一、前言

　　固然我國(guó)具有大量的淡水資源，但是由于我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，因而人均淡水資源較少，排名處于全世界的中后段。同時(shí)在工業(yè)化程度不時(shí)開展的過(guò)程中，我國(guó)的淡水資源曾經(jīng)遭到了大量的污染，在此情形下，我國(guó)關(guān)于水污染的管理開端不時(shí)加鼎力度。

　　在水污染管理不時(shí)深化的背景下，我國(guó)的污水處理系統(tǒng)開端不時(shí)開展，在這其中，一體化污水處理設(shè)施由于其投入資金少、建立面積小并可以緩解市政管網(wǎng)建立以及可以有效完成中水回用等優(yōu)點(diǎn)，已逐步成為了我國(guó)污水處理的一個(gè)研討熱點(diǎn)。一體化工業(yè)污水處理設(shè)施的主要工藝大多是依據(jù)目前的污水處理主體工藝優(yōu)化改造而來(lái)的，如：A/O、MBR等。依據(jù)一體化污水處理設(shè)備制造構(gòu)造和設(shè)計(jì)思緒的不同，一體化污水處理設(shè)施主要有兩個(gè)方向，一個(gè)方向是采用單一工藝實(shí)行污水處理的一體化污水處理設(shè)施，例如，一體化A2/O反響器、一體化SBR處理設(shè)施、一體化膜生物反響器等，另一個(gè)方向是分離不同工藝共同去實(shí)行污水處理的一體化污水處理設(shè)施，包括一體化A2/O+土地處理系統(tǒng)設(shè)施、一體化A2/O+生物轉(zhuǎn)盤處理設(shè)施、一體化A2/O+SBR設(shè)施、一體化厭氧池+好氧池+MBR處理設(shè)施、好氧流化床與厭氧反響器的工藝組合、一體化A/O+曝氣生物濾池處理設(shè)施、一體化A/O+MBBR生物膜反響器等。本文主要引見的是生物膜法工藝在一體化污水設(shè)備中的應(yīng)用。

　　二、生物膜法

　　生物膜法主要包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤以及生物接觸氧化法等一系列以附著微生物膜對(duì)污染物實(shí)行降解的污水處理工藝，生物膜法具有對(duì)污水水質(zhì)變化的高耐受性、生物相豐厚、剩余污泥少等優(yōu)點(diǎn)。因而，生物膜法常常被應(yīng)用在一體化污水處理設(shè)備當(dāng)中。

　　2.1 生物濾池工藝

　　生物濾池主要由濾床、布水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)三大局部組成，當(dāng)污水從布水系統(tǒng)導(dǎo)入后，在污水流過(guò)濾料的時(shí)分，濾料上附著生長(zhǎng)的微生物便能夠經(jīng)過(guò)吸附和新陳代謝的方式，對(duì)污水中的COD、氨氮等污染物實(shí)行降解。生物濾池依據(jù)結(jié)構(gòu)不同能夠分為塔式生物濾池和收縮床生物濾池等。目前，一體化生物濾池工藝的研討方向主要分為兩大類，一類是內(nèi)部填料的選取與研發(fā)，如：活性炭、PVC生物填料等，另一類是組合工藝和布水方式的開發(fā)應(yīng)用，如：生物濾池+土地處理系統(tǒng)、生物轉(zhuǎn)鼓+反硝化池等。

　　牟彪采用實(shí)驗(yàn)室配制的人工生活污水為處理對(duì)象，調(diào)查了以鐵+聚氨酯泡沫為濾料的一體化塔式循環(huán)濾池對(duì)污染物的去除效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)循環(huán)流量為45L/h，HRT=2h時(shí)，COD的去除效果能夠到達(dá)85%，出水濃度在100mg/L以下，總氮的去除率能夠到達(dá)42%左右，總磷的去除率能夠到達(dá)70%左右。朱安東在一體化復(fù)合滴濾池處理生活污水研討中，調(diào)查了5種不同濾料的組合方式對(duì)生活污水的處理效果，研討發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用沸石、活性炭、陶粒組合而成的混合濾料對(duì)COD、TN、TP的去除效果最好，均勻去除率能夠到達(dá)90.84%、32.14%、59.37%，且該混合填料在后期關(guān)于實(shí)踐生活污水的處理中，均勻去除率更是提升到了97.15%、40.35%、92.51%，應(yīng)用沸石、活性炭、礫石組成的混合填料對(duì)NH4+-N處理效果最好，均勻去除率能夠到達(dá)84.76%。李嘉樹[7]針對(duì)鄉(xiāng)村生活污水特性，研討開發(fā)了一體化收縮床復(fù)合生物濾池處理工藝，該工藝由三個(gè)塔式生物濾池串聯(lián)而成，污水以降流+升流+降流的方式依次流過(guò)一體化收縮床復(fù)合生物濾池的一級(jí)預(yù)處理池、二級(jí)硝化池、三級(jí)收縮床后排放，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)水水溫為23—25℃，水力負(fù)荷為4m3/(m2/h)，回流比為150%，氣水比為3∶1，在二級(jí)硝化池出水處投加60mg/L的三氯化鐵時(shí)，一體化收縮床復(fù)合生物濾池對(duì)COD、NH4+-N、TN、SS、TP的去除率分別為90.2%、92.2%、68.2%、98.6%、90.0%，污染物出水能夠滿足?城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放規(guī)范?(GB18918-2002)中的一級(jí)A規(guī)范。

