海岛、小岛生活污水处理回用水设备

海岛、小岛生活污水处理回用水设备

珠海某海岛是珠海市度假旅游生态岛，主要的污水属于典型的酒店生活污水，主要来源于海岛居民及游客的日常生活用水，污染物主要为CODCr、BOD5、TN、TP、SS、油脂、表面活性剂等。污水水量与水质随旅游淡旺季而较有规律的变化，在特定的假日期间，污水量可能迅速上升。酒店污水与市区或大城镇生活污水的水质比较的主要特点是油脂类和表面活性剂类污染物含量较高，总氮、总磷、COD等污染物浓度也更高。由于本项目位于海岛，污水中氯离子浓度也较高，对生物处理系统产生负面作用，对设备腐蚀性强。

海岛、小岛生活污水处理回用水设备

1 设计进水、出水水质

见表1。

表1 进出水水质

Tab.1 Water quality of inlet and outlet mg·L-1

2 设计水量

设计规模：500 m3/d。

设计处理污水量：Qd=500 m3/d=20.8 m3/h。

3 处理工艺

针对海岛污水*的特性，选用的处理工艺为：进水—格栅渠—调节池—厌氧池—缺氧池—好氧池1—好氧池2—好氧池3—沉淀池—消毒—集水池—排放。

(1)适合水质变化及季节特点，保障出水水质质量及淡旺两季运行稳定：

当水量变化时，可通过调整进水流态，以保证出水优质排放，同时能大大降低运行成本。

方案一工艺:(500 m3/d>污水水量>350 m3/d)进水—格栅渠—调节池—厌氧池—缺氧池—好氧池—沉淀池—消毒—集水池—排放。

方案二工艺:(350 m3/d>污水水量>200 m3/d)：进水—格栅渠—调节池—-缺氧池(充当厌氧池)—好氧池1(充当缺氧池)—好氧池—沉淀池—消毒—集水池—排放。

方案三工艺:(200 m3/d>污水水量>50m3/d)：进水—格栅渠—调节池—-好氧池1(充当厌氧池)——好氧池2(充当缺氧池)——好氧池3—沉淀池—消毒—集水池—排放。

(2)脱氮效果有很好的保障；

(3)后除磷系统对出水总磷有很好的去除。

(4)出水各指标相对较好、稳定达标。

(5)于各单元安装填料，有利于为各单元高效微生物提供生长载体，同时可以大大减少污泥产生量。

4 处理工艺说明

4.1 预处理(包括除渣、水质水量调节)

市政及厂区内的生活污水经管网汇入处理厂集水井。自该井引出Dn300重力流管道，以4 ‰坡度通向格栅渠。进水管段上设置阀门，以防强降雨初期大量雨水夹杂泥沙涌入污水站。该阀门设在地下室内明显并易于操作处

格栅渠与调节池相结合。根据埋地式要求，拟将调节池组合构筑物建成半地下结构，同时需加盖，便于收集废气。

常用的除渣设备有人工格栅、机械格栅、转鼓式微滤机、水力筛等。人工格栅经济有效，但清渣劳动强度大，不宜做为主要除渣手段。转鼓式微滤机水头损失大，不宜用于重力进水的地下调节池前。水力筛水头损失也较大，通常用于压力式进水。机械化设备比较好，可以实现自动化运行。

本方案拟采用“机械格栅”的双栅串联除渣方式，自动化运行的中机械格栅(30 mm间隙)除掉大部分杂物，如污水中的塑料袋、果皮等，将杂物翻入专门设置的栅渣箱内，之后设一个约(30 mm间隙)的细机械格栅，截留中机械格栅漏过的少量杂物，如污水中的纤维、毛发等。

调节池用以调节水质、均衡水量，容积可按照HRT=5 h设计。在调节池内设两台搅拌器，用于搅拌池内废水，同时在池内安装在线水质监测仪器(COD、NH3-N、SS)，于水泵出口安装一电磁流量计(0~60 m3/h)，用于计量进水流量。

4.2 生化处理过程(改良型A2/O处理工艺)

