海島、小島生活污水處理回用水設備

珠海某海島是珠海市度假旅游生態(tài)島，主要的污水屬于典型的酒店生活污水，主要來源于海島居民及游客的日常生活用水，污染物主要為CODCr、BOD5、TN、TP、SS、油脂、表面活性劑等。污水水量與水質(zhì)隨旅游淡旺季而較有規(guī)律的變化，在特定的假日期間，污水量可能迅速上升。酒店污水與市區(qū)或大城鎮(zhèn)生活污水的水質(zhì)比較的主要特點是油脂類和表面活性劑類污染物含量較高，總氮、總磷、COD等污染物濃度也更高。由于本項目位于海島，污水中氯離子濃度也較高，對生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生負面作用，對設備腐蝕性強。

海島、小島生活污水處理回用水設備

1 設計進水、出水水質(zhì)

見表1。

表1 進出水水質(zhì)

Tab.1 Water quality of inlet and outlet mg·L-1

2 設計水量

設計規(guī)模：500 m3/d。

設計處理污水量：Qd=500 m3/d=20.8 m3/h。

3 處理工藝

針對海島污水*的特性，選用的處理工藝為：進水—格柵渠—調(diào)節(jié)池—厭氧池—缺氧池—好氧池1—好氧池2—好氧池3—沉淀池—消毒—集水池—排放。

(1)適合水質(zhì)變化及季節(jié)特點，保障出水水質(zhì)質(zhì)量及淡旺兩季運行穩(wěn)定：

當水量變化時，可通過調(diào)整進水流態(tài)，以保證出水優(yōu)質(zhì)排放，同時能大大降低運行成本。

方案一工藝:(500 m3/d>污水水量>350 m3/d)進水—格柵渠—調(diào)節(jié)池—厭氧池—缺氧池—好氧池—沉淀池—消毒—集水池—排放。

方案二工藝:(350 m3/d>污水水量>200 m3/d)：進水—格柵渠—調(diào)節(jié)池—-缺氧池(充當厭氧池)—好氧池1(充當缺氧池)—好氧池—沉淀池—消毒—集水池—排放。

方案三工藝:(200 m3/d>污水水量>50m3/d)：進水—格柵渠—調(diào)節(jié)池—-好氧池1(充當厭氧池)——好氧池2(充當缺氧池)——好氧池3—沉淀池—消毒—集水池—排放。

(2)脫氮效果有很好的保障；

(3)后除磷系統(tǒng)對出水總磷有很好的去除。

(4)出水各指標相對較好、穩(wěn)定達標。

(5)于各單元安裝填料，有利于為各單元高效微生物提供生長載體，同時可以大大減少污泥產(chǎn)生量。

4 處理工藝說明

4.1 預處理(包括除渣、水質(zhì)水量調(diào)節(jié))

市政及廠區(qū)內(nèi)的生活污水經(jīng)管網(wǎng)匯入處理廠集水井。自該井引出Dn300重力流管道，以4 ‰坡度通向格柵渠。進水管段上設置閥門，以防強降雨初期大量雨水夾雜泥沙涌入污水站。該閥門設在地下室內(nèi)明顯并易于操作處

格柵渠與調(diào)節(jié)池相結合。根據(jù)埋地式要求，擬將調(diào)節(jié)池組合構筑物建成半地下結構，同時需加蓋，便于收集廢氣。

常用的除渣設備有人工格柵、機械格柵、轉(zhuǎn)鼓式微濾機、水力篩等。人工格柵經(jīng)濟有效，但清渣勞動強度大，不宜做為主要除渣手段。轉(zhuǎn)鼓式微濾機水頭損失大，不宜用于重力進水的地下調(diào)節(jié)池前。水力篩水頭損失也較大，通常用于壓力式進水。機械化設備比較好，可以實現(xiàn)自動化運行。

本方案擬采用“機械格柵”的雙柵串聯(lián)除渣方式，自動化運行的中機械格柵(30 mm間隙)除掉大部分雜物，如污水中的塑料袋、果皮等，將雜物翻入專門設置的柵渣箱內(nèi)，之后設一個約(30 mm間隙)的細機械格柵，截留中機械格柵漏過的少量雜物，如污水中的纖維、毛發(fā)等。

調(diào)節(jié)池用以調(diào)節(jié)水質(zhì)、均衡水量，容積可按照HRT=5 h設計。在調(diào)節(jié)池內(nèi)設兩臺攪拌器，用于攪拌池內(nèi)廢水，同時在池內(nèi)安裝在線水質(zhì)監(jiān)測儀器(COD、NH3-N、SS)，于水泵出口安裝一電磁流量計(0~60 m3/h)，用于計量進水流量。

4.2 生化處理過程(改良型A2/O處理工藝)

