一体化设备在城镇污水处理系统中的应用

周艳

摘  要：随着我国城市化进程及工业的飞速发展，环境问题愈来愈严峻，国家对污水处理厂的排放标准也愈来愈严格。污水处理已日渐成为经济发展和水资源保护不可或缺的组成部分。引进一体化设备在污水处理中应用有助于缓解环境污染、水质污染问题，具有非常重要的作用。基于此，该文以一体化污水处理设备的优势为切入点，就一体化设备在城镇污水处理系统的应用展开分析。

关键词：一体化设备  城镇污水处理系统  应用方法

中图分类号：X703.1                                文獻标识码：A                        文章编号：1672-3791（2019）02（c）-0092-02

伴随着我国工业化、城镇化进程不断推进，人们的生活水平不断提高，保护生态环境的意识增强。城镇水污染问题越来越受重视，一体化设备的开发和应用愈发广泛。城镇居民居住的人流量大，污水处理量大，需要高效快速地处理污水，以达到排放标准。一体化污水处理设备可能实现对有机物、磷、氮等污染物的有效去除，同时具有较强的抗冲击负荷能力，若将一体化设备应用于城镇污水处理，能最大程度的改善城镇水污染现状[1]。

1  一体化污水处理设备的优势

较之传统的污水处理，一体化污水处理设备具有不可替代的独特优势[1]。

1.1 占地面积小，节省空间

一体化设备结构工艺紧密、简单紧密、占地面积小。地埋式一体化设备能够做到不占用生产用地，地面可做绿化地等，两全其美。

1.2 投资和运行成本低

污水处理设备的各工艺紧密结合在一起，节减了的联通各大构筑物管线，制造成本低。同时，一体化设备运行管理较便捷，一些设备不需要人值守，无需专业的技术人员控制，只要定时对设备进行检查和保养，大大降低了运营中的人力成本。

1.3 能当场处理并排放

相较于传统的污水集中处理方式，离不开完善一个完整的排水管网系统，而污水收集管网的建设会造成资金压力。若使用污水处理一体化设备，可将部分城镇污水进行当场处理后并排放。

2  一体化污水处理设备的研究进展

截止到目前，一体化设备污水处理的发展已有30多年的研究历史，其能将不同类型的污水进行统一处理，各个工艺流程设备的实用性较高，能够实现模块化，发展前景良好。近年来，国内外不少学者对一体化设备的开发进行了大量的研究，也取得了较为理想的成绩。其研究对象主要包括以下几种的工艺技术。

2.1 SBR工艺

SBR为间歇式活性污泥法，是一种污水生物处理技术。20世纪初英国学者提出污水根据批量运行的概念，直至20世纪末对SBR工艺进行了研究并在国家的帮助下建立了首个SBR污水处理厂。SBR操作分为5个时期，即进水、反应、沉淀、排水排泥期、闲置。运行工况以间歇操作为准，从进水、反应、沉淀、排水排泥到闲置期结束叫作一个运行周期。运行过程中，不同时期的运行时间、反应器内混合液体积变化与运行结合污水状态、出水灵活掌握。

2.2 A/O工艺

A/O工艺不仅能够分解有机污染物，还具有除磷功能，是将厌氧水解技术用于活性污泥的前处理。因此，A/O工艺是改进的活性污泥法。A/O工艺使前段缺氧段与后段好氧段连接，A段DO在0.2mg/L内，O段DO在2～4mg/L。缺氧段异养菌把污水内的淀粉、纤维、碳水化合物与可溶性有机物水解成有机酸，大分子有机物划分为小分子有机物，不溶性有机物转为可溶性物质。缺氧水解的产物进入好氧池展开好氧处理，有助于提升污水可生化性、提升氧的效率。

2.3 氧化沟工艺

氧化沟工艺是一种成熟的活性污泥污水处理技术，属于活性污泥法的一种变形，曝气池为密封的沟渠性。因此，在水利流态方面与活性污泥法不同，是一种首尾连接的循环流曝气沟渠，污水流入得到净化。氧化沟工艺简化了预处理流程、占地面积少、具有推流式液态特点、简化工艺。

