分散式污水收集及处理技术

1、南通富海分散式污水处理工艺1、处理工艺的选择生活污水处理的流程一般遵循先易后难、先简后繁的规律，即首先采用物理方法去除呈悬浮状态的固体污染物质，然后再使用生物、化学或生态方法依次去除悬浮固体、胶体物质及溶解性物质。生活污水处理按阶段划分，可分为第一阶段、第二阶段和第三阶段处理。第一阶段处理：主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质（SS）。物理处理法大部分只能完成第一阶段处理要求。经过第一阶段处理的污水，BOD一般可去除30%左右，但达不到排放标准。第一阶段处理一般为第二阶段处理的预处理。第二阶段处理：主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（以BOD、COD等的去除为衡量指标），去除率可达

2、90%以上，使有机污染物基本上达到二级或一级排放标准。常用方法有厌氧生物滤池、好氧生物处理法等。第三阶段处理：进一步处理难降解的有机物及氮、磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有强化生物处理或生态处理，经过第三阶段处理的污水基本上能够完全达到一级或景观水的排放标准。（1）预处理处理技术预处理单元：化粪池、格栅井、隔油池、进水检查采样井。具体如下：1）住户厕所污水必需经无渗漏的标准化粪池处理后才能进入管网；2）原则上要求用户污水进入收集管前应建有格栅井与隔油池，农家乐及所有餐饮污水必需建有格栅、沉砂、隔油系统。3）所有污水处理系统在污水进入前，应建有污水采样检查井与格栅井和沉砂设施

3、，考虑到管理与投资，可以设计成一体化设施。图 1-1 化粪池示意图（2）生化处理技术结合对小区生活污水处理工程经验和总结，小区生活污水处理技术基本上形成了厌氧生物处理技术、好氧生物处理技术、人工湿地处理技术等技术，并在此基础上进行组合。1）厌氧生物处理技术在无氧的条件下，污水通过长有厌氧微生物的载体介质，通过厌氧微生物的作用将污水中大分子有机物分解为小分子有机物，有效降低后续处理单元的有机污染负荷，有利于提高污染物的去除效果。其优点在于厌氧生物处理将污水处理与合理利用有机结合，实现了污水的资源化。污水中的大部分有机物经厌氧发酵，达到净化目的。厌氧生物处理后的污水可用作浇灌用水。通过厌氧发酵过的

4、粪便，其中的碳、磷、钾等营养成分没有流失，且转化为可直接利用的活性态养分农田施用沼肥，可代替部分化肥。厌氧处理工艺简单，成本低（一户约需费用一千元左右），运行费用基本为零，适合于有一般的小区家庭采用。缺点为污水停留时间长，除氮除磷效果差，出水水质差，一般需进行后续处理单元进一步处理后排放。2）好氧生物处理技术在有氧气存在的条件下，通过好氧/兼氧微生物生长繁殖时对污水中的有机物质进行降解处理的技术。好氧生物处理适应于COD浓度较高的污水（如粪便污水）。当进水COD浓度高于1000mg/L以上时，COD的去除率一般在50%80%。用于小区污水处理的主要充氧方式一般采取耗能较低的充氧曝气、射流曝气和

5、太阳能曝气等。其优点在于底物和传质速度较快，净化效率高；不需要专门培养菌种，可以间歇运行；操作简单、运行方便、易于维护管理，不会产生污泥膨胀现象。缺点在于如无地形等优势，曝气需要一定动力，增加运行成本。3）人工湿地处理技术人工湿地，是一种生态处理技术，为了处理生活污水而人为地在有一定长宽比和底面坡度的洼地上用土壤和填料（如砾石等）混合组成填料床，使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动，并在床体表面种植具有性能好，成活率高，抗水性强，生长周期长，美观及具有经济价值的水生植物（如芦苇，蒲草等），形成一个独特的动植物生态体系。人工湿地去除的污染物范围广泛，包括N 、P 、SS 、有机物、微量元

6、素、病原体等。有关研究结果表明，在进水浓度较低的条件下，人工湿地对BOD5的去除率可达8595，CODcr去除率可达80以上，处理出水中BOD5的浓度在10mg/l左右，SS小于20mg/l。生活污水中大部分有机物作为微生物的有机养分，最终被转化为微生物体、CO2和H2O。其优点是：（1）运行管理简单，维护工作量小，除进出水可能需要动力提升外，基本无动力消耗。本工程采用自流式，无需动力提升；（2）对污水中的污染物都有很好的去处效果，尤其对氮磷处理效果要好于其他同类工艺。小区污水处理中采用较多的为潜流式人工湿地，如图1-2。使用最多的水生植物主要有香蒲、芦苇和灯心草等，如图1-3。图1-2 潜流

