一體化汙水處理係統

如何進行水處理？

衡美水處理為您詳細介紹一種經久耐用、性能卓越的水處理設備——一體化汙水處理係統。

與傳統汙水處理工藝相比，一體化汙水處理工藝具有占地少，投資小等特點。針對目前的汙水處理技術應用與發展趨勢，本文介紹了SBR工藝以及SBR的變形工藝等一體化汙水處理技術和近年來該類技術的發展概況，並就一體化汙水處理工藝的主要發展和研究方向作了簡要的分析。

一、一體化汙水處理發展

伴隨我國城市居住人口總量的迅猛提升以及工農業生產的快速發展，令排放汙水總量不斷增加、並呈現出較為嚴重的水體汙染現象，該問題在全國各地均有所涉及。由此不難看出!我國為水資源汙染問題較為嚴重的區域。再加上汙水處理工作產業發展起步相對較晚，同時提速較為緩慢!應用處理技術較為滯後。

在應用一體化汙水處理工藝與裝置前期、我國處理汙水技術手段水平仍舊較低。麵對生活汙水問題逐步嚴峻的現狀、處理汙水市場逐步實現了飛速發展，為符合我國該行業領域的需要、促進一體化汙水處理工藝與裝置誕生。 

自引入一體化汙水處理係統進行生活汙水處理以來，我國生活汙水導致的汙染水資源問題得到了明顯的改善。

由整體層麵來講，我國處理汙水正麵臨著時代變革。從規模較小、水平不高、

種類單一、無法符合需求的狀況發展形成了具備一定規模、技術水平持續提升、不斷進步、各類處理工藝逐步更新，裝置質量有效提升的全新局麵、不斷滿足國民經濟建設發展的需要、在處理汙水裝置投入應用以來我國處理汙水的工作需要逐步拜托對國際行業市場技術的全麵依賴性、實現處理汙水工藝與裝置的真正自給。同時由於大中型汙水處理廠的規模效應，大型化長期以來一直是汙水處理的發展方向。

近年來，由於大中型汙水處理廠投資大，占地大，需要配套建設龐大的汙水收集管網等缺點，中小型汙水處理工藝開始成為汙水處理工藝的主要發展方向。汙水的處理正在從集中化走向分散化，從大規模集中式向中小規模分散式的轉變。“以大型為主，中小型互補”的布局符合我國國情和發展形勢，也為一體化汙水處理設備的應用和發展提供了新的契機。

二、一體化汙水處理工藝特點 

傳統活性汙泥工藝(Conventional Activa-ted Sludge Process,CASP)是目前應用最廣泛的城市生活汙水處理工藝，該工藝大多采用分建式的重力式沉澱池作為活性汙泥混合液固液分離的手段。

1、該工藝不僅占地麵積大，而且還產生了許多其他問題: 

A、由於沉澱池固液分離的效率不高，曝氣池內的汙泥濃度難以維持較高水平，致使處理裝置的容積負荷低，傳氧效率低，能耗高；

B、處理出水水質不夠理想且不夠穩定，難以達標排放； 

C、剩餘汙泥產量大，汙泥處理成本高；

D、管理操作複雜，維護成本高。

2、與之相比，一體化汙水處理工藝則有許多優勢: 

A、構築物少，基建投資小。

一體化廢水處理工藝構築物少，工藝簡單，具有投資小、建造周期短，運行管理靈活等優點，可以滿足生活小區以及中小企業等各類廢水處理要求。 

B、結構緊湊，占地麵積小。 

大中型的汙水處理廠占地麵積大，而我國的土地資源相對匾乏，各類用地需求矛盾日益尖銳。采用一體化汙水處理工藝則可以有效減少占地麵積，許多設備還可以采用地埋式設計，既節約了空間，同時也不會對酒店、高檔住宅小區和風景區的景觀造成破壞，可以滿足各種要求，具有廣泛的適應性。

C、減少管網的建設，有效回用廢水。 

隨著生活和工業用水的逐漸增多，廢水直接排放造成的環境汙染日益嚴重。如果將大部分處理後的廢水進行重新利用，就可以有效節約水資源。由於一體化設備靈活多變的形式，使得汙水處理後可以就近回用，不僅減少了管網的建設投資，而且可以有效減少汙水排放。

