鄉鎮污水處理廠工藝改進方案

樊高騰 薛珂 肖華

摘要：隨著國家對鄉鎮居民用水狀況的關注程度日益提高，對污水處理廠的要求逐年提高，一些污水處理廠的工藝已經不能滿足其工藝要求以及土建規模的限制。本文針對中小規模鄉鎮的污水處理廠工藝中存在的諸多弊病，就國內常用的污水處理工藝的核心環節生化處理和過濾流程進行了改進，具有效率高、效果好以及占地面積小等特點。筆者又針對不同地區的氣候環境提出了一些工藝深化改進的方案。

關鍵字：污水處理工藝改進生物接觸氧化

1.引言

隨著國家對環境保護尤其是水環境的關注程度日益提升，對鄉鎮的污水處理設施的要求進一步的提高了。尤其，隨著節能減排任務的壓力不斷增加，采取在大中城市興建污水處理設施，并將鄉鎮污水處理設施作為一項壓力轉移以及城鄉聯合發展的重點環節。

但是，就目前而言，環保的高水平要求與鄉鎮污水處理的經濟水平的矛盾逐漸突顯出來。另外，由于鄉鎮基礎設施建設的發展，對土地的需求也是呈上升態勢，從而對污水處理設施的占地面積提出了嚴峻的考驗。行之有效的改進方案亟需被提出。

2.常規污水處理方案及其在鄉鎮污水處理中的弊端

目前在我國污水處理常用的方法為活性污泥法處理工藝。其一般的工藝流程為：

原污水分流閘井 粗格柵污水泵房出水井細格柵沉砂池

生物反應池 二沉池消毒池出水

回流泵房

其核心環節是生物反應池，對此也有許多工藝方面的改進和替換，例如有氧化溝，MSBR工藝，厭氧-缺氧-好氧氧化溝等等

這些工藝在應用中體現了較好的處理效果。但是在鄉鎮污水處理應用中出現了一些弊端。第一，占地面積大。很多生化處理工藝尤其是氧化溝等工藝需要較大的占地面積，基建費用相對較高；第二，工藝復雜。許多工藝的銜接主要通過管道，管路設計較為繁瑣，運行管理費用較高；第三，維修維護費用較高。這些弊端進一步限制了污水處理設施的建設和發展。

3.基于生物接觸氧化過濾一體化工藝的改進方案

3.1工藝原理

生物接觸氧化法亦稱淹沒式生物濾池，是由生物濾池和接觸曝氣氧化池演變而來，是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物處理技術，可以說是具有活性污泥法特點的生物膜法，兼具兩者優點。生物接觸氧化處理技術的實質之一是在池內充填填料，已經充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經填料，在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝功能的作用下，污水中有機物得到去除，污水得到凈化。[1]

生物接觸氧化處理技術的另一項技術實質是采用與曝氣池相同的曝氣方法，像微生物提供其所需的氧，并起到攪拌與混合作用，這這種技術相當于在曝氣池內充填供微生物棲息的填料。接觸氧化池由池體、填料、支架及曝氣裝置、進出水裝置以及排泥管道等部件所組成。

3.2生物接觸氧化過濾一體化流程

生物接觸氧化過濾生化組合池部分污水流程是：污水自初沉池經接觸氧化池導流墻進入接觸氧化池底部，經曝氣系統充氧和布水混合后，自下而上流經接觸氧化池填料層，而后經過接觸氧化池頂部集水系統收集后，通過過濾池導流墻進入過濾池，污水自下向上流經濾料層接觸沉淀后到達過濾池頂部集水系統 ，從而達到水質凈化的作用。

3.3生物接觸氧化過濾一體化模型尺寸計算

本文提供基本的模型尺寸計算方法，實際操作中應根據當地環境以及水質等條件進行改進和調整。[2]

（1）設計參數的選取

參考城市污水的BOD濃度以及相對應的BOD－容積負荷率的要求，去如下的設計參數：

污水BOD

填料BOD-容積負荷率

日均處理水量

（2）結構參數的計算與選取

1）填料容積計算

設計填料尺寸為：0.4×0.4×0.6=0.096

為充分實現污水處理效果，將填料分為上下兩層，每層的高度為0.3m。

填料采用蜂窩狀填料，具有質輕但是強度高，管壁光滑無死角，衰老生物膜易于脫落等優點。

2）過濾池部分的設計

選用石英砂為填料（孔隙率42%）；寬度和高度配合生物接觸氧化池部分；填料高度0.6m；

3）其他結構參數的選定

污泥斗高度0.4m；污泥斗傾斜角60度；生物接觸氧化池、過濾池的導流墻寬度均為0.15m；底部高度0.2m；保護墻超高取0.1m；裝置墻體厚度為1.5cm；

3.4工藝改進方案的優點

生物接觸氧化過濾組合池以科學合理的結構設計與工藝的選取，使得它具有以下幾個創新特色：

第一，采用生物接觸氧化技術作為主要技術，容積負荷高，處理效率高，處理效果好；第二，將水處理的多個步驟集合于一個整體，工藝簡潔，設備要求相對較低；第三，占地面積少，節省空間；第四，無污泥回流，減少工作負擔；第五，便于操作、管理、運行與維護。

4.應用與展望

本工藝有眾多的特色，在水處理技術不斷更新、中小城鎮水處理技術急需改造的當下具有十分寬廣的推廣與應用前景。

第一，本工藝技術簡單，處理效果好，有利于工藝的推廣使用；第二，本工藝要求實際的廠區面積較小，節約土地與基礎建設費用；第三，本工藝操作簡便，可節約運行管理費用；第四，由于許多水處理廠處于工藝更新改造時期，本工藝可被用于其改造中；第五，中小城鎮的對優質水需求日益加大，本工藝在這一方面擁有廣闊的應用空間；第六，本工藝能夠進行諸如活性炭處理等升級改造，具有較強的改造適應能力。

參考文獻

[1]張自杰 主編.排水工程（下冊）.2000年6月第四版.中國建筑工業出版社.

[2]韓洪軍 杜茂安 主編.水處理工程設計計算.2006年3月第一版.中國建筑工業出版社。

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。