天津MG娱乐一体化污水各部件详解

预处理设施
预处理的目的之一是去除粗大固体物以及无机可沉固体，这对配水有特殊要求的水解池尤为重要。另外，不可生物降解的固体在水解反应器内的积累会占据大量的池容，反应器池容的减少终将导致系统*失效。一般预处理系统包括去除大的固体、较小颗粒的格栅和水力筛及去除砂和砾石的沉砂池。
（1）格栅
格栅是污水预处理的通用设施。为保证水解池布水系统不被堵塞，建议采用固定式格栅或回转筛、水力筛作补充处理。
（2）除砂池
对小型污水处理厂，由于污水流量变化较大，沉砂池设计的难点需要在变化的水量条件下保持系统中液体流速有相对不变的数值。因为较高的流速会降低无机固体在渠道中的去除效果，而较低的流速导致有机物与砂一起沉积。对于有一定规模的污水处理厂，可以考虑采用平流式沉砂池。在存在较多的砂和有机物共同沉淀的情况下，可采用体外洗砂装置，如螺旋洗砂器或水力固体螺旋洗砂器。考虑到后续水解处理工艺，一般不用曝气沉砂池作为预处理装置。

水池的详细设计要求
1.反应器池体
水解池一般可采用矩形或圆形结构。对于圆形反应器，在同样的面积下其周长比正方形的少12%，但是圆形反应器的这一优点仅仅在采用单个池子时才成立。当建立两个或两个以上反应器时，矩形反应器可以采用公用壁。对于采用公共壁的矩形反映器，池型的长宽比对造价也有较大的影响，因此如果不考虑地形和其他因素，这是一个在设计中需要优化的参数。水解池依据水力停留时间进行设计时，反应器体积可根据停留时间计算。
2.反应器的几何尺寸
（1）反应器的高度
选择适当高度的原则应从运行上的要求和经济方面综合考虑。从运行上选择反应器的高度要考虑如下影响因素：
1）高流速增加系统扰动，因此增加污泥与进水有机物之间的接触；
2）过高的流速会引起污泥流失，为保持足够多的污泥，上升流速不能超过一定的限值，从而反应器的高度也就会受到限制；
3）土方工程随池深（或深度）增加而增加，但占地面积则相反；
4）高程选择应该使得污水（或出水）可以不用提升或降低提升高度；
5）考虑气候和地形条件，池子建造在半地下可减少建筑费用和保温费用；
6）反应器的经济高度（深度）一般是在4-6m之间，在大多数情况下这也是系统*的运行范围。

1、填料的功能

在废水生化处理中，对有机污染物进行分解的主要功能者是细菌在细菌的外表有一粘层，使细菌具有结台附着能。废水处理装置中采用填料以后，使微生物有了一个附着场所， 细菌在填料表面的附着和相互结合， 就形成了生物膜。

活性污泥法中，细菌以结合成菌胶团的形式存在并始终处于一种动态状况， 对有机污染物的吸收分解是以形成更多的微生物为主。 废水就相当于是微生物的一种培养基，在充氧和水流运动的作用下，微生物培养繁殖的数量越来越多，需要用剩余污泥的形式排出。

细菌在填料上附着形成生物膜，其功能形式就不同于活性污泥法。生物膜法中，细菌附着在填料上稳定生存，废水中的污染物是被微生物吸收分解的对象，微生物以充分发挥分解功能为主，把有机污染物分解为不可生他物或者CI-I M c 等，新生繁殖的数量只与老化脱落的生物膜相平衡。因此，填料不仅使微生物有了一个固定附着的场所，还使细菌的分解功能得到加强，新生繁殖的数量减少。

液相流体主动运动型：

叶轮与转刷（盘）表面曝气是采用制造液相流体的水跃而形成气液接触界面； 射流曝气是依靠射流液相流体吸入气相流体而形成气液接触界面，这些均是属于液相流体主动运动型，其技术特征是：动能作用于重质液相流体运动；轻质气相流体是被动接触；在叶轮或转刷（盘）搅动处、射流口附近产生局部连续的气液接触界面。

1.2、气相流体主动运动型：

鼓风曝气是由风机输送气相流体，经曝气器的扩散作用以升泡运动的方式形成气液接触界面，这就是属于气相流体主动运动型，其技术特征是：动能作用于轻质气相流体运动；重质液相流体是被动接触；由升泡的上升运动，可产生立体连续的气液接触界面。

鼓风曝气与机械曝气流体运动特点的比较(如图)

