村镇污水一体化污水处理设备(乡镇及农村污水处理厂—一体化设备工艺)

Posted 2023-05-29

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村镇污水一体化污水处理设备(乡镇及农村污水处理厂—一体化设备工艺)

乡镇及农村污水处理厂—一体化设备工艺

鉴于我国农村污水处理事业存在着较大的资金缺口，水处理行业对水设备投资的资金压力，与大型传统的污水处理系统相比，具有投资低、能耗少、处理效率高、占地面积小、管理方便等一系列优势的一体化污水处理设备更加符合我国的国情与发展形势。在这样的契机与形势下，一体化污水处理设备-农村污水处理设备厂家-山东梦之洁水处理设备有限公司在广大的农村地区已经并将继续得到广泛的推广与应用。

一般考虑规模1000m3/d及以下的小型污水处理厂采用一体化处理设备，目前市场上一体化污水处理设备单套规模最大300-500m3/d，从经济上考虑，一般最多采用2-3组组合使用。规模较大时，一体化污水处理设备需多套组织运行，经济性上不占优势，占地有条件且施工周期无特别要求时，一般不推荐采用。

一体化污水处理设备

1、A2/O工艺

1）工艺简介及特点

A2/O工艺是活性污泥工艺的一种，具有同步脱氮除磷的功能，最初由厌氧/好氧工艺改进而来。为了达到同时去磷除氮，可在缺氧/好氧工艺的基础上增设一个缺氧区，并使好氧区中的混合

液回流至缺氧区，使之反硝化脱氮，这样就构成了既除磷又去氮的厌氧/缺氧/好氧系统

(Anaerobic/Anoxic/OxicSystem)，简称A2/O工艺。

废水首先进入厌氧区，兼性厌氧的发酵细菌将废水中的可生物降解大分子有机物转化为VFA这一类小分子发酵产物，积磷细菌可将菌体内积贮的聚磷盐分解，所释放的能量可供专性好氧的积磷细菌在厌氧的"压抑"(Stress)环境下维持生存，另一部分能量还可供积磷细菌主动吸收环境中的VFA一类小分子有机物，并以PHB形式在菌体内贮存起来。随后废水进入缺氧区，反硝化细菌就利用好氧区中经混合液回流而带来的硝酸盐，以及废水中可生物降解有机物进行反硝化，达到同时去碳与脱氮的目的。厌氧区和缺氧区都设有搅拌混合器，以防污泥沉积。接着废水进入曝气的好氧区，积磷细菌除了可吸收，利用废水中残剩的可生物降解有机物外，主要是分解体内贮积的PHB，放出的能量可供本身生长繁殖。此外还可主动吸收周围环境中的溶磷，并以聚磷盐的形式在体内贮积起来。这时排放的废水中溶磷浓度已相当低。好氧区中有机物经厌氧区，缺氧区分别被积磷细菌和反硝化细菌利用后，浓度已相当低，这有利于自养的硝化细菌生长繁殖，并将NH4+经硝化作用转化为NO3—。非积磷的好氧性异养菌虽然也能存在，但它在厌氧区中受到严重的压抑，在好氧区又得不到充足的营养，因此在与其它生理类群的微生物竞争中处于劣势。排放的剩余污泥中，由于含有大量能过量积贮聚磷盐的积磷细菌，污泥磷含量可达6%(干重)以上，因此较一般的好氧活性污泥系统大大地提高了磷的去除效果。

A2/O工艺

2）工艺特点

•本工艺在系统上可称为是最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺；

•限制了活性污泥系统内丝状菌的过量繁殖，改善污泥沉降性能；

•出水水质稳定，具有较好的同时脱氮除磷效果；

•运行中无需投药，A段只用轻缓搅拌，运行费用低；

•污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。

3）应用实例

A2/O工艺在只有除磷功能的A/O（厌氧+好氧）工艺中添加了一个无溶解氧缺氧池，反硝化回流混合液中的硝酸盐，操作简单，能同步除磷脱氮，运行费用低。A2/O工艺是我国最常用的同步除磷脱氮工艺，运行状况均较好。广州大坦沙污水处理厂，长沙市第二污水处理厂，昆明第二污水处理厂等均采用A2/O工艺。

4）应用实例

A2/O工艺应用实例

序号工程名称设计规模(m3/d) 运行时间

1 广州大坦沙污水处理厂 150000 1989年

2 芜湖市朱家桥污水处理厂 300000 2007年

3 郑州市五龙口污水处理厂一期工程 100000 2004年

4 桂林市第四污水处理厂 100000 1996年

2、膜生物反应器（MBR）

MBR是一种将高效膜分离技术与传统活性污泥法相结合的新型高效污水处理工艺，它用具有独特结构的MBR平片膜组件置于曝气池中，经过好氧曝气和生物处理后的水，由泵通过滤膜过滤后抽出。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。

