新型高效一体化污水处理设备的应用

　　新型高效一体化污水处理设备的应用

　　来源：中国校外教育·理论

　　【摘 要】小型高效一体化污水处理系统是未来污水处理技术发展的一个重要方向，其在城镇小型污水处理、小区污水处理、中小企业废水处理、污水回用及化粪池的替代等领域有着良好的应用前景。本文在现阶段相关技术研究与应用的基础上，进行进一步的分析，并结合相关工程实例和工艺设备，提出一整套小型高效一体化污水处理方案。

　　【关键词】小型高效一体化污水处理系统 化粪池 生物膜 工艺模块

　　一、概述

　　小型污水处理系统，不同于传统污水处理工艺造价高、施工周期长、土建施工比例高、运行中能耗大等特点。其应具有高效化、一体化、节能化等优点，这样才能保证其广泛的应用。总的来说，这些技术具有以下污水处理高效化、处理系统节能化、污水处理模块化、处理系统设备化、自控化以及处理后污水资源化等特点(上图为某环保公司设备样图)。

　　二、污水处理高效化研究

　　1.改善传统化粪池中自然厌氧消化的工作形式，改善反应器内的自然条件，对其进行人工强化并提高其内生物处理效率。

　　2.增加反应器内的生物量。可以通过增加填料并采用挂膜的方式增加反应器的处理能力在特殊条件下也可以通过污泥的循环来提高生物量，根据研究发现利用这种方法可使污水中生物量提高3～5倍，同时利用污水、污泥循环还可以降低污水负荷、提高污水处理效果和保证出水水质。

　　3.提高污泥活性。基于污水处理中，影响污水处理效果的主要原因为处理系统中微生物的活性。那么，可以利用颗粒活性污泥等高效污泥提高活性并提高处理效果。

　　4.降低污泥产量。污泥是污水处理过程中的副产物，其包括格栅的栅渣、沉砂池的沉渣、初沉污泥、剩余污泥、腐殖污泥、化学污泥等多种。现今，随着污水处理要求的日益严格，对污泥的处理成为一个新的课题。

　　现在，很多小型污水处理项目多选用污泥脱水一体机，这种设备实际上是利用絮凝和压滤的方法将污泥直接压成泥饼，简化了污泥的处理环节，降低了处理费用，但这种方法依然具有其局限性。

　　针对近3年所作的工程进行研究，笔者提出了一种方法，是将所产生的生物污泥延时曝气，使污泥自身氧化降低污泥量。同时，通过加药和压滤将无机化的污泥固体化并最终处理，这种方法在小型药厂及建筑给排水化粪池的替代中已有所应用。

　　5.处理系统节能化。(1)太阳能曝气法。现今，太阳能应用领域越来越广泛。那么，污水处理结合太阳能技术，来降低能源消耗，大到污水无动力运行就成为一个新的课题。

　　在实际的工程操作中，根据太阳能能量输出变化的特点，应尽量将整个工艺设计为CMB式反应器。这样，可将污水处理的效益最大化。同时，这也需要前端调节和工艺控制的配合，其相关研究还待进一步地发展。

　　(2)沼气回收利用。沼气的利用可以大大节省污水处理的能源消耗，同时还能有效地防止二次污染。现在，南方地区的沼气池等已经为沼气的应用提供了依据;在污水处理厂中，也常常将沼气提取、贮存使用，但很多情况下也进行直接燃烧。

　　此外，我们还应该尽量地使用采用节能设备(如节省水泵、风机等)，减少运行中的水头损失，降低能耗节约运行费用。

　　三、污水处理模块化、设备化

　　1.将污水处理各个单元设计为工艺模块，使之具有独立的处理功能。

　　模块化设计理念是工艺单元应对污水处理中水质多样化的一种有效手段，即可以将污水预处理、生化处理(包括厌氧段、好氧段)、后处理、深度处理、污泥处理等设计为工艺单元模块，不同工艺单元以其核心处理工段为主体，并根据相关的水质进行拓展和调整，同时，将各个模块设备化这样整个水处理系统的土建工作量将会大大降低，工艺的可控性和未来的升级能力都将大大地提高。

　　依据水质及出水要求的不同，对各个工艺单元进行调整，并以设备安装的形式进行实现，由此可以更好地满足小型一体化污水处理系统对于多水质处理的要求。

　　2.污水处理设备化、自控化

　　出水处理的设备化不仅仅是尽量使污水处理系统中各个工艺环节采用设备化构筑物，而且应力求将整套污水处理系统设备化，设备化的处理系统改变传统设计施工中构筑物土建施工的特点，大大节省了土建投资，使施工、安装更加简单。同时，节省了基建周期，设备可以批量化生产，工艺可升级潜力巨大。同时，对于工业废水还可以根据工厂的生产废水情况，调整设备形式，最大限度地提升系统潜力。

　　相关的方法笔者近年在虎林、哈尔滨、大庆等地区的小型污水处理项目中已有所应用，应用的效果良好，也获得了使用方的一致好评，因此说，这类方法将成为未来小型一体化污水处理的方向。

　　四、污水的资源化

　　污水处理的资源化是将污水经过深度处理后，进行再利用的过程。在小型一体化的污水处理设备中，我们可以通过改进处理单元，增加污水深度处理模块等方法，将处理后污水资源化。经过实践表明，如将污水资源化，还应该注意以下要点：

　　1.改善生化处理传统的生化处理方式，出水达标要求较低，且提高达标标准后，工艺将变得非常复杂。现在，MBR工艺的发展解决了这一问题，通过MBR工艺，可以使污水在生化出水后，就达到一级排放要求，而且后段的处理构筑物相对简单。

　　2.增加深度处理模块，这个与给水处理中的方法类似，在实际应用中，常采用絮凝沉淀、砂滤、微絮凝过滤、膜工艺等手段解决。

　　3.强化消毒，由于污水中的病原微生物含量大，因此在回用过程中，应采用强化消毒的工艺。在实际使用过程中，为了满足工艺设备化的要求，我们常常采用二氧化氯消毒发生器、投加漂白粉等方式进行消毒。

　　实践表明，资源化后的污水完全可以用作浇洒、景观、冲洗等实用，而且根据近年环保要求的日益严格及水资源的日益宝贵，很多企业和社区都选用了类似的处理方法，因此，其未来的市场前景巨大。

　　五、结论

　　小型高效一体化污水处理系统的研究与应用，已取得了一定的成果，相关项目也已逐步推广。笔者所提出的以高效生物反应器为核心机理的新型处理系统，相比于传统化粪池具有：处理效率高、施工安装方便、轻质高强、出水水质好、可进行无水回用等特点，并可灵活适应特殊水质要求的水处理工程。其良好的经济效益和环境效益得到了综合体现，该系统现在已开始在黑龙江地区推行，其设计方案已获得哈尔滨市龙庆生物环保技术开发有限公司、哈尔滨双月水处理公司等多家公司的认可，并预计在2008年开展相关项目，现已完成双城市哈尔滨沛奇隆制药有限公司、大庆采油八场等企业污水处理项目的预研和初步设计。综上所述，小型高效一体化污水处理系统的研究与应用，是解决污水处理及环境保护问题的有效途径，相关的研究还将继续深入，其在工程应用和理论研究领域都有着广阔的前景。

　　参考文献：

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　　本文系《新型化粪池处理小区生活污水技术的研究》科研项目。

　　(作者单位：黑龙江建筑职业技术学院)