小城鎮及農村污水處理工程建設與技術應用

時間：2008-06-16 來源：武漢新天達美環境科技有限公司 作者：胡細全 陳美杉 陳俊 湯舜旸 楊早

資料來源：武漢新天達美環境科技有限公司

摘　　要：本文所討論的“STCC污水處理及深度凈化技術”是一種新型的多種介質填料的曝氣生物濾池，但有別于通常的曝氣生物濾池技術，采用木炭等天然材料和廢棄材料，加工制成填料組成填料床，處理城鎮污水后的出水優于國家《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）的一級A標準，可以達到國家《地表水環境質量標準》（GB3838—2002）的Ⅳ類標準。其中氮磷的去除率分別可達到65%和90%以上。

Abstract：

關 鍵 字：STCC污水處理及深度凈化技術;脫氮;除磷;填料;深度處理STCC污水處理及深度凈化技術;脫氮;除磷;填料;深度處理

2、核心材料的凈化分解能力不會飽和、不須更換。

本技術開發的凈化材料都是以生物載體的形式置于處理池中，旨在營造各類微生物群的良好生存環境和棲息地，不參與凈化過程，也不吸附有機物，因此不會有飽和的風險，不須更換。

3、整套裝置產生的污泥量很少（不用刮泥機、吸泥機、潷水器等操作復雜的大型耗電設備），同時配備了完善的反沖洗管路系統和污泥提取系統，維護管理方便，每月只需反沖和清理污泥一次，不會產生堵塞現象。

    穿孔曝氣管結構簡單，加工容易，但存在曝氣不均勻和堵塞等問題。本技術通過合理布管，提高曝氣的均勻性，曝氣量按0.1/m2計算，只有通常接觸氧化技術曝氣量的1/5，只有通�；钚晕勰喾ㄆ貧饬康�1/10。同時，通過曝氣管的結構改進，有效防止了曝氣管堵塞問題。而且精心布設了返沖洗管路，制定了完善的操作規程，保證整個系統正常運行不堵塞。

4、生物氧化池內微生物濃度高，容積負荷大，加上微生物生長的附著載體——專利型凈化材料，對增殖緩慢的微生物如“硝化菌”十分有利，因此無污泥膨脹問題。

5、自然流動式運行，沒有反復提升或回流設備，大大降低了能耗，運行成本低廉。

6、全自動電腦中心控制系統，“無人值守式”運行，操作簡便，普通水電工一周培訓即可勝任。

7、占地面積小，結構緊湊，便于屏蔽或埋入地下，完全改善了常規城鎮污水處理廠的觀瞻。

武漢東湖賓館百花湖活水凈化設施

    日處理1250噸，出水標準為國家《地表水環境質量標準》IV類

8、結構形式靈活，既可采用鋼砼結構，也可采用“一體化”結構裝置，可集中可分散處理，節約大量收集管網建設費用，因此綜合建設費用低。

                           度假村生活污水處理裝置

日處理61噸，出水標準為國家《地表水環境質量標準》IV類

9、運行穩定，抗沖擊負荷能力強，可適應水質波動變化，處理效率高，可就地資源化中水回用，節約優質水資源。

    監測數據表明，進水總氮濃度最高35.7mg/L，最低21.8mg/L。出水濃度最高7.7mg/L，最低1.35mg/L，平均去除率達65%以上。

    監測數據表明，進水總磷濃度最高3.12mg/L，最低1.38mg/L。出水最高0.19 mg/L，最低0.07 mg/L，已經達到《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）中III類標準（總磷0.2 mg/L），平均去除率達到90%以上。

核心凈化材料：

1、不飽和炭

填料作為曝氣生物濾池（BAF）的核心組成部分，影響著曝氣生物濾池技術的發展。國際上BAF技術在發展過程中依次出現過三種不同形式，采用的填料也各不相同。第一種采用的是“石英砂�！�，第二種采用的是“輕質陶�！�，第三種則采用密度比水小的人工合成高分子材料“聚苯乙烯球型顆�！�。石英砂粒因為密度大，比表面積和孔隙率小，污水流動時阻力大，生物量少，所以濾池負荷不高，水頭損失大。而輕質陶粒和聚苯乙烯球型顆粒作填料時，密度小、比表面積和孔隙率較大，生物量也較大，所以濾池負荷較大，水頭損失也較小。國外的運行實踐也表明，后兩種形式的BAF明顯優于前一種形式的BAF。

但是，陶粒填料和聚苯乙烯球型填料也存在著嚴重不足。陶粒填料有易結釉堵塞和易破碎的弊端，聚苯乙烯球型填料與微生物之間相容性較差，存在易脫落的弊端。因此，開發以天然材料為主要成分的新型高效填料，是我公司主要的研究方向。

我們將天然材料木炭高科技物理改性后，再進行多氨基葡萄糖等高分子材料浸透，加工制成“不飽和炭”填料。不飽和炭不僅有很好的硬度，不易破碎，且與微生物有良好的相容性。電子顯微鏡研究確認（見圖2），多氨基葡萄糖可在木炭表面形成薄膜，這個表面光滑的膜有利于微生物進入木炭的毛細孔，形成優勢菌群，大大提高凈化污水的能力。不飽和炭粒徑10mm左右，比表面積100m²/g，總孔體積0.281ml/g。由于這種填料的大比表面積，給生物棲息提供了巨大空間，使大量的微生物得以附著，可以維持很高的生物量。另一方面，由于這種填料的高孔隙率和生物膜的立體結構，使污水較方便地進入填料孔隙內部進行代謝作用并凈化污水，同時也使得正常脫落的生物膜較為容易地從填料中隨水溢出，大大減少了填料堵塞的可能，提高了使用壽命。不飽和炭與木炭的電子顯微鏡照片對比見下圖。

木    炭                                        不飽和炭

大小不一的微細孔隙及微生物繁殖情況                均衡分布的孔隙及微生物繁殖情況

2、脫氮材料

廢水生物處理中的氮的轉化過程包括氨化、同化、硝化和反硝化 。新鮮的生活污水中氮含量的60%是有機氮、40%是無機氮。一般情況下，生活污水中的亞硝酸鹽和硝酸鹽含量很低，不超過含氮總量的1%。氨化作用是指廢水中以蛋白質和氨基酸為主要形式存在的有機氮在微生物的水解酶和脫氨基酶的作用下轉化為氨氮的過程。同化作用是指廢水中的一部分氨（氨氮或有機氨）被微生物利用，合成細胞組織成分的過程（按細胞干重計算，微生物細胞中氮的含量約為12.5％）。硝化作用是指氨氮在有氧存在的條件下被自養細菌氧化為亞硝酸鹽并進一步被氧化為硝酸鹽的生化過程。反硝化作用是硝酸根在缺氧（或厭氧）的條件下被異養菌利用為電子受體，通過生物作用轉化成氮氣從水中逸出的還原過程。

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