轉(zhuǎn)鼓式一體化污水處理裝置在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)用

1、轉(zhuǎn)鼓式一體化污水處理裝置在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)用摘 要針對我國農(nóng)村水污染現(xiàn)狀嚴(yán)峻，對水體水質(zhì)造成相當(dāng)大的危害；農(nóng)村污水處理技術(shù)發(fā)展滯后及環(huán)境惡化等情況。本課題主要利用生物轉(zhuǎn)盤機(jī)理，結(jié)合錦溪鎮(zhèn)紅霞村分散型污水處理示范工程，采用sw一體化污水處理裝置進(jìn)行中試研究，并對工藝出水水質(zhì)進(jìn)行檢測和分析比較處理效果，確定工藝的適用性；并設(shè)計(jì)改造新型生物轉(zhuǎn)鼓式一體化污水處理裝置，將其與人工濕地等自然處理法相結(jié)合；使之處理效果更好，滿足農(nóng)村生活污水直排需求。本課題采用理論分析與實(shí)際試驗(yàn)相結(jié)合的形式，即在理論設(shè)計(jì)、中試實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，相互印證。理論設(shè)計(jì)主要是根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)規(guī)范中的推薦數(shù)據(jù)對一體化

2、中試設(shè)備進(jìn)行理論設(shè)計(jì)并應(yīng)用于中試設(shè)備中，取得監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出生物轉(zhuǎn)鼓設(shè)計(jì)相對準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)參數(shù)。根據(jù)改進(jìn)參數(shù)的生物轉(zhuǎn)盤的中試實(shí)驗(yàn)利用了2011年光大環(huán)保與錦溪污水處理廠的一次合作，錦溪鎮(zhèn)紅霞村分散型污水處理示范工程。并相繼在錦溪鎮(zhèn)共實(shí)施了6個(gè)自然村莊的生活污水收集和處理，均采用了“集水井+一體化處理裝置+人工濕地”的工藝。利用流量計(jì)、進(jìn)出水ph計(jì)等一系列在線儀表和測量方法對進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，并得出全天24小時(shí)記錄數(shù)據(jù)，并采用實(shí)驗(yàn)室水質(zhì)分析，對水樣中的cod、bod、總磷、氨氮、總氮及生物膜鏡檢等指標(biāo)進(jìn)行了分析，數(shù)據(jù)均有記錄。通過以上試驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)采集手段，選取一組運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)主要

3、來源于2012年間錦溪鎮(zhèn)三聯(lián)村、狹港村和南前村運(yùn)行的一體化污水處理裝置使用的進(jìn)出水監(jiān)測情況。進(jìn)水cod在150-250mg/l之間，氨氮在20-30mg/l范圍內(nèi)，tp一般維持在2-3mg/l。經(jīng)過詳盡的數(shù)據(jù)處理分析得出：（1）sw一體化污水處理工藝對農(nóng)村生活污水的cod去除率較高，可達(dá)到80%-92%；并且在溫度較高時(shí)去除效果會(huì)更好，對溫度變化較為敏感。（2）該工藝對氨氮的去除效果同樣比較理想，均達(dá)到了72.19%以上，有的甚至達(dá)到了96.90%的去除率；脫氮的效率與溶解氧濃 i度密切相關(guān)，因此在保證工藝的脫氮效果的前提下，應(yīng)保證溶解氧濃度滿足反應(yīng)需求。（3）生物膜對磷的去除作用不是很明顯，

4、但因?yàn)樵趕w一體化裝置之后添加了人工濕地自然生態(tài)處理方式，因此，整個(gè)反應(yīng)工藝的除磷率達(dá)到了74.12%-92.14之間。對cod、氨氮等幾種水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行考察發(fā)現(xiàn)，此新型工藝是適合用于處理農(nóng)村生活污水的。為了進(jìn)一步提高一體化污水處理裝置出水水質(zhì)以完全滿足蘇州地區(qū)一級a排水標(biāo)準(zhǔn)，提出了兩種可行建議：一是增加深度處理設(shè)備、后續(xù)加藥，這種方法可能會(huì)增加設(shè)備成本，增加運(yùn)行材料成本和人工成本，對農(nóng)村地區(qū)來說操作難度大大增加，需要有一定技術(shù)的專人負(fù)責(zé)；二是結(jié)合農(nóng)村生態(tài)和村莊環(huán)境整治對綠化的建設(shè)要求，建設(shè)人工生態(tài)濕地、種植水生植物，既達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，又增強(qiáng)了景觀效果。 關(guān)鍵詞： 農(nóng)村生活污水， 一體化處理裝置，

5、人工濕地，生物轉(zhuǎn)盤ii 目 錄摘 要 . i abstract . 第一章 緒論 . 11.1 農(nóng)村水污染現(xiàn)狀 . 11.2 農(nóng)村生活污水處理技術(shù) . 21.2.1 土壤滲濾技術(shù) . 21.2.2 人工濕地技術(shù) . 21.2.3 蚯蚓生態(tài)濾池技術(shù) . 31.2.4 一體化集成裝置處理技術(shù) . 31.3研究的目的與意義 . 41.3.1 研究目的 . 41.3.2 研究意義 . 41.4 研究內(nèi)容和研究方法 . 51.4.1 研究內(nèi)容 . 51.4.2 研究方法與技術(shù)路線 . 5第二章 一體化污水處理裝置 . 72.1生物轉(zhuǎn)盤基本原理 . 72.1.1 生物膜凈化機(jī)理 . 72.1.2 生物膜法

6、特點(diǎn) . 82.1.3 生物轉(zhuǎn)盤機(jī)理 . 92.2 一體化設(shè)備工藝簡介 . 132.2.1 一體化處理裝置發(fā)展 . 142.2.2 pds轉(zhuǎn)鼓式一體化污水處理裝置基本原理與技術(shù)關(guān)鍵 . 162.3 一體化示范工程 . 192.4 本章小結(jié) . 21第三章 一體化轉(zhuǎn)鼓式污水處理裝置技術(shù)改進(jìn)與優(yōu)化 . 223.1 生物盤片技術(shù)方案設(shè)計(jì) . 223.1.1 新型生物盤片技術(shù)方案 . 223.1.2 新型生物盤片實(shí)施方式 . 223.1.3 新型生物盤片與現(xiàn)有技術(shù)比較 . 243.2 生物轉(zhuǎn)鼓技術(shù)方案設(shè)計(jì) . 25-1- 3.2.1 新型生物轉(zhuǎn)鼓技術(shù)方案 . 253.2.2 新型生物轉(zhuǎn)鼓實(shí)施方式 .

