建筑排水小型污水处理

1、浅析建筑排水小型污水处理近年来，随着城乡建设的发展，环境保护、污染治理、综合 利用日益被重视 并受到法律、法规控制。建筑排水污染治理涵盖了 工业与民用建筑 、居住小区排水治理，从生活排水至生产污水内容 广泛，虽然在规 模上与城市污水处理厂差距很大，但在排水水质上 比城市污水要更 为复杂。大多数建筑排水仍属于有机污染范畴。目 前处理工艺以生 化处理为主，日趋整体非标设备化、系列化，以便 于专业生产制造 ，更有利于设计选用、安装运行和达标排放。污水处理工 艺包括物理处理法，即利用筛选、浮选、沉淀等措 施除去污水中大 部分悬浮物质，但不能去除溶解的和胶体物质；化 学祛：即利用化 学药剂或电化学方法降

2、低污染物浓度，主要用于混 凝、中和、萃取 、消毒等。水中污染物构成复杂时，不能完全达标 排放，多用于预 处理和深度处理；生物化学法，即在人工控制的边 界条件下，利用 细菌呼吸作用实现对有机污染物的降解，较之化学 法有效率高和运 行费用低的特点。对于建筑排 水，由于水质多属于有机污染，因此建筑排水污水 处理，包括中水 处理，广泛采用以生化处理为核心的工艺流程和成套设备。建筑排 水处理量较小。一般水量多在100-1500m3/d，目前采用整体设备比 较多，尤其大量埋地式设备更在某些地区和企业广 泛采用。由于各 种因素影响，如生产厂家综合实力参差不齐、设计 人员专业水平限 制、选用者盲从生搬硬套、运

3、输和安装技术的限制、 经费投人不合理 等使一些处理设备或设施不能正常发挥应有作用，影响达标排放或 污水净化回用的目的。这些不应发生的事故和继续存在的隐患，应 引 起充分的重视，以减少资源和经济上的浪费。生化处理的 设计与实践实质上是用人工的方法，根据实践经验 和参数，合理创 造 环境条件和营养条件，充分适应和满足微生物通 过生命活动完成 有机物代谢的复杂过程。水中微生物的生化作用以 细菌为主。细菌 生命活动特性有四个方面： 1营养 需要：其生长繁 殖需要碳、氢、 氮、磷等成分和能量，所以要摄食有机污染物和无 机盐类； 2呼吸作用：细菌氧化各种有机物质，并从中获取能量。 氧化过程绝大部 分 为去

4、氢氧化，即把有机物中的氢脱去而放出适当 的能量。此时， 必须有相应的受氢体来接受脱出的氢，反应才能最 终完成。如果以 游离的氧分子 O2 作为受氢体，反应在有氧条件下才 能进行，这种反 应 称为有氧氧化；如果是以分子氧以外的化合物作 为受氢体，反应 在 缺氧或无氧的条件下进行，则称为无氧氧化；3.温度：大部分细菌生长适宜的温度在 20C40C之间，在限值内温度提高10C，生长速率可提高一倍；4.酸碱度：大多数细菌适宜于 pH 值范围在 6 8，而 pH 值 4 10 也能生存。微生物的这 些特性应在确定工艺流程和工程设计中给以充分保 证。在工程运行 中如出现不正常时，也应从这些特性方面去检查、

5、 补充和完善。细 菌靠胞外聚合物细纤维互相同织形成菌胶团，并进 一步絮换形成絮 体称为活性污泥，当菌胶团附着在填料表面形成密 度较大的粘膜， 称为生物膜，所以活性污泥与生物膜的基本形态仍 是菌胶团。鉴于 细菌的这些特性，不同水质的污水要求设计者应创造不同的边界条 件以适应细菌特性达到最佳有机物去除效率。工程上，选 择工艺流程和工艺设备时，首先应确认污水的水质。有些厂家样本在 提供参数时，一般只有 COD 或 BOD 参数值，然后根据设计处理量Q (m3/d)就可以把从住宅小区、矿山、石油化工、宾馆。工厂、学 校、饭店等行业生活污水和工业废水处理到一级或中水排放，给人 一种万能污水处理设备的假象

6、。其实，各种污水形成的 COD、 BOD、 SS 构成内容相去甚远，除以上参数外。设计者更重视的因素有污水的可生化性(BOD/COD)值，有害物质的浓度、 pH 值等，这些重要参数对选择处理工艺和反 应器的类型起着决定性作用。如回 避这些因素，只用流量或 BOD 来套用设备，将会带来很大隐患。在有些污水 处理工艺流程中出现过调节沉淀池，调节酸化池等 综合功能的地型 。设计者出于小型化、一池多用的良好愿望，创造 了这些池型。但 是每一个工艺模块都是在特定的前提下，才能充分 发挥功效。调节 池的功能在于调节水量和均匀水质。因此，调节池 的液面水位是波 动很大的，水深也是不断变化的，也就是说沉降时

