一體化設備在城鎮污水處理系統中的應用
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摘 要：隨著我國城市化進程及工業的飛速發展，環境問題愈來愈嚴峻，國家對污水處理廠的排放標準也愈來愈嚴格。污水處理已日漸成為經濟發展和水資源保護不可或缺的組成部分。引進一體化設備在污水處理中應用有助于緩解環境污染、水質污染問題，具有非常重要的作用。基于此，該文以一體化污水處理設備的優勢為切入點，就一體化設備在城鎮污水處理系統的應用展開分析。
關鍵詞：一體化設備 城鎮污水處理系統 應用方法
中圖分類號：X703.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）02（c）-0092-02
伴隨著我國工業化、城鎮化進程不斷推進，人們的生活水平不斷提高，保護生態環境的意識增強。城鎮水污染問題越來越受重視，一體化設備的開發和應用愈發廣泛。城鎮居民居住的人流量大，污水處理量大，需要高效快速地處理污水，以達到排放標準。一體化污水處理設備可能實現對有機物、磷、氮等污染物的有效去除，同時具有較強的抗沖擊負荷能力，若將一體化設備應用于城鎮污水處理，能最大程度的改善城鎮水污染現狀[1]。
1 一體化污水處理設備的優勢
較之傳統的污水處理，一體化污水處理設備具有不可替代的獨特優勢[1]。
1.1 占地面積小，節省空間
一體化設備結構工藝緊密、簡單緊密、占地面積小。地埋式一體化設備能夠做到不占用生產用地，地面可做綠化地等，兩全其美。
1.2 投資和運行成本低
污水處理設備的各工藝緊密結合在一起，節減了的聯通各大構筑物管線，制造成本低。同時，一體化設備運行管理較便捷，一些設備不需要人值守，無需專業的技術人員控制，只要定時對設備進行檢查和保養，大大降低了運營中的人力成本。
1.3 能當場處理并排放
相較于傳統的污水集中處理方式，離不開完善一個完整的排水管網系統，而污水收集管網的建設會造成資金壓力。若使用污水處理一體化設備，可將部分城鎮污水進行當場處理后并排放。
2 一體化污水處理設備的研究進展
截止到目前，一體化設備污水處理的發展已有30多年的研究歷史，其能將不同類型的污水進行統一處理，各個工藝流程設備的實用性較高，能夠實現模塊化，發展前景良好。近年來，國內外不少學者對一體化設備的開發進行了大量的研究，也取得了較為理想的成績。其研究對象主要包括以下幾種的工藝技術。
2.1 SBR工藝
SBR為間歇式活性污泥法，是一種污水生物處理技術。20世紀初英國學者提出污水根據批量運行的概念，直至20世紀末對SBR工藝進行了研究并在國家的幫助下建立了首個SBR污水處理廠。SBR操作分為5個時期，即進水、反應、沉淀、排水排泥期、閑置。運行工況以間歇操作為準，從進水、反應、沉淀、排水排泥到閑置期結束叫作一個運行周期。運行過程中，不同時期的運行時間、反應器內混合液體積變化與運行結合污水狀態、出水靈活掌握。
2.2 A/O工藝
A/O工藝不僅能夠分解有機污染物，還具有除磷功能，是將厭氧水解技術用于活性污泥的前處理。因此，A/O工藝是改進的活性污泥法。A/O工藝使前段缺氧段與后段好氧段連接，A段DO在0.2mg/L內，O段DO在2～4mg/L。缺氧段異養菌把污水內的淀粉、纖維、碳水化合物與可溶性有機物水解成有機酸，大分子有機物劃分為小分子有機物，不溶性有機物轉為可溶性物質。缺氧水解的產物進入好氧池展開好氧處理，有助于提升污水可生化性、提升氧的效率。
2.3 氧化溝工藝
氧化溝工藝是一種成熟的活性污泥污水處理技術，屬于活性污泥法的一種變形，曝氣池為密封的溝渠性。因此，在水利流態方面與活性污泥法不同，是一種首尾連接的循環流曝氣溝渠，污水流入得到凈化。氧化溝工藝簡化了預處理流程、占地面積少、具有推流式液態特點、簡化工藝。
3 一體化污水處理設備工藝