7、263.2.3 新型生物轉(zhuǎn)鼓優(yōu)缺點(diǎn)分析 . 273.3 一體化轉(zhuǎn)鼓式生活污水處理裝置技術(shù)方案設(shè)計(jì) . 273.3.1 一體化轉(zhuǎn)鼓式生活污水處理裝置技術(shù)方案 . 283.3.2 一體化轉(zhuǎn)鼓式生活污水處理裝置實(shí)施方式 . 283.3.3 一體化轉(zhuǎn)鼓式生活污水處理裝置優(yōu)缺點(diǎn)分析 . 333.4本章小結(jié) . 34第四章 一體化污水處理裝置去除能力分析 . 354.1 進(jìn)出水?dāng)?shù)據(jù)監(jiān)測分析 . 354.1.1 工藝構(gòu)造 . 354.1.2 數(shù)據(jù)采集技術(shù)手段 . 37 4.1.3 數(shù)據(jù)收集與分析 . 384.2數(shù)據(jù)分析結(jié)果與討論 . 394.2.1 cod的去除率 . 394.2.2 氨氮的去除率 . 40

8、 4.2.3 tp的去除率 . 41 4.2.4 人工濕地的處理能力分析 . 424.3 本章小結(jié) . 43第五章 結(jié)論 . 44 -2- 第一章 緒論1.1 農(nóng)村水污染現(xiàn)狀隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，農(nóng)村地區(qū)生活水平得到不斷提高，對居住環(huán)境的要求也越來越高。但同時(shí)，農(nóng)村生活污水的排放量也急劇增加。目前我國城市的污水處理率已經(jīng)達(dá)到了一定的水平，但是在廣大農(nóng)村地區(qū)生活污水處理尚處于起步階段，即使在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的蘇南地區(qū)也只是最近幾年伴隨著村莊環(huán)境綜合整治工程的全面推進(jìn)而廣泛推廣。長期以來，由于廣大農(nóng)村缺乏污水治理資金和專業(yè)的污水處理技術(shù)，同時(shí)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)可持續(xù)意識較為淡薄，使得9

9、0%以上的農(nóng)村生活污水未經(jīng)任何處理或簡單的滲濾工藝就直接排放河流湖泊，對河流湖泊的水質(zhì)造成了相當(dāng)大的危害。農(nóng)村生活污水主要包括兩個(gè)方面：（1）廚房、洗滌、沖廁用水，含有有機(jī)物、氮、磷和細(xì)菌等；（2）養(yǎng)殖及畜禽糞便等廢水，主要含有有機(jī)物、氮、磷和cod等?？紤]到各地的生活習(xí)慣、生活水平和生活方式的不同，農(nóng)村各地的水質(zhì)水量變化差異較大，其主要特點(diǎn)可以概括為：污水分布廣泛且分散、流量小、范圍廣、污水成分復(fù)雜、收集難度大、防治效率率、基本沒有處理設(shè)施等1 。農(nóng)村生活污水的直接排放給受納水體造成了非常直接而嚴(yán)重的污染 2。其中危害最大的，當(dāng)數(shù)生活污水中的高濃度氮磷含量、會(huì)使水體富營養(yǎng)化從而造成藍(lán)藻爆發(fā)等

10、水體污染事件3 。2007年，無錫太湖藍(lán)藻爆發(fā)事件，致使整個(gè)無錫市飲用水嚴(yán)重短缺，引起社會(huì)群體局部不安。除此之外，排水管網(wǎng)的欠缺和規(guī)定去向的無序也加深了農(nóng)村生活污水的影響，如大量的畜禽類廢水未經(jīng)處理，滲入地下污染地下水，使地下水質(zhì)逐漸變差，加劇了水資源短缺的緊張局面。當(dāng)然部分的農(nóng)村水污染應(yīng)歸結(jié)于農(nóng)業(yè)污染如大量化肥農(nóng)藥的不當(dāng)使用以及農(nóng)業(yè)工業(yè)化產(chǎn)生的廢氣、廢水和固廢等4，5 。雖然農(nóng)村水污染受影響的因素多，收集、治理難度大。但農(nóng)村生活污水的治理是發(fā)展新農(nóng)村建設(shè)美麗鄉(xiāng)村不可或缺的重要一步，是科學(xué)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的基本工作。我們要追求農(nóng)村生活污水無害化排放，就必須探索適合農(nóng)村生活污水的處理模式。我國

11、農(nóng)村生活污水的治理工作起步較晚。近年來隨著新農(nóng)村建設(shè)、村莊環(huán)境綜合整治和美麗鄉(xiāng)村創(chuàng)建步伐的加快和相關(guān)政策的傾斜，一些地方已開始建設(shè)示范工程和規(guī)模化運(yùn)行的處理設(shè)施，但其治理技術(shù)多是借鑒國外已有技術(shù)或一些環(huán)保公司自行研發(fā)的技術(shù)不夠完善的處理工藝，并不完全適用于國內(nèi)廣大農(nóng)村地區(qū)6 。有些農(nóng)村污水處理設(shè)置在項(xiàng)目驗(yàn)收完成后一直處于停止運(yùn)行狀態(tài)，并不能真正的達(dá)到處理污水的目 1 的。因此，研究開發(fā)一種適合當(dāng)前農(nóng)村、特別是蘇南水鄉(xiāng)地區(qū)的水質(zhì)特點(diǎn)及排放要求的高性能、一體式、地埋式生活污水處理設(shè)備顯得非常有必要7 。1.2 農(nóng)村生活污水處理技術(shù)污水處理方式主要可以分為集中式污水處理和分散式污水處理兩種。集中式污

12、水處理一直是城市污水處理的標(biāo)準(zhǔn)處理系統(tǒng)，用于收集和處理大流量污廢水，為絕大多數(shù)的城市污水處理所選擇。而分散式污水處理是基于沒有龐大完善的排水管網(wǎng)的前提下，對地區(qū)性分散的用戶進(jìn)行簡單收集并處理污廢水的一種方式8 。由于廣大農(nóng)村地區(qū)村莊分散、集居度小同，在國內(nèi)農(nóng)村建立龐大的排水管網(wǎng)系統(tǒng)以收集污廢水統(tǒng)一處理是非常不經(jīng)濟(jì)的。因此，我國農(nóng)村的污水處理，只能走小型化、就地化、分散式的污水處理方式的道路9。國內(nèi)外針對農(nóng)村生活污水的處理已出現(xiàn)多種技術(shù)，如土壤滲濾、人工濕地處理、蚯蚓生態(tài)濾池、一體化集成裝置處理等技術(shù)。各種處理技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，下面簡單介紹幾種主要的處理技術(shù)10 以供比較。1.2.1 土壤滲濾技術(shù)

