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地埋式一体化污水处理工艺技术介绍

1.1  地埋式一体化污水处理装置生化原理

 溶气系统运行：关闭所有控制阀，将电器旋钮开关旋至自动位置，启动水泵，此时空压机也进入自动工作状态，然后顺序打开清水泵进水阀、出水阀、控制阀，压力表压力逐渐上升，一般应达到0.4-0.5MPa。此时打开溶气罐出水控制阀门，使溶气水通过释放器，释放至气浮池内，气浮池内出现大量的微细气泡，使清水变成乳白色，溶气系统即为正常，溶气压力越高，释放的溶气水泡密度越高。

1.2 脱氮除磷机理

间歇曝气形成好氧-缺氧-厌氧生化环境为脱氮除磷创造条件。在沉淀区的污泥中含有大量的聚磷菌在其释磷之前，及时通过安装在设备底部的吸泥罩，利用压力差（或污泥泵）把沉淀在底部的一部分污泥排出，在保证尾水含TP＜1mg/L前提下，实现进水排水和污泥中磷的动态平衡，通过排泥来达到除磷。实践证明，用NLB处理含Tp3-4mg/L的污水。

气浮运行：溶气系统运行正常后，将加药反应后的污水送至气浮混合池。流量先小一些，正常后逐渐增至额定值，该系列气浮机主要用于固-液或者液-液分离。通过溶气释放系统在水中产生大量的细微气泡，使其粘附于废水中密度与水接近的固态或者液态微粒上，造成整体密度小于水的状态，并依靠浮力依靠使其上升至水面，从而固-液或者液-液之间的分离目的。 

 1.2.1 脱氮机理

促使反硝化顺利进行，

溶气系统运行：关闭所有控制阀，将电器旋钮开关旋至自动位置，启动水泵，此时空压机也进入自动工作状态，然后顺序打开清水泵进水阀、出水阀、控制阀，压力表压力逐渐上升，一般应达到0.4-0.5MPa。此时打开溶气罐出水控制阀门，使溶气水通过释放器，释放至气浮池内，气浮池内出现大量的微细气泡，使清水变成乳白色，溶气系统即为正常，溶气压力越高，释放的溶气水泡密度越高。把硝态氮和亚硝态氮转化成N₂逸出水面达到脱氮目的。

1.2.2  生物除磷机理

关于生物除磷，生活污水中磷主要以磷酸盐，聚磷酸盐和**磷形态存在，70%是可溶性的，在处于厌氧-好氧交替变化的生物处理过程中，聚磷菌在厌氧条件下其活力下降，生长受到抑制，为了生长就释放出细胞中的聚磷酸盐同时产生其利用废水中简单溶解性**基质所需的能量，这表现为磷的释放，即聚磷菌把磷从体内向废水中转移，当转入好氧环境后，它们的活力等到恢复并在利用基质的同时，从废水中大量摄取溶解性磷酸盐并加以积累，其积累量**过聚磷菌正常生长所需的磷量，这表现为磷的过量吸收，尾水达标，当进水Tp>4mg/L时，尾水难达标，可在接触池投加消毒剂的同时，投加适当的铁或铝盐进行化学除磷，生成AlPO₄或FePO₄沉淀去除。

1.3 地埋式一体化污水处理工艺流程 

一般生活污水处理选用“预处理+NLB一体化装置”处理工艺根据污水水质各项污染物指标和处理要求，采用间歇曝气，如曝气7min停曝14min或曝气10min 停曝20min等，按设定的程序运行，一般DO控制在0.5-5mg/L周期性变化，当曝气充氧时混合液中DO可达2-4mg/L，当停止曝气时，整个生化区内由于微生物的好氧使得DO不断下降，直至0-0.5mg/L，处于少氧或缺氧状态，而在停止曝气搅拌的时间里新的污水仍在不断的进入，在新污水所占的局部空间中DO几乎为零，这样在间歇曝气条件下，生化区实现“好氧-缺氧-厌氧环境，在好氧条件下，把**氮分解成氨氮，再进一步形成硝态氮和亚硝态氮，在厌氧条件下，由于新污水不断进入，提供足够的碳源，

注明：根据进水情况和出水要求来决定是否建设接触消毒池。

1.3.2 工艺说明

地埋式一体化污水处理设备的A/O工艺——原理

1.基本原理  

  A/O是Anoxic/Oxic的缩写，它的优越性是除了使**污染物得到降解之外，还具有一定的脱氮除磷功能，是将厌氧水解技术用为活性污泥的前处理，所以A/O法是改进的活性污泥法。

在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（**链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），在充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N（NH4+）氧化为HO3-，通过回流控制返回至A池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。

2.主要工艺特点

缺氧池在前，污水中的**碳被反硝化菌所利用，可减轻其后好氧池的**负荷，反硝化反应产生的减度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求。

