90m³/d生活一體化污水處理設備

90m³/d生活一體化污水處理設備——設計依據、設計原則及設計范圍

設計依據 1）業主提供的有關資料； 2）《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002） 3）室外排放設計規范（GB50014-2006）； 4）環境噪聲標準（GB 3096-2008）； 5）低壓配電設計規范（GB50054-2011）； 6）給水排水工程和污水處理工程建設有關技術規范； 7）我公司所完成同類工程所取得的實際經驗和實際工程參數。

設計原則 1）嚴格執行國家現行的環保技術標準、規范，遵守國家和地方環保的有關法律、法規； 2）選用*、合理、可靠的處理工藝，在確保處理排放達標的前提下，做到操作簡單、管理方便、占地小、投資省、運行費用低； 3）本工程系環境工程，尤其要注意環境保護，避免和減少二次污染。要求改善勞動衛生條件，貫徹安全生產和清潔文明生產的方針； 4）為了提高污水處理站管理水平，設計采用的自動化程度較高，操作人員的勞動強度低； 5）合理選用優質配件，降低能耗，提高工作效益和使用壽命，降低成本； 6）在工藝設計時，有較大的靈活性，可調性，以適應水量、水質的周期變化。采用一套（1m3/h一體化埋地式）污水處理設施，以提高系統的靈活性和可變性； 7）采用污泥前置回流硝解工藝，以降低污泥產生量； 8）因地制宜，合理布局，有效地利用空間。

設計范圍 1）從污水處理格柵井開始到處理設備的排放口為止。 2）污水工程的工藝流程，工藝設備選型，工藝設備的結構布置，電氣控制等設計工作。 3）污水處理工程的鋼砼結構，設備的施工、安裝、調試等工作。 4）污水工程的動力配線，由業主將主電引止污水工程的配電控制箱，配電分配箱至各電器使用點將由我公司負責 。 5）不包括廢水的收集管網及廢水排出界區的外排水管網。

處理工藝

我國的污水處理發起步晚、發展快，養殖污水處理主要采取生化處理設備或生化處理工藝。污水生化處理主要有接觸氧化法、AB法、A/O法、氧 化溝、SBR、曝氣生物濾池、導流曝氣生物濾池等。

導流曝氣生物濾池是我國自主知識產權的污水處理新工藝，根據后續處理工藝的不同，它又分為：水解-導流曝氣生物濾池、厭氧-導流曝氣生物濾池、氣浮-導流曝氣生物濾池、快沉-導流曝氣生物濾池、超超聲波-導流曝氣生物濾池、微波-導流曝氣生物濾池、臭氧-導流曝氣生物濾池等。

導流曝氣生物濾池在舊污水處理工程升級改造、脫氮除磷、中水回用方面與其它工藝結合，發展出AB法-導流曝氣生物濾池；A／O法-導流曝氣生物濾池；A2／O法-導流曝氣生物濾池；氧化溝-導流曝氣生物濾池；SBR-導流曝氣生物濾池；生物接觸氧化-導流曝氣生物濾池等多種深度處理工藝。

導流曝氣生物濾池充分借鑒了曝氣生物濾池法、接觸氧化法、生物膜法、間隙曝氣法、人工快濾法、沉降分離法、硝化返硝化法、給水快濾法等八者設計手法，并結合二級或三級污水處理工藝而研制出來的污水處理新工藝、新技術。

導流曝氣生物濾池使污水在同一個處理池內，完成兩次曝氣，兩次沉淀、兩次過濾，解決其它污水處理需要四個池子才能完成的工藝流程，特別是在連續進水條件下，實現間隙曝氣，活性污泥回流，整個運行沒有閑置，其優點較處理其它方法較為突出，處理效果尤為顯著。2009年被列為“創新項目”；同年12月又被列為“國家鼓勵發展的環境保護技術”；2010年被列為“國家重點新產品”；12年又被列為十二五期間，國家加大投入在城鎮、村鎮、農村、工業、養殖、以及城市污水處理廠的升級改造、脫氮除磷、中水回用等領域中推薦使用、

水解酸化工藝機理
    水解酸化工藝是考慮到產甲烷菌與水解產酸菌生長速度不同，將厭氧處理控制在反應時間段短的厭氧處理第1 階段，即在大量水解細菌、產酸菌作用下將不溶性有機物水解為溶解性有機物，將難生物降解的大分子物質轉化為易生物降解的小分子物質的過程。水解酸化工藝作為各種生化處理的預處理，可改進廢水的可生化性，為廢水的有效處理創造良好的條件。厭氧生物降解的基本模式為水解階段，固體物質降解為溶解性的物質，大分子物質降解為小分子物質；產酸階段，碳水化合物降解為短鏈的揮發性酸，主要是醋酸、丁酸和丙酸；甲烷化階段是整個厭氧消化過程的控制階段。
厭氧生化處理過程：高分子有機物的厭氧降解過程可以被分為四個階段：水解階段、發酵(或酸化)階段、產乙酸階段和產甲烷階段。 
1、水解階段 
水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。  
2、發酵（或酸化）階段 
發酵可定義為有機物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程，在此過程中溶解性有機物被轉化為以揮發性脂肪酸為主的末端產物，因此這一過程也稱為酸化。  
3、產乙酸階段 
在產氫產乙酸菌的作用下，上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。 

4、甲烷階段 
這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。 
水解酸化分析 
高分子有機物因相對分子量巨大，不能透過細胞膜，因此不可能為細菌直接利用。它們在水解階段被細菌胞外酶分解為小分子。例如，纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，淀粉被*分解為麥芽糖和葡萄糖，蛋白質被蛋白質酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解于水并透過細胞膜為細菌所利用。水解過程通常較緩慢，多種因素如溫度、有機物的組成、水解產物的濃度等可能影響水解的速度與水解的程度。 
酸化階段，上述小分子的化合物在酸化菌的細胞內轉化為更為簡單的化合物并分泌到細胞外。發酵細菌絕大多數是嚴格厭氧菌，但通常有約1%的兼性厭氧菌存在于厭氧環境中，這些兼性厭氧菌能夠起到保護嚴格厭氧菌免受氧的損害與抑制。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等，產物的組成取決于厭氧降解的條件、底物種類和參與酸化的微生物種群。
水解是指有機物進入微生物細胞前、在胞外進行的生物化學反應。微生物通過釋放胞外自由酶或連接在細胞外壁上的固定酶來完成生物催化反應。 
酸化是一類典型的發酵過程，微生物的代謝產物主要是各種有機酸。 
從機理上講，水解和酸化是厭氧消化過程的兩個階段，但不同的工藝水解酸化的處理目的不同。水解酸化-好氧生物處理工藝中的水解目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機物轉變為溶解性有機物，特別是工業廢水，主要將其中難生物降解的有機物轉變為易生物降解的有機物，提高廢水的可生化性，以利于后續的好氧處理。考慮到后續好氧處理的能耗問題，水解主要用于低濃度難降解廢水的預處理。混合厭氧消化工藝中的水解酸化的目的是為混合厭氧消化過程的甲烷發酵提供底物。而兩項厭氧消化工藝中的產酸相是將混合厭氧消化中的產酸相和產甲烷相分開，以創造各自的環境。