13、11土壤滲濾處理系統(tǒng)，是一種基于自然生態(tài)原理的人工強(qiáng)化的污水生態(tài)工程處理技術(shù)，它充分利用在地表下面的土壤中棲息的土壤微生物、土壤動(dòng)物和植物根系以及土壤所具有的物理、化學(xué)特性把污水凈化，屬于小型的污水土地處理系統(tǒng)。土壤滲濾處理技術(shù)包括慢速滲濾處理技術(shù)、快速滲濾處理技術(shù)、砂濾處理系統(tǒng)以及毛細(xì)管滲濾系統(tǒng)等。在國外，土壤滲濾技術(shù)很早就得到了應(yīng)用和發(fā)展。20世紀(jì)90年代，國內(nèi)開始對土壤滲濾技術(shù)等自然生態(tài)工程系統(tǒng)給予很大關(guān)注，同時(shí)也進(jìn)行了大量的應(yīng)用研究，特別是清華大學(xué)在2001年國家“十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目中對土壤滲濾系統(tǒng)處理滇池流域面源污染中的鎮(zhèn)村生活污水進(jìn)行了研究，并建造了日處理水量35 m3的土壤滲濾系

14、統(tǒng)示范工程，取得了良好的生活污水脫氮除磷效果。土壤滲濾技術(shù)的指導(dǎo)思想是節(jié)能降耗，整個(gè)凈化過程是自然生態(tài)過程，在這個(gè)過程中不會(huì)產(chǎn)生任何新的污染物質(zhì)。這項(xiàng)技術(shù)具有基建投資少、處理效率高、操作簡便、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但也存在運(yùn)行不穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)單一、脫氮效果不理想等缺點(diǎn)。如果將其與綠地建設(shè)結(jié)合起來，可改善部分缺點(diǎn)。1.2.2 人工濕地技術(shù)12 132 人工濕地是由人工建造和控制運(yùn)行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經(jīng)人工建造的濕地上，污水、污泥在沿一定方向流動(dòng)的過程中，主要利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的化學(xué)、物理、生物三重協(xié)同作用，對污水、污泥進(jìn)行處理的一種技術(shù)。該技術(shù)的作用機(jī)理包括吸

15、附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉(zhuǎn)化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收及各類動(dòng)物的作用。人工濕地系統(tǒng)可以分為三種：自由水面人工濕地處理系統(tǒng)、人工潛流濕地和垂直水流濕地。其具有緩沖容量大、工藝簡單、投資省、處理效果好、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)，非常適合中、小城鎮(zhèn)的污水處理。人工濕地對污水的處理出水穩(wěn)定，能夠脫氮除磷和去除部分重金屬，特別是其投資少、運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)引起了廣泛關(guān)注，我國主要將其運(yùn)用于農(nóng)村生活污水處理的應(yīng)用研究。有研究實(shí)例顯示，人工濕地系統(tǒng)對nh4-n、tn和tp的去除率分別達(dá)到了83%-90%、80%-90%和83%-94%。人工濕地也有顯著的缺點(diǎn)，主要是占地面積一般較

16、大、因此不適合土地較缺乏的地區(qū)。1.2.3 蚯蚓生態(tài)濾池技術(shù)14蚯蚓生態(tài)濾池，是基于蚯蚓能夠提高土壤透水性能并促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解等轉(zhuǎn)化功能而設(shè)計(jì)的，同時(shí)利用蚯蚓和微生物的協(xié)同作用對污水中的各種污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化和分解，是一種新型的生態(tài)污水處理技術(shù)。最初該技術(shù)是由法國和智利發(fā)展起來的生態(tài)處理技術(shù)，1997年同濟(jì)大學(xué)引進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)，在上海曲陽污水處理廠進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用研究，并自主開發(fā)了厭氧水解-高負(fù)荷生物濾池組合工藝。同濟(jì)大學(xué)楊健等利用該技術(shù)對城鎮(zhèn)污水進(jìn)行了降解處理實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示該系統(tǒng)對cod去除率達(dá)到了83%-88%，氨氮去除率達(dá)55%-65%，懸浮物去除率達(dá)85%-92%；南京大學(xué)李軍狀等利用塔式蚯蚓生態(tài)

17、濾池對集中型農(nóng)村生活污水進(jìn)行了處理研究，結(jié)果顯示對cod、氨氮、總氮和總磷的去除率分別達(dá)到了86.7%、91.3%、72.4%和96.2%。大量實(shí)際應(yīng)用研究證明，蚯蚓生態(tài)濾池技術(shù)是對活性污泥法和其他二級生物處理技術(shù)的結(jié)合和改進(jìn)，具有耗能低、氮磷去除效果能力強(qiáng)、出水水質(zhì)好和污水處理資源化等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的污水處理的綠色技術(shù)。缺點(diǎn)是對技術(shù)要求和控制相對較高。1.2.4 一體化集成裝置處理技術(shù)1516 17一體化生活污水處理裝置是以生化反應(yīng)為基礎(chǔ)，將生化、沉淀、污泥回流等多個(gè)不同功能的反應(yīng)器有機(jī)結(jié)合在同一個(gè)構(gòu)筑物或設(shè)備之中而形成的結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行管理方便的污水處理組合體。一體化生活污水處理裝置出現(xiàn)至

18、今已經(jīng)發(fā)展和應(yīng)用了30余 3 年，并相繼出現(xiàn)了多種不同形式的一體化處理裝置。一體化集成處理裝置主要分為一體化活性污泥工藝和一體化膜生物反應(yīng)器工藝，現(xiàn)分別簡單介紹如下。一體化氧化溝屬于一體化活性污泥工藝，1954年荷蘭voorschoten研制成功，美國人將其改進(jìn)并已有近百座投入使用，效果良好。一體化氧化溝工藝流程短、構(gòu)筑物簡單、設(shè)備少，運(yùn)行方式屬推流和完全混合相結(jié)合的延時(shí)曝氣，污泥可以得到較好穩(wěn)定，其特點(diǎn)是產(chǎn)泥量低、污泥膨脹少、能耗低且管理方便，因而得到了國內(nèi)外廣泛的關(guān)注。還有其他很多一體化活性污泥工藝：如日本獨(dú)立發(fā)展的凈化槽廣泛應(yīng)用于分散式生活污水處理，經(jīng)凈化槽出水，不僅可有效降低氮磷濃度，

