淵梅芳 葉明國

（1.煙臺市排水服務中心，山東 煙臺 264000；2.煙臺市科技創(chuàng)新促進中心，山東 煙臺 264003）

0 引言

經濟高速增長，催生城鎮(zhèn)一體化建設加速，農村人口的轉移推動大城市人口聚集加速，生活用水明顯增多，污水排出也隨之增量，我國的可再生淡水資源非常匱乏，供需嚴重失衡，生活污水作為第二水源，高標準凈化處理回收循環(huán)再利用，是緩解我國人類用水短缺的重要途經。生活污水綜合循環(huán)利用系統(tǒng)能夠有效地處理我們日常生活中產生的各類廢水及其相類似的有機污水，實現(xiàn)廢水變循環(huán)水，既節(jié)約水資源又保護生態(tài)環(huán)境，成為當前城鎮(zhèn)生活污水處理的重要發(fā)展方向。本文將基于城鎮(zhèn)生活污水綜合循環(huán)利用系統(tǒng)工程應用，分析易發(fā)故障，提出養(yǎng)護措施[1]。

1 生活污水處理系統(tǒng)

1.1 傳統(tǒng)的工藝流程系統(tǒng)

生活污水處理工藝一般設計成三個步驟：預處理、主處理和尾水排放，基本的工藝流程（如圖1所示）。預處理發(fā)揮的作用是去除廢水中的懸浮物和漂浮物，提供給主處理環(huán)節(jié)穩(wěn)定的水質，主處理采用生化處理技術，進一步去除廢水中的有機物、氮和磷等；尾水排放前需進行消毒處理，確保水質符合國家排放標準，具體工藝流程根據(jù)工程中污水成分及要求進行設計。生活污水處理的達標程度關鍵要素在于處理設備，包括物理處理設備、化學處理設備和生物處理設備等，設備類型和數(shù)量的選擇需根據(jù)實際情況和編制的工藝流程決定。

圖1 生活污水生化處理工藝流程

1.2 新一代工藝處理系統(tǒng)

新一代污水處理工藝隨著膜生物技術的發(fā)展迅速推向市場應用，采用的設備被稱作第四代污水處理設備是采用第四代污水處理工藝的設備統(tǒng)稱。此工藝在充分吸納了當前成熟的MBR與A/O工藝優(yōu)點的基礎上形成當前先進的新型高效污水處理工藝（如圖2所示）。它的先進在于將膜分離技術的高效性與傳統(tǒng)活性污泥法的技術進行了耦合。核心工藝改進措施在于把當前研制出來具有獨特結構的膜生物反應器中先進膜組件完全放進曝氣池，池中的污水經好氧曝氣殺菌和充分的生物化學反應，達到一定的水質標準再由泵通過高性能的濾膜過濾后抽出，與傳統(tǒng)污水設備處理更加有效[2]。

圖2 第四代污水凈化設備流程圖

1.3 生活污水處理工藝包含的主要設備

生活污水處理工藝一般選取生化法及A/O法，具有易實現(xiàn)自動控制，管理操作簡單等特點。工藝過程中主要采用的設備有離心機、污泥脫水機、曝氣機、微濾機、氣浮機以及還有水泵 格柵等輔助設備等等，設備選取要考慮產量、容量處理速度的關系，選地要寬敞，盡量避免高溫，潛水泵可設于設備之中，壓縮空間，減少工程投資；用到的設備可根據(jù)現(xiàn)場條件靈活設置，處于地面上或埋于地下均可。地上工程量小，埋于地下工程量大，廠區(qū)占地面積少，可二次利用，如綠化。具體設備配置可根據(jù)污水特征、工藝設計進行組合[3]。

（1）離心機主要是把固體顆粒從懸浮液中分離出來，使懸浮液與液體分離開來；或者將兩種密度不一樣的液態(tài)在乳濁液中分開，互不相溶（如將乳霜從乳汁中分離出來）；還可用洗衣機甩干濕衣服等除濕固體中的液體；特殊工況需求的專用超速管式分離機通常根據(jù)氣混密度和固體顆粒密度或粒度進行專用設計。污泥脫水機多用于工業(yè)造紙、鑄造、皮革、紡織行業(yè)廢水 ，化工、食品行業(yè)廢水及給水排水的處理，易實現(xiàn)自動化連續(xù)運行，無級調速，適用范圍廣泛；（2）曝氣機是在混凝劑和絮凝劑的共同作用下，將“微泡”直接注入未經處理的污水中，使懸浮物在氣泡群的浮升作用下，在物理絮凝和化學絮凝作用下，形成大的懸浮物絮團、“絮團”浮上液面，形成浮渣，利用刮渣機分離出水中的“微泡”；噴頭不用清理，也不會出現(xiàn)堵塞的情況；（3）微濾機是一種轉鼓式篩網(wǎng)過濾裝置。處理后的廢水經篩網(wǎng)以徑向放射的方式沿軸心進入鼓腔流出，在鼓筒上濾網(wǎng)內面截留水中雜質(微小懸浮物、纖維、紙漿等)。由壓力沖洗水將截留在濾網(wǎng)上的雜質帶至上部后，在排渣槽內反沖而流出。操作時，鼓筒直徑2/5部分露出水面，轉數(shù)為1～4r/min，濾網(wǎng)過濾速度可采用30～120m/h，沖洗水壓力0.5～1.5kg/cm2，沖洗水量為出產水量的0.5～1.0%，水庫水處理時除藻效率可達40-70%。除掉浮游生物，效率高達97～100%；（4）氣浮機是在煉油、化工、釀造、屠宰、電鍍、印染等工業(yè)廢水和市政污水的處理中，廣泛應用于各種工業(yè)、市政污水中，去除懸浮物、油脂和各種膠狀物的設備。依氣霧溶化方式分為：充氣氣霧浮箱、氣霧溶箱、電解氣霧浮箱。其原理是高效地混合難以溶于水中的氣體或兩種以上不同的液體（產生20～50微米的微細氣泡粒徑）。以微小氣泡為載體，與水中雜質微粒粘合，微粒經氣泡挾帶浮起，與水面隔水相生，以達到固液分離之目的；（5）膜-生物反應器是一種新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)，結合了當前成熟的膜分離技術與生物處理技術。將傳統(tǒng)生物處理技術末端二沉池用膜組件來取代，通過污泥在生物反應器中保持高活性濃度的工作機理，提高生物處理有機負荷。

