每小时0.5吨一体化生活污水处理设备工艺

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曝气生物滤池工艺原理曝气生物滤池(BAF，Biological Aerated Filter)也叫淹没式曝气生物滤池。国外从20世纪初开始进行研究，于80年代末基本成型，后不断改进，并已开发出多种形式。在开发过程中，充分借鉴了污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路，集曝气、高滤速、截留悬浮物，定期反冲洗等特点于一体。

曝气生物滤池工艺是普通生物滤池的一种变形形式，也可看成是生物接触氧化法的一种特殊形式，其基本原理是：在滤池中装填一定量粒径较小的颗粒状滤料，滤料表面附着生长生物膜，滤池内部曝气。污水流经时，污染物、溶解氧及其它物质首先经过液相扩散到生物膜表面及内部，利用滤料上高浓度生物膜的强氧化降解能力对污水进行快速净化，此为生物氧化降解过程；同时，因污水流经时，滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量悬浮物，且保证脱落的生物膜不会随水漂出，此为截留作用；运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜，此为反冲洗过程。

曝气生物滤池工艺作为一种新型生物处理技术，从诞生至今经历了一段快速发展的过程，初仅用于污水的三级处理，后发展成直接用于二级处理，现在已经应用到水体富营养化控制，中水回用和微污染水、高浓度废水、城市生活污水处理等各个领域，其大特点是集生物氧化和截留悬浮固体功能于一身，节省了后续二沉池，在保证处理效果的前提下使处理工艺简化。

曝气生物滤池工艺（Biological Aerated Filter，简称BAF），是一种采用颗粒滤料固定生物膜的好氧或缺氧生物反应器，该工艺集生物接触氧化与悬浮物滤床截留功能于一体，可有效去除水中的SS，COD，BOD，NH3-N，TN，TP，AOX（有害物质)及浊度、色度等，适用于市政污水、工业污水、再生回用水深度处理及给水污染水源的预处理等。由于BAF具有其他工艺*的诸多特点，近年来已在国内外取得广泛应用。

工艺特点

BAF属第三代生物膜反应器，不仅具有生物膜工艺技术的优势，同时也起着有效的空间过滤作用，通过使用特殊的滤料和正确的配气设计，BAF具有以下工艺特点：

采用气水平行上向流，使得气水进行极好均分，防止了气泡在滤料层中凝结和气堵现象，氧的利用率高，能耗低。

与下向流过滤相反，上向流过滤维持在整个滤池高度上提供正压条件，可以更好的避免形成沟流或短流，从而避免通过形成沟流来影响过滤工艺而形成的气阱。

上向流形成了对工艺有好处的半柱推条件，即使采用高过滤速度和负荷，仍能保证BAF工艺的持久稳定性和有效性。

采用气水平行上向流，使空间过滤能被更好的运用，空气能将固态物质带人滤床深处，在滤池中能得到高负荷、均匀的固体物质，从而延长了反冲洗周期，减少清洗时间和清洗时用的气水量。

滤料层对气泡的切割作用使气泡在滤池中的停留时间延长，提高了氧的利用率。由于滤池极好的截污能力，使得BAF后面不需要再设二次沉淀池。

整套系统采用PLC控制，自动化程度高。

加强处理效果的一级处理工艺

对于处理出水终进入二级处理城市污水处理厂的综合医院，应加强其处理效果，提高细菌的去除率，减少消毒剂用量。

工艺流程：对于综合医院(不带传染病房)污水处理可采用“预处理→一级强化处理→消毒”的工艺。

通过混凝沉淀(过滤)去除携带病毒、病菌的颗粒物，提高消毒效果并降低消毒剂的用量。医院污水经化粪池进入调节池，调节池前部设置自动格栅，调节池内设提升水泵。污水经提升后进入混凝沉淀池进行混凝沉淀，沉淀池出水进入接触池进行消毒，接触池出水达标排放。调节池、混凝沉淀池、接触池的污泥及栅渣等污水处理站内产生的垃圾集中消毒外运。消毒可采用巴氏蒸汽消毒或投加石灰等方式。

工艺特点：加强处理效果的一级强化处理可提高处理效果，可将携带病毒、病菌的颗粒物去除，提高后续深化消毒的效果并降低消毒剂的用量。其中对现有一级处理工艺进行改造可充分利用现有设施，减少投资费用。