三、一體化汙水處理工藝 

由於SBR工藝以及SBR的變形工藝的技術較為成熟，應用較為廣泛，目前國內外對一體化活性汙泥汙水處理工藝的研究主要集中在該類型工藝的應用和技術改進上。

1、SBR工藝序批式活性汙泥法

SBR工藝序批式活性汙泥法(SequencingBatchRe-actor, SBR)是一種按照一定的時間順序間歇式操作的汙水生物處理技術，也是一種按間歇曝氣方式來運行的活性汙泥汙水處理技術，該工藝是活性汙泥法工藝中充排式反應器(Fill一and一DrawReactor)的一種改進工藝，其反應機理及去除汙染物的機理與傳統的活性汙泥法基本相同，隻是運行方式有所不同。SBR與傳統的水處理工藝的最大區別在於它是以時間順序來分割流程各單元，以時間分割操作代替空間分割操作，非穩態生化反應代替生化反應，靜置理想沉澱代替動態沉澱等。整個過程對於單個操作單元而言是間歇進行的，但是通過多個SBR單元組合調節運行又是連續的，在運行上實現了有序和間歇操作的結合。SBR是由進水、曝氣、沉澱、排水、閑置等五個工序順序進行，運行一次為一個周期，周而複始。該汙水處理工藝將各個處理工序置於同一空間中，按時間序列的順序進行各種目的不同的操作，全部過程都在一個池體內循環進行而不需要設置初沉池，二沉池及汙泥回流設備。在該汙水處理工藝中，反應池在一定時間間隔內充滿汙水，以間歇處理方式運行，處理後混合液沉澱一段時間後，從池中排除上清液，沉澱的活性汙泥則留於池內，用於下次與汙水混合處理汙水。這樣依次反複運行，則構成了序批式處理工藝SBR工藝具有運行方式靈活，脫氮除磷效果好，理想的推流過程使生化反應推力大、效率高，有效防止汙泥膨脹，耐衝擊負荷等優點。

2、ICEAS工藝

間歇式延時循環曝氣係統(Intermittent-進人預反應區，然後通過隔牆的小孔以層流CyclicExtendedAerationSystem, ICEAS )汙水處速度進人主反應區，沿主反應區池底擴散，對理工藝是一種連續進水的改進型SBR工藝，主反應區的混合液擾動較小，因此主反應區采用連續進水(沉澱期和排水期保持不間斷即使連續進水，也可以同時沉澱、排水，不影進水)和間歇排水的運行方式，有機物的降響汙水處理的進程。解消化作用，硝化和反硝化作用，除磷，固液ICEAS工藝由曝氣、沉澱和洋水3個工分離等均在一個反應池中進行。ICEAS最大序組成，由於存在好氧，缺氧的交替運行，使的特點就是在反應器的進水端增加了一個預該工藝具有較好的除磷效果。反應器由進水端的預反應區和主反應區組成，由連續進水替代了SBR的單個反應器間歇進水，沒有明顯的反應階段和閑置階段。

與SBR工藝相比，ICEAS工藝具以下特點: 

A、沉澱特性不同。

ICEAS的沉澱會受到進水擾動，破壞了其成為理想沉澱的條件。為了減少進水帶來的擾動，一般將池子設計成長方形，使構型近似於平流沉澱池。

B、理想推流性能和汙泥膨脹的控製。 

由於連續進水，ICEAS喪失了經典SBR的理想推流和對難降解物質去除率高

的優點，而且不能控製汙泥膨脹的發生，所以需要設置預反應區。

C、連續進水，運行管理方便。 

連續進水不用進水閥門之間切換，使得運行和操作的複雜性大大降低。

3、CASS工藝

循環式活性汙泥法(CyclicActivatedSlud-geSystem, CASS)汙水處理工藝是在ICEAS的基礎上開發出來的，是一體化SBR工藝的一種新的變形工藝。在運作方式上，沉澱階段不進水，排水穩定性得到保障。該工藝是利用不同微生物在不同負荷條件下生長速率差異和脫氮除磷機理，將生物選擇器與傳統SBR反應器相結合的產物。 

