复合生物滤池人工湿地

USTSUSTS苏州市农村生活污水治理适用技术苏州科技学院2010年5月21日兼谈气升回流一体化活性污泥工艺USTSUSTS内容提要总论分散式污水技术现状苏州市农村生活污水治理技术现状气升回流一体化活性污泥工艺简介USTSUSTSUSTS总论农村生活污水的处理不能沿用和照搬大中型规模城市污水处理工艺及设计参数，避免造成工程投资和运行费用过高及与环境不协调的问题。农村生活污水的处理技术必须遵循经济、高效、节能和简便易行原则，要求处理工艺简单，净化效果有保证，运行维护简便。本着处理成本低、除污效能高、实现资源化利用的原则，采用生物和生态相结合的处理方式，形成符合农村生活污水水质、水量及排放和收集特征的处理技术，并要求便于管理。USTSUSTSUSTS分散式污水国外处理工艺澳大利亚“FILTER”污水处理及再利用系统土壤毛细管渗滤系统人工湿地处理系统生物膜技术稳定塘处理技术一体化集成装置处理技术USTSUSTSUSTS分散式污水国内处理工艺厌氧沼气池处理技术稳定塘处理技术人工湿地处理技术土壤渗滤技术USTSUSTSUSTS方法污染物去除效果脱氮除磷抗冲击性能运行管理节能污泥减量占地面积其他限制因素BODSS病原体延时曝气高高高否好——能一般—氧化沟高高高能好——能较大—SBR高高高能好——能较小—接触氧化高高高能好———一般—曝气生物滤池高高高能好方便——一般—MBR很高很高很高能好——能较小—稳定塘一般一般高有效果—方便节能—大气候、土地、面积、土壤性质等人工湿地一般高高有效果——节能—较大慢速渗滤高一般一般不稳定——节能—较大地表漫流较好不高不高有效果—方便节能能较大沼气净化池一般一般一般有效果—方便节能能小—典型的分散污水处理工艺对比分散式污水国内外处理工艺USTSUSTSUSTS一体化设施比分离式系统设施建造方便，投入使用快、见效快，占地面积小，但是灵活性不够，需要定期进行检修，维修相对较复杂。厌氧技术在一定程度上比好氧技术节能，但是厌氧技术单独使用效果不太理想，对氮、磷的去除效果较差，出水水质很难达到相应的排放标准。自然处理系统相对人工处理系统造价较低，运行管理方便，能耗低，但容易受到地理条件和气候条件的影响，而且出水水质较人工系统差。MBR较传统的生物处理工艺出水水质好，污水可再生会用，占地面积小，但是运行管理费用高，一次性投入大。以活性污泥法、氧化沟、生物膜法和SBR为代表的生物处理工艺需要较高的投资费用和一定的管理技术和管理费用等，很难成为分散污水治理的推广技术。分散式污水国内外处理工艺USTSUSTSUSTS目前苏州各区县农村污水所采用的处理工艺多种多样，大多着重于节省用地和处理高效的一体化系统，并通常包含厌氧和好氧工序，强化了对氮磷营养物质的去除，或采用土地生物处理系统，以求在满足达标排放的条件下降低运行费用。苏州市农村生活污水治理技术现状USTSUSTSUSTS序号单位全称工艺名称1上海浩为环境工程有限公司海沃特复合生物水处理系统（复合生物滤池+人工湿地）2无锡市华航环保设备有限公司地埋式氧化工艺3苏州嘉净水处理有限公司强化序批式活性污泥法4苏州香山红叶环境技术有限公司小型XSBR生活污水处理工艺5南京区益环保有限公司高效曝气生物滤池6苏州中晟环境工程有限公司地埋式微动力氧化沟7上海精象生态环保工程有限公司均流式生态复氧滤床+平流潜行生态湿地组合工艺8北京大学多介质生态处理技术9上海交通大学海沃特复合生物水处理技术10张家港市格锐环境工程有限公司A/O11宜兴市环球水处理设备有限公司A/O12宜兴天龙水处理设备有限公司A/O13苏州市嘉林科技发展有限公司SBR14苏州市东方环境工程有限公司地埋式A2/O15苏州市创新净化有限公司A2O+MBR一体机、AO+接触氧化一体机、BAF（生物滤池）一体机16南京大学塔式蚯蚓生态滤池17上海浩为环境工程有限公司复合生物水处理技术18江苏康源环保科技有限公司智能化小型膜生物反应