中小型污水厂设计工艺简介

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中小型生活污水处理工艺简介东莞市环境保护技术服务中心
华松林 何明 陈淦康 何淦锋 叶灿辉 刘娟红

摘要：介绍了中小型生活污水处理厂（站）的多种常见的污水处理工艺，并各种工艺的优缺点进行评述，对各工艺流程的设计要点作了简要介绍，对各工艺的适用范围进行了说明。
关键词：生活污水 污水处理工艺
一、 概述
生活污水处理工艺目前已相当成熟，其核心技术为活性污泥法和生物膜法，对活性污泥法（或生物膜法）的改进及发展形成了各种不同的生活污水处理工艺，传统的活性污泥法处理工艺在中小型生活污水处理已较少使用。根据污水的水量、水质和出水要求及当地的实际情况，选用合理的污水处理工艺，对污水处理的正常运行、处理费用具有决定性的作用。
本文主要生活污水处理常用的工艺作简单介绍。
二、 中小型生活污水处理工艺
典型的生活污水处理完整工艺如下：
污水——前处理 —— 生化法—— 二沉池——
| |
-——-——污泥处理系统--
消毒—— 出水
前处理也称为预处理技术，常用的有格栅或格网、调节池、沉砂池、初沉池等。
由于生活污水处理的核心是生化部分，因此我们称污水处理工艺是特指这部分，如接触氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法（包括厌氧和好氧）处理生活污水在目前是最经济、最适用的污水处理工艺，根据生活污水的水量、水质及现场的条件而选择不同的污水处理工艺对投资及运行成本具有决定性的影响。下面就目前常用的生活污水处理工艺作一简介。
1、 无能耗地埋式小型生活污水装置
即改进型化粪池，工艺流程如下：
污水——厌氧水解池 —— 厌氧过滤池—— 氧化沟——出水
厌氧水解池即为国标化粪池，厌氧过滤池即为厌氧接触氧化池，内置填料，氧化沟即利用排水沟及强制通风，空气中的氧气溶入污水中的过程为自然进行。这一污水处理工艺适宜单个住宅楼的生活污水处理，且可与国标化粪池组合使用，其最大的优点是运行费用为零。出水水质可达到国家《污水综合排放标准》中的二级标准。
该工艺适宜于污水量小于20m3/d的污水处理工程，可在较为富裕的农村地区使用。
2、 A/O法
即厌氧—好氧污水处理工艺，流程如下：
污水——前处理——厌氧水解池——接触氧化池——沉淀池
|_______ 污泥回流___|
——过滤池——出水
设计要点：
A：厌氧水解池采用上升流式厌氧污泥床反应器的形式，设计水力停留时间为2~4小时。
厌氧池下部为污泥床区，污泥床厚度通常控制在1~1.2M之间，进水系统可采用脉冲进水中阻力布水系统，底部设布水沟，保留污泥不沉积底部，呈悬浮状态。
污泥床平均浓度为30~35g/l,则污泥负荷为0.35~0.30kgCODcr/kg(ss).d。
B：生物接触氧化工艺是介于活性污泥法与生物膜法之间的一种污水处理工艺。池内设有填料，微生物一部分以生物膜的形式固着于填料表面，一部分则以絮状悬浮生长于水中，因此它兼有活性污泥法与生物滤池的特点。曝气系统可采用鼓风或射流曝氧增氧系统（设计时必须考虑投资及运行成本）。为培养微生物的不同的优势菌种，将接触氧化池分为两格是行之有效的。第一格有效水力停留时间为2.5小时，有机负荷为1.15kgBOD5/m3.d。第二格有效水力停留时间为1.5小时，有机负荷0.768kgBOD5/m3.d。
A/O法的主要特点是：适应能力强；耐冲击负荷；高容积负荷；不存在污泥膨胀；排泥量非常少；具有较好的脱氮效果。
由A/O法衍生的A2/O、A3/O污水处理工艺，原理上是相似的。
3、SBR法
即间歇式活性污泥法，由于它具有一系列优于普通活性污泥法的特征，目前已普遍应用于污水处理工程中。SBR法中曝气池兼具沉淀的作用，厌氧、好氧也在同一池进行。其运行操作由流入、反应、沉淀、排放、待机五个工序组成。通过调节每个工序的时间，可达到除磷脱氮的效果。
前处理——SBR反应器 ——过滤——出水
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污泥处置
设计要点：理论上SBR反应器的容积负荷有一个较在的范围，为0.1~1.3 kgBOD5/m3.d，但为安全计，一般取低值，如0.1 kgBOD5/m3.d左右。最高水位和最低水位，最高水位即反应时的水位，最低水位是指排放工序结束时的水位，最低水位必须保证在排水在此水位时，沉淀污泥不随上清液而流失。
SBR工艺的主要特点有：出水水质较好；占地少；不产生污泥膨胀；除磷脱氮效果好。
4、氧化沟
氧化沟是活性污泥法的一种变形，其池体狭长，故称为氧化沟。氧化沟有多种构造型式，典型的有：A：卡罗塞式；B：奥巴尔型；C：交替工作式氧化沟；D：曝气—沉淀一体化氧化沟
氧化沟技术已广泛应用于大中型城市污水处理厂，其规模从每日几百立方米至几万立方米，工艺日趋完善，其构造型式也越来越多。其主要特点是：进出水装置简单；污水的流态可看成是完全混合式，由于池体狭长，又类似于推流式；BOD负荷低，处理水质良好；污泥产率低，排泥量少；污泥龄长，具有脱氮的功能。
设计要点：混合液悬浮固体浓度5000mg/l；生物固体平均停留时间，去除BOD5时，取5~8天，当要求硝化反应时取10~30天；水力停留时间为20、24、36、48h，根据对处理水水质要求而定；BOD—SS负荷（Ns）为0.03~0.07kgBOD/（kgMLSS.d）；BOD容积负荷（Nv）为0.1~0.2 kgBOD/（m3.d）；污泥回流比为50~150%；混合液在渠内的流速为0.4~0.5m/s；沟底流速为0.3 m/s。
三、 生活污水处理工艺的发展
随着人民生活水平的不断提高，人们对生活环境的质量要求也不断的提高。各地迫于环境的压力，纷纷拟建生活污水处理厂，在环保工作者的努力下，新的污水处理工艺不断涌现。如：将SBR与氧化沟的优点相结合的往复式活性污泥法；CASS污水处理工艺；HCR高效生物水处理技术；膜生物法等等。新的污水处理工艺的出现，围绕着占地面积小、运行成本低、总投资少、自动化程度高等因素，各地可按实际情况而选用适合本地区的污水处理工艺。