好氧在缺氧池之后，可以使反硝化残留的**污染物得到进一步去除，提高出水水质。

BOD5的去除率较高可达90～95%以上，但脱氮除磷效果稍差，脱氮效率70～80%，除磷只有20～30%。尽管如此，由于A/O工艺比较简单，也有其**的特点，目前仍是比较普遍采用的工艺。该工艺还可以将缺氧池与好氧池合建，中间隔以档板，降低工程造价，所以这种形式有利于对现有推流式曝气池的改造。

3. A/O工艺的影响因素

  A/O工艺运行过程控制不要产生污泥膨胀和流失，其对**物的降解率是较高的（90～95%），缺点是脱氮除磷效果较差。如果原污水含磷浓度<3mg/L，则选用A/O工艺是合适的，为了提高脱氮效果，A/O工艺主要控制几个因素：

①MLSS一般应在3000mg/L以上，低于此值A/O系统脱氮效果明显降低。

②TKN/MLSS负荷率（TKN─凯式氮，指水中氨氮与**氮之和）：在硝化反应中该负荷率应在0.05gTKN/(gMLSS·d)之下。

③BOD5/MLSS负荷率：在硝化反应中，影响硝化的主要因素是硝化菌的存在和活性，因为自氧型硝化菌较小比增长速度为0.21/d；而异养型好氧菌的较小比增殖速度为1.2/d。前者比后者的比增殖速度小得多。要使硝化菌存活并占优势，要求污泥龄大于4.76d；但对于异养型好氧菌，则污泥龄只需0.8d。在传统活性污泥法中，由于污泥龄只有2～4d，所以硝化菌不能存活并占有优势，不能完成硝化任务。

要使硝化菌良好繁殖就要增大MLSS浓度或增大曝气池容积，以降低**负荷，从而增大污泥龄。其污泥负荷率（BOD5/MLSS）应小于0.18KgBOD5/KgMLSS·d

④污泥龄 ts：为了使硝化池内保持足够数量的硝化菌以保证硝化的顺利进行，确定的污泥龄应为硝化菌世代时间的3倍，硝化菌的平均世代时间约3.3d（20℃）

硝化菌世代时间与污水温度的关系

若冬季水温为10℃，硝化菌世代时间为10d，则设计污泥龄应为30d

⑤污水进水总氮浓度：TN应小于30mg/L，NH3-N浓度过高会抑制硝化菌的生长，使脱氮率下降至50%以下。

⑥混合液回流比：R的大小直接影响反硝化脱氮效果，R增大，脱氮率提高，但R增大增加电能消耗增加运行费。

A/O工艺脱氮率与混合液回流比关系

⑦缺氧池BOD5/NOx--N比值：H>4以保证足够的碳/氮比，否则反硝化速率迅速下降；但当进入硝化池BOD5值又应控制在80mg/L以下，当BOD5浓度过高，异养菌迅速繁殖，抑制自养菌生长使硝化反应停滞。

⑧硝化池溶解氧：DO>2mg/L，一般充足供氧DO应保持2～4mg/L，满足硝化需氧量要求，按计算氧化1gNH4+需4.57g氧。

⑨水力停留时间：硝化反应水力停留时间>6h；而反硝化水力停留时间2h，两者之比为3:1，否则脱氮效率迅速下降。

⑩pH：硝化反应过程生成HNO3使混合液pH下降，而硝化菌对pH很敏感，硝化pH =8.0～8.4，为了保持适宜的PH就应采取相应措施，计算可知，使1g氨氮（NH3-N）完全硝化，约需碱度7.1g（以CaCO3计）；反硝化过程产生的碱度（3.75g碱度/gNOx--N）可补偿硝化反应消耗碱度的一半左右。反硝化反应的较适宜pH值为6.5～7.5，大于8、小于7均不利。

⑾温度：硝化反应20～30℃，低于5℃硝化反应几乎停止；反硝化反应20～40℃，低于15℃反硝化速率迅速下降。

  因此，在冬季应提高反硝化的污泥龄ts，降低负荷率，提高水力停留时间等措施保持反硝化速率。

名称：溶气气浮机（平流式）

一、设备简介：

溶气气浮技术近年来广泛应用于给排水及废水处理中，它可以有效地去除废水中难以沉淀的轻浮絮体。处理能力大、效率高、占地少、使用范围广。被广泛应用于石油、化工、印染、造纸、炼油、皮革、钢铁、机械加工、淀粉、食品等污水处理。经加药反应后的污水进入气浮的混合区，与释放后的溶气水混合接触，使絮凝体粘附在细微气泡上，然后进入气浮区。絮凝体在气浮力的作用下浮向水面形成浮渣，下层的清水经集水器流至清水池后，一部分回流作溶气水使用，剩余清水通过溢流口流出。气浮池水面上的浮渣积聚到一定厚度以后，由刮沫机刮入气浮机污泥槽后排出。

二、在水处理领域气浮机应用于以下方面：

安装
1、设备安装前，必须夯实地基。并用混凝土砂浆垫高100-150mm。也可架空安装，但基础必须能承担设备运行时的重量。
2、设备就位后需调整水平，清水出口可接通下水道排放，如需进入下道处理工序，可直接与下道处理设备相接，污泥出口可接至污泥槽或污泥处理设备，电器箱一般应放置在扶梯侧面，环境应干净、清洁。
3、设备需设清洗用下水道，可挖明渠，也可直接采用管道接至调节池，以便冲冼气浮池的水排出去。
4、污水进口与反应池之间的联接管道，要求越短越好，以免絮凝体在管道中被破坏。 

