一種污水處理裝置及處理方法

楊倩 孫浩 陳煒錚 董嘉偉 諶王璇 徐雨琛

摘要：其中采用封閉式污水處理方式，能夠有效緩解二次污染，緩解污水處理過程主的污染問題。關鍵指標在于針對實際情況選擇合適的菌種，構建合理的生態系統。達到材料利用的最大化和最合理化。當污水經過過濾和緩沖后，進入預處理池處理后，分別經過厭氧池和好氧池二次處理，在生物膜多級處理下完成污水處理，經過紫外線消毒后，達到排放標準后進行排放。關鍵指標在于針對實際情況選擇合適的菌種，構建合理的生態系統。達到材料利用的最大化和最合理化。本方法通過在載體材料上構建有關污水的生物膜生態系統，達到精準高效的處理有機污水，主要用于在脫貧攻堅中產生的農村生活污水問題和養殖企業污水處理問題，改善農村生態環境。

關鍵詞：污水處理、生物膜、生態系統

0、引言

本設備利用生物膜污水處理法處理有機污水[1，2]，主要適用于處理中小型養殖企業污水或者與之相類似的一般生活污水。如：飯店、中小型養豬場、學校、住宅區、等有機污水處理。

面對在農村及城市發展過程中存在的生活污水以及發展養殖企業的有機污水[3]根據生物膜污水處理法，改進市面上的污水處理裝置，使得能夠更加有效的解決污水污染問題。

1.發展現狀

微生物能附著在固體介質表面，且微生物對水質變化適用性強，相較于傳統的污水處理法處理效率更高，環保性更強。降解產物污泥量少[4]。研究表明，生物膜法可顯著去除氨氮（去除率達80%）和CODcr。且隨著C/N的增加，系統NH4+-N的去除率也在顯著提高[5，6]。我國對 SBR 污水處理工藝[7]進行研究和應用已有很長的歷史;哈爾濱建筑大學的王福珍等對曝氣時間的最優分配及污泥膨脹問題 和SBR 法供氣的最優控制進行了相關研究，認為 SBR 可以在反應階段實施非均勻曝氣，以及在低負荷和沉淀及閑置時間過長時 SBR 也會發生污泥膨脹[8];并且在同濟大學顧國維教授的帶領下，其課題組開發了新型 MSBR 污水脫氮除磷工藝，并將其應用于工程實踐中[9]。

2.設計方案

2.1處理工藝

該設備主要處理工藝是采用目前較為成熟的生物膜法污水處理設備，對污水處理中的各項指標較為成熟。其工藝流程示意圖如下：

該設備膜生物反應池為豎流式沉淀池，沉淀上升流速為0.25—0.75毫米/秒，接觸氧化填料采用立體分層介孔有機填料，填料比表面積500m2/m3，供氧量按照 BOD5， NH3-N精確計算曝氣時間為5.5—8.5小時。

缺氧池停留時間約2.5-3.5小時，經過缺氧處理后的污水再經接觸氧化，混合液沿管道回流至缺氧池，回流比例根據具體情況調試確定（回流比約為160%），污水于沉淀池停留時間應在2小時以上，生物膜反應池污泥由泵氣提至污泥池好氧消化，下層渾濁液回流至調節池重新處理，上清液經紫外線消毒儀消毒處理進入貯水池，檢測合格后方能排放或利用，否則回流至調節池重新處理。污泥貯存污泥池由環衛部門定期清理，也可以自行清理用于配合沼氣池進行沼氣制作[10]。

2.2生物膜的培養

此次生物膜的培養流程為：

1.實驗污水按額定流量不斷進入設備內[11];

2.當污水完全進入設備后，啟動風機、排污泵、電磁閥，風機的充氧量減至實際充氧量的50%左右;

3.每天觀察生物膜處理池內填料情況，如填料上表層長出橙黃色或橙黑色的一層粘狀物，即表明此生物膜培養成功，這個過程一般需要一到兩周完成，具體根據當地氣候，溫度情況會有變化;

4.氣溫一般控制在15—25℃最為適宜;

5.如原污水濃度太低，培養生物膜時間太長，必要時要加一點營養，主要以有機肥或其他有機污染物為主;

6.PH值一定要保證在中性值附近（可稍偏堿性），原污水要保證達到可生化狀態;

7.開始調試時，污水少量進入污水處理系統，待生物膜培養好后，污水可按正常流量不斷進入污水處理系統，即調試正常，開始。

8.根據實際情況需要定期更換處理生物膜，以保證污水處理效果，可以根據逐步更新生物膜填料，整體周期一般為三到五年。

2.3五項指標的去除率比較

生物接觸氧化池在填料水力負荷為1.02m3/（m3·h）時，五項指標的平均去除率分別約為：氨氮93%～98%，亞硝酸鹽氮75%～91%，CODMn30%～50%，BOD582%～91%，濁度62%。

當填料水力負荷增至1.22m3/（m3·h）時，去除率顯著降低;隨著負荷的繼續增大，去除率相應減弱。因此，生物膜污水處理池的填料水力負荷以采用1.02m3/（m3·h）為宜。

3結論及前景

3.1結論

針對于生物膜污水處理法中存在的弊端，由生物膜載體材料例如聚丙烯纖維，決定了我們需要定期的更換生物膜，保持污水處理的效果。

建立一個小型生態系統。增強生物膜的活性，增加其自我調節能力。

生物接觸氧化池的填料水力負荷以采用接近1.02m3/（m3·h）為宜。

3.2預計應用前景

在市政污水處理[12]中，應用生物膜法有其實際的意義，而且就生物膜法的發展情況而言，其在我國的市政污水處理中，應用前景依然較為廣闊。在未來，其會與活性污泥法并駕齊驅，成為市政污水處理的主要工藝之一。

對于農村污水治理[13]，在脫貧攻堅中的產生的污水問題，以及鄉村建設中大部分百姓缺少對污水處理的概念，但是隨著近幾年國家的大力支持與宣傳，農村人民增強了污染處理意識，因此，本設備也可以借助大小靈活的特點，擴展農村市場。

參考文獻

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[13]張滿枝，汪滿，趙泉.農村生活污水治理技術應用分析[J].產業科技創新，2020，2（29）：67-68.

2021年華北電力大學科技學院創新創業計劃項目成果（一種污水處理裝置及處理方法項目，項目號2021NC00010）