運行中的CASS一般分為三個區:

一區為微生物選擇區；

二區為預反應區；

三區為主反應區；

各區容積之比一般為1:5:30。

汙水首先進人選擇區，與來自主反應區的混合液(20%一30%)混合，經過厭氧反應後進人主反應區。CASS工藝綜合了推流式活性汙泥法的初始反應條件和完全混合活性汙泥法的優點，而且流程簡單，土建和設備投資小；

能很好地緩衝進水水質、水量波動，運行靈活；

硝化、反硝化進行充分，達到了很好的脫氮除磷效果；

有利於絮凝性細菌生長，並可提高汙泥活性，使其快速去除廢水中溶解性易降解基質，進一步有效抑製絲狀菌的生長和繁殖。

4、DAT一IAT工藝 

DAT一IAT工藝(DemandAerationTank&lntennlttentA0r8tionTank )是SBR汙水處理工藝的另一種變形工藝。該工藝由需氧池和間歇曝氣池組成，DAT池連續進水，連續曝氣(也可間歇曝氣)，其出水連續流人TAT池，在IAT池完成反應、沉澱、洋水等工序。IAT也是連續進水，但間歇曝氣，處理水和剩餘汙泥均由IAT排出。

DAT一IAT工藝操作由進水階段、反應階段、沉澱階段、港水階段和閑置階段等5個階段組成。DAT一IAT法采用廢水經DAT池的初步生化處理後進人IAT池，由於連續曝氣起到了水力均衡作用，提高了整個工藝的穩定性，進水工序隻發生在DAT池，排水工序隻發生在IAT池，使整個反應器的生化統的可調節性進一步增強，有利於提高難降解有機物的去除率。得到連續使用。

5、UNITANK 

UNITANK工藝是傳統SBR工藝的一種新的變型工藝，其構型類似三溝式氧化溝工藝，是通過將經典SBR工藝的時間推流和連續的空間推流相結合的一種連續進水、連續出水的處理工藝。UNITANK整體外形是一個矩形，在裏麵又被分為3個相等的矩形單元池。每個池中均設有供氧設備，在外邊兩側的矩形池，設有固定出水堰及剩餘汙泥排放口，該池既可作曝氣池，又可作沉澱池，中間的矩形池隻作曝氣池。在相鄰的單元池之間是以開孔的公共牆相隔，以保證單元池相互之間的水流連通。進人係統的汙水，通過進水閘控製可分時序分別進人3個矩形單元池中任意一隻池。 

與SBR工藝相比，UNITANK具有以下優勢:

各池之間采用渠道配水，並在恒水位下交替運行，減少管道、閘門、水泵等設備的數量，水頭損失小，降低了運行成本；

出水堰是固定的，不需設置浮式灌水水器。 

6、缺氧—好氧一體式曝氣生物濾池 

缺氧—好氧一體式曝氣生物濾池將生物處理中的缺氧段和好氧段有機地結合起來,利用缺氧段中反硝化菌的反硝化作用實現脫氮作用,利用好氧段中好氧菌對有機汙染物質的高效去除作用實現對有機汙染物的去除,具有負荷高、出水水質好、占地省等優點。

本研究主要探討了在不同氣水比條件下缺氧—好氧一體式曝氣生物濾池對各類汙染物質的去除效果,為實際工程提供可靠的設計參數。缺氧—好氧曝氣一體式生物濾池對生活汙水有著良好的處理效果。原水水力負荷為1.1 m/h、回流比為2,係統在氣水比為4∶1、5∶1和6∶13個工況下對SS的去除率均在88%以上,對COD的去除率大於75%,對BOD5的去除率大於90%,對氨氮的去除率變化較大,但處理出水均可穩定地達到國家二級排放標準。缺氧—好氧曝氣一體式生物濾池具有良好的硝化、反硝化效果。

四、一體化汙水處理工藝的展望

雖然一體化汙水處理工藝相對傳統汙水處理工藝有很多優勢，而且近幾年在應用和研究方麵上也有了較大的發展，但該工藝並不完善，自身還存在許多缺點和不足，需要進一步研究，並加以改進。其今後的研究方向可分為以下幾點: 