在國家迫切需要治理污水的大環境下，國內出現了許多用于處理城市生活污水的一體化設備。開發了用于生活小區的一體化水處理設備，采用懸浮填料和潛水曝氣技術，對COD的去除率可達80%以上，并且解決了噪音對周圍環境的影響，安裝維護方便。還有一體化地埋式生活污水處理設備，它是以A/O生化工藝為主，集生物降解污水沉降、氧化消毒等工藝于一體的生活污水及類似生活污水的工業污水處理設備。地埋式生活污水處理設備結構緊湊、占地少，全部設置于地下，運行經濟，抗沖擊濃度能力強，處理效率高，管理維修方便。
第一，集水井與格柵間。集水井錢端為手動格柵，格柵工藝大小為1.2m×1.5m×3.50m，手動格柵縫隙25mm，能夠消除大塊雜物、纖維物質與毛發，避免泵堵塞。集水井工藝大小2.20m×1.5m×4.5m，集水井中設置污水提升泵，將廢水提高到調節池內[3]。第二，調節池與清水池。因為污水原水與中水回用的用水量變化較大，因而設置較大調節池與中水池控制水量，調節池溶劑為40m3，工作大小5.0m×6.0m×3.0m，調節池中沒有由液位控制啟閉的潛污泵，安裝穿孔曝氣管，空氣攪拌，提高進水水質量，避免懸浮物沉淀與污水腐臭。清水池溶劑約25m3，工藝尺寸5m×2m×3m，安裝2臺水泵用于纖維球過濾器的反沖洗水泵和中水回用的供水泵。第三，中間水池。因為SBR工藝為間歇排水，排水量較大。因而要求修建一定容積的中間水池儲存出水從而調整水量，容量約55m3，工藝尺寸5m×4m×3m。水池內有纖維球過濾器進水泵2臺。 4 一體化污水處理設備存在的問題及應用
4.1 一體化污水處理設備存在的問題
一體化污水處理設備易出現的問題主要有以下幾個：一是污水處理一體化設備的內部填料時候會容易容易堵住，若材料質量不過關，伴隨著使用時間的延長會產生銹蝕塌陷。二是一體化污水處理設備底端曝氣頭偷工減料，成本投入少、使用質量差、材料質量不過關使得曝氣頭壞掉，維護困難。三是地埋式一體化污水處理設備因為處于地下，使用惡劣材料容易產生腐蝕，降低設備使用年限。四是一體化污水處理設備多為小型處理裝置，通常僅能承載50t以下的污水量。因此，大型污水處理廠需要同時使用多臺設備或其他土建形式，需要結合水質環境與需求選擇。五是不便于維修，設備故障后檢修困難。
4.2 一體化污水處理設備應用
第一，工藝流程優化組合。一體化設備工藝主要采用生物膜法，具有污泥能力強、容積負荷大的特點。工藝流程包含：首先，以酸化池取締初沉池與污泥池，酸化池與調節池較低。一體化設備的產泥量較少，沉淀池污泥能夠回流至酸化池內。污水內的有機物通過世界酸化分為小分子有機物;生化池停滯時間縮小了4h;酸化池也能夠設置填料，提升酸化細菌濃度。第二，填料。作為生物膜法核心，其中包含水力特點、孔隙率高、水流阻力小、流速均勻、生物膜附著性：比表面積大，容易生物膜生長與老化脫落。一體化設備生化池的生物填料分為波紋填料、顆粒填料、蜂窩填料[4]。
5 結語
綜上所述，一體化設備生物流化床工藝工藝連接緊密，技術先進、處理水平高、占地面積小、管理簡單，適合應用小型生活污水處理和水質有機污水處理。設備經濟投入少、能夠緩解管網建設負擔、縮小建設面積，適用于中水處理，順應當前國情與污水處理發展，未來發展前景廣闊。污水處理從集中過渡到分散，為一體化污水處理創造了便利條件。值得注意的是，其監督與管理問題有待進一步研究。
參考文獻
[1] 呂江，劉立恒.改進型A～3/O-MBR工藝處理城鎮生活污水中試[J].水處理技術，2019（1）：102-105，112.
[2] 江竹青.污水處理生物流化床一體化裝備開發及效能研究[D].重慶大學，2017.
[3] 宋應民，梁玲燕，耿春茂.一體化批序式沉淀A～2/O工藝在污水處理的應用[J].水處理技術，2019（1）：134-136.
[4] 蒙美進.采油污水一體化處理工藝和設備設計及其應用[J].工業水處理，2015（7）：89-91，95.
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