7、间是不断变化的 。为了均匀水质，作为调节池设计时希望把不同时 刻的进水互相碰 头混参，因此池内的流态最好是完全混合型流态。 因此可以认为调 节池的功能和流态与静置沉淀理论相驳。酸化理论 是利用调正合适 的水力停留时间及水的上向流速使厌氧甲烷菌难以 繁殖，使反应控 制在水解酸化阶段，进行水解产酸菌迅速分解有机 物的过程。酸化 工艺要求上流式流态从下向上穿透污泥层完成对有机物的网捕、吸 附、生物絮凝、生物降解、澄清污水等综合反应。这个过程需要配 水均匀；上向流态；衡定的反应时间等等，显然水 位波动很大的调 节池与之不易相容。所以，如果保证各处理工艺真 正发挥原有功能 ，采用诸如调节沉淀池、调节酸化

8、池要在内部结构 上大作文章，否 则应脱开分建为好。在氧化池的 设计中，很多人很看重水力停留时间（ HRT ），并把 这一因素作为工 艺计算比选的重要标尺。在实际设计中，一般氧化 池控制性参数应 为有机物负荷（污泥负荷或容积负荷）和去除效率， 前者反映出氧化 工艺的数量值，即每公斤活性污泥每天去除 BOD 5的数量值（kg）或每立方米曝气池容积每天去除BOD5的数量值（kg）, 后者反映氧化池对有机物去除的程度和出水质量。只要控制 了氧化池降解有 机物的数量和质量，氧化池的选型就确定了。同样， 不同工艺的比选 也应主要用有机物去除的数量和质量两个参数来衡 量。对于小型污 水处理受场地、空间等限制

9、，多选用负荷较高的生 物膜法工艺，以 接触氧化法为多。该工艺的生物膜为大量丝状菌交 织而成，成立体 状在池中均怖，试验表明其氧化能力比活性活泥法 高 181 倍。设 计时应保证填料下怖气，促使生物膜表面代谢物质 浓度变化快，浓 度梯度大，加快了传质速度。氧的吸收率一般与水 深成正比，即氧 吸收率随水深而提高。一般曝气池水深应在 3.5m 以 上较为合理。目 前市售设备，由于运输限制，水深均在 27m 以下 ， 对去除负荷和空 气氧的利用有负面影响，采用时应进行计算复核才关于活性污 泥法工艺，目前有多种方式，如普通活性污泥法、SBR法（间歇周期活性污泥法）、CASS（周期循环活性污泥法）、完 全

10、混合加速曝气 法、延时曝气曝气法等等，这些方法的活性污泥负 荷均在0.150.5KgBOD5/Kg污泥 d,曝气方法有鼓风暖气和机 械曝气。由于负 荷较低，占地面积较大，选用时应充份考虑环境条 件是否适用。生 物膜法有塔滤、生物转盘、接触氧化法等。前两种 方法一般自然通 风充氧,冬季时大量冷空气卷吸入水中会降低污水 温度、影响去除 效果,多数用于有取暖的房间内。由于供氧有限, 污泥负荷也较低 , 占地面积增大,一次投资很高。接触氧化法属于淹没式生物滤池。人工鼓风曝气鼓风机出风温度60C,对水有加温作用,因此受 室外气温影响较小,因而负荷较高 ,（对于生活污水容积负荷可达7Kg BOD5 d,

11、工业污水可达 23KgBO 5/m3 d）适用于小型污水处理工艺。采用时应注意工艺流态D和伟气方法。有 些设计者在推流式曝气池中加填料,这只是对活性 活泥法的一种工 艺补充与标准接触氧化法在负荷和出水质量上是有 本质区别的。污水最终达 标排放,污水的澄清处理是关键。经验表明,出水中含有大量细小 悬浮物, 1 克悬浮物相当于 024 克左右的 COD, 对出水达标影响 甚大。对于小型污水处理,一般澄清处理均采用沉 淀过滤。沉 淀装置受场地限制,多数采用竖流式沉淀池,也有 采用斜管（板） 沉淀池。过滤装置采用砂滤较多,也有采用聚苯乙 烯球、涤纶纤维 球等快速过滤装置。由于生化出水中仍含有机污染 物