7、人工湿地示意图图1-3 人工湿地可供选择的植株种类及其效果图缺点：人工湿地的缺陷在于对进水的要求比较高，必须有前处理先去除生活污水中大颗粒杂质，避免引起湿地滤料的堵塞，而且冬季系统的处理效率会出现下降，在冰封期间，可能出现运行不正常的情况。2、整体工艺路线针对小区地区居住分散、交通不便、管理人员缺乏的特点，并结合小区实际情况，我们从“因地制宜、生态生物、综合利用、系统集成”的处理理念出发，选择工艺处理效果有保证、运行维护简便的分散型污水处理系统，是具有最佳综合效益的选择。在这几年的工程实践中，我公司根据本项目实际情况，我们建议采用“一体化设备处理+浅层人工湿地”整体处理工艺，节省占地，施工快，

8、剩余污泥产量较少，可以通过污泥井由市政吸粪车定时吸泥。3、工艺介绍根据一般小区生活污水水质情况，我们从“因地制宜、生态生物、综合利用、系统集成”的处理理念出发，出水效果好、高氮磷去除要求、在具有明显的冬冷夏热气候特征及满足生活杂用水回用要求等条件下，采用一体化设备处理+浅层人工湿地组合处理方式，确保达到较高的去除效果，形成具有显著优势的生活污水处理技术途径。（1）技术一体化生化设备通过将复合生物带、曝气管、高效复合菌三项先进技术进行有机给合，形成了独特的JIC复合生物带接触氧化污水处理工艺，该技术现已广泛应用于生活污水处理，极大地改善我国污水处理投资大、运行费用高的状况，取得了良好的经济效益和

9、社会效益。公司成功研制生产降氨氮、降亚硝基氮、降磷、抑藻、分解有机物、治理垃圾等系列产品。1）接触氧化膜填料-JIC复合生物带图3-1 JIC生物带产品照片JIC生物带材料特点： 稳定性好，使用寿命长。生物带是由惰性高分子材料制成，在水中极为稳定，使用寿命10年以上。它具有：生物稳定性，化学稳定性，和热力学稳定性。表面积巨大。生物带是由头发丝1/20直径的纤维丝无纺编织而成，厚度达到3mm，比表面积达到50000m2/m3。既能附着大量微生物，又能和水充分接触。比重轻。在水中成漂浮状态，吸水后比重为0.912，两端固定后，既不会发生微生物菌粘结，也非常方便冲洗，将过多的微生物菌膜快速卸下。组成

10、生物带的每根纤维丝表面都有特殊有机涂层。该有机涂层，有利于微生物固定和生长，挂膜速度加快，不同的微生物生长在生物带上，形成具有硝化、反硝化，除COD、聚磷等不同的处理效果； 表面吸附性强。生物带具有三层结构，外表面层可以吸附好氧菌，以去除水体中容易分解的小分子有机物和硝化氧化氨氮，中间层较致密，溶解氧不容易进去，形成局部缺氧状态，该部位生长厌氧菌和兼氧菌，主要以分解大分子有机物和反硝化为主。2）高效复合微生物经过筛选复壮的微生物菌群，特别添加低温硝化菌和耐有机物硝化菌，能够在低温情况下和在有机物浓度较高时进行硝化反应，有效的对污水中氨氮进行去除。同时添加了耐氧反硝化菌，在有一定溶解氧的情况下，

11、也能很好的发挥反硝化作用，将水中的硝酸盐氮分解成氮气和氧气，去除总氮。菌群中还添加有大量的聚磷菌，能够吸附固定在生物带外表面，在曝气情况下，将污水中的总磷吸收，转变为ATP，作为能量存储于细胞体内，当排泥时或排炭时，随着污泥炭泥一起将总磷从系统中移走。 图3-2 微生物固定于生物带上示意图3）微孔曝气管微生物分解有机物需要大量的溶解氧，该曝气管采用EPDM材质，具有很好的耐酸耐碱性能，并且不易拉伸开裂，使用寿命长，采用激光打孔，气泡直径约为1-3微米，具有很好的氧利用率。图3-3 微孔曝气管曝气照片（2）一体化设备介绍采用碳钢一体化污水处理设备，优点明显，技术成熟。此工艺能很好的处理有机物质，

