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(shù)學(xué)院，浙江 寧波 315000）

近年來(lái)，水環(huán)境污染和水體富營(yíng)養(yǎng)化的問(wèn)題日益嚴(yán)重，而有機(jī)物、氮、磷是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要因素，隨著公眾環(huán)境意識(shí)的提高和國(guó)內(nèi)外對(duì)排放指標(biāo)的限制標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格，研究開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)、高效的污水處理技術(shù)一直是水污染控制工程領(lǐng)域的熱點(diǎn)。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)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(duì)污水進(jìn)行多階段分級(jí)處理，更好地將污水中的各有害物質(zhì)進(jìn)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(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

水體富氧化；污水處理；達(dá)標(biāo)排放

食品、生物、化工等行業(yè)排放的高濃度有機(jī)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(yíng)養(yǎng)化[1]。水體富營(yíng)養(yǎng)化的結(jié)果是水質(zhì)嚴(yán)重惡化，而有機(jī)物、氮、磷是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要因素，隨著公眾環(huán)境意識(shí)的提高和國(guó)內(nèi)外對(duì)排放指標(biāo)的限制標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格，研究開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)、高效的污水處理技術(shù)一直是水污染控制工程領(lǐng)域的熱點(diǎn)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的推進(jìn)，工業(yè)及生活污水的排放量有了大幅的增加，使得進(jìn)入城市污水處理廠的污水量和水質(zhì)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(jìn)水污染物指標(biāo)的提高，現(xiàn)有技術(shù)中這種水處理系統(tǒng)如果長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，水質(zhì)很難保證，不能達(dá)到污水排放的標(biāo)準(zhǔn)；此外，一些低濃度易降解的廢水可通過(guò)傳統(tǒng)工藝的組合得以處理，但對(duì)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(jì)的方法。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)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(duì)污水進(jìn)行多階段分級(jí)處理，更好地將污水中的各有害物質(zhì)進(jìn)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(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

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(jié)構(gòu)示意圖

初沉池內(nèi)設(shè)有過(guò)濾裝置，過(guò)濾裝置包括過(guò)濾板和收集箱，過(guò)濾板縱向設(shè)置在初沉池內(nèi)，過(guò)濾板將初沉池分隔成第一腔體和第二腔體，過(guò)濾板上設(shè)有過(guò)濾孔，過(guò)濾孔上設(shè)有過(guò)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(shè)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(shè)置在豎直管上，生物盤上設(shè)有兼氧微生物填料；好氧池內(nèi)設(shè)有曝氣裝置，曝氣裝置包括升降氣缸、螺旋曝氣機(jī)和旋轉(zhuǎn)圓盤，螺旋曝氣機(jī)安裝在升降氣缸的上側(cè)，螺旋曝氣機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸貫穿旋轉(zhuǎn)圓盤，并與旋轉(zhuǎn)圓盤固定連接，旋轉(zhuǎn)圓盤上設(shè)有好氧微生物填料。

第一腔體內(nèi)還設(shè)有折流板，折流板位于過(guò)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(shè)置，降低水流速度，降低水流對(duì)過(guò)濾網(wǎng)的沖擊，避免對(duì)過(guò)濾網(wǎng)造成損害，同時(shí)使污水與折流板充分接觸，使沉淀劑與污水中的物質(zhì)充分反應(yīng)，將水體中含有的污染、有害物質(zhì)分離出來(lái)，使其形成顆粒較大的物質(zhì)沉淀到收集箱內(nèi)，或者無(wú)法通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)而遺留在第一腔體內(nèi)。過(guò)濾板上設(shè)有清理裝置，清理裝置包括清理氣缸、清理電機(jī)和清理滾筒，過(guò)濾板上位于過(guò)濾網(wǎng)的上方橫向設(shè)有滑槽，清理氣缸通過(guò)滑塊滑動(dòng)連接在滑槽上，清理氣缸的下側(cè)與清理電機(jī)連接，清理電機(jī)的輸出軸通過(guò)連接軸與清理滾筒連接，清理滾筒上均勻設(shè)有軟性刷毛。污水在經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾的過(guò)程中，一些絮狀物體或者粘性物質(zhì)容易粘附在過(guò)濾網(wǎng)上，堵塞過(guò)濾網(wǎng)孔，影響排水速度，設(shè)置的清理裝置可將過(guò)濾網(wǎng)上粘附的雜質(zhì)清理下來(lái)，保持過(guò)濾網(wǎng)的通透性，提高排水效率，清理下來(lái)的雜質(zhì)落入收集箱內(nèi)，在收集箱中沉積，避免再次污染初沉池；進(jìn)行清理工作時(shí)，清理氣缸帶動(dòng)清理電機(jī)和清理滾筒向下移動(dòng)，直至清理滾筒正對(duì)過(guò)濾網(wǎng)，然后啟動(dòng)清理電機(jī)，清理電機(jī)通過(guò)連接軸帶動(dòng)清理滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)濾網(wǎng)的刷理，同時(shí)清理氣缸在驅(qū)動(dòng)器的帶動(dòng)下沿著滑槽左右移動(dòng)，從而使清理滾筒在過(guò)濾網(wǎng)上左右移動(dòng)，全方面清理過(guò)濾網(wǎng)，清理效果好。