由于MBR膜的存在大大提高了系统固液分离的能力，从而使系统出水，水质和容积负荷都得到大幅度提高，经膜处理后的水水质标准高(超过国家一级A标准)，经过消毒，最后形成水质和生物安全性高的优质再生水，可直接作为新生水源。由于膜的过滤作用，微生物被完全截留在MBR膜生物反应器中，实现了水力停留时间与活性污泥泥龄的彻底分离，消除了传统活性污泥法中污泥膨胀问题。膜生物反应器具有对污染物去除效率高、硝化能力强，可同时进行硝化、反硝化、脱氮效果好、出水水质稳定、剩余污泥产量低、设备紧凑、占地面积少(只有传统工艺的1/3-1/2)、增量扩容方便、自动化程度高、操作简单等优点。但一次性投资额较高。其最大的优点是出水水质好，对温度的敏感程度低于其他纯生物法，能确保冬季温度较低时出水水质稳定达标。

膜生物反应器（MBR）

3、STCC工艺

是一种新型多介质填料的曝气生物滤池。有别于一般的曝气生物滤池技术，它利用自然生物净化原理，采用朽木、石头、铁屑等天然及废弃材料，制成具有自净功能的"不饱和炭""脱氮材料"和"除磷材料"等组成的复合填料床，为微生物提供良好的新陈代谢环境，营造完整的生物食物链群，提高了净化效率。

STCC技术各水池单元的构造与曝气生物滤池（BAF）很相似，特点是采用升流式，其滤料采用粒状或块状，浸没入水中不悬浮。各单元均由以下几部分组成：①配水装置②填料支撑底座和支撑材料③各种介质填料④曝气和反冲洗气管路⑤污泥提取装置⑥顶盖⑦处理后的出水与排出设备。其结构形式采用钢砼，对小型污水净化也可以采用一体化处理装置。

4、移动床生物膜反应器（MBBR）

MBBR工艺原理是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。

MBBR工艺兼具传统硫化床和生物接触氧化法两者的优点，是一种新型高效的污水处理方法，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态，进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜，这就使得移动床生物膜使用了整个反应器空间，充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性，使之扬长避短，相互补充。与以往的填料不同的是，悬浮填料能与污水频繁多次接触，因而被称为“移动的生物膜”。

膜生物反应器（MBR）

5、连续流一体化间歇生物反应（IBR）

IBR生物处理工艺是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的周期循环活性污泥法。它同时兼具按空间分割的连续流活性污泥法及按时间进行分割的间歇性活性污泥法的优点，与按空间分割的连续流活性污泥法相比，省去了污泥回流的环节，因而节省运行能耗及减少处理设施及投资；与按时间分割的间歇流活性污泥法相比，具备连续进出水的特点，因而减少了处理设施容积及总的土建投资。按该工艺设计的反应池利用设置于池底的三相分离器实现单池连续进、出水，间歇曝气。通过调节曝停比营造出污水在反应池中的多级A/A/O状态，使污水在反应池中处于最佳状态的脱N除P工况，以最大限度地去除N和P。在工艺运行过程中，曝停比可根据进水水质、水量、温度、季节的情况进行调节，从而实现最佳量曝气，系统节能的目的。

一体化设备

以上一体化设备目前都有应用，各有优缺点。

污水处理工艺比较表

污水处理工艺优势缺点

A2O法处理效果较好，运行稳定可靠，适应能力强，抗冲击负荷能力强，结构简单。运维简单，可以实现全自动化运行。占地面积稍大，内回流耗能稍微大。

MBR 设备紧凑，占地小；出水水质优质稳定；剩余污泥产量少；易于从传统工艺进行改造。膜造价高，使膜生物反应器的基建投资高；膜污染容易出现，给操作管理带来不便；能耗高。

STCC 自动化程度高、运行管理方便，产泥量少，操作人员少该工艺所采用的材料（如不饱和炭）较高，工程建设投资高，污泥稳定性较差MBBR 容积负荷高，抗冲击负荷能力强；剩余污泥磁性悬浮填料投资略高于悬挂弹性填产量少，一体化设备建设周期短；出水水质好、稳定性高；自动化程度高、运行管理方便，设备维护巡视简单。设备的磨损较固定床严重。

IBR 适用范围广，系统稳定，构筑物少，节省用地，能耗低，控制灵活国内较多的使用规模一般在1000-5000m3/d之间，更大规模的使用案例较少

就目前的污水处理工艺再进行技术经济的对比，农村小规模的各污水处理工艺的技术经济比较表如下：

污水处理工艺技术经济比较

污水处理工艺吨水面积（m2/m3）吨水投资（万元/m3）运行费用（元/m3.d）

A2O法 1.5~2.2 0.5~0.7 0.90~1.10

MBR 0.8~1.6 0.6~0.8 1.0~1.2

STCC 1.0~1.8 0.4~0.7 0.8~1.2

MBBR 1.0~2.0 0.4~0.6 0.5~0.9

IBR 0.8~1.5 0.5~0.6 0.5~0.8

一体化污水处理设备采用的主体工艺以A/A/O（厌氧-缺氧-好氧活性污泥法）工艺为主。随着污水处理要求的不断提高与多元化需求，接触氧化工艺、MBR（膜生物反应器）工艺、SBR（序批式活性污泥法）工艺也作为主体工艺运用到一体化污水处理设备中，以及比较新型的工艺MBBR（移动床生物膜反应器），现在正在逐渐取代其他工艺，成为主流工艺。一体化设备+人工湿地处理方式也经常被用于农村污水处理，由于人工湿地占地面积较大，该工艺一般适合50m3/d以下小型污水治理点，本工程暂不考虑。