鼓风曝气与机械曝气流体运动特点的比较

2、“氧利用率"不能确定曝气器实际运行的功效：

曝气器的作用就是促进氧的传质，“氧利用率"似乎理所当然的应是反映曝气器技术性能的指标，因此以来就存在着一种采用“氧利用率"来判定曝气器技术性能的习惯观点。但是，如果对“氧利用率"作深入的分析，就会发现该指标不能真实确定曝气器实际运行的功效。

移动床生物膜工艺在市政污水处理中具备的优势

占地面积小：在填料填充率为15%和相同的污染负荷的条件下，移动床生物膜反应器约占常规生物反应器（缺氧、厌氧及好氧）20-40%的池容。

适合于适合于市政污水处理厂的扩容：鉴于大多数污水处理厂的预留面积较少，当实际进水水质及水量发生变化时，在保证原设计池容不变的情况下满足原设计出水标准。

适合于现有污水处理厂的升级改造：移动床生物膜工艺设计及运行灵活简单，适应不同类型的池型，而且与其它工艺的兼容性很强，可以与已建污水处理厂的大部分工艺如A2O、AO、SBR、CASS 及氧化沟法等相组合。因此适合于现有污水处理厂的升级改造，使其满足一级A 或一级B 排放标准。

移动床生物膜反应器既具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥少、无污泥膨胀现象发生的特点，又具有活性污泥法的性和运转灵活性。另一方面，温度变化对移动床生物膜工艺的影响要远远小于对活性污泥法的影响，当温度、污水成分发生变化或污水毒性增加时，移动床生物膜反应器的耐受力很强。

生物处理法根据参与作用的微生物的需氧情况，可分为好氧法和厌氧法两大类。一般情况，好氧法比较适用于较低浓度污水，如乙烯厂污水；而厌氧法较适用于处理污泥和较高浓度的污水。好氧生物处理法可分为活性污泥法和生物膜法两大类。活性污泥法是水体自净的人工强化方法，是一种依靠活性污泥工作主体的去除污水中有机物的方法。存在于活性污泥中的好氧微生物必须在有氧气存在的条件下才能起作用。在污水处理生化系统的曝气池中，充氧效率与好氧微生物生长量成正相关性。溶解氧的供给量要根据好氧微生物的数量、生理特性、基质性质及浓度来综合考虑。这样，活性污泥才能处在佳的降解有机物的状态。根据试验表明，曝气池中溶解氧维持在3～4mg/L为宜，若供氧不足，活性污泥性能差，导致废水处理效果下降。为保证有充足的供氧，必须依靠一种设备来完成，例如曝气器。

曝气原理：

曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。换言之，它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。它还有其他一些重要作用，如混合和搅拌。空气中的氧通过曝气传递到水中，氧由气相向液相进行传质转移，这种传质扩散的理论，目前应用较多的是刘易斯和惠特曼提出的双膜理论。

曝气原理的双膜理论

曝气原理双膜理论

在气液两相接触的界面两侧存在着处于层流状态的气膜和液膜，其外侧则分别为气相主体和液相主体，两个主体处于紊流状态。气体分子以分子扩散方式从气相主体通过气膜和液膜而进入液相主体。

(2)、气液两相的主体均处于紊流状态，其中物质浓度基本上是均匀的，不存在浓度差和传质阻力，气体分子从气相传递到液相，阻力仅存在于气液两层层流膜中。

(3)、在气膜中存在氧的分压梯度，在液膜中存在着氧的浓度梯度，它们是氧转移的推动力。

(4)、氧难溶于水，因此，氧转移决定性的阻力又集中在液膜上，因此，氧分子通过液膜是氧转移过程的控制步骤，通过液膜的转移速度是氧转移过程的控制速度。

曝气扩散技术：

曝气扩散是污水处理工艺中的核心技术，本文就曝气扩散机理在应用中出现的新问题提出一些初步的看法。

1、按照流体运动性质分析曝气扩散的区别：

曝气扩散的实质就是使气相中的氧向液相中转移。气相中的氧转移为液相中的溶解氧，是通过流体运动形成气液接触界面而完成的。因此，按照流体运动性质来分析则可以看出曝气扩散技术的区别。如果采用流体运动的性质来区分，曝气扩散技术则有下列两种基本形式。