1、深人分析連續流和間歇流的優缺點。經典SBR工藝由於采用間歇流代替了傳統工藝的連續流，使SBR工藝具有了很多獨特的優勢，但進水和排水的閥門就需要自動切換頻繁，對自動化控製要求高，運行管理複雜；

如果采用連續流工藝，又勢必破壞SBR工藝的理想的沉澱條件。因此，有必要深人比較分析兩種運行方式對實際操作的影響，從而指導工藝的改進； 

2、滿足更廣泛的汙水處理要求。目前大多數的一體化汙水處理工藝容積負荷較低，僅適用於處理性質較穩定的，汙染物濃度較低的城鎮生活汙水，而對於排放量更大的汙染物濃度更高的工業廢水還不能達到很好的處理效果； 

3、實現更好的脫氮除磷效果，滿足更高的汙水排放標準。通過對反應器結構的優化、運行工況的合理設計、反應條件的調節和控製等方麵進一步的研究分析，使一體化汙水處理工藝在保證有機負荷的高去除率的情況下，同時達到高效的脫氮和除磷的目的，以適應更加嚴格的汙水排放標準； 

4、提高曝氣效率，減少能耗。使反應器維持更高的汙泥濃度。

五、一體化生活汙水處理工藝與裝置應用效果

一體化汙水處理裝置來源於國際領域現代化的處理工藝手段，在應對生活汙水工作中具有良好的效果，可全麵控製生活汙水汙染自然環境的總體程度。再者，一體化工藝技術手段在保護環境以及節能節水工作中可發揮明顯的作用。為此，引入一體化汙水處理工藝與裝置。不但可創設明顯的社會效益，同時還可贏得經

濟效益以及環保效益，並推進現代社會的和諧、文明以及可持續發展。在處理生活汙水之中的病原物過程中，由於其主要形成自居民生活使用水以及生活垃圾，

呈現出總量龐大、生長繁殖快速、分布範疇較廣、生長存活期較長的特征。為處理汙水階段中較為困難的環節之一。倘若無法有效的處理，便可能會令汙染源更加快速的擴散。 

應用一體化汙水處理工藝裝置可通過無汙染以及汙染影響較低的現代技術手段，秉承優先在排汙口終端前綜合處理的工作原則，合理的應對病原物質再次進行汙染的現實問題。處理生活汙水工作中產生的良好效果為，可有效消除病原物質，並可為大眾健康的工作生活加上可靠的保險。水源呈現為富營養化的明顯特點，由於大眾生活過程中應用到豐富的含磷、氮物質、進而令生活汙水之內含有較多的營養物，較易導致水源汙染不良問題。

通過一體化處理汙水工藝裝置，把握先行治理而後排放的工作原則，可由真正層麵滲透生活汙水利用回收的工作理念。應用一體化處理汙水工藝裝置應由源頭開始，將生活汙水內含有的氧化物全麵分解，控製汙水內含氮與磷的成分總量，

控製源頭汙染，進而為良好的處置生活汙水以及再利用打下堅實基礎。生活汙水之中形成惡臭的狀況較為普遍，其會對環境形成明顯汙染，並會危及人類身體健康，對大眾正常健康生活形成破壞。為此生活汙水處理階段中應對惡臭問題尤為重要。引入一體化汙水處理係統裝置在應對生活汙水惡臭現象上效果較為顯著。

應用一體化處理汙水工藝裝置階段中，應把握處理汙水以及保護生態環境全麵結合的工作原則!進而抵禦汙水對潔淨水資源的不良破壞以及汙染作用，確保人類生存的生態環境更加綠色化、健康化。

六、結論

1、一體化處理設備采用生物流化床工藝流程緊湊,技術先進具有處理效率高、占地麵積小、管理方便等特點,尤其適於小型生活汙水處理以及類似水質有機汙水處理。 

2、一體化處理設備可以有效利用社會閑散資金,緩解管網建設壓力,節約建設麵積,而且適於中水處理,是一項符合我國國情和汙水處理發展趨勢的技術,具有一定的發展前景。

3、汙水處理由集中處理走向分散處理,為小型一體化汙水設備提供了發展契機。但同時也增加了監督和管理的新難題。

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