19、還可獲得高質(zhì)量出水；sbr工藝兼均化、初沉、生物降解和終沉等功能于一體，占地小、投資省，同時(shí)可有效防止污泥膨脹，提高處理能力；unitank工藝在三溝式氧化溝基礎(chǔ)上開發(fā)，自動(dòng)化程度高、占地省、耐沖擊負(fù)荷。一體化膜生物反應(yīng)器同樣有各種形式的工藝，主要是在生物接觸氧化法和生物流化床等傳統(tǒng)生物膜法基礎(chǔ)上，通過合并處理單元，開發(fā)出一些結(jié)構(gòu)緊湊、占地少的一體化工藝。該工藝的典型代表是新一代生物轉(zhuǎn)筒集成一體化生物轉(zhuǎn)筒反應(yīng)器（ibdr）。ibdr是集曬濾池、流量控制池、生物轉(zhuǎn)筒反應(yīng)器和二沉池于一體的新型高效反應(yīng)器，該工藝主要核心是生物轉(zhuǎn)筒反應(yīng)器，于1997年由華南理工大學(xué)工控學(xué)院環(huán)保研究室在結(jié)合傳統(tǒng)生物轉(zhuǎn)盤

20、反應(yīng)器的基礎(chǔ)上研制出來，利用比表面積大的填料代替?zhèn)鹘y(tǒng)生物轉(zhuǎn)盤的盤片，創(chuàng)造了一個(gè)更適合微生物固著生長、更能抵抗外界干擾的環(huán)境，處理效果更加穩(wěn)定、操作更靈活簡單，使其更具有應(yīng)用價(jià)值18 1920 。1.3 研究目的與意義1.3.1 研究目的針對我國農(nóng)村生活污水未經(jīng)任何處理就排放河流而導(dǎo)致的水污染日趨嚴(yán)重的基本局面，根據(jù)農(nóng)村生活污水的分布分散和水質(zhì)水量特點(diǎn)，在傳統(tǒng)一體化集成裝置處理技術(shù)基礎(chǔ)上，擬開發(fā)一種新型一體化生活污水處理裝置，并進(jìn)行中試試驗(yàn)，最終根據(jù)出水水質(zhì)確定該工藝的適用與否，并探討將其與其他處理工藝相結(jié)合的處理效果，為中國農(nóng)村的生活污水處理提供一種方法和思路。1.3.2 研究意義通過此次課題

21、研究的成果，可以定型一種以生物轉(zhuǎn)鼓為主體的一體化生活污水處 4 理裝置。此裝置與現(xiàn)有的生活污水處理裝置相比較，具有建設(shè)周期短、低能耗、低維護(hù)、性能穩(wěn)定、操作強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)，能適用于廣大農(nóng)村生活污水的處理。1.4 研究內(nèi)容與研究方法1.4.1 研究內(nèi)容本課題結(jié)合昆山市錦溪鎮(zhèn)紅霞村分散型污水處理示范工程，采用pds轉(zhuǎn)鼓式一體化污水處理裝置進(jìn)行中試研究，對工藝出水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測和分析比較處理效果，確定該工藝的適用性。本課題研究的基本內(nèi)容包括：轉(zhuǎn)鼓式一體化生活污水處理裝置的研究內(nèi)容概述；研究思路、技術(shù)要求分析；待定型設(shè)備優(yōu)缺點(diǎn)、理論基礎(chǔ)分析、理論設(shè)計(jì)、產(chǎn)品特點(diǎn)；待定型中試設(shè)備的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及加工方法；中試設(shè)備

22、運(yùn)行情況及日常數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)分析；對中試數(shù)據(jù)與理論設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行比較、分析；進(jìn)行設(shè)備定型產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)確定；針對不同區(qū)域的進(jìn)水條件將產(chǎn)品與其它處理工藝（如濕地處理等）相結(jié)合處理效果分析；針對一體化污水處理裝置在農(nóng)進(jìn)行分散式建設(shè)集中式管理的可行性分析； 產(chǎn)品的技術(shù)改進(jìn)、提高及市場應(yīng)用前景展望。1.4.2 研究方法與技術(shù)手段研究方法：采用理論與實(shí)際應(yīng)有相結(jié)合的形式，即在理論設(shè)計(jì)、中試實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際應(yīng)有，相互印正。理論設(shè)計(jì)主要是根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)規(guī)范中的推薦數(shù)據(jù)對一體化中試設(shè)備進(jìn)行理論設(shè)計(jì)并應(yīng)有于中試設(shè)備中，并取得監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出生物轉(zhuǎn)鼓設(shè)計(jì)相對準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)參數(shù)。由于該設(shè)備已經(jīng)取得專利，同時(shí)

23、筆者因?yàn)楣ぷ鞅憷麠l件已經(jīng)引進(jìn)該設(shè)備在實(shí)際應(yīng)有中，對運(yùn)行的水樣進(jìn)行全面監(jiān)測，進(jìn)一步修正產(chǎn)品。技術(shù)手段：在線儀表：流量計(jì)、進(jìn)出水ph計(jì)、orp、水溫、主轉(zhuǎn)子電機(jī)及回流泵運(yùn)行時(shí)間等采用在線24小時(shí)測量的方法，這些數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)線與污水廠總控室的控制電 5 腦相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)貯存，從而降低人工監(jiān)測的勞動(dòng)強(qiáng)度。數(shù)據(jù)是全天24小時(shí)均有記錄，且可以隨時(shí)查閱。便攜式儀表監(jiān)測：溶解氧（do）采用便攜式監(jiān)測的方法，對轉(zhuǎn)子的不同區(qū)域、不同深度、二沉池進(jìn)出水進(jìn)行溶解氧監(jiān)測。實(shí)驗(yàn)室水質(zhì)分析：對水樣中的cod、bod、總磷、氨氮、總氮及生物膜鏡檢等指標(biāo)均在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。6 第二章 一體化污水處理裝置2.1 生物轉(zhuǎn)盤基本原理