LEVAPOR悬浮填料-MBBR工艺的核心技术

LEVAOR®是由德国拜耳公司研发的新一代用于处理污水、废气的微生物载体，这一新型产品综合了颜料和发泡质的特性，已在多个国家申请了保护。

LEVAPOR悬浮填料相对于竞争对手的优势

比表面积更大，可达20000 m²/m³

填料填充率显著降低，竞争产品的填充率为30%–70%，而LEVAPOR 的填充率仅为12%-15%

能耗明显降低，吨水能耗仅为0.17 千瓦时

易于挂膜，两个小时内微生物就能在载体内繁殖生长

更加有效地吸收有毒物质和抑制降解的物质，保护生物膜

硝化和反硝化效果更佳，除氮能力更强

在曝气器充氧能力（q c）与通气量（q）两者之间存在一个正比关系，即充氧能力（qc）的大小取决于通气量（q）的多少。通气量为0，充氧能力也等于0。在一定的通气量范围之内，随着通气量的加大充氧能力也随之加大。

所有曝气器所标明的充氧能力（qc），都是在清水试验条件下依据一定的通气量（q）而测定获取的。

氧利用率公式也可以写成下式：(1/0.28)×98%×(qc/q)= 0.0357×(qc/q)

因为充氧能力（qc）与通气量（q）之间存在正比关系，qc /q结果为常数值，所以“氧利用率"实质上是一个不受变量影响的定值。不受变量影响的定值参数，所表述的仅仅只是一种物理现象，而决不表明功效的技术性能。响的定值参数，所表述的仅仅只是一种物理现象，而决不表明曝气器实际运行功效。

“氧利用率“不反映氧传质的效率

一个大泡，如果被分割成小泡的数量愈多，则所形成的“泡表膜"面积愈多，“泡表膜"是进行氧传质的功能膜，如果只站在“氧利用率"这一角度片面的看问题，当然是气泡被分割得愈小愈好。

要获取较高的“氧利用率"，就必须尽可能产生较多的“泡表膜"。一个大泡（一个单位的空气）被扩散形成的小泡数量愈多，“泡表膜"也就愈多，“氧利用率"也就愈高。由此可见，“氧利用率"仅仅只是与气泡扩散程度有关，而与动能作用气泡扩散的过程无关。也就是说“氧利用率"只表明一个单位的大泡被分割成小泡的多少，而与扩散分割过程如何，动能消耗多少*无关。因此，“氧利用率"并不等于氧传质的效率。

按照孔隙扩散原则，多大的孔则产生多大的泡。如果空气通过直径为1 μm的孔眼是被分割形成1 μm的气泡，则此类微孔曝气器在运行中，无论阻力损耗多大，也无论孔眼堵塞了多少，只要还有孔眼在通气，就一定是产生1 μm的小气泡，显然此时“氧利用率"也没有变化，但真实的运行功效却是有了很大的变化。

由于“氧利用率"只与气泡分割扩散的程度有关，一个单位量的空气，只要排气孔眼的直径是1 μm，无论是短时间内经过众多孔眼排出，或是长时间内经过少量孔眼排出，因为扩散结果始终是分割成直径为1μm的小泡，所以，其“氧利用率"是会始终保持不变的。由此可见，只用“氧利用率"来说明曝气器的氧传质效率，显然会产生误导作用。

如果曝气器的设计参数是：通气量=2 M3/h、氧利用率=25%，由于要确保实现较高的氧利用率，排气孔眼设计为采用微小孔。但在实际运行中，大部分通气孔眼被堵塞，单个曝气器的通气量只能达到0.2 M3/h，也就是说工作效率已降低了90%，由于“细孔产生细泡"原理与孔眼堵塞程度无关，此时所谓的“氧利用率=25%"并无变化，但其真实的氧传质效率已经是变得很低了。

普通生物滤池的水力负荷和有机物负荷都较低，往往采用间歇运行方式，废水中的有机物被氧化分解得比较*，但占地面积大。高负荷生物滤池的水力负荷和有机物负荷都较高，采用连续运行方式，废水在滤池中停留时间短，只有易于氧化的有机物被分解，而较难氧化的有机物未及分解就被排出。因此这种滤池的净化程度不如普通生物滤池*，而且二次沉淀池中沉淀的污泥量较多。但它的水力负荷较高，水的冲刷力大，滤池不易堵塞。如进入滤池的废水中有机物浓度过高，可采用回流运转方式，即将生物滤池的一部分出水回流到滤池前同进水混合。这样可以降低进水浓度，保证水的冲刷力，还能增加滤池中的有用微生物，从而保证生物滤池的正常工作。

选择合适的滤料十分重要。滤料必须机械强度好,耐腐蚀；表面积大，略呈粗糙，但又不影响水的均匀流动；滤料间应有一定的空隙，以免堵塞，并使空气流通；能就地取材，价格低廉。以来多以卵石、碎石、炉渣、焦炭等为滤料。近年来开始使用人工塑料滤料，如波形板和列管式滤料。这种滤料质量轻，强度高，耐腐蚀性能好，表面积和空隙率都较大。