小城镇及农村污水处理工程建设与技术应用

时间：2008-06-16 来源：武汉新天达美环境科技有限公司 作者：胡细全 陈美杉 陈俊 汤舜旸 杨早

资料来源：武汉新天达美环境科技有限公司

摘　　要：本文所讨论的“STCC污水处理及深度净化技术”是一种新型的多种介质填料的曝气生物滤池，但有别于通常的曝气生物滤池技术，采用木炭等天然材料和废弃材料，加工制成填料组成填料床，处理城镇污水后的出水优于国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）的一级A标准，可以达到国家《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）的Ⅳ类标准。其中氮磷的去除率分别可达到65%和90%以上。

Abstract：

关 键 字：STCC污水处理及深度净化技术;脱氮;除磷;填料;深度处理STCC污水处理及深度净化技术;脱氮;除磷;填料;深度处理

2、核心材料的净化分解能力不会饱和、不须更换。

本技术开发的净化材料都是以生物载体的形式置于处理池中，旨在营造各类微生物群的良好生存环境和栖息地，不参与净化过程，也不吸附有机物，因此不会有饱和的风险，不须更换。

3、整套装置产生的污泥量很少（不用刮泥机、吸泥机、滗水器等操作复杂的大型耗电设备），同时配备了完善的反冲洗管路系统和污泥提取系统，维护管理方便，每月只需反冲和清理污泥一次，不会产生堵塞现象。

    穿孔曝气管结构简单，加工容易，但存在曝气不均匀和堵塞等问题。本技术通过合理布管，提高曝气的均匀性，曝气量按0.1/m2计算，只有通常接触氧化技术曝气量的1/5，只有通常活性污泥法曝气量的1/10。同时，通过曝气管的结构改进，有效防止了曝气管堵塞问题。而且精心布设了返冲洗管路，制定了完善的操作规程，保证整个系统正常运行不堵塞。

4、生物氧化池内微生物浓度高，容积负荷大，加上微生物生长的附着载体——专利型净化材料，对增殖缓慢的微生物如“硝化菌”十分有利，因此无污泥膨胀问题。

5、自然流动式运行，没有反复提升或回流设备，大大降低了能耗，运行成本低廉。

6、全自动电脑中心控制系统，“无人值守式”运行，操作简便，普通水电工一周培训即可胜任。

7、占地面积小，结构紧凑，便于屏蔽或埋入地下，完全改善了常规城镇污水处理厂的观瞻。

武汉东湖宾馆百花湖活水净化设施

    日处理1250吨，出水标准为国家《地表水环境质量标准》IV类

8、结构形式灵活，既可采用钢砼结构，也可采用“一体化”结构装置，可集中可分散处理，节约大量收集管网建设费用，因此综合建设费用低。

                           度假村生活污水处理装置

日处理61吨，出水标准为国家《地表水环境质量标准》IV类

9、运行稳定，抗冲击负荷能力强，可适应水质波动变化，处理效率高，可就地资源化中水回用，节约优质水资源。

    监测数据表明，进水总氮浓度最高35.7mg/L，最低21.8mg/L。出水浓度最高7.7mg/L，最低1.35mg/L，平均去除率达65%以上。

    监测数据表明，进水总磷浓度最高3.12mg/L，最低1.38mg/L。出水最高0.19 mg/L，最低0.07 mg/L，已经达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中III类标准（总磷0.2 mg/L），平均去除率达到90%以上。

核心净化材料：

1、不饱和炭

填料作为曝气生物滤池（BAF）的核心组成部分，影响着曝气生物滤池技术的发展。国际上BAF技术在发展过程中依次出现过三种不同形式，采用的填料也各不相同。第一种采用的是“石英砂粒”，第二种采用的是“轻质陶粒”，第三种则采用密度比水小的人工合成高分子材料“聚苯乙烯球型颗粒”。石英砂粒因为密度大，比表面积和孔隙率小，污水流动时阻力大，生物量少，所以滤池负荷不高，水头损失大。而轻质陶粒和聚苯乙烯球型颗粒作填料时，密度小、比表面积和孔隙率较大，生物量也较大，所以滤池负荷较大，水头损失也较小。国外的运行实践也表明，后两种形式的BAF明显优于前一种形式的BAF。

但是，陶粒填料和聚苯乙烯球型填料也存在着严重不足。陶粒填料有易结釉堵塞和易破碎的弊端，聚苯乙烯球型填料与微生物之间相容性较差，存在易脱落的弊端。因此，开发以天然材料为主要成分的新型高效填料，是我公司主要的研究方向。

我们将天然材料木炭高科技物理改性后，再进行多氨基葡萄糖等高分子材料浸透，加工制成“不饱和炭”填料。不饱和炭不仅有很好的硬度，不易破碎，且与微生物有良好的相容性。电子显微镜研究确认（见图2），多氨基葡萄糖可在木炭表面形成薄膜，这个表面光滑的膜有利于微生物进入木炭的毛细孔，形成优势菌群，大大提高净化污水的能力。不饱和炭粒径10mm左右，比表面积100m²/g，总孔体积0.281ml/g。由于这种填料的大比表面积，给生物栖息提供了巨大空间，使大量的微生物得以附着，可以维持很高的生物量。另一方面，由于这种填料的高孔隙率和生物膜的立体结构，使污水较方便地进入填料孔隙内部进行代谢作用并净化污水，同时也使得正常脱落的生物膜较为容易地从填料中随水溢出，大大减少了填料堵塞的可能，提高了使用寿命。不饱和炭与木炭的电子显微镜照片对比见下图。

木    炭                                        不饱和炭

大小不一的微细孔隙及微生物繁殖情况                均衡分布的孔隙及微生物繁殖情况

2、脱氮材料

废水生物处理中的氮的转化过程包括氨化、同化、硝化和反硝化 。新鲜的生活污水中氮含量的60%是有机氮、40%是无机氮。一般情况下，生活污水中的亚硝酸盐和硝酸盐含量很低，不超过含氮总量的1%。氨化作用是指废水中以蛋白质和氨基酸为主要形式存在的有机氮在微生物的水解酶和脱氨基酶的作用下转化为氨氮的过程。同化作用是指废水中的一部分氨（氨氮或有机氨）被微生物利用，合成细胞组织成分的过程（按细胞干重计算，微生物细胞中氮的含量约为12.5％）。硝化作用是指氨氮在有氧存在的条件下被自养细菌氧化为亚硝酸盐并进一步被氧化为硝酸盐的生化过程。反硝化作用是硝酸根在缺氧（或厌氧）的条件下被异养菌利用为电子受体，通过生物作用转化成氮气从水中逸出的还原过程。

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