12、及溶解氧，因 此出水采用斜管（板）沉淀时，在夏天易在管（板） 表面形成生物膜 ，影响沉淀效果，严重时出现管（板）堵塞，厌氧 污泥团上浮，出 水水质变坏。因此，对于小型污水处理不提倡二次 沉淀采用斜管（ 板）沉淀池。过滤工艺目 前多出现砂层表面产生板结或滤层堵塞，使实际反冲洗强度和时间 远远大于设计参数。这同样是由于氧化池出水中的残存的微生物、 可降解的有机物质和溶解氧综合生化反应所致。由于一般设计流程 均采用滤后消毒，使上述生化反应在沉淀过滤中继续进行。为使澄 清工艺正常运行，建议来用滤前消毒工艺。青岛啤酒废水生化处理 后中水处理工艺采用滤前消毒杀菌已运行 15 年，未发生过滤装置堵 塞问题。

13、当采用活性炭过滤时，建议炭层增加微量曝气形成生物炭 工艺，曝气强度为水量的 5左右，可以延长活性炭的再生周期。小型污水处 理除中水处理可回用外，基本上不产生经济效益，既使中水处理由 于目前自来水价定位不合理，也使之经济效益较差而得不到推广。 为了使之存在具有较强的生命力，除了强制性的法律法规外，设计 遵循简单适用、运行可靠、达标稳定、节约能耗、投资经济的原则 是极为重要的。设计中应根据不同排水水质、水量和环境条件从工 艺流程设备选型到技经分析进行多方案比选，避免生搬硬套，使建 筑排水小型污水处理在不断完善、不断求新中更加健康地发展。浅析氧化沟污泥膨胀的控制方法一、概述氧化沟工艺的污 水处理厂具

14、有管理方便，流程简单，处理水质良 好及工艺稳定可 靠等优点，因此近几年来得到迅速发展，被越来越 多的城市和地区 所采用。但是与其他活性污泥法工艺类似，也同样 存在一直困扰人 们的最大难题 -污泥膨胀现象。本文根据郎郭市东 污水处理厂污泥 膨胀现象的发生和解决的实际过程，总结了采用加 药控制和工艺调 整控制两种方法的经验，以供氧化沟有类似问题的 其他污水处理厂 参考。二、污泥膨胀的原因分析污泥膨胀存在原 因很多，至少与近 30 种不同的丝状菌和一系列 的环境与操作因素（温度、PH值、营养物、负荷、DO、泥龄等）有 关，所以因根据 实际情况，找出污泥膨胀主要原因，有针对性地改 变环境条件，才 能有

15、效控制污泥膨胀。98 年 8 月，那郭污水厂发生了较为严重的氧化沟污泥膨胀现象， 沟中活性污泥 SVI 值由 60 猛增至 280 ，镜检发现丝状菌大量繁殖 （主要为诺卡式菌 ），氧化沟表面上有大量多脂状褐色泡沫，污泥絮 体非常松散。通过对膨胀前的 进水水量、水质、污泥负荷、PH值、泥龄、溶 解氧、污泥浓度等运行数据进行分析(见表1)，认为由于雨季进水量 增大，在一周的时间内氧化沟污泥负荷持续为O.lkgBOD/KgMLSS.d 左右(设计值为 0.m5kgBOD/kgMLSS-d)是导 致污泥膨胀的主 要原因。三、污泥膨胀的控制根据目前氧化沟 污泥膨胀的现状，采用了临时控制措施和工艺运 行调

16、整控制措施两种方案，具体实施如下：1、投加絮凝剂-Ca(OH) 2法由于污泥过度膨 胀，沉淀区污泥易随出水流失，因此必须采取临 时控制措施。临时措施包括杀菌和助沉法，在二级出水设有加知肖 毒装置的处理厂，可利用现成的消毒设备投氯来抑制丝状菌过度繁 殖，从而控制污 泥膨胀。但对于无消毒设备的污水厂，如再投资设 备并不现实；另一方面由于加氯可无选择性地杀死各种微生物，投氯过程要求非常严格，稍有不慎就会严重破坏微生物生存环镜和影响 出水水质：单独采用絮凝剂则费用很高。因此 郎郭污水厂决定采用投 加本厂生产的高分子絮凝剂聚丙烯酷胶和价格低廉的 Ca(OH)2相结 合控制氧化沟的污泥膨胀，并进行试验和分

