海南生活污水处理设备一体化一、工艺流程说明

1、WQHB新设计的一体化污水处理设备

高效一体化设备经过二十多年的发展，日趋成熟，处理出水水质可达到《污水综合排放标准》（GB8976-96）一级排放标准，广泛应用于厂区、社区、医院、宾馆、风景区小型系统等的生活污水处理。其工作原理是将水解酸化、生化、二沉、消毒、污泥处理加以优化组合，主要包括以下几个部分

(1)接触氧化池初沉后的水自流入接触氧化池进行生化处理，接触池分两段，总水力停留时间（HRT）为5小时，采用新型梯形填料，易挂膜，不堵塞，填料比表面积达160m2/m3，为微生物的生长提供良好的环境。每段接触氧化池内的流态都是*混合型，但两段结合在一起时，又可视为推流式。在一段内，F/M（有机负荷率）高于2.1，微生物增殖不受水中营养物含量的制约，处于对数增殖期，BOD负荷高，生物膜生长快；在二段内，F/M一般在0.5左右，微生物处于内源呼吸期，BOD负荷低，处理出水水质提高；

(2)水解酸化池水解和酸化是厌氧消化的两个阶段，将原废水中的非溶解性的有机物转变为溶解性的有机物，提高废水的可生化性，并起到吸附截留一定悬浮物的目的。池内水流方向自下而上，沉淀下来的泥进入污泥池；

(3)消毒池二沉池后的出水主要指标基本可达到《污水综合排放标准》（GB8976-96）一级排放标准，只要进行进一步的过滤和消毒即可满足冲厕或浇灌花草。采用固体氯片接触溶解的消毒方式，消毒装置可根据出水量的大小自动改变加药量。正常情况下，保证接触消毒时间大于30分钟；

(4)风机和风机房风机房进口采用双层隔音，进风口配消音设备、风机过滤器，运行时基本无噪声。

(5)二沉池生化后的污水流到二沉池，二沉池为二个竖流式沉淀池并联运行，上升流速为0.125mm/s，污泥自流到污泥池中；

(6)污泥池初沉池、二沉池的所有污泥均自流进污泥池内，进行好氧消化，污泥池上清液回流至氧化池内进行处理，消化后污泥产生量很小，仅需3个月集中清理一次，处理时可用吸泥车从污泥池的检查孔伸入污泥池底部抽吸后外运即可；

 并加以过滤。其原理是固化物（粪便等垃圾）在池底分解，上层的水化物体，进入管道流走，防止了管道堵塞，给固化物体有充足的时间水解。

【3】调节池由于金表中心所产生的污水水量集中在工人交接班洗澡时间，平时水量较小的特点，通常应根据水量峰值进行设计，这样投资就会很大，为节省投资，同时还要满足出水水质要求，本设计通过缜密计算，对传统方案进行了优化组合，故在一体化设备前段添加一个调节池。

三、厌氧折流板反应器-垂直潜流人工湿地( ABRVSFCW):ABR 由硬质塑料板制成，尺寸为0．8 m×0．8 m× 0．9 m; 垂直潜流人工湿地为混凝土结构，尺寸为2．0 m×2．0 m×1．1 m，底部填充粒径为30～40 mm的碎石，厚度为30 cm; 中部填充粒径为10～20 mm的碎石与粉煤灰，填充比例为10∶1，厚度为30 cm; 上部为自然土壤，厚度为20 cm，栽种植物为芦苇。海南生活污水处理设备一体化

四、复合厌氧反应器-水平潜流人工湿地( HAR-HSFCW):HAR 材质为UPVC 管，内径为400 mm，反应器上部填充400～500 mm塑料填料; 水平潜流湿地为混凝土结构，尺寸为2．0 m×2．0 m×1．1 m，进水区和出水区铺设粒径为60～100 mm的砾石，厚度为750 mm; 处理区底层为粒径30～40 mm的砾石和钢渣，填充比例为1∶1，厚度为750 mm; 中层为粒径20～30 mm的砾石，厚度为250 mm; 上层选用自然土壤和细沙，填充比例为1∶1，厚度为200 mm，栽种植物为蒲草。

五、膨胀颗粒污泥床-人工快速渗滤系统( EGSBCRI):EGSB 为有机玻璃柱，直径为0．2 m，高度为2m。CRI 由PVC 管材制作，内径为0．4 m，高为2 m。

六、承托层为30～40 mm的砾石，厚度为200 mm; 渗滤层共分为4 层，由下往上依次为粒径3～10 mm的陶粒、1～4 mm的沸石、0．5～1．2 mm的河砂以及100 目的石英砂，填充厚度均为300 mm。CRI 系统在12 h 淹水，干湿比为3∶1 的条件下运行。

1． 监测项目与分析方法

COD:重铬酸钾法［8］; TN:过硫酸钾消解-紫外分光光度法［8］; TP:过硫酸钾消解-钼锑抗分光光度法［8］; NH4+-N:纳氏试剂分光光度法［8］。

2 结果与讨论

1】考察了3 种组合工艺在不同HRT 下对污染物的去除效果。每个水力停留时间下连续运行20 d，取多次进、出水的平均值作为实验结果。

2】 1对COD 的去除效果

3 】当进水COD 为325．3～386．5 mg/L，ABR-VSFCW、HAR-HSFCW 和EGSB-CRI 的出水COD 分别为:39．50～153．4、50．90～145．8 和39．20～92．50 mg/L，相应去除率分别为60．0%～88．9%、62．9%～86．2%和74．7%～91．6%，且3 种组合工艺对COD 的去除主要是靠厌氧反应器来完成的。