3  一体化污水处理设备工艺

在国家迫切需要治理污水的大环境下，国内出现了许多用于处理城市生活污水的一体化设备。开发了用于生活小区的一体化水处理设备，采用悬浮填料和潜水曝气技术，对COD的去除率可达80%以上，并且解决了噪音对周围环境的影响，安装维护方便。还有一体化地埋式生活污水处理设备，它是以A/O生化工艺为主，集生物降解污水沉降、氧化消毒等工艺于一体的生活污水及类似生活污水的工业污水处理设备。地埋式生活污水处理设备结构紧凑、占地少，全部设置于地下，运行经济，抗冲击浓度能力强，处理效率高，管理维修方便。

第一，集水井与格栅间。集水井钱端为手动格栅，格栅工艺大小为1.2m×1.5m×3.50m，手动格栅缝隙25mm，能够消除大块杂物、纤维物质与毛发，避免泵堵塞。集水井工艺大小2.20m×1.5m×4.5m，集水井中设置污水提升泵，将废水提高到调节池内[3]。第二，调节池与清水池。因为污水原水与中水回用的用水量变化较大，因而设置较大调节池与中水池控制水量，调节池溶剂为40m3，工作大小5.0m×6.0m×3.0m，调节池中没有由液位控制启闭的潜污泵，安装穿孔曝气管，空气搅拌，提高进水水质量，避免悬浮物沉淀与污水腐臭。清水池溶剂约25m3，工艺尺寸5m×2m×3m，安装2台水泵用于纤维球过滤器的反冲洗水泵和中水回用的供水泵。第三，中间水池。因为SBR工艺为间歇排水，排水量较大。因而要求修建一定容积的中间水池储存出水从而调整水量，容量约55m3，工艺尺寸5m×4m×3m。水池内有纤维球过滤器进水泵2台。

4  一体化污水处理设备存在的问题及应用

4.1 一体化污水处理设备存在的问题

一体化污水处理设备易出现的问题主要有以下几个：一是污水处理一体化设备的内部填料时候会容易容易堵住，若材料质量不过关，伴随着使用时间的延长会产生锈蚀塌陷。二是一體化污水处理设备底端曝气头偷工减料，成本投入少、使用质量差、材料质量不过关使得曝气头坏掉，维护困难。三是地埋式一体化污水处理设备因为处于地下，使用恶劣材料容易产生腐蚀，降低设备使用年限。四是一体化污水处理设备多为小型处理装置，通常仅能承载50t以下的污水量。因此，大型污水处理厂需要同时使用多台设备或其他土建形式，需要结合水质环境与需求选择。五是不便于维修，设备故障后检修困难。

4.2 一体化污水处理设备应用

第一，工艺流程优化组合。一体化设备工艺主要采用生物膜法，具有污泥能力强、容积负荷大的特点。工艺流程包含：首先，以酸化池取缔初沉池与污泥池，酸化池与调节池较低。一体化设备的产泥量较少，沉淀池污泥能够回流至酸化池内。污水内的有机物通过世界酸化分为小分子有机物;生化池停滞时间缩小了4h;酸化池也能够设置填料，提升酸化细菌浓度。第二，填料。作为生物膜法核心，其中包含水力特点、孔隙率高、水流阻力小、流速均匀、生物膜附着性：比表面积大，容易生物膜生长与老化脱落。一体化设备生化池的生物填料分为波纹填料、颗粒填料、蜂窝填料[4]。

5  结语

综上所述，一体化设备生物流化床工艺工艺连接紧密，技术先进、处理水平高、占地面积小、管理简单，适合应用小型生活污水处理和水质有机污水处理。设备经济投入少、能够缓解管网建设负担、缩小建设面积，适用于中水处理，顺应当前国情与污水处理发展，未来发展前景广阔。污水处理从集中过渡到分散，为一体化污水处理创造了便利条件。值得注意的是，其监督与管理问题有待进一步研究。

参考文献

[1] 吕江，刘立恒.改进型A～3/O-MBR工艺处理城镇生活污水中试[J].水处理技术，2019（1）：102-105，112.

[2] 江竹青.污水处理生物流化床一体化装备开发及效能研究[D].重庆大学，2017.

[3] 宋应民，梁玲燕，耿春茂.一体化批序式沉淀A～2/O工艺在污水处理的应用[J].水处理技术，2019（1）：134-136.

[4] 蒙美进.采油污水一体化处理工艺和设备设计及其应用[J].工业水处理，2015（7）：89-91，95.

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科学技术创新杂志社

2020-01-13