24、2.1.1 生物膜凈化機(jī)理生物轉(zhuǎn)盤工藝是生物膜法污水生物處理技術(shù)的一種。生物膜法是與活性污泥法并列的一類廢水生物處理技術(shù)，是一種固定膜法，廢水中微生物沿固體（可稱載體）表面生長的生物處理方法的統(tǒng)稱，主要用于去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機(jī)污染物，因微生物群體沿固體表面生長成粘膜狀，因而得名。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動(dòng)物以及藻類等組成的生態(tài)系統(tǒng)，其附著的固體介質(zhì)稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為厭氣層、好氣層、附著水層、流動(dòng)水層。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機(jī)物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進(jìn)入?yún)挌鈱舆M(jìn)行厭氣分解，流動(dòng)水層則將老化的生物膜沖掉以生長

25、新的生物膜，如此往復(fù)以達(dá)到凈化污水的目的。如下圖2.1是生物膜的構(gòu)造示意。 圖2.1 生物膜結(jié)構(gòu)示意圖 由圖2.1可見，在生物膜內(nèi)外，生物膜與水層之間進(jìn)行著多種物質(zhì)的傳遞過程。空氣中的氧溶解于流動(dòng)水層，從那里通過附著水層傳遞給生物膜，供微生物用于呼吸；污水中的有機(jī)污染物則由流動(dòng)水層傳遞給附著水層，然后進(jìn)入生物膜，并通過細(xì)菌的 7 代謝活動(dòng)而被降解。通過這樣的反復(fù)循環(huán)作用就使污水在其流動(dòng)過程中逐步得到凈化，微生物的代謝產(chǎn)物如h2o等則通過附著水層進(jìn)入流動(dòng)水層、并隨其排走，而co2及厭氧分解產(chǎn)物如h2s、nh3以及ch4等氣態(tài)代謝產(chǎn)物則從水層逸出進(jìn)入空氣中。據(jù)上所知，生物膜上聚集了大量不同種類的微

26、生物，但是其可以很好的形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，這與生物膜動(dòng)力學(xué)的擴(kuò)散過程以及不同層的溶解氧密不可分的。在生物膜反應(yīng)器中，污染物、溶解氧等各種營養(yǎng)物質(zhì)必須要通過液相擴(kuò)散到生物膜表面，再進(jìn)入生物膜8 生物膜上能存活世代時(shí)間較長的微生物，如硝化菌和亞硝化菌世代時(shí)間長，在一般污泥齡時(shí)間短的活性污泥處理系統(tǒng)中，這類細(xì)菌是難以存活的。正因?yàn)檫@樣，生物膜處理法的各項(xiàng)處理工藝都具有一定的硝化功能，如果采取適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行方式，還能具有反硝化脫氮的功能。生物膜處理法多數(shù)分段進(jìn)行，在正常運(yùn)行條件下，每段都繁衍與進(jìn)入本段污水水質(zhì)相適應(yīng)的微生物，并形成優(yōu)占種屬，這種現(xiàn)象非常有利于微生物新陳代謝功能的充分發(fā)揮和有機(jī)污染物的降解。

27、處理工藝特點(diǎn)一是對水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性。生物膜處理法的各種工藝，對流入污水的水質(zhì)和水量的變化都具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，這種現(xiàn)象已為多數(shù)運(yùn)行的實(shí)際設(shè)備所證實(shí)：即或有一段時(shí)間中斷進(jìn)水，對生物膜的凈化功能也不會(huì)造成致命的影響，通水后能夠較快的得到恢復(fù)。二是污泥沉降性能良好，宜于固液分離。由生物膜上脫落下來的生物污泥所含動(dòng)物成分較多、比重較大，同時(shí)污泥顆粒個(gè)體較大、沉降性能良好，宜于固液分離。但如果生物膜內(nèi)部形成的厭氧層過厚，在其脫落后，將有大量的非活性的細(xì)小懸浮物分散于水中，使處理水的澄清度降低。三是能夠處理低濃度的污水?；钚晕勰嗵幚硐到y(tǒng)，不適宜處理低濃度的污水，如原污水的bod5值長期低于50-

28、60mg/l，將影響活性污泥絮凝體的形成和增長，凈化功能降低，處理率降低。但是，生物膜法對低濃度污水也能夠取得較好的處理效果，運(yùn)行正?？墒惯M(jìn)水bod5為20-30mg/l的污水將bod5降至5-10mg/l。四是易于維護(hù)運(yùn)行、節(jié)能。與活性污泥處理系統(tǒng)相比較，生物膜處理法中的各種工藝都是易于維護(hù)管理的，而且像生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等工藝還都是比較節(jié)省能源的，動(dòng)力費(fèi)用較低，去除單位重量bod的耗電量較少。2.1.3 生物轉(zhuǎn)盤機(jī)理2122生物轉(zhuǎn)盤是20世紀(jì)60年代由原聯(lián)邦德國開創(chuàng)的一種污水生物處理技術(shù)，斯圖加特工業(yè)大學(xué)popel和hartman教授對生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)的實(shí)用化進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究和理論探討工作

29、，并于1964年發(fā)表了題為生物轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)、計(jì)算與性能的論文，就此奠定了生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。9 生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)初期僅用于生活污水處理，后來逐步推廣到城市污水處理和有機(jī)性工業(yè)廢水的處理，處理規(guī)模也從幾百人口當(dāng)量發(fā)展到數(shù)萬人口當(dāng)量。隨著該技術(shù)的廣泛應(yīng)用，轉(zhuǎn)盤構(gòu)造和設(shè)備也日益完善。下面，根據(jù)生物轉(zhuǎn)盤基本構(gòu)造和對污水凈化作用原理以及生物轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)特征，做一個(gè)簡介。生物轉(zhuǎn)盤基本構(gòu)造和凈水機(jī)理生物轉(zhuǎn)盤處理系統(tǒng)中，除核心裝置生物轉(zhuǎn)盤外，還包括污水預(yù)處理設(shè)備和二次沉淀池。二次沉淀池的作用是去除經(jīng)生物轉(zhuǎn)盤處理后的污水所夾帶的脫落生物膜。生物轉(zhuǎn)盤是由盤片、接觸反應(yīng)槽、轉(zhuǎn)軸及驅(qū)動(dòng)裝置所組成23 。如圖2.2所示。 圖