17、析。表1进水量BODMlvsDO泥污泥负荷SIV项目ni7d(进smg/龄kgBOD/KgMLS：3mg/月份单沟mg/lg/ilddl98.7.10310001303.42.1250.0597598.7.20330001243.21.8270.0636898.7.26420001313.31.5240.08311898.8.3440001533.21.3260.105280（1）试验装置与方法试验装置采用1000m1量筒作为曝气反应器，曝气装置为双速（高速和低速）气泵，反应周期为曝气3小时，沉淀1小时后将上清液湾 出，充水后进入 下一个周期，并同时对SV30出水水质、镜检等进行 观察。试验在

18、进水水质、运行模式、运行周期等外界条件上尽量模仿实际生产，以便 在生产中应用，由于条件所限，试验时将实际生产的连续进水排水 改为周期性进水与排水，曝气方式由转刷表面曝气改为曝气头深度 曝气，试验期间不排泥。上清液由1000ml烧杯贮存，用采样瓶从分配井 取进水按周期 给曝气反应器充 水，曝气装置为双速（高速和低速）气泵。曝气结束后，应先将曝气 头取出，以防影响沉淀后浑水，曝气周期与实际生 产一致，为反应 弛，沉淀1h后将上清液海出，充水后进入下一个周 期，并同时对SV30出水水质、镜检 等进行观察。试验过程为向盛有水样的曝气反应器内分别技加不同量的絮凝剂(阳离子聚丙烯酷胶)和Ca(0H)2，考

19、虑到Ca(0H)2对各种微生物 的影响，应先加絮凝剂，后加石灰。并同时做空白照。(2)试验结果表2列出了加不同量絮凝剂 和Ca(OH)2后相应每个水样的活性污泥指标的变化 及处理水质情况。表2序号SV(%)投加量诜度投分投次St10f0/2.M0,426143l.Ofenl1309247.0ml0/ 905Ng623 _7861 -Oml0J519071 .Omi2 g0.223飞：注：I上述数据为观察数周期后的稳定值II所计算SVI值忽略新增污泥；III原水样SV为98%，SW 值为213(3)、讨论与结果a、从上表1号空白样和原水样相比，在没有采取任何措施的情况下， 污泥膨胀程度不 仅没有

20、继续恶化，而且污泥指数 (SVI) 值还 略有些降 低， 这可能与试 验采用了类似 SBR 工艺 (间歇进水、间 歇排水)有关，该样品通过镜检 观察，丝状菌与其它微生物总体变化不大，菌胶团 仍然较少且小而 分散。b、4 号、 5 号样未加 Ca(OH)2 ，只用絮凝剂来控制污泥膨胀，但絮 凝剂用量相对较 少，在试验过程中观察到，在进行曝气反应的第一个周期，污泥沉 降比(SV3 )降低较多，从而污泥指数(SVI)值也大幅0度降低，但经 2-4 个周期(时间长短与絮 凝剂用量有关 )后，污泥沉降 比 (SV 到 )又逐渐上升而恢复到接近原水样状态，SW 值也相应 升高，并且数周期稳定 后的4号和5

21、号水样的SV30到与SVI值基本相当， 与絮凝剂用量大 小基本无关，这是由于随着曝气与搅拌及微生物等 作用，加入水样 中的高分子絮凝剂分子链断裂而逐渐失去作用，包括丝状菌在内的 微生物又恢复到接近初始状态，这可通过镜检观察 到，因此 SVI 值仍相对较高，这说明只加一定量的絮凝剂，只能起 到暂缓污泥膨胀 作用，并不能从根本上解决污泥膨胀问题。c、7 号水样采取的控制措施是投加絮凝剂与 Ca(OHh 相结合的办法， 一次性加入 2.0% 。的阳离子聚丙烯酷胶 1ml 与 0.15gCa(OH)2 ，进 行 曝气反应，一 个周期后，由于一次性 Ca(OH)2 用量太大，沉淀后 上清液浑浊，由 于微生物生存环境严重破坏，因此通过镜检观察到 丝状菌及其它微 生物几乎灭绝，并且活性污泥结构也破坏严重，菌胶团极分散而细 碎，该样品作废d、由于上述7号水样原因，3号、6号、8号水样分别米取了将Ca(OH)2 在不同运行周期分次加入的方法，取得了较好的效果，污 泥沉降比(sv3o及污泥指数(SVI)都有大幅度降低，污泥膨胀得到了有效控制。这是由 于一方面加入的絮凝剂改善了污泥结构，另一方面 由于所加入的 Ca(OH)2 不仅可增加活性污泥絮体比重，改善沉降性 能，而且由于所 加Ca(OHb可调节环境的PH值，从而改善微生