于SS值比较低的原水，砂滤运行100小时后若压差未超过1.5bar也须进行反冲洗，以避免石英砂的过度压实及板结现象，两者以先到条件为自动激活砂滤反洗时间。砂滤水洗采用滤后水清洗。

砂滤后水进入中间水罐。

一级DTRO

膜系统为两级反渗透，*级反渗透需要经芯式精密过滤器后进水，第二级反渗透处理*级透过水。

砂滤出水给一级DTRO设备供水，首先进入芯滤，芯式过滤器进一步去除混合污水中的悬浮物，设备配有芯式过滤器1套，其进、出水端都有压力传感器，自动检测压差，当压差超过2.0bar的时候系统提示更换滤芯。芯式过滤器过滤的精度为10μm，为膜系统提供zui后一道保护屏障。为了防止各种难溶性硫酸盐、硅酸盐在膜组件内由于高倍浓缩产生结垢现象，在一级反渗透膜前加入一定量的阻垢剂，有效延长膜使用寿命，添加量按原水中难溶盐的浓度确定。

经过芯式过滤器的混合污水液直接进入一级反渗透高压柱塞泵。

DT膜系统每台柱塞泵后边都有一个减震器，用于吸收高压泵产生的压力脉冲，给膜柱提供平稳的压力。经高压泵后的出水进入膜组件，膜组件采用碟管式反渗透膜柱，抗污染性强的优点，对混合污水的适应性很强，膜寿命延长到3年以上。 为了保证膜表面足够的流量和错流流速，避免膜污染，在膜组件前设置循环泵。循环泵流出的高压力及高流量水直接进入膜柱。

膜柱组出水分为两部分：一级浓缩液和一级透过液。浓缩液端有一个伺服机构控制阀，用于控制膜组内的压力，以产生必要的产水回收率。一级透过液进入二级高压泵等待二级DTRO进一步处理。一级浓缩液排入高效蒸发塘。

二级DTRO

第二级DTRO用于对*级DTRO透过液的进一步处理，经一级DT膜系统处理后的透过液无需添加任何药剂直接送入二级DT膜系统高压泵，一级与二级之间无须设置缓冲罐，系统运行时流量自动匹配。二级高压泵设置了变频控制，二级高压泵运行频率和输出流量将根据一级透过液流量传感器反馈值自动匹配，同时二级高压泵入口管路设置了浓缩液自补偿，使得二级系统的运行不受一级系统产水量的影响。由于二级DTRO进水污染物浓度已大为降低，膜表面过滤流速要求低，回收率比较高，故第二级反渗透不需要循环泵，仅仅使用高压泵就可以满足要求。

二级DTRO浓缩液端也设有一个伺服电机控制阀，用于控制膜组内的压力和回收率。第二级DTRO浓缩液由于其水质远好于渗滤液原水，故排至砂滤后中间水罐，与一级DTRO的进水合并处理，同时提高系统的回收率，二级DTRO透过液进入清水池外排。

清水pH值调节

由于渗滤液中含有一定的溶解性气体，而反渗透膜可以脱除溶解性的离子而不能脱除溶解性的气体，就可能导致反渗透膜产水pH值会稍低于排放要求，若清水pH值低于排放要求，此时系统将自动加少量碱回调pH值至排放要求。

出水pH回调在清水罐中进行，清水排放管中安装有pH值传感器，PLC判断出水pH值并自动调节计量泵的频率以调整加碱量，zui终使排水pH值达到排放要求。
生物膜法

生物膜法主要是以曝气生物滤池(BAF)为代表的一类污水处理技术。

此工艺中一般包括有絮凝沉淀池及生物曝气滤池两部分主要构筑物。 生物曝气滤池（BAF）是80年代的开发研究的新型微生物附着型污水处理工艺。生物曝气滤池的构造及运行方式与给水的普通快滤池相似，它是一种具有活性污泥法特点的生物膜法处理构筑物，池内放置直径为几个毫米的蓬松滤料作为生物群支撑介质，通过设在池底的配气系统曝气，微生物在支撑介质上生长。净化污水除主要依靠填料上的生物膜外，滤池中尚存在一定浓度类似活性污泥的悬浮生物量，对污水也有一定降解作用。水流采用水气复合上升流程，定期进行反冲洗。作为附着生物载体的滤池填料本身粒径小、比表面积大，因此容积负荷可以很高，反应器容积可大大缩小。同时填料本身可截留SS，因此生物曝气滤池可同时完成生物处理与固液分离。如选择较小的填料粒径和相对较低的滤速，固液分离效果要优于沉淀法，可接近普通快滤池的过滤效果。当有脱氮要求时，一般需采用两段生物曝气滤池，通过控制供氧使生物膜上的优势菌种分别为好氧菌和硝化菌，从而达到除碳及脱氮目的。污水通过这两段生物滤池的处理，可达深度处理（中水）水质要求（大肠菌指标除外）。污水中磷的去除主要是通过SS的沉淀及拦截、分解，因此在生物曝气滤池前一般需投加化学絮凝剂，在去除绝大部分悬浮物及有机污染物的同时，达到对磷的去除。

絮凝沉淀池是带有污泥循环的高效沉淀池，设置目的主要在于防止污水中过高浓度的悬浮物堵塞后续的滤池。沉淀池前部是污水与混凝剂（如PAC）反应区，其后是污水与絮凝剂（阴离子高分子聚合物）的反应絮凝区，再后是斜板沉淀区。斜板沉淀区下部为污泥浓缩区，絮凝沉淀后的污泥在此浓缩后含水率可降至96％以下。一小部分絮凝沉淀后的污泥返回到前部的絮凝区以改善絮凝和沉淀效果。投加化学絮凝剂后进水中大部分SS获得沉淀、浓缩。生物曝气滤池反冲洗废水亦送入沉淀池中进行处理。
对工艺的基本要求

鉴于混合污水的上述特点，对于混合污水处理工艺而言，设计以及工艺的选用需要满足以下条件：

满足水量变化的特点

对于任何已经选定规模的水处理工艺而言，其处理能力均有水量处理上限的问题，因此，在设计工艺应具备较大的抗水力冲击负荷能力适应较大的水量波动。

抗水质冲击负荷能力强

由于混合液水质波动变化较大，因此，要求处理工艺需要有极强的抗冲击负荷能力。特别是要重点考虑随着填埋年限的增长，渗沥液的可生化性大幅下降以及碳氮比的失调。

高COD、BOD 去除能力

填埋场混合污水COD 浓度高达4000-20000mg/l，而国家环保政策对渗沥液处理出水水质要求越来越严格，因此处理工艺需要具备极高的有机污染物去除能力。