一小时10立方米一体化生活污水处理设备

 一小时10立方米一体化生活污水处理设备

 背景技术
当前水资源短缺已经成为一个化的问题，随着我国人口的快速增长，缺水形势由其严峻。按照1998年的人口统计，我国人均水资源量只有2221立方，仅是世界人均占有量的1/4，是世界人均水资源极少的13个贫水国家之一。水已成为制约中国社会经济持续发展的重要因素。与此同时，随着我们国经济快速发展，水环境污染日趋严重。为了节约水资源、保护水环境，人们开始研发各种污水处理设备，使处理后的污水可以循环利用。
 

一小时10立方米一体化生活污水处理设备处理能耗低效果好、占地面积小、抗冲击能力强、自动化程度高的加载嵌合污水处理一体化设备。本实用新型包括电气控制系统、支撑框架、配药加药装置、反应池、加载物回收装置、絮体粉碎机、防堵器、沉淀池、污泥回流泵和污泥收集罐，支撑框架为立方体形可拆卸钢架，分为上、下两层，上层左侧设有反应池，上层右侧设有沉淀池，下层左侧设有配药加药装置和污泥收集罐，下层右侧为污泥回流泵和电气控制系统，反应池分别与污水源、配药加药装置和沉淀池管道连接。本实用新型不仅为厂区的建设节约了大量的土地，其效果明显优于现有的污水絮凝处理设备，具有很好的市场应用前景和*的推广价值。

反硝化反应主要影响因素与控制要求
①碳源（C/N）的控制。生物脱氮的反硝化过程中，需要一定数量的碳源以保证一定的碳氮比，而使反硝化反应能顺利地进行。
碳源的控制包括碳源种类的选择、碳源需求量及供给方式等，反硝化菌碳源的供给可用外加碳源的方法（如传统脱氮工艺）、利用原废水中的有机碳（如前置反硝化工艺等）的方法来实现。
反硝化的碳源可分为三类：第类为外加碳源，如甲醇、乙醇、葡萄糖、淀粉、蛋白质等，但以甲醇为主；第二类为原废水中的有机碳为细胞物质，细菌利用细胞成分进行内源反硝化，但反硝化速率慢。
当原废水中的BOD5与TKN（总凯氏氨）之比在5~8时，BOD5与TKN之比大于3~5时，可认为碳源充足。如需外加碳源，多采用甲醇，因甲醇被分解后产物为CO2、H2O，不任何难降解的产物。
②反硝化反应适宜的pH值为8~8.6，pH值高于8.6或低于6，反硝化速率将大幅度下降。
③反硝化反应适宜的温度是20~40℃。低于15℃反硝化反应速率降低，为了保持一定的反应速率，在冬季时采用降低处理负荷、提高生物固体平均停留时间以及水力停留时间等措施。
生物脱氮的基本原理：
传统的生物脱氮机理认为：脱氮过程一般包括氨化、硝化和反硝化三个过程。
①氨化（ Ammonification）：废水中的含氮有机物，在生物处理过程中被好氧或厌氧异养型微生物氧化分解为氨氮的过程。
②硝化（ Nitrification）：废水中的氨氮在硝化菌（好氧自养型微生物）的作用下被转化为NO2二和NO3的过程。
③反硝化（ Denitrification）：废水中的NO2和NO3在缺氧条件下以及反硝化菌（兼性异养型细菌）的作用下被还原为N2的过程，其中硝化反应分为两步进行：亚硝化和硝化。硝化反应过程方程式如下所示：
①亚硝化反应：NH4++1.5O2→NO2-+H2O+2H+
②硝化反应：NO2-+0.5O2→NO3-
③总的硝化反应：NH4++2O2→NO3-+H2O+2H+
反硝化反应过程分三步进行，反应方程式如下所示（以甲醇为电子供体为例）：
第步：3NO3-+CH3OH→3NO2+2H2O+CO2
第二步：2H++2NO2-+CH3OH→N2+3H2O+CO2
第三步：6H++6NO3-+5CH3OH→3N2+13H2O+5CO2
除了上述脱氮原理外，还有一种短程反硝化作用可以脱氮，即氨氮在O池中未被*硝化生成NO3-，而是生成了大量的NO2-N，但在A池NO2同样被作为受氢体而进行脱氮（上述第二步可知）；再者在A池NO2-同样也可和NH4+进行脱氮，即短程反硝化的过程可以表示为：NH4++NO2→N2+2H2O。
工艺选择
根据进出水水质指标及特点，以及污水厂采用地埋式建设的要求，设计中有针对性地选择污水处理工艺：
(1)预处理工艺
由于进水中无机成分偏高，为降低进水中的无机成分对后续生化处理产生不利影响，本工程强化预处理是十分必要的。
设计中结合沉砂池与初沉池的特点，在预处理中采用大大缩短停留时间的沉淀池来取代沉砂池和严格意义的初沉池，简称速沉池。速沉池采用平流沉淀池形式，水力停留时间控制在15~20min。
(2)二级处理工艺
通过望塘厂处理经验，采用生物处理工艺可以稳定达到一级A出水标准。通过多方案比较，设计选用以改良A2/O工艺为二级处理工艺。通过对运行模式、功能区的布置进一步改进、优化，以满足本工程的需要。主要优化措施包括：
1)曝气池采用*混合式布置，提高系统抗冲击负荷能力。
2)曝气池水深8.5m，减小曝气池占地面积，提高氧转移率，降低能耗。
3)分两段布置缺氧区，强化TN去除，以降低混合液回流比、减轻后续深度处理TN去除压力。