器（KY-M）工艺19昆山澄华环境科技有限公司人工生态绿地处理系统20苏州科技学院气升一体化高效处理工艺苏州市农村生活污水常用处理工艺USTSUSTSUSTS工艺占地出水水质(GB18918-2002)剩余污泥维护管理电耗/药耗投资（不含管网）运行费用(元/m3)厌氧滤池→氧化塘→生态渠大一级B二级（冬季）产生简单定期维护无能耗不投药800~1000元/户无厌氧→跌水充氧接触氧化→人工湿地大一级B二级（冬季）产生简单定期维护能耗低不投药1000~1200元/户0.1~0.2厌氧池→复合滤料生物滤池→人工湿地大一级B二级（冬季）产生简单定期维护能耗低不投药1200~1500元/户0.1~0.2厌氧池→（接触氧化）→人工湿地大二级产生简单定期维护无能耗不投药800~1000元/户无地埋式微动力氧化沟中等一级B产生简单定期维护能耗低不投药1000~1200元/户0.2~0.3厌氧→滴滤→人工湿地大一级B产生简单能耗低不投药约1500元/m30.15地下渗滤大一级B不产生较复杂能耗低不投药600~1300元/m30.18~0.3净化槽中等一级B产生专业团队管理能耗略高/投药10000元/人3.9苏州市农村生活污水治理技术现状分散式生活污水处理技术对比USTSUSTSUSTS市/区单位处理能力建设投资(元)（即形成1m3/d处理能力的建设投资）单位人口污水处理建设投资(元)单位处理能力年运行费用(元)（即1m3/d处理能力的年运行管理费用）单位人口污水处理年运行费用(元)张家港658465830631常熟889288928729太仓930993136837昆山15839185731537吴江11076171515925吴中区61596135437相城区330533023023平均值873899924531苏州市农村生活污水治理技术现状苏州市已建独立设施的建设及运行成本分析USTSUSTSUSTS苏州市农村生活污水治理技术现状农村分散式生活污水治理技术小结发展有较高水力负荷，并具备小规模设备化特征，多种生物处理单元复合的创新技术是苏州生活污水处理技术发展的主要方向。USTSUSTSUSTS在总结典型分散污水处理工艺的基础上，综合分析许多分散污水处理工艺，如污染物的去除效能、占地面积、污泥处理、投资能耗和日常管理等指标，提出了一种新型的气升回流一体化活性污泥工艺，具有以下几个特点：通过一体化设计理念，尽量减小分散处理工艺的占地面积，使工艺显得较紧凑；为了降低能耗，通过利用曝气的剩余气体产生气升作用进行混合液的回流，不需采用回流泵，同时提高了气体的利用率；为了减少污泥排放量和处理量，利用该工艺的缺氧区污泥水解酸化而达到污泥稳定，实现长期不排泥的目的；为了降低工艺维护人员的专业要求，设计出的工艺日常管理和维护简单，对工艺的日常管理和维护的专业性要求低。不需要专门技术人员进行日常管理和维护，可实现长期无人值守。气升回流一体化活性污泥工艺简介USTSUSTSUSTS气升回流一体化活性污泥工艺简介反应器运行原理气升回流一体化活性污泥工艺可看作厌/缺氧与好氧分离回流的UASB一体化反应器，其反应器可分为主反应区、三相分离区和沉淀区、以及气升回流区三大功能模块。USTSUSTSUSTS经格栅预处理后的污水由厌/缺氧反应区底部与回流过来的泥水混合液共同进入处理装置。该反应区的功能主要考虑悬浮固体的捕获、反硝化和污泥消化的需要，将缺氧区兼性厌氧微生物对污水中有机物的降解控制在水解、酸化阶段，产生于缺氧段的发酵产物经好氧段微生物进一步分解、转化以达到去除原水中污染物的目的，缺氧反应区的顶部设置溢流堰，在悬浮固体物质得到分离截留后，缺氧区出水经此溢流堰通过回流管道由进入好氧反应区下部进入，好氧反应区的下部设置鼓风曝气装置。污水和活性污泥在好氧反应室充分混合接触，完成有机物的去除氨氮的硝化过程。