廢水的生化處理是利用微生物的生命活動過程，以水中溶解性的或膠體性的有機物為基質(zhì)，在酶的作用下，經(jīng)過吸附、水解、滲透、氧化、還原等一系列生物化學反應過程，將大分子分解成小分子，將有機物向無機物轉(zhuǎn)化，zui終形成穩(wěn)定的無害物質(zhì)，或者以氣態(tài)物質(zhì)從水中逸出，水得以凈化，同時合成新的微生物細胞，并釋放能量。同時伴隨水的酸堿性變化、各種無機鹽濃度變化等。代謝產(chǎn)物有水、二氧化碳、N2、NOx鹽、CH3、NH3、H2S及破碎的細胞絮體。在有機物氧化分解過程中，呈溶解性的有機物首先透過細菌的細胞壁被細菌吸收利用，而固體和膠體有機物先被細菌粘膜吸附，在胞外酶作用下逐步溶解成溶解性物質(zhì)，然后再滲入細菌細胞內(nèi)。無論是在好氧還是厭氧狀態(tài)，廢水處理裝置內(nèi)的微生物都是一個具有相當多種類的集群，構成復雜的生態(tài)系統(tǒng)。在不同條件下，生態(tài)系統(tǒng)是適應這種條件的平衡體，呈現(xiàn)不同的特點和水處理功能，代謝產(chǎn)物也不同。一般而言，生活污水處理先厭氧、然后缺氧、zui后好氧，既節(jié)省能量、又得到好的水質(zhì)。

一般認為，當廢水的BOD5/CODCr≧0.3，則該廢水屬于可生化的。生活污水BOD5/CODCr=0.45~0.6，屬于可生化性非常好的。

在當今常規(guī)的污水處理方法中，生物化學方法降解有機物是能耗zui低的。對于生活污水，通過預處理后，一般需要采用厭氧+缺氧+交替+好氧組合工藝。A2O是Anaeroxic-Anoxic-Oxic的英文縮寫，A2O生物脫氮除磷工藝是傳統(tǒng)活性污泥工藝、生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合，本工藝A2O改良型工藝，也是目前技術比較成熟、應用較多的工藝。

工作原理：

生物池通過曝氣裝置、推進器(厭氧段和缺氧段)及回流渠道的布置分成厭氧段、缺氧段、交替段、好氧段。在該工藝流程內(nèi)，BOD5、SS和以各種形式存在的氮和磷將一一被去除。A2O生物脫氮除磷系統(tǒng)的活性污泥中，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌組成。在好氧段，硝化細菌將入流中的氨氮及有機氮氨化成的氨氮，通過生物硝化作用，轉(zhuǎn)化成硝酸鹽；在缺氧段，反硝化細菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮氣逸入到大氣中，從而達到脫氮的目的；在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級脂肪酸等易降解的有機物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過剩余污泥的排放，將磷除去。工藝特點：

(1)厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和種類微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能。

(2)在同時脫氧除磷去除有機物的工藝中，該工藝流程zui為簡單，總的水力停留時間也少于同類其他工藝。

(3)在厭氧—缺氧—好氧運行下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般小于100，不會發(fā)生污泥膨脹。

(4)污泥中磷含量高，一般為2.5 %以上。在好氧曝氣技術上，始終追求高效、低能耗的方法。目前，鼓風曝氣+橡膠膜片微孔曝氣器構成的曝氣系統(tǒng)是效率zui高的。因具有PLC控制手段，使曝氣設備按照工藝要求可靈活變換運行模式，極大地發(fā)揮生化系統(tǒng)的生物除C、N、P功能。此外，利用電機變頻變速技術，可以實現(xiàn)鼓風機智能化運行，使系統(tǒng)節(jié)能。

*，污水處理鼓風機運行噪音是嚴重的二次污染源。對于本項目，廠方將廠界噪聲標準定在II級，是為周圍的人居環(huán)境負責的精神體現(xiàn)。雖然設施以埋地式建造，可以減少地面上的噪聲，但卻不利于操作工、管理者的工作環(huán)境。當然，也有諸如水下或水上式渦輪曝氣機、射流曝氣方式，它們所產(chǎn)生的噪音小，但是效率較低。

本項目采用無噪聲鼓風+微孔擴散曝氣系統(tǒng)技術，實現(xiàn)了技術目的，而且更加節(jié)能，*可以滿足本項目噪聲控制要求。由于利用了潛水技術，則無需鼓風機房，非常適合于本工程。該系統(tǒng)采用PLC、變頻器，按照不同條件下所需要的特定運行模式，程序化自動控制曝氣系統(tǒng)運行時間、運行強度，使工程應用與科學原理真正吻合在一起，發(fā)揮出zui大的科學技術生產(chǎn)力。

為了防止生化除磷效果的不穩(wěn)定，本項目也考慮了后置除磷方法---微絮凝沉淀法，除磷劑加藥點設在好氧池末端，使藥劑與原水邊流動邊混合，在進入沉淀之前加入少量PAC混凝劑，使Al3+結合PO43-，生成難溶的鹽，在沉淀過程除去，確保出水磷達標。

沉淀池常按水流方向來區(qū)分為平流式、豎流式及輻流式等三種。由于本項目規(guī)模較小，因此在污泥沉淀方式上，我們選用了豎流式沉淀池。