12、对于去除SS、N、P也有很好的效果，具有以下特点： 污染物的去除效率高、出水水质好、可直接回用一体化生物反应器内较大的气水循环流让污水能完全混合均匀，使活性污泥高度分散，大大提高了活性污泥的比表面积，与底物亲和能力强，是提高污染物的去除率的一个重要原因，这也是普通活性污泥法形成的较大菌胶团所难以比拟的。另外加上高过滤精度单元，使出水清澈透明，完全能满足回用水标准，可直接回用。 水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）完全分离一体化生物反应器利用分离组件模块将生化反应池中的活性污泥完全截留在生化反应池中，从而实现了HRT 和SRT 的完全分离，使系统的运行控制更加灵活稳定。 生物浓度高、容

13、积负荷大、占地省一体化生物反应器内部设置科利尔高新生物科技技术开发的复合微生物带，污泥浓度高，生化反应池中的生物浓度 能达到常规活性污泥法的 2-3 倍，所以容积负荷大，占地省。 污泥龄长、剩余污泥量少由于污泥龄长，生化反应池中的微生物多处于内源衰减期，生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用，从而显著减少剩余污泥产量，大大节省了剩 余污泥处理费用。 脱氮效果好一体化生物反应器利用生化反应池中的污泥完全截留在生化反应池中，有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖，大大提高了系统的脱氮效果。 脱磷效果好通过定期排泥，来实现生物除磷的效果。 抗负荷冲击能力强一体化生物反应器设置科利尔高新生物科技技

14、术开发的复合微生物带，将污泥完全截留在生化反应池中，在系统运行过程中活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变化，并达到一种动态平衡，大大提高了系统的抗负荷冲击能力，出水水质 稳定。 系统易实现自动控制，操作管理方便（3）浅层人工湿地浅层人工湿地是一个综合的生态系统。污水与污泥在沿一定方向流动的过程中人为地在有一定长宽比和底面坡度的洼地上用土壤和填料（如砾石等）混合组成填料床，使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留

15、物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。采用潜流人工湿地，以草、灌优先，乔、藤结合的理念，多选用湿地多年生草本和矮化灌木，充分考虑生态系统的发展和更替的特点，在床体表面种植具有性能好，成活率高，抗水性强，生长周期长，美观及具有经济价值的水生植物（如芦苇，蒲草等）以本地植物为主体，形成一个独特的动植物生态体系，提高生态系统的抗冲击能力，进而降低后续管理的难度。湿地净化与生物资源产后利用一体化，实现生态湿地净化与生物质能源开发有机结合。从生态湿地功能区物种设计始充分考虑到植物能源化利用的目的，同时把生物质就地低成本产业化处理再生利用与湿地功能区设计统筹规划，建立持久高效生态净化作用和低成本低碳

16、运行管理结合的新模式。图3-4 浅层人工湿地人工湿地去除的污染物范围广泛，包括N 、P 、SS 、有机物、微量元素、病原体等。有关研究结果表明，在进水浓度较低的条件下，人工湿地对BOD5的去除率可达8595，CODcr去除率可达80以上，处理出水中BOD5的浓度在10mg/l左右，SS小于20mg/l。生活污水中大部分有机物作为异样微生物的有机养分，最终被转化为微生物体、CO2和H2O。其优点是：（1）运行管理简单，维护工作量小，除进出水可能需要动力提升外，基本无动力消耗。本工程采用自流式，无需动力提升；（2）对污水中的污染物都有很好的去处效果，尤其对氮、磷处理效果要好于其他同类工艺。因此，综

17、合多方面因素，将这两种污水处理技术有机结合，是一种“生物+生态”的处理方式，恰好能取长补短，将各自的优势发挥，又避免其不足之处，达到非常好的处理效果。人工湿地种植挺水植物黄菖蒲、美人蕉、花叶芦竹、再力花等；植物名称植物特性黄菖蒲多年生湿生或挺水宿根草本植物，植株高大，根茎短粗。叶子茂密，基生，绿色，长剑形，长60至100厘米，中肋明显，并具横向网状脉。花茎稍高出于叶，垂瓣上部长椭圆形，基部近等宽，具褐色斑纹或无，旗瓣淡黄色，花径8厘米。蒴果长形，内有种子多数，种子褐色，有棱角。花期5至6月份美人蕉多年生球根草本花卉。株高可达100150cm，根茎肥大；地上茎肉质，不分枝。 茎叶具白粉，叶互生，