气升回流一体化活性污泥工艺简介主反应区USTSUSTSUSTS三相分离区位于好氧反应区的上部，其分离原理为：在曝气的均匀流化条件下，气体和泥水三相混合液由好氧区向上流至三相分离区时，气体受到斜板的阻挡而竖直上升，在斜板上部形成气室；上升的泥水混合液大部分进入分离板，遇到反射斜面则改变向上的方向，随混合液进入下降区（好氧区）；少量泥水混合物则在水力作用下由缝隙通道绕行进入上部的沉淀分离区，由于气体已经被分离形成良好的沉淀条件，混合液中悬浮固体将在重力作用下沉淀，部分污泥在沉淀区形成污泥层（沉淀区）；部分污泥通过斜板向下滑落，返回到好氧反应室，经过净化和澄清的水则经沉淀区顶部的出水堰收集后排放。气升回流一体化活性污泥工艺简介三相分离区和沉淀区USTSUSTSUSTS三相气升室是一个具有较小的表面积的气水通道，好氧区曝气的尾气在此气升室释放，由于气体在一定压力作用下经气升室释放出来，形成密度较小的气水乳浊液产生气升作用，通过混合液回流管将三相分离区的水提升返回缺氧反应区，即回流的泥水混合液。气升回流区的混合液出水含有在好氧反应室的氨氮氧化生成的硝酸盐氮和部分活性污泥。同时，在缺氧区导流板的作用下，使回流泥水向下流动，通过缺氧区下部的污泥层后再向上流动；回流的泥水在与污泥接触混合后，水中的硝态氮在污泥层中微生物的作用下，利用进水及污泥水解提供的有机碳源，进行反硝化产生氮气，使氮得以从水中去除；回流水将与进水一道通过缺氧反应区顶部的溢流堰回到好氧反应室这样就形成了整个系统的循环。气升回流一体化活性污泥工艺简介气升回流区USTSUSTSUSTS气升回流一体化活性污泥工艺简介工况Ⅰ反应器运行参数项目容积负荷（gN/(m3·d)）有机负荷（kgCOD/(m3·d)）温度（℃）回流比（%）好氧区20～90（平均50）0.3～1.4（平均0.86）平均13.9120缺氧区USTSUSTSUSTSCOD进水负荷平均0.88kgCOD/(m3·d)，缺氧区出水COD浓度平均为122mg/L，沉淀区出水COD浓度为10～78mg/L，平均出水为52mg/L，平均去除率为88.2%。010020030040050060070011-1711-2211-2712-212-712-12日期COD浓度(mg/L)020406080100去除率(%)进水COD缺氧出水COD出水COD去除率0102030405011-1711-2211-2712-212-712-12日期NH3-N浓度(mg/L)进水NH3-N缺氧出水NH3-N出水NH3-N气升回流一体化活性污泥工艺简介进水NH3-N平均负荷50kgN/(m3·d)，出水NH3-N浓度为0～5.0mg/L，平均值为2.5mg/L，平均去除率为89.8%。USTSUSTSUSTS01020304011-1711-2211-2712-212-712-12日期NO3-N、TN浓度(mg/L)缺氧出水NO3-N出水NO3-N出水TN01020304050607011-1711-2211-2712-212-712-12日期SVI020004000600080001000012000污泥浓度(mg/L)SVI污泥浓度气升回流一体化活性污泥工艺简介好氧区污泥浓度由2985mg/L升高到10000mg/L左右后趋于稳定；SVI指数较低，在30～56之间。出水NO3-N浓度6.7～29.5mg/L，平均为17.2mg/L，平均去除率为23.7%USTSUSTSUSTS0408012016020024011-1711-2211-2712-212-712-12日期进水浊度(NTU)0510152025出水浊度(NTU)进水浊度出水浊度气升回流一体化活性污泥工艺简介进水浊度平均为143.4NTU。出水浊度在进水浊度变化幅度较小的条件下由5.3NTU减小到3.1NTU后又逐渐升高22.8NTU左右；在沉淀区无污泥回流的情况下，好氧区污泥浓度由2985mg/L升高到10000mg/L左右后趋于稳定。USTSUSTSUSTSCOD和NH3-N去除效能较高，出水浓度较