第二腔體內(nèi)設(shè)有充氣裝置，充氣裝置包括充氣機(jī)、進(jìn)氣總管、第一進(jìn)氣支管和第二進(jìn)氣支管。進(jìn)氣總管的一端與充氣機(jī)連接，進(jìn)氣總管的另一端分別與第一進(jìn)氣支管和第二進(jìn)氣支管連接，第一進(jìn)氣支管的管口正對(duì)過(guò)濾網(wǎng)，第二進(jìn)氣支管的管口位于兼氧池內(nèi)。設(shè)置的充氣裝置利用充氣機(jī)向進(jìn)氣總管、第一進(jìn)氣支管和第二進(jìn)氣支管通氣，充氣裝置一方面通過(guò)第一進(jìn)氣支管對(duì)過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)行反沖洗，進(jìn)一步將過(guò)濾網(wǎng)上的雜質(zhì)清理干凈，保證過(guò)濾效果；另一方面通過(guò)第二進(jìn)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(yíng)造一個(gè)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(shè)有切割葉輪、重量檢測(cè)器和閥門，切割葉輪上設(shè)有至少兩層切割刀片，重量檢測(cè)器與閥門連接，閥門處設(shè)有排污管。設(shè)置的切割葉輪用來(lái)對(duì)收集箱內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)行切割，將體積較大的雜質(zhì)切割成體積較小的雜質(zhì)，避免堵塞排污管，設(shè)置的多層切割刀片提高切割效率，設(shè)置的重量檢測(cè)器用來(lái)檢測(cè)收集箱收集到的雜質(zhì)的重量，當(dāng)雜質(zhì)重量到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就打開(kāi)閥門，將雜質(zhì)通過(guò)排污管排出，避免收集箱滿溢，保持收集箱的容納能力。旋轉(zhuǎn)圓盤的中心設(shè)有通孔，旋轉(zhuǎn)圓盤通過(guò)通孔與旋轉(zhuǎn)軸連接，旋轉(zhuǎn)軸為中空軸，旋轉(zhuǎn)圓盤的上側(cè)按圓周均勻分布有螺旋葉片，好氧微生物填料設(shè)置在相鄰螺旋葉片之間，旋轉(zhuǎn)圓盤的下側(cè)設(shè)有滾輪，旋轉(zhuǎn)軸上位于旋轉(zhuǎn)圓盤的下方設(shè)有支撐盤，支撐盤上設(shè)有環(huán)形滑道，滾輪滑動(dòng)連接在環(huán)形滑道上。將旋轉(zhuǎn)軸設(shè)為中空軸便于空氣的流通，在旋轉(zhuǎn)圓盤上設(shè)置的螺旋葉片使得旋轉(zhuǎn)圓盤在螺旋曝氣機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋葉片對(duì)水體進(jìn)行攪動(dòng)，加快水體流動(dòng)速度，使好氧微生物與污水充分接觸，反應(yīng)更高效；設(shè)置的旋轉(zhuǎn)圓盤通過(guò)滾輪滑動(dòng)連接在支撐盤上，提高旋轉(zhuǎn)圓盤的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和安裝的牢固性，降低水流對(duì)于旋轉(zhuǎn)圓盤的沖擊影響，延長(zhǎng)工作壽命。