18、宽大，长椭圆状披针形。阔椭圆形。总状花序自茎顶抽出，花径可达20cm，花瓣直伸，具四枚瓣化雄蕊。 花期北方610月（北方），南方全年。花叶芦竹是一种多年生挺水草本观叶植物。株高1.52.0m。宿根，地下根状茎粗而多结，属于禾本科芦竹属，其类别是多年生挺水草本观叶植物，喜光、喜温、耐水湿，也较耐寒，不耐干旱和强光，喜肥沃、疏松和排水良好的微酸性沙质土壤。禾本科，芦竹属。禾本科芦竹属多年生宿根草本植物。再力花多年生挺水草本。叶卵状披针形，浅灰蓝色，边缘紫色，长50cm，宽25cm。复总状花序，花小，紫堇色。全株附有白粉。温带地区是一种优秀的温室花卉，花柄可高达2米以上。近年新引入我国的一种观赏价值

19、极高的挺水花卉， 黄菖蒲 美人蕉花叶芦竹 再力花表3-1主要设计参数一览表无堵塞人工湿地进水水质要求BOD5CODSSNH3-NTPPH80mg/L200mg/L80mg/L25mg/L5mg/L6-9污染物去除率50-9060-8050-8050-7560-80/主要设计参数BOD5负荷（kg/h m2.d）水力负荷（m3/ m2.d）水力停留时间(d)801201.0(南方0.40.8)13设计要求适合面积长宽比水深水力坡度1500 m23：10.41.6m0.51种植密度9株20株/ m2垫层卵石50-100mm，D40cm滤层碎石层110-30mm，D30cm碎石层240-50mm，D

20、50cm防渗层1.5mm厚HDPE土工膜（4）现场智能物联网控制技术1）技术介绍环保设施智能管理云平台整体解决方案由五个部分组成，其分别为：现场监测单元、数据中心、监控中心、智能化运营管理平台和智能手机客户端，具体如下图。图3-5现场智能物联网控制技术现场监测单元是部署在环境治理设施现场的监测及传输设备，包括物联网网关、水流量计、视频或图像传感器、在线水质监测仪、动力设备状态监测传感器、安防传感器等组成。通过这些传感器感知采集各类数据，包括水泵与曝气风机的运行状态、实时水流量、实时水质、运行维护管理人员到达及离开的时间与位置、电控箱防盗报警及图像抓拍、远程抓拍照片或实时视频来查看现场整体情况，

21、花木生长情况，维护人员维护状况等。针对不同的设施，所部署监测设备有所不同，传输方式也可以是有线或者2/3G无线。数据中心是部署和存储现场监测单元、智能手机客户端采集的数据及图像资料的地方，并提供计算运算能力，主要是由服务器和存储设备组成，也可以利用现成的数据中心资源，如阿里云。监控中心是类似于指挥中心，主要是由多块大屏幕组成，用于监视现场数据，并予以呈现。智能化运营管理平台主要是将各个环境治理设施基础信息、运行维护管理人员及其产生的信息，现场监测单元采集的数据及图像资料收集上来进行统一管理，并且将其与用户的业务深度整合。相关管理人员能方便地查看相关环境治理设施的基础信息，运行维护管理人员详细巡

22、检维护信息，了解设施运行状态；根据实时监测的水流量、水质等数据，计算出节能减排量和对管网运行情况进行分析和预警。智能手机客户端是为了方便管理人员及运行维护人员工作而开发的，不同角色权限和功能略有不同。可帮助管理（监管）人员随时随地远程监控各个站点实时情况，如各设施的实时水质数据、水流量数据，及水泵、风机等动力设备运行状态；也可以实时查看现场视频或者图像画面，让管理人员不在现场就能够随时了解现场场景；还可以查看运维维护人员的考勤信息和运维维护详细信息，并可以根据现场情况给设施进行评价和给运行维护人员派发工单。可帮助运行维护人员随时随地远程监控各个站点实时情况，如各设施的实时水质数据、水流量数据，

23、及水泵、风机等动力设备运行状态；也可以实时查看现场视频或者图像画面，减少无效去现场的次数，降低人工成本。还可以查看工单信息和及时提交巡检维护信息，保证运维信息提交的及时性和准确性。由于小区污水处理构筑物多采用地埋形式，污水在各个构筑物中的处理情况、各设备的运行状况的检查较为间接，为此，我们公司提供现场智能控制一体机，该一体机为可设置于各小型污水处理厂的地上设施，直观显示各构筑物中各设备的运行情况和污水处理状况。现场智能控制一体机通过触摸式工业显示器把人和各构筑物内设备连为一体的智能化界面。它是替代传统控制按钮和指示灯的智能化操作显示终端。它可以用来设置参数，显示数据，监控设备状态，以曲线/动画

