陶 陪

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曝氣型污水處理裝置及方法探析

陶 陪

（浙江工商職業(yè)技術學院，浙江 寧波 315000）

近年來，水環(huán)境污染和水體富營養(yǎng)化的問題日益嚴重，而有機物、氮、磷是引起水體富營養(yǎng)化的主要因素，隨著公眾環(huán)境意識的提高和國內(nèi)外對排放指標的限制標準越來越嚴格，研究開發(fā)經(jīng)濟、高效的污水處理技術一直是水污染控制工程領域的熱點。針對現(xiàn)有技術的諸多不足，本文研究分析一種曝氣型污水處理裝置及方法，對污水進行多階段分級處理，更好地將污水中的各有害物質進行分離降解處理，不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，處理效率高、效果好，使得處理后的污水達到國家排放標準。

水體富氧化；污水處理；達標排放

食品、生物、化工等行業(yè)排放的高濃度有機廢水中含有大量的氨、氮、磷等，排入河流、湖泊能造成水體富營養(yǎng)化[1]。水體富營養(yǎng)化的結果是水質嚴重惡化，而有機物、氮、磷是引起水體富營養(yǎng)化的主要因素，隨著公眾環(huán)境意識的提高和國內(nèi)外對排放指標的限制標準越來越嚴格，研究開發(fā)經(jīng)濟、高效的污水處理技術一直是水污染控制工程領域的熱點。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的推進，工業(yè)及生活污水的排放量有了大幅的增加，使得進入城市污水處理廠的污水量和水質都發(fā)生了很大變化，主要表現(xiàn)為污水量大幅增加和污水進水污染物指標的提高，現(xiàn)有技術中這種水處理系統(tǒng)如果長期超負荷運行，水質很難保證，不能達到污水排放的標準；此外，一些低濃度易降解的廢水可通過傳統(tǒng)工藝的組合得以處理，但對一些濃度高、可生物降解性差的廢水仍缺乏既有效又經(jīng)濟的方法。

針對現(xiàn)有技術的諸多不足，本文研究分析一種曝氣型污水處理裝置及方法，對污水進行多階段分級處理，更好地將污水中的各有害物質進行分離降解處理，不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，處理效率高、效果好，使得處理后的污水達到國家排放標準。

如圖1，這種曝氣型污水處理裝置包括初沉池、生物降解池和消毒池。

圖1 曝氣型污水處理裝置結構示意圖

初沉池內(nèi)設有過濾裝置，過濾裝置包括過濾板和收集箱，過濾板縱向設置在初沉池內(nèi)，過濾板將初沉池分隔成第一腔體和第二腔體，過濾板上設有過濾孔，過濾孔上設有過濾網(wǎng)，收集箱位于第一腔體的底部。生物降解池包括相互連接的兼氧池、好氧池和澄清池。兼氧池內(nèi)設有生物填料架，生物填料架包括豎直管和生物盤，生物盤分別上下設置在豎直管上，生物盤上設有兼氧微生物填料；好氧池內(nèi)設有曝氣裝置，曝氣裝置包括升降氣缸、螺旋曝氣機和旋轉圓盤，螺旋曝氣機安裝在升降氣缸的上側，螺旋曝氣機的旋轉軸貫穿旋轉圓盤，并與旋轉圓盤固定連接，旋轉圓盤上設有好氧微生物填料。

第一腔體內(nèi)還設有折流板，折流板位于過濾網(wǎng)的上方，折流板呈“Z”字形，折流板的表面覆有沉淀劑。折流板的曲折設置，降低水流速度，降低水流對過濾網(wǎng)的沖擊，避免對過濾網(wǎng)造成損害，同時使污水與折流板充分接觸，使沉淀劑與污水中的物質充分反應，將水體中含有的污染、有害物質分離出來，使其形成顆粒較大的物質沉淀到收集箱內(nèi)，或者無法通過過濾網(wǎng)而遺留在第一腔體內(nèi)。過濾板上設有清理裝置，清理裝置包括清理氣缸、清理電機和清理滾筒，過濾板上位于過濾網(wǎng)的上方橫向設有滑槽，清理氣缸通過滑塊滑動連接在滑槽上，清理氣缸的下側與清理電機連接，清理電機的輸出軸通過連接軸與清理滾筒連接，清理滾筒上均勻設有軟性刷毛。污水在經(jīng)過過濾網(wǎng)過濾的過程中，一些絮狀物體或者粘性物質容易粘附在過濾網(wǎng)上，堵塞過濾網(wǎng)孔，影響排水速度，設置的清理裝置可將過濾網(wǎng)上粘附的雜質清理下來，保持過濾網(wǎng)的通透性，提高排水效率，清理下來的雜質落入收集箱內(nèi)，在收集箱中沉積，避免再次污染初沉池；進行清理工作時，清理氣缸帶動清理電機和清理滾筒向下移動，直至清理滾筒正對過濾網(wǎng)，然后啟動清理電機，清理電機通過連接軸帶動清理滾筒轉動，實現(xiàn)對過濾網(wǎng)的刷理，同時清理氣缸在驅動器的帶動下沿著滑槽左右移動，從而使清理滾筒在過濾網(wǎng)上左右移動，全方面清理過濾網(wǎng)，清理效果好。