三、工艺流程：溶气水：溶气水先用自来水作回流水，正常后，改用处理后的清水作回流水。如废水中洗涤剂量大，泡沫多，影响气浮效果，可一直用清水，浮渣积聚到一定厚度后，启动刮沫机，设备停机后，应先关闭污水控制阀，再关闭污水泵，将沫刮净，停刮沫机，然后打开清水阀，通入自来水运行30分钟，关闭溶气出水进水控制阀，最后停清水泵。

  四、主要构造说明：

1.气浮机气浮系统集进水、絮凝、分离、集水、出水于一体，与传统气浮设备类似，设有一个稳流室、溶气释放室，使处理性能更稳定，效果更优越。稳定室：通过折板反应的原水，流速很高，若直接与溶气水接触，会消散微小气泡，影响气泡沾附絮块效果，从而降低气浮处理效率，若增加了稳流室，使湍流的原水动能消耗，匀速进入溶气水释放室，从而有力保证了去除效果。溶气气浮机溶气释放室：溶气释放室与分离室于一个槽体。中间隔开，溶气水与絮凝完毕的原水在此粘附，缓慢上升，进入气浮分离室，保证了絮凝块与微小气泡的接触空间与时间，使溶气水的释放率达80-100％。

2.溶气系统 对于气浮设备来说，溶气系统好比是气浮设备的“心脏”，也是气浮设备的较主要的部件，在这个阶段，气与水在泵的进口处一起吸入，经剪切加压混合成溶气水，气液两相充分混合并达到饱和,整套溶气系统较大的含气量达10％，且气体的溶解度为100％，使气体弥散时的微气泡分布均匀，平均气泡直径小于30um。该溶气系统是对传统气浮改进和技术创新，提高了气浮分离效率，大大降低设备生产和运行费用。

3.刮渣机 刮渣机的运行方式及速度直接影响到气浮出水的水质和污泥含固率。涡凹气浮机该系统采用回转式刮渣机，可将浮渣连续均匀地刮入浮渣槽，减少了浮渣相互碰撞的现象；另外，高度可调的刮板能更好的适应各种运行条件，一体化污水处理设备，降低污泥含水率。

4.控制系统 控制系统均采用先进的电器元件（德力西或正泰），以保证设备的长期有效运行。

五、安装、调试及注意事项

（一）

1、分离地表水中细小悬浮物，藻类等微聚体。

2、回收工业废水中有用物质，如造纸废水中纸浆等，代替二沉池分离和浓缩水中污泥。

（二）调试：
A生化处理污水技术是延时曝气活性污泥法，在有氧条件下，好氧和兼氧菌通过自身的生命活动，把吸收的**物氧化分解为简单的无机物并放出能量，维持其生命活动，而把另一部分**物合成新的细胞质产生更多的微生物，在微生物生长同时一部分微生物的细胞质也在被氧化（内源呼吸）同时放出能量，当**物充足时，细胞质大量合成，内源呼吸不明显，当**物很少时，又是间歇曝气控制污水中污染物浓度很低，微生物处于内源呼吸阶段，使得污水中**污染物降解的较为彻底，处理后的尾水**物含量很少，保证COD、BOD 等指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级排放B标准。

注意事项及日常维护
1、溶气罐上压力表读数不得**过0.6MPa。
2、清水泵、空压机、刮沫机要定期加油润滑，一般空压机二个月加一次油，半年换一次油。
3、气浮池应视沉淀物多少，定期进行清洗。
4、进入气浮机的污水必须加药，否则效果不理想，定期检查溶气罐上安全阀是否工作可靠，释放器发生堵塞时，可打开抽真空阀，使释放器舌片打开，用清水使其自行清洗，将堵塞物冲洗，然后关闭此阀，该阀门一般只需打开10-20秒。 A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，A段DO不大于0.2mg/L，O段DO=2～4mg/L。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性**物水解为**酸，使大分子**物分解为小分子**物，不溶性的**物转化成可溶性**物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率；

1、格栅池

城镇生活污水通常含有大颗粒杂质等悬浮物，经过格栅拦截后，通过人工清除，以利于后续处理设备等的正常运转。

2、调节池

城镇污水流量变化较大，这种变化对后续构造物的正常运行非常不利，因此需要调节水量，保证后续设施正常运行。

3、一体化装置

该设备由复合式罐体、水下曝气系统和电控系统三部分组成。污水不间断进入，在该装置的停留时间为12小时，在复合式罐体内与曝气系统导入的氧气及活性污泥充分接触，进行生化降解处理，降解后的活性污泥通过生化池底部的凹形槽进入沉淀池进行沉淀，净化后的水达标排放。

4、污泥干化池

污泥干化池用于处理NLB装置的剩余污泥，经过过滤，自然干化后的污泥外运处理。