七、随着HRT 的逐渐缩短，ABR-VSFCW 对COD 的去除率呈下降趋势，这主要是因为ABR 为分隔结构，当HRT 缩短时，隔室中污水上升流速较大，污泥流失加大，导致COD 去除率下降。

1.  对NH4+-N的去除效果

组合工艺对NH4+-N的去除效果3.3种组合工艺对NH4+-N的去除率分别为60．9%～76．1%、12%～42%和11．1%～ 31．9%，EGSB-CRI 对NH4+-N的去除效果，ABR-VSFCW 次之，HAR-HSFCW 较差，且好氧段对NH4+-N的去除起主导作用。

2.对氮的去除效果

3..EGSB-CRI 对NH +4 -N 的去除率较高是因为CRI系统为干湿交替运行，在落干期复氧，提高了好氧微生物活性，硝化能力增强所致［9］。由于垂直流人工湿地为落空运行，污水从湿地表面纵向进入湿地，充氧效率提高，硝化能力较强［10，11］，造成ABR-VSFCW对NH +4 -N 的去除效果略优于HAR-HSFCW。

八、HAR-HSFCW 和EGSB-CRI在HRT 大于16 h 时，随着HRT 的减小，COD 的去除率呈上升趋势，但当HRT 小于16 h 时，减小HRT，COD 去除率却呈下降趋势，这主要是因为HRT 较长时，厌氧反应器中上升流速较小，污水与颗粒污泥接触不充分，有机物不能被充分降解所致; 但当HRT 过短时，反应器中上升流速较大，污泥流失增加，反而使COD 去除率下降。由于EGSB 中三相分离器有效阻止了颗粒污泥流失，因此EGSB-CRI对COD 的去除效果略高于HAR-HSFCW。

九、 对TN 的去除效果

1、ABR-VSFCW、HAR-HSFCW 和EGSB-CRI 对TN 的去除效果无明显差异，去除率分别为23．9%～46．4%、25%～42% 和26%～45．2%。

2、3 种组合工艺中氮的去除主要包括基质的吸附和过滤作用、植物和微生物的吸收作用以及微生物的硝化、反硝化作用。其中，微生物的硝化、反硝化作用是脱氮的主要途径［12-14］。一方面，由于VSFCW和HSFCW 大环境处于缺氧和厌氧状态［15］，抑制了硝化细菌的生长繁殖和硝化反应。另一方面，VSFCW、HSFCW、CRI 中进水COD 浓度较低，碳源不足，也抑制了反硝化作用，造成3 种组合工艺整体脱氮效率较低。

3、对TP 的去除效果

3 种组合工艺对TP 的去除效果，在进水TP 为2．90～3．89 mg/L，ABR-VSFCW、HAR-HS-FCW 和EGSB-CRI 出水TP 分别为:1．61～2．92、0．54～0．82 和0．46～0．93 mg/L，去除率分别为24．7%～44．6%、78．8%～82．6% 和76%～84．7%。可见，HAR-HSFCW、EGSB-CRI 对TP 的去除效果均明显优于ABR-VSFCW，且好氧工艺对TP的去除起主导作用。

十、由于大多农村尚无完善的排水系统，污水沿道路边沟或路面直接排至附近水体，造成地表和地下水体的严重污染，加重了受纳水体富营养化，直接威胁着周围居民的饮用水安全。所以，对农村生活污水的治理迫在眉睫。但由于农村资金有限，技术水平相对落后，且缺乏专业的管理人员，在选择农村生活污水处理工艺时，不宜采用规模化城镇污水处理模式。因此，研究开发高效率、低成本、易管理和易操作的农村生活污水处理技术尤为必要。

十一、由于水平潜流湿地为满水位运行，进水与填料接触充分，造成HSFCW 除磷效果优于VSFCW。CRI系统中陶粒、沸石可与磷反应形成沉淀或通过化学吸附留在填料中，从而使磷得到有效去除。

十二、 结论

(1) 3 种组合工艺对COD 均有较高的去除效果，去除率为60．0%～91．6%。EGSB-CRI 对COD的去除率略高于ABR-VSFCW、HAR-HSFCW。

(2) ABR-VSFCW、HAR-HSFCW 和EGSB-CRI对NH4+-N的去除率分别为12．0%～42．0%、11．1%～31．9% 和60．9%～76．1%。EGSB-CRI 对NH4+-N的去除效果明显高于ABR-VSFCW、HARHSFCW，这主要是由CRI 系统充氧效率较高，硝化能力强所致。3 种组合工艺对TN 的去除效果不理想，去除率为23．9%～46．4%。

(3)如果以去除SS 和有机物为目的，3 种组合工艺均有较好的处理效果; 而如果以营养盐的去除和水质的*为目的，EGSB-CRI 去除*。 

(4) ABR-VSFCW、HAR-HSFCW 和EGSB-CRI对TP 的去除率分别为24．7%～44．6%、78．8%～82．6%和76%～84．7%。EGSB-CRI、HAR-HSFCW对TP 的去除率显著高于ABR-VSFCW。ABR-VSFCW对TP 去除率较低，这主要是由于垂直流人工湿地为落空运行，污水与填料接触不充分造成的。

 根据实际情况，针对本处理工程，在处理工艺上采用WQHB处理技术，工艺成熟，处理效果好，处理后的排放水可达到《污水综合排放标准》