30、2.2 生物轉(zhuǎn)盤構(gòu)造圖 盤片是生物轉(zhuǎn)盤的主要部件，應(yīng)該具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、耐老化、易于掛膜、不變形、比表面積大、易于取材、便于加工安裝等性質(zhì)。一般而言盤片形狀多為圓形平板，也有向波紋狀盤片或兩種盤片相結(jié)合的轉(zhuǎn)盤演變發(fā)展的趨勢。盤片直徑為2.0-3.6m之間，一般不超過4m。通常采用表面積較大的盤片， 10 能夠縮小接觸反應(yīng)槽的平面面積，減少占地面積。考慮到生物膜的厚度與進(jìn)水bod有關(guān)，bod濃度越高，生物膜也將越厚，而硝化過程的生物膜則較薄。盤片的間距標(biāo)準(zhǔn)值為30mm，如采用多級轉(zhuǎn)盤，則前數(shù)級的間距為25-35mm，后數(shù)級為10-20mm。當(dāng)采用生物轉(zhuǎn)盤脫氮時(shí)，宜于采取較大的盤片間距。盤片材

31、料多由塑料制成，可有效減輕盤片的重量。平板盤片多以聚氯乙烯塑料制成，而波紋狀盤片則多用聚酯玻璃鋼。盤片串聯(lián)成組，中心貫以轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸兩端安設(shè)在半圓型接觸反應(yīng)槽兩端的支座上。轉(zhuǎn)盤面積的40%左右浸沒在槽內(nèi)的污水中，轉(zhuǎn)軸高出槽內(nèi)水面10-25cm。接觸反應(yīng)槽如圖2.2所示，呈與盤材外形基本吻合的半圓形，槽的構(gòu)造形式與建造方法，隨設(shè)備規(guī)模大小，修建場地條件不同而異。對于小型設(shè)備轉(zhuǎn)盤臺數(shù)不多，場地狹小者，為了減少占地面積，接觸反應(yīng)槽可以架空或修建在樓層上，在這種情況下，多用鋼板焊制。接觸反應(yīng)槽的各部位尺寸和長度，應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)盤直徑和軸長決定，盤片邊緣與槽內(nèi)面應(yīng)留有不小于100mm的間距，槽底應(yīng)考慮設(shè)有放空管

32、，槽的兩側(cè)面設(shè)有進(jìn)出水設(shè)備，多采用鋸齒形溢流堰。對多級生物轉(zhuǎn)盤，接觸反應(yīng)槽分為若干格，格與格之間設(shè)有導(dǎo)流槽。轉(zhuǎn)軸是支承盤片并帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)的重要部件。轉(zhuǎn)軸兩端安裝固定在接觸反應(yīng)槽兩端的支座上。轉(zhuǎn)軸一般采用實(shí)心鋼軸或無縫鋼管。轉(zhuǎn)軸的長度一般應(yīng)控制在0.5-0.7m之間，不能太長，否則往往由于同心度加工欠佳，易于撓曲變形，發(fā)生磨斷或扭斷，其強(qiáng)度和剛度必須經(jīng)過力學(xué)的計(jì)算，其直徑一般介于50-80mm。驅(qū)動(dòng)裝置包括動(dòng)力設(shè)備、減速裝置以及傳動(dòng)鏈條等。動(dòng)力設(shè)備有電力機(jī)械傳動(dòng)、空氣傳動(dòng)及水力傳動(dòng)等，我國一般采用電力傳動(dòng)。對大型轉(zhuǎn)盤，一般一臺轉(zhuǎn)盤設(shè)一套驅(qū)動(dòng)裝置，對于中、小型轉(zhuǎn)盤，可由一套驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)3-4級轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)

33、動(dòng)。轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)速度是重要的運(yùn)行參數(shù)，必須選定適宜，轉(zhuǎn)速過高既有損于設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度，消耗電能，又由于在盤面產(chǎn)生較大的剪切力，易使生物膜過早剝離。綜合考慮各項(xiàng)因素，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速以0.8-3.0r/min，外緣的線速度以15-18m/min為宜。由上述各項(xiàng)構(gòu)造及電機(jī)、變速器和傳動(dòng)鏈條等部件組成的傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤以較低的線速度在接觸反應(yīng)槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。接觸反應(yīng)槽內(nèi)充滿污水，轉(zhuǎn)盤交替地 11 和空氣與污水相接觸，在經(jīng)過一段時(shí)間后，在轉(zhuǎn)盤上即將附著一層棲息著大量微生物的生物膜。微生物的種屬組成逐漸穩(wěn)定，其新陳代謝功能也逐步地發(fā)揮出來，并達(dá)到穩(wěn)定的程度，污水中的有機(jī)污染物為生物膜所吸附降解。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)使污水與空氣接觸

34、，生物膜上的固著水層從空氣中吸收氧，固著水層中的氧是過飽和的，并將其傳遞到生物膜和污水中，使槽12 微生物濃度高，特別是最初幾級的生物轉(zhuǎn)盤，據(jù)一些實(shí)際運(yùn)行的生物轉(zhuǎn)盤的測定統(tǒng)計(jì)，轉(zhuǎn)盤上的生物膜量如折算成曝氣池的mlvss，可達(dá)到40000-60000mg/l，f/m比為0.05-0.1，這是生物轉(zhuǎn)盤高效率主要原因之一。生物相分級，在每級轉(zhuǎn)盤生長著適應(yīng)于流入該級污水性質(zhì)的生物相，這種現(xiàn)象對微生物的生長繁育，有機(jī)污染物降解非常有利。污泥齡長，在轉(zhuǎn)盤上能夠增殖世代時(shí)間長的微生物，如硝化菌等，因此，生物轉(zhuǎn)盤具有硝化、反硝化的功能。生物轉(zhuǎn)盤耐沖擊負(fù)荷，對bod值達(dá)10000mg/l以上的超高濃度有級污水到

35、10mg/l以下的超低濃度污水都可以采用生物轉(zhuǎn)盤進(jìn)行處理，并能夠得到較好的處理效果。污泥產(chǎn)量少，主要是因?yàn)樯锬ど系奈⑸锏氖澄镦溳^長，其產(chǎn)泥量約為活性污泥處理系統(tǒng)的1/2左右，在水溫為5-20的范圍內(nèi)，bod去除率為90%的條件下，去除1kgbod的產(chǎn)泥量約為0.25kg。動(dòng)力消耗低，主要原因是接觸反應(yīng)槽不需要曝氣，污泥也勿需回流，這是本法最突出的特征之一，據(jù)實(shí)例統(tǒng)計(jì)、每去除1kgbod的耗電量約為0.7kwh，運(yùn)行費(fèi)用低。維護(hù)管理方便，本法不需要經(jīng)常調(diào)節(jié)生物污泥量，不存在產(chǎn)生污泥膨脹的麻煩，復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備也比較少。設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行正常的生物轉(zhuǎn)盤，不產(chǎn)生濾池蠅、不出現(xiàn)泡沫也不產(chǎn)生噪聲，不存在二