适用范围：加强处理效果的一级强化处理适用于处理出水终进入二级处理城市污水处理厂的综合医院。

深床滤池

（1）功能：

深床滤池是集生物脱氮及过滤功能合二为一的处理单元。是STS公司独特的脱氮及过滤并举的先进处理工艺。1969年世界上个反硝化滤池即诞生在STS/Tetra公司。30多年来STS/Tetra的反硝化滤池在*有上百个系统在正常运行着。本单元采用4个Denite Filter反硝化滤池，池长14.63米，宽2.9米，介质填料层深1.8米。生物挂膜介质采用有效粒径2.2毫米的均质石英砂，质地坚硬，球形度达到0.8，均匀系数小于1.35，硬度达到莫氏硬度7。石英砂介质层1.8米深，石英砂的撑托层为0.45米3－40毫米粒径的天然卵石，反硝化滤池需定期进行反冲洗，滤池底部采用STS气水分布块（“T”Block），强度达5000psi，反冲洗主、支管均采用304不锈钢。反冲洗的模式为气水混合反冲洗。

经SDF及SAF两个单元处理过的水经重力流入滤池，在本工程中滤池亦具有脱氮功能，因而可为脱氮扫尾把关之用。

在反硝化过程中，由于硝酸氮不断被还原为氮气，深床滤池中会集聚大量的氮气气体，这些气体会使污水绕窜介质之间，这样增强了微生物与水流的接触，同时也提高了过滤效率。但是当池体内积聚过多的氮气气泡时，则会造成水头损失，这时就必须采用STS的Speed Bump技术驱散氮气，恢复水头，每次持续1-2分钟，每天进行4-5次。

水解池：

（1）功能：

提高污水可生物降解性。它是集生物降解物理沉降和吸附为一体，污水中的颗粒和胶体污染物得到截流和吸附，并在产酸细菌等微生物作用下得到分化和降解。

（2）设计参数：

平均水力停留时间：4.7h.

（3）运行：

连续运行。

（4）主要工程内容：

水解池共两座，每座：有效容积3888m3，每座池宽12m，长36m，有效水深4.5m。内设直径1000mm布水器共36套，每套含布水头24个。

折点氯化法

折点氯化法是污水处理工程中常用的一种脱氮工艺，其原理是将通入氨氮废水中达到某一临界点，使氨氮氧化为氮气的化学过程。

折点氯化法的优点为：处理效率高且效果稳定，去除率可达100%；该方法不受盐含量干扰，不受水温影响，操作方便；有机物含量越少时氨氮处理效果越好，不产生沉淀；初期投资少，反应迅速完全；能对水体起到杀菌消毒的作用。

但是折点氯化法仅适用于低浓度废水的处理，因此多用于氨氮废水的深度处理。该方法的缺点是：消耗量大，费用较高，且对的贮存和使用的安全要求较高，反应副产物氯胺和氯代有机物会对环境造成二次污染。

好氧生物反应池（SAF）

（1）功能：

SAF好氧生物反应池为升流式固定生物膜好氧生物反应器。原水经SDF处理后通过重力进入SAF进水分布箱通过进水管进入SAF池底。本单元采用5个SAF好氧生物反应池，采用长方型池型，池长30. 48米，宽3.56米，介质填料层深6.10米。生物挂膜介质采用25-40毫米球型度好、质地坚硬、酸溶度低的天然鹅卵石。由鼓风机为微生物供氧。池底采用STS的无咀曝气系统——“T”型气水分布器，进水和空气经“T”型砖充分混合后进入池体。曝气的主、支气管均采用304不锈钢。曝气孔面积是有咀曝气孔面积的4倍，曝气均匀，气泡经介质的反复切割，溶氧转换利用率较高。填料比表面积大，生物量大，密度高。SAF床体较深，微生物生存环境分布稳定。填料介质无损耗，床体堵塞，无需维护。进水中的SS及脱落的生物固体物在空气的扰动下随着水的升力排出池外。SAF好氧生物反应池不需反冲洗，只需要定期排泥即可，排出进水管道中的大颗粒沉淀物及滞留在气水分布器内及床体里的各种杂质。