第二腔體內(nèi)設有充氣裝置，充氣裝置包括充氣機、進氣總管、第一進氣支管和第二進氣支管。進氣總管的一端與充氣機連接，進氣總管的另一端分別與第一進氣支管和第二進氣支管連接，第一進氣支管的管口正對過濾網(wǎng)，第二進氣支管的管口位于兼氧池內(nèi)。設置的充氣裝置利用充氣機向進氣總管、第一進氣支管和第二進氣支管通氣，充氣裝置一方面通過第一進氣支管對過濾網(wǎng)進行反沖洗，進一步將過濾網(wǎng)上的雜質清理干凈，保證過濾效果；另一方面通過第二進氣支管向兼氧池曝氣，為兼氧池中的兼氧微生物提供氧氣，營造一個良好的兼氧微生物的生存環(huán)境，提高兼氧微生物的存活率，節(jié)約能源。

收集箱的底部設有切割葉輪、重量檢測器和閥門，切割葉輪上設有至少兩層切割刀片，重量檢測器與閥門連接，閥門處設有排污管。設置的切割葉輪用來對收集箱內(nèi)的雜質進行切割，將體積較大的雜質切割成體積較小的雜質，避免堵塞排污管，設置的多層切割刀片提高切割效率，設置的重量檢測器用來檢測收集箱收集到的雜質的重量，當雜質重量到達標準時，就打開閥門，將雜質通過排污管排出，避免收集箱滿溢，保持收集箱的容納能力。旋轉圓盤的中心設有通孔，旋轉圓盤通過通孔與旋轉軸連接，旋轉軸為中空軸，旋轉圓盤的上側按圓周均勻分布有螺旋葉片，好氧微生物填料設置在相鄰螺旋葉片之間，旋轉圓盤的下側設有滾輪，旋轉軸上位于旋轉圓盤的下方設有支撐盤，支撐盤上設有環(huán)形滑道，滾輪滑動連接在環(huán)形滑道上。將旋轉軸設為中空軸便于空氣的流通，在旋轉圓盤上設置的螺旋葉片使得旋轉圓盤在螺旋曝氣機的帶動下旋轉時，螺旋葉片對水體進行攪動，加快水體流動速度，使好氧微生物與污水充分接觸，反應更高效；設置的旋轉圓盤通過滾輪滑動連接在支撐盤上，提高旋轉圓盤的旋轉穩(wěn)定性和安裝的牢固性，降低水流對于旋轉圓盤的沖擊影響，延長工作壽命。

澄清池內(nèi)設有水質檢測儀、控制器、抽水泵、回流管和輸水管，控制器分別與水質檢測儀、抽水泵連接，回流管通過抽水泵與兼氧池連接。設置的水質檢測儀用來對澄清池內(nèi)的水進行檢測，并將檢測結果發(fā)送到控制器，若水質達到標準，則將水體通過輸水管進入到消毒池進行消毒處理，若水質達不到標準，則控制器控制抽水泵開啟，水體通過回流管再次進入到兼氧池進行處理，直至水質達到標準。消毒池內(nèi)設有消毒箱，消毒箱通過投料管連接有投料箱，投料箱位于消毒池的外側，消毒箱的底部設有加熱板，消毒箱的側壁上均勻設有消毒孔。投料箱中各種消毒劑通過投料管進入到消毒箱內(nèi)，通過消毒孔使水體與消毒劑充分接觸，避免大顆粒狀的消毒劑進入到消毒箱內(nèi)。設置的加熱板對消毒劑進行加熱處理，加快消毒劑的溶解速度，節(jié)省時間，提高消毒劑與水體的反應速度，提高消毒效率。