36、次污染的現(xiàn)象。生物轉(zhuǎn)盤的流態(tài)，從一個(gè)生物轉(zhuǎn)盤單元來看是完全混合型的，在轉(zhuǎn)盤不斷轉(zhuǎn)動(dòng)的條件下，接觸反應(yīng)槽內(nèi)的污水能夠得到良好的混合。但多級生物轉(zhuǎn)盤又應(yīng)作為推流式，生物轉(zhuǎn)盤的流態(tài)應(yīng)按完全混合推流來考慮。2.2 一體化設(shè)備工藝考慮到農(nóng)村生活污水的分散性、范圍廣、變化大等特點(diǎn)，為了節(jié)省投資和運(yùn)行管理費(fèi)用，很早之前一體化污水處理裝置就已提出、發(fā)展甚久，越來越多的課題專注于研究一體化農(nóng)村生活污水的處理裝置，出現(xiàn)了很多包括活性污泥法和生物膜法的一體化反應(yīng)器，也出現(xiàn)了很多有機(jī)負(fù)荷高、抗沖擊能力強(qiáng)、脫氮除磷效果好的新式一體化處理裝置。一體化污水處理裝置的發(fā)展順應(yīng)我國國情，具有非常廣闊的應(yīng)用和發(fā)展空 13 間25

37、 26。2.2.1 一體化處理裝置發(fā)展一體化處理裝置發(fā)展較早，在20世紀(jì)50年代左右就出現(xiàn)了一體化反應(yīng)器，如一體化氧化溝工藝，因?yàn)槠湔嫉厣佟⑼顿Y小，同時(shí)管理方便、能承受較大負(fù)荷，所以迅速引起了社會(huì)廣泛關(guān)注和研究應(yīng)用。美國的一體化氧化溝研究較為成熟，投入使用數(shù)量較多。隨著時(shí)代的推移，各種反應(yīng)器得到了空前的研究和發(fā)展，序批式反應(yīng)器sbr應(yīng)運(yùn)而生，其最大特色是只需一個(gè)反應(yīng)池就可以按照時(shí)間順序先后發(fā)生污染物的降解和固液分離，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)水質(zhì)水量等功能。該反應(yīng)器使工藝得到了大大的簡化，占地面積和投資費(fèi)用減小，耐沖擊負(fù)荷，能適應(yīng)水質(zhì)水量變化大的情況，還能有效抑制污泥膨脹，出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。國內(nèi)外廣泛地

38、將其應(yīng)用于各種生活污水、工業(yè)廢水和農(nóng)業(yè)污水的處理27 28 。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境的需求，越來越高的要求被提出，以往的一體化處理裝置已經(jīng)無法滿足，因此新型的一體化污水處理裝置不斷提出并得到發(fā)展應(yīng)用?，F(xiàn)階段主要以生物膜法為主體的處理裝置較多，其優(yōu)勢在于相對于活性污泥法來說，具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，污泥產(chǎn)量低且沉降性好，動(dòng)力費(fèi)用低，管理方便，將其應(yīng)用在一體化反應(yīng)器中具有獨(dú)特優(yōu)勢。目前，研究較多有日本合并凈化槽技術(shù)、一體化生物轉(zhuǎn)筒反應(yīng)器ibdr以及生物膜與厭氧/缺氧工藝組合的技術(shù)等29。合并凈化槽技術(shù)最初由日本開發(fā)的凈化槽技術(shù)，為了解決水荒和缺水問題而制定的再生水利用計(jì)劃的成果之一，污水分散式

39、處理與回用。一般而言，凈化槽有兩種，一種是僅用于廁所沖洗水處理的單獨(dú)處理凈化槽，另一種是用于混合生活污水處理的合并處理凈化槽。凈化槽工藝組成一般為厭氧濾池、接觸氧化池、沉淀池和消毒池等。在厭氧濾池和接觸氧化池中附有填料。凈化槽的應(yīng)用非常多，在日本已經(jīng)有超過800萬臺分散式生活污水凈化槽，服務(wù)人口約為3600萬人。相比于其他分散式一體化處理設(shè)施，合并凈化槽擁有無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。首先安裝凈化槽投資小，費(fèi)用低。家庭用小型凈化槽基本上在是工廠批量生產(chǎn)的，其價(jià)格可維持在家庭用戶可以接受的水準(zhǔn)；同時(shí)這種凈化槽只占用很小一塊土地，不涉及繁雜的土地征收手續(xù)以及昂貴的土地征用費(fèi)。其次，安裝方便，不受地形影響，時(shí)間

40、短，見效快。污泥比較容易利用，凈化槽主要是用來處理家庭污水的，它的處理水和污泥基 14 本上不含有毒物質(zhì)，可以根據(jù)不同的需要，對凈化槽的處理水和污泥可進(jìn)行資源化和有效利用。第三，具有比較強(qiáng)的抗震和抗災(zāi)能力。凈化槽不需要大量的機(jī)械，其排水系統(tǒng)也比較簡單，在受到地震或其它災(zāi)害受到損害時(shí)可以在很短的時(shí)間15 ibdr在各類污水處理中均有應(yīng)用，如餐飲廢水的處理采用的工藝主要由格柵、調(diào)節(jié)池、ibdr組成，經(jīng)試驗(yàn)研究結(jié)果表明，對于低濃度有機(jī)廢水及水量、水質(zhì)變化大等此類廢水而言，ibdr是完全適合的，其耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，出水沉降性能良好。與傳統(tǒng)生物轉(zhuǎn)盤處理結(jié)果相比較，ibdr處理餐飲污水的效果要高出22%左