膜技术

1、反渗透技术

反渗透技术是在高于溶液渗透压的压力作用下，借助于半透膜对溶质的选择截留作用，将溶质与溶剂分离的技术，具有能耗低、无污染、工艺先进、操作维护简便等优点。利用反渗透技术处理氨氮废水的过程中，设备给予足够的压力，水通过选择性膜析出，可用作工业纯水，而膜另一侧氨氮溶液的浓度则相应增高，成为可被再次处理和利用的浓缩液。

2、电渗析法

电渗析是在外加直流电场的作用下，利用离子交换膜的选择透过性，使离子从电解质溶液中分离出来的过程。电渗析法可地分离废水中的氨氮，并且该方法前期投入小，能量和药剂消耗低，操作简单，水的利用率高，无二次污染副产物。

曝气生物滤池（Biological Aerated Filter）简称BAF，是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺。该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用，其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用省。

一、基本原理

BAF生物曝气滤池，主要由颗粒生物填料床、曝气系统、反冲洗系统三部分组成。

颗粒状生物滤料（陶粒），表面粗糙，比表面积大，并渗入活性酶在滤料上附着生长高浓度的专性微生物膜，这些专性微生物以污水中的有机物作为氮源、碳源及能量来源而生长繁殖，通过其新陈代谢降解水中的污染物。

污水自上而下进入生物曝气滤池，空气从填料床下端进入，在滤料空隙间曲折上升，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下发生气、液、固三相反应。由于生物膜附着在滤料上，不受泥龄限制，因而种类丰富，对于污染物的降解十分有利。污染物被吸附、拦截在滤料表面，作为降解菌的营养基质，加速降解菌形成生物膜，生物膜又进一步“俘获”基质，将其同化、代谢、降解。在碳氧化／硝化合并处理时，靠近滤池进水口的滤层段内有机污染浓度高，异养菌群占优势，大部分BOD5在此得以降解，浓度逐渐降低。粒状滤料及生物膜除了吸附拦截等作用外，兼起过滤的作用。随着处理过程的进行，存滤料空隙间蓄积了大量的活性污泥。这些悬浮状活性污泥在滤料缝隙间形成了污泥滤层，在氧化降解污水中有机物的同时，还起到了很好的吸附过滤作用，从而能使有机物及悬浮物均能得到比较彻底的清除。

二级处理工艺

工艺流程说明：二级处理工艺流程为“调节池→生物氧化→接触消毒”。

医院污水通过化粪池进入调节池，调节池前部设置自动格栅。调节池内设提升水泵，污

水经提升后进入好氧池进行生物处理，好氧池出水进入接触池消毒，出水达标排放。调节池、生化处理池、接触池的污泥及栅渣等污水处理站内产生的垃圾集中消毒外运焚烧。消毒可采用巴氏蒸汽消毒或投加石灰等方式。

传染病医院的污水和粪便宜分别收集，生活污水直接进入预消毒池进行消毒处理后进入调节池，病人的粪便应先独立消毒后，通过下水道进入化粪池或单独处理。各构筑物须在密闭的环境中运行，通过统一的通风系统进行换气，废气通过消毒后排放，消毒可采用紫外线消毒系统。

工艺特点：好氧生化处理单元去除CODcr、BOD5等有机污染物，好氧生化处理可选择接触氧化、活性污泥和好氧处理工艺。采用具有过滤功能的好氧处理工艺，可以降低悬浮物浓度，有利于后续消毒。

适用范围：适用于传染病医院(包括带传染病房的综合医院)和排入自然水体的综合医院污水处理。

1、污泥膨胀问题

当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物的负荷高，细菌吸取了大量营养物质，由于温度低，代谢速度较慢，积贮起大量高粘性的多糖类物质，使活性污泥的表面附着水大大增加，SVI值很高，形成污泥膨胀。

针对污泥膨胀的起因，可采取不同对策：由缺氧、水温高造成的，可加大曝气量或降低进水量以减轻负荷，或适当降低MLSS（控制污泥回流量），使需氧量减少；如污泥负荷过高，可提高MLSS，以调整负荷，必要时可停止进水，闷曝一段时间；可通过投加氮肥、磷肥，调整混合液中的营养物质平衡（BOD5：N：P=100：5：1）；pH值过低，可投加石灰调节；漂和（按干污泥的0.3%-0.6%投加），能抑制丝状菌繁殖，控制结合水性污泥膨胀。