澄清池內(nèi)設(shè)有水質(zhì)檢測(cè)儀、控制器、抽水泵、回流管和輸水管，控制器分別與水質(zhì)檢測(cè)儀、抽水泵連接，回流管通過(guò)抽水泵與兼氧池連接。設(shè)置的水質(zhì)檢測(cè)儀用來(lái)對(duì)澄清池內(nèi)的水進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到控制器，若水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，則將水體通過(guò)輸水管進(jìn)入到消毒池進(jìn)行消毒處理，若水質(zhì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，則控制器控制抽水泵開(kāi)啟，水體通過(guò)回流管再次進(jìn)入到兼氧池進(jìn)行處理，直至水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。消毒池內(nèi)設(shè)有消毒箱，消毒箱通過(guò)投料管連接有投料箱，投料箱位于消毒池的外側(cè)，消毒箱的底部設(shè)有加熱板，消毒箱的側(cè)壁上均勻設(shè)有消毒孔。投料箱中各種消毒劑通過(guò)投料管進(jìn)入到消毒箱內(nèi)，通過(guò)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(jìn)入到消毒箱內(nèi)。設(shè)置的加熱板對(duì)消毒劑進(jìn)行加熱處理，加快消毒劑的溶解速度，節(jié)省時(shí)間，提高消毒劑與水體的反應(yīng)速度，提高消毒效率。

由于采用了上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：過(guò)濾板上的過(guò)濾網(wǎng)去除污水中的大顆粒的懸浮物和雜物，并通過(guò)物理作用使污水中的顆粒物發(fā)生沉降，對(duì)后續(xù)的設(shè)備起到保護(hù)作用，避免堵塞設(shè)備；設(shè)置的收集箱用來(lái)收集水中沉降下來(lái)的無(wú)機(jī)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(yīng)COD濃度較高的廢水，進(jìn)水COD濃度可提高到2 000 mg/L以上，而好氧微生物只能適應(yīng)于COD濃度較低的廢水，進(jìn)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(lái)，使COD濃度較高的廢水先進(jìn)入兼氧池與兼氧微生物發(fā)生反應(yīng)[3]，再經(jīng)過(guò)好氧池與好氧微生物發(fā)生反應(yīng)，設(shè)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(yùn)行費(fèi)用；設(shè)置的微生物填料為微生物提供生長(zhǎng)空間，在微生物填料上生長(zhǎng)出生物膜，依靠生物膜來(lái)降解污水中的污染物；在兼氧池內(nèi)將多個(gè)生物盤上下設(shè)置在豎直管上，使得兼氧池中的每個(gè)水層均可以接觸到兼氧微生物，擴(kuò)大反應(yīng)面積，提高反應(yīng)效率；在好氧池中，旋轉(zhuǎn)軸在螺旋曝氣機(jī)內(nèi)通過(guò)法蘭與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，并與驅(qū)動(dòng)電機(jī)同步旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)同時(shí)曝氣和攪拌的雙重功能，為好氧池提供氧氣，螺旋曝氣機(jī)與好氧微生物填料設(shè)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(shí)通過(guò)升降氣缸帶動(dòng)螺旋曝氣機(jī)上下移動(dòng)，可以對(duì)各個(gè)不同的水層進(jìn)行攪動(dòng)、曝氣和反應(yīng)，接觸面積廣，反應(yīng)效率高；設(shè)置的澄清池對(duì)經(jīng)過(guò)兼氧微生物和好氧微生物處理后的水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，保證從澄清池排出的水符合標(biāo)準(zhǔn)，消毒池對(duì)水體進(jìn)行消毒處理，進(jìn)一步提高水質(zhì)。

綜上，本文研發(fā)的曝氣型污水處理裝置經(jīng)過(guò)對(duì)污水的除雜處理、微生物處理、出水檢測(cè)消毒處理等多項(xiàng)多階段處理，將污水中的各有害物質(zhì)進(jìn)行分離降解處理，污水處理技術(shù)科學(xué)，處理效率高、效果好[4]，使得處理后的污水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

［1］ 韓靜. 高濃度氨氮廢水的危害及主要治理技術(shù)[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(guān)于城市污水處理工作的分析[J].城市建設(shè)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(xué)位，浙江省寧波市人，1993年畢業(yè)于吉林建筑大學(xué)，研究方向：污水處理。

1.寧波市科技局，項(xiàng)目編號(hào)2015C110001，項(xiàng)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(guó)家級(jí)星火計(jì)劃，項(xiàng)目編號(hào)2015GA701026，項(xiàng)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