由于采用了上述技術方案，具有以下有益效果：過濾板上的過濾網(wǎng)去除污水中的大顆粒的懸浮物和雜物，并通過物理作用使污水中的顆粒物發(fā)生沉降，對后續(xù)的設備起到保護作用，避免堵塞設備；設置的收集箱用來收集水中沉降下來的無機顆粒物，保持第一腔體的清潔性，防止二次污染；兼氧微生物可適應COD濃度較高的廢水，進水COD濃度可提高到2 000 mg/L以上，而好氧微生物只能適應于COD濃度較低的廢水，進水COD濃度一般控制在1 000~1 500 mg/L以下[2]，因此將兼氧生化處理和好氧生化處理組合起來，使COD濃度較高的廢水先進入兼氧池與兼氧微生物發(fā)生反應[3]，再經(jīng)過好氧池與好氧微生物發(fā)生反應，設置合理，可以減少生物降解池的容積，處理效果更佳，既節(jié)省了環(huán)保投資又減少了日常的運行費用；設置的微生物填料為微生物提供生長空間，在微生物填料上生長出生物膜，依靠生物膜來降解污水中的污染物；在兼氧池內(nèi)將多個生物盤上下設置在豎直管上，使得兼氧池中的每個水層均可以接觸到兼氧微生物，擴大反應面積，提高反應效率；在好氧池中，旋轉軸在螺旋曝氣機內(nèi)通過法蘭與驅動電機連接，并與驅動電機同步旋轉，實現(xiàn)同時曝氣和攪拌的雙重功能，為好氧池提供氧氣，螺旋曝氣機與好氧微生物填料設置為一體，距離相近，能更好、更快速得為好氧微生物提供氧氣，提高好氧微生物的處理效率，同時通過升降氣缸帶動螺旋曝氣機上下移動，可以對各個不同的水層進行攪動、曝氣和反應，接觸面積廣，反應效率高；設置的澄清池對經(jīng)過兼氧微生物和好氧微生物處理后的水質進行檢測，保證從澄清池排出的水符合標準，消毒池對水體進行消毒處理，進一步提高水質。

綜上，本文研發(fā)的曝氣型污水處理裝置經(jīng)過對污水的除雜處理、微生物處理、出水檢測消毒處理等多項多階段處理，將污水中的各有害物質進行分離降解處理，污水處理技術科學，處理效率高、效果好[4]，使得處理后的污水達到國家排放標準。

［1］ 韓靜. 高濃度氨氮廢水的危害及主要治理技術[J].北方環(huán)境，2011（12）：120-122.

［2］ 好氧、厭氧、兼氧生化處理三者的區(qū)別[DB/OL].http://www.goootech. com/topics/72010342/detail-10268414.html.

［3］好氧生化處理和兼氧生化處理的定義[DB/OL]. http://www.hb114.cc/ News/hydt/20139149336.htm.

［4］ 廖嘉俊. 關于城市污水處理工作的分析[J].城市建設理論研究，2014（10）.

Analysis on Aeration Type Sewage Treatment Device and Method

（Zhejiang Business Technology Institute, Zhejiang Ningbo 315000，China）

In recent years, water pollution and eutrophication problems have become increasingly serious, and the organic matter, nitrogen and phosphorus are the main factors causing eutrophication. With rising of public awareness of the environment, emission indicators are more and more restrict at home and abroad, so development of efficient wastewater treatment technology has been a hot spot in water pollution control engineering. In this paper, aiming at the disadvantages of existing technologies, an aeration type sewage treatment device was analyzed, and its advantages were discussed, such as high treatment efficiency, good treatment effect and so on.

water eutrophication; wastewater treatment； discharge standard

2017-03-20

陶陪（1971-），女，副教授，碩士學位，浙江省寧波市人，1993年畢業(yè)于吉林建筑大學，研究方向：污水處理。

1.寧波市科技局，項目編號2015C110001，項目名稱：村鎮(zhèn)生態(tài)化治理及社區(qū)可持續(xù)發(fā)展研究集成示范；2.科技部國家級星火計劃，項目編號2015GA701026，項目名稱：沿海村鎮(zhèn)海產(chǎn)品加工企業(yè)高濃度廢水處。

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1004-0935（2017）05-0476-03