废水的生化处理是利用微生物的生命活动过程，以水中溶解性的或胶体性的有机物为基质，在酶的作用下，经过吸附、水解、渗透、氧化、还原等一系列生物化学反应过程，将大分子分解成小分子，将有机物向无机物转化，zui终形成稳定的无害物质，或者以气态物质从水中逸出，水得以净化，同时合成新的微生物细胞，并释放能量。同时伴随水的酸碱性变化、各种无机盐浓度变化等。代谢产物有水、二氧化碳、N2、NOx盐、CH3、NH3、H2S及破碎的细胞絮体。在有机物氧化分解过程中，呈溶解性的有机物首先透过细菌的细胞壁被细菌吸收利用，而固体和胶体有机物先被细菌粘膜吸附，在胞外酶作用下逐步溶解成溶解性物质，然后再渗入细菌细胞内。无论是在好氧还是厌氧状态，废水处理装置内的微生物都是一个具有相当多种类的集群，构成复杂的生态系统。在不同条件下，生态系统是适应这种条件的平衡体，呈现不同的特点和水处理功能，代谢产物也不同。一般而言，生活污水处理先厌氧、然后缺氧、zui后好氧，既节省能量、又得到好的水质。

一般认为，当废水的BOD5/CODCr≧0.3，则该废水属于可生化的。生活污水BOD5/CODCr=0.45~0.6，属于可生化性非常好的。

在当今常规的污水处理方法中，生物化学方法降解有机物是能耗zui低的。对于生活污水，通过预处理后，一般需要采用厌氧+缺氧+交替+好氧组合工艺。A2O是Anaeroxic-Anoxic-Oxic的英文缩写，A2O生物脱氮除磷工艺是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合，本工艺A2O改良型工艺，也是目前技术比较成熟、应用较多的工艺。

工作原理：

生物池通过曝气装置、推进器(厌氧段和缺氧段)及回流渠道的布置分成厌氧段、缺氧段、交替段、好氧段。在该工艺流程内，BOD5、SS和以各种形式存在的氮和磷将一一被去除。A2O生物脱氮除磷系统的活性污泥中，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌组成。在好氧段，硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入到大气中，从而达到脱氮的目的；在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷除去。工艺特点：

(1)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。

(2)在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程zui为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。

(3)在厌氧—缺氧—好氧运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。

(4)污泥中磷含量高，一般为2.5 %以上。在好氧曝气技术上，始终追求高效、低能耗的方法。目前，鼓风曝气+橡胶膜片微孔曝气器构成的曝气系统是效率zui高的。因具有PLC控制手段，使曝气设备按照工艺要求可灵活变换运行模式，极大地发挥生化系统的生物除C、N、P功能。此外，利用电机变频变速技术，可以实现鼓风机智能化运行，使系统节能。

*，污水处理鼓风机运行噪音是严重的二次污染源。对于本项目，厂方将厂界噪声标准定在II级，是为周围的人居环境负责的精神体现。虽然设施以埋地式建造，可以减少地面上的噪声，但却不利于操作工、管理者的工作环境。当然，也有诸如水下或水上式涡轮曝气机、射流曝气方式，它们所产生的噪音小，但是效率较低。

本项目采用无噪声鼓风+微孔扩散曝气系统技术，实现了技术目的，而且更加节能，*可以满足本项目噪声控制要求。由于利用了潜水技术，则无需鼓风机房，非常适合于本工程。该系统采用PLC、变频器，按照不同条件下所需要的特定运行模式，程序化自动控制曝气系统运行时间、运行强度，使工程应用与科学原理真正吻合在一起，发挥出zui大的科学技术生产力。

为了防止生化除磷效果的不稳定，本项目也考虑了后置除磷方法---微絮凝沉淀法，除磷剂加药点设在好氧池末端，使药剂与原水边流动边混合，在进入沉淀之前加入少量PAC混凝剂，使Al3+结合PO43-，生成难溶的盐，在沉淀过程除去，确保出水磷达标。

沉淀池常按水流方向来区分为平流式、竖流式及辐流式等三种。由于本项目规模较小，因此在污泥沉淀方式上，我们选用了竖流式沉淀池。