2 系統(tǒng)設備易出現(xiàn)的故障分析

生活污水主要是糞便和洗滌污水的混合物，集中排入城市下水道管網(wǎng)系統(tǒng)，輸送至污水處理廠進行處理后排放。懸浮物和微生物較多，含有腐蝕性、有毒、有害、難以生物降解的污染物成分較少，因此，采取的工藝相對比較單一，多數(shù)采用生物化學法進行處理。工藝及設備相對比較固定，易出現(xiàn)的故障和受損情況也比較固定[4]。

2.1 傳統(tǒng)工藝常見問題

一是污水流量不暢，不能正常出水。一般是由于雜物或是沉淀物比如脫落的膜和損壞的彈性立體填料等易損壞的纖維材料把接觸氧化池、沉淀池、消毒池、污泥池聯(lián)通管道或是孔口給堵塞了。需要工作人員及時用加壓水或壓縮空氣沖洗；二是曝氣量不足，有時由于經驗不足曝氣風機出口閥門沒有撥到正常位置，導致管道狹窄進氣口氣體壓力不足，異物不能及時排出，滯留管道內形成堵塞或有時曝氣頭因為過度使用，疲勞損壞，也會導致排氣不暢；三是混合液回流不暢，因為生活污水的懸浮物較多，短期降解困難，若有前幾道的雜物不小心進入混合液回流池中，可能進入回流管道導致異物或閥門堵塞。需要盡快擰開閥門，用加壓水沖洗；四是由于長時間的運轉，生活污水微生物較多，尤其是夏天，容易滋生附著物，對管道或是閥體的侵蝕破壞，尤其氧化條件充分的地方，很容易因為潮濕、生物破壞導致管道、閥體損害，需要及時更換。五是長時間的運行，增加了水泵、格柵、離心機、污泥脫水機、曝氣機、微濾機、氣浮機等設備的工作負荷。周期性連續(xù)振動帶來的磨損、熱氧化，電機、儀器儀表加上一些潮濕的有氧化學反應等，使得設備很容易被破壞、老化。電氣類的曝氣風機、提升泵和一旦被損壞，易出現(xiàn)短路，形成電流過大，斷路開關自動斷開，整個工況都受到影響。

2.2 膜生物反應器易出現(xiàn)的問題

MBR作為取代二沉池的膜生物反應器，它利用了膜的細微孔徑在一定壓力下實現(xiàn)泥水分離，但是要把這樣的原理應用到實際生產中，還需要注意很多問題。在MBR工程運行過程中，就膜生物反應器本身來講，由于物理、化學、生化作用或機械作用，反應器膜會遭到污染，膜污染本身是一個不可逆的過程，所以膜組件的產水量會隨運行時間呈現(xiàn)逐步衰減的過程；膜受污染后由于離線清洗時間較長且在清洗周期內都無法連續(xù)產水，容易導致膜彈性受損，清洗周期縮短；溫度變化對膜影響較大，低溫運行膜通量、產水量會下降，透水性會受到抑制，且不同的膜產品對低溫的穩(wěn)定性差異也較大，受四季自然溫度變化，水處理能力變化很大；耐水量沖擊負荷能力差，難以承受較大的水量沖擊負荷。目前，新工藝因為價格等因素市場占有率相對低，生化處理部分與后續(xù)膜分離系統(tǒng)的銜接缺乏具體工程應用信息反饋，前端預處理、污泥和空氣系統(tǒng)與膜分離特點相結合進行優(yōu)化調整與設計經驗還不足，導致全流程設計經驗和參數(shù)不全，控制儀表和設備的選擇沒有參考資料，標準化的操作指引國內還沒有統(tǒng)一，都在摸索實施，這些都降低了MBR工藝的運行效果，影響了膜的壽命及本身的能耗，同時也影響了生物化學處理，這些問題需要今后進一步去改進。

3 系統(tǒng)設備管理維護措施

城鎮(zhèn)一體化使得人口過度聚集，需處理的生活污水量大，工作周期時間長，水中雜質復雜，工作環(huán)境潮濕易腐蝕，伴隨不停的振動。要保持處理系統(tǒng)穩(wěn)定運行就必須建立一套管理科學和定期保養(yǎng)制度，要實行專人負責，定期有人檢查，及時最好保養(yǎng)，才能延長使用壽命。一是保證污水中的大固體物質不能進入設備，以免堵塞管道和孔口，損壞水泵。

5 結語

處理設備是生活污水處理質量的關鍵要素，我國每年會產生大量需要處理的生活污水，作為第二水源，這些污水若被凈化循環(huán)利用，可以有效緩解工業(yè)、農業(yè)等用水壓力。為此，針對污水的處理要根據(jù)水質特征，合理設計工藝處理流程，采用性能對應的設備，同時分析研究工藝設備的易發(fā)故障，提高排除能力，最大限度降低設備故障發(fā)生率，維護設備穩(wěn)定和高效運行，做到減少維護成本和人力支出，實現(xiàn)經濟效益和社會效益雙提升。