41、右。ibdr還用于處理生產(chǎn)洗滌劑廢水，該類廢水主要污染物是陰離子表面活性劑，并含有油類、脂肪酸和磷酸鹽等污染物，cod含量高、起泡性強(qiáng)和毒性大等?？紤]到高濃度的las阻礙微生物的生長和繁殖，采用先進(jìn)行混凝沉淀處理再進(jìn)行生化處理，即污水進(jìn)入調(diào)節(jié)池再進(jìn)入泡沫分離器，然后進(jìn)行混凝沉淀，出水經(jīng)ibdr處理，過程結(jié)束。處理效果表明，ibdr處理出水穩(wěn)定，毒性適應(yīng)性強(qiáng)。除了上述實(shí)際中試探索出的ibdr優(yōu)點(diǎn)外，其還具有工藝簡單，易于操作；污泥沉淀性能好，不產(chǎn)生污泥膨脹；良好的生物固體截留能力和高的微生物濃度以及生物相分級明顯等。生物膜與厭氧/缺氧工藝組合技術(shù) 生物膜法和活性污泥法的結(jié)合往往能綜合兩者的優(yōu)缺點(diǎn)

42、，使工藝更具有實(shí)用價(jià)值。如周琪等人開發(fā)的厭氧好氧一體化污水凈化器，就是好氧接觸法與上流式厭氧污泥床結(jié)合的應(yīng)用，圓筒式形式裝置，內(nèi)筒為上流式厭氧污泥床，進(jìn)行生物膜高效處理污水，外筒為好氧接觸氧化池和沉淀池，最終從沉淀池上部出水。厭氧污泥床和接觸氧化池的結(jié)合，裝置的處理效果更好，ss和nh4+去除率都較高，且投資少，占地小，管理方便。a/o一體式曝氣生物濾池因可不設(shè)沉淀工序而得到廣泛推廣和應(yīng)用，由劉旭東、張建等人開發(fā)完成，試驗(yàn)結(jié)果證明不僅有機(jī)物去除率高，還具有硝化和反硝化的效果。好氧生物流化床與厭氧反應(yīng)器的結(jié)合有楊平等人開發(fā)的厭氧流化床和好氧外循環(huán)流化床組合的一體化反應(yīng)器，其總cod去除率可達(dá)到9

43、0.6%，適合處理高濃度有機(jī)廢水，且具有良好的脫氮能力。還有其他的一體化a/o生物膜反應(yīng)器，如清華大學(xué)蔣展鵬等根據(jù)a/o工藝原理設(shè)計(jì)了升流式一體化a/o生物膜反應(yīng)器，裝置呈圓筒型，具有良好的穩(wěn)定的脫氮能力。2.2.2 pds轉(zhuǎn)鼓式一體化污水處理裝置基本原理與技術(shù)關(guān)鍵31 32 33pds轉(zhuǎn)鼓式一體化污水處理裝置借鑒國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)及結(jié)合多年實(shí)踐，逐步改進(jìn)和完善的一種針對遠(yuǎn)離城市排水管網(wǎng)、又不宜在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)污水處理廠的地區(qū)的一種生活污水處理裝置。pds轉(zhuǎn)鼓式一體化污水處理裝置特別適合于：小城鎮(zhèn)的新農(nóng)村建設(shè)、旅游風(fēng)景區(qū)、醫(yī)院療養(yǎng)區(qū)和軍事基地等，無管網(wǎng)的別墅區(qū)。它在結(jié)構(gòu)上采用了旋轉(zhuǎn)薄 16 片生物帶和將

44、空氣強(qiáng)制混入的液體的方式，具有巨大的氣、液、傳質(zhì)面積，能有效地形成不斷更新的生物膜，最大限度的提高了污水處理能力和效果，是目前技術(shù)領(lǐng)先、結(jié)構(gòu)獨(dú)特、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、管理方便、使用壽命超長的污水處理裝置，其突出特點(diǎn)是低能耗、低噪音、低維護(hù)量和低運(yùn)行成本。pds轉(zhuǎn)鼓式一體化污水處理裝置是一種以旋轉(zhuǎn)生物轉(zhuǎn)鼓為核心的高效污水處理裝置，整個(gè)裝置主要是由初沉池、缺氧池、生物轉(zhuǎn)盤和二沉池組成。結(jié)構(gòu)如圖2.4所示。 圖2.4 pds轉(zhuǎn)鼓式一體化結(jié)構(gòu)運(yùn)行示意圖 初沉池污水通過提升泵將調(diào)節(jié)池污水提升至pds裝置內(nèi)，首先需經(jīng)過初沉池的沉降作用，初沉池利用生物轉(zhuǎn)鼓下部的空間。沉淀池形式為平流式，在重力作用下，使污水中的大部分

45、懸浮物和無機(jī)顆粒物沉降下來，同時(shí)可夾帶去除一部分有機(jī)物。平流式沉淀式?jīng)]有斜板填料，不存大堵塞等問題。初沉池底部與缺氧區(qū)隔開，避免缺氧池混合液的攪動(dòng)，影響初沉池的沉淀效果。初沉池的容積足夠大，因此初沉池可以兼起污泥貯存池的作用，其中貯存的污泥定期由抽糞車清除。若后面接濕地，則可將剩余污泥泵送至潛流濕地表面進(jìn)行干化，此方法已在多處實(shí)用，效果很好。運(yùn)行時(shí)間最長的已的三年沒有多余污泥外運(yùn)，全部系統(tǒng)內(nèi)消耗。缺氧池缺氧池位于生物轉(zhuǎn)盤殼體和外部箱體間的夾層內(nèi)，在此空間內(nèi)，初沉池的來水與經(jīng)水力提升轉(zhuǎn)子提升的回流硝化液以及二沉池的回流污泥在此混合，并 17 經(jīng)潛水?dāng)嚢铏C(jī)充分混合，完成反硝化過程，硝態(tài)氮在反硝化菌的作用下最終形成氮?dú)猓瑥乃幸莩?，最終達(dá)到脫氮的目的。旋轉(zhuǎn)生物處理單元生物轉(zhuǎn)鼓夾層缺氧池經(jīng)脫氮的出水自流至旋轉(zhuǎn)生物處理單元。旋轉(zhuǎn)生物處理單元是裝置的核心部分，采用了獨(dú)特的復(fù)合生化技術(shù)，能在低能耗條件下高效降解污染物。整個(gè)旋轉(zhuǎn)生物處理單元由三級生物反應(yīng)器組成，每個(gè)生物反應(yīng)器由一個(gè)生物轉(zhuǎn)子和一個(gè)生化槽組成，每個(gè)生物轉(zhuǎn)子 pds轉(zhuǎn)鼓式一體化裝置地上式和埋地式18 根據(jù)大量的實(shí)例和及水質(zhì)分析，得出一組pds轉(zhuǎn)鼓式一體化污水處理裝置的處理效果參考值，見表2.1所示。表2.1 pds轉(zhuǎn)鼓式一體化污水處理