24、等形式描绘自动化控制过程。更方便、快捷、表现力更强，功能强大的触摸屏创造了友好的人机界面。方便客户安装维护，节省安装空间，大大降低客户使用和维护成本。2）远程管理功能的实现通过智能监控一体机和智能污水管理系统的使用，废水处理站可实现远程管理，并实现如下功能：水量、电量、运行工况实时数据采集；水质定期移动检测结果数据采集；现场设备开启、关闭的远程控制；现场情况远程视频抓拍，可用电脑、平板及手机实现；网络传输条件好可实现视频在线；遇到洪水等异常情况，水位超标预警及设备紧急关停；运维考勤：运维人员随身携带运维卡，感应记录运维人员的到达和离开时间；防盗防损：未持运维卡人员打开设备控制箱，会异常报警，并

25、视频抓拍；污水处理情况和设备运行情况综合健康分析；业主及监管单位实时掌握站点的污水处理状况，可通过电脑、平板、收机实现；3）智能小区污水长效运营管理小区污水管理系统是针对小区污水处理设施重建设轻管理的问题而开发的统一管理平台，以智能管理系统平台为依托，以标准化运营体系为基础，建设专业化团队实施运行管理，从而实现小区污水处理设施的长效运行。主要功能： 设施信息化管理通过建立设施档案信息库，录入建设时间、建设地点、维护信息等，便于日常管理维护和升级改造。 智能运行管理 监测设施的流量、设备运行状况及控制设备，记录设备运行台账，方便管理，同时自动计算关键指标减排量，便于减排核算。高级运行管理在监测设

26、施流量、运行参数及设备运行状况的同时，监测流量、PH、DO等参数，远程控制水泵、风机等设备的停启，达到节能运行提高效率的目的。图3-6环保设施智能物联网管理平台4工艺流程及说明（1）工艺流程通过以上对小区生活污水水质、水量特点的具体分析、处理工艺经济技术比较以及排放标准的要求，我们认为此项工程具有以下几个特点：1）小区生活污水排放污水具有一定的间歇性，水质、水量的不稳定性，需进行一定调节稳定措施。2）污水处理采用工艺必须稳定可靠，处理效果好，运行费用合理，管理维护方便，减少人为因素对处理效果的影响。3）在村的各户排污点污水宜尽量集中处理，提高效率，避免分散处理，增加成本与运行管理费用。排放污水

27、含有机质多、浓度较高且悬浮物含量较大，污水B/C=0.300.50,可生化性较好，同时在本工程中出水水质要求较高。考虑到以上因素，工艺宜选用运行稳定、效果显著的生化处理工艺与现有规划方案中。因此，我们从投资规模适度、处理效果稳定可靠、管理维护方便、运行费用合理等角度出发，结合在该类污水处理工程方面的实践经验与，决定采用如下处理工艺方案：图4-1 工艺流程图（2）工艺流程说明1）生活污水经化粪池出水后，由管网收集进入污水处理站点。2）管网集中收集后的生活污水自流进入格栅井，通过格栅将污水中的杂物及大颗粒的固形物分离出来，清除稍大的垃圾杂物，防止进入后续污水处理工艺池，堵塞填料和管路。3）去除大颗

28、粒的固体杂质后的污水进入调节池，均匀水质水量后进入一体化污水处理设备，通过微生物作用实现脱氮除磷，大量降低废水中COD、氨氮、TP浓度，提高人工湿地进水质量，减少生态处理的负荷。4）格栅井的栅渣由人工定期清理（约1-2个月清理一次，具体视渣量产生情况）；调节池沉砂由污泥泵定期抽送外运；生物处理系统剩余污泥利用吸粪车每年吸一次外运。图4-2 生活污水处理工艺流程图5、主要建、构筑物及设备选型（1）一体化污水处理设备一体化污水处理设备的施工包括以下三部分：1）基坑处理部分基坑挖掘尺寸需根据乙方所提供技术安装资料所对应型号的尺寸要求施工。地基承载能力宜不低于10KN/m2，无地下水时，素土天平夯实，再铺设20mm黄砂垫底找平即可。若土质较差，则先用素砂石垫层，并加浇C10素砼200mm后用200mm黄砂垫底找平。2）回填处理部分回填土施工之前，将池内灌水1/2左右，回填到一半基坑深度时，灌水