　　2.2 生物轉(zhuǎn)盤工藝

　　生物轉(zhuǎn)盤(RBC)工藝是生物膜處理工藝中的一種，其污染物去除原理主要是經(jīng)過(guò)附著在盤片上的生物膜在交替接觸空氣與水體時(shí)經(jīng)過(guò)本身的吸附和新陳代謝作用對(duì)污水中的污染物實(shí)行降解。生物轉(zhuǎn)盤的物理結(jié)構(gòu)與生物濾池相差較大。生物轉(zhuǎn)盤的組成局部主要有轉(zhuǎn)軸及動(dòng)力設(shè)施、半圓形生物接觸反響槽和轉(zhuǎn)盤盤片三大局部組成。生物轉(zhuǎn)盤具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、操作便當(dāng)、能耗低、維護(hù)費(fèi)用少和處理效果高的特性，因而，生物轉(zhuǎn)盤在一體化污水處理設(shè)施中有著一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

　　目前，一體化污水設(shè)施中的生物轉(zhuǎn)盤工藝應(yīng)用較為普遍，運(yùn)用方式也多種多樣，如：生物轉(zhuǎn)鼓等新型應(yīng)用方式。生物轉(zhuǎn)盤工藝的污染物去除效果主要受盤片資料、轉(zhuǎn)速、浸沒比、水力停留時(shí)間和有機(jī)負(fù)荷等要素影響，因而，這些影響要素不斷是國(guó)內(nèi)外的研討熱點(diǎn)所在。

　　王濱等人在應(yīng)用改進(jìn)型生物轉(zhuǎn)盤一體化設(shè)備技術(shù)處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)水COD濃度在100~150mg/L，NH4+-N濃度在8~15mg/L，TP濃度在1.2~2.0mg/L范圍內(nèi)時(shí)，改進(jìn)型的生物轉(zhuǎn)盤一體化設(shè)備對(duì)COD、NH4+-N和TP的去除效果明顯，均勻去除率分別能夠到達(dá)71.3%、52%、80%以上。晁雷等人在應(yīng)用新型一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)施處理乳制品廢水時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)乳制品廢水依次流經(jīng)新型一體化生物轉(zhuǎn)盤設(shè)施的水解酸化單元+新型生物轉(zhuǎn)盤單元+接觸氧化單元后(分別控制水解酸化池、生物轉(zhuǎn)盤以及接觸氧化池的HRT為5、10、4h，調(diào)理生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為12r/min)，其系統(tǒng)出水中TP的質(zhì)量濃度在1.5mg/L以下，主體單元新型生物轉(zhuǎn)盤對(duì)COD、NH4+-N、TP的去除率分別可達(dá)83%、60%、51.1%，處理效果顯著。楊婷等人在應(yīng)用晉級(jí)強(qiáng)化后的一體化新型生物轉(zhuǎn)鼓式設(shè)施+人工濕地組合工藝處理錦溪鎮(zhèn)紅霞村分散型鄉(xiāng)村生活污水中發(fā)現(xiàn)，組合工藝對(duì)COD、NH4+-N、TP、SS的去除率分別可到達(dá)90.20%、94.40%、91.82%、95.80%，COD、NH4+-N、TP、SS經(jīng)過(guò)處理之后的出水濃度不高于30.00、40.00、0.32、8.0mg/L，處理后的水質(zhì)可長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定滿足?城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放規(guī)范?中的一級(jí)A規(guī)范，該組合工藝與傳統(tǒng)工藝相比，其在處理污水時(shí)所耗費(fèi)的能源僅為傳統(tǒng)工藝的50%，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)下可節(jié)約大量能源，還可避免由能源耗費(fèi)所惹起的環(huán)境問題。

　　2.3 MBBR工藝

　　挪動(dòng)床生物膜反響器(MBBR)的理念最初是由挪威一家公司提出的，后又經(jīng)大量科研人員不時(shí)優(yōu)化改良構(gòu)成的一種全新的污水處理工藝。MBBR作為一種與已有工藝不同的新技術(shù)手腕，其具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如：宏大的比外表積、高度的生物密集量、處理才能強(qiáng)、污泥停留時(shí)間長(zhǎng)、剩余污泥少、抗沖擊才能好、無(wú)需反沖洗等。MBBR工藝的工作原理主要是經(jīng)過(guò)向反響器中投加一定量的合適微生物附著消費(fèi)的填料，然后經(jīng)過(guò)機(jī)械擾動(dòng)或其他動(dòng)力來(lái)源使得反響器內(nèi)部填料呈現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，應(yīng)用填料上附著生長(zhǎng)的微生物膜在與污水的不時(shí)接觸中降解污水中污染物。

　　袁書林為研討一體化3段AO+MBBR污水處理設(shè)施中進(jìn)水方式對(duì)處理設(shè)備脫氮除磷效果的影響表現(xiàn)，其設(shè)計(jì)了三段進(jìn)水和單點(diǎn)進(jìn)水兩種方式對(duì)生活污水實(shí)行處理，研討結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與單點(diǎn)進(jìn)水形式相比，三段進(jìn)水形式能夠?qū)⒁惑w化設(shè)施的TN和TP的去除效率分別提升21.6%和30.3%，提升效果顯著，且一體化設(shè)施在三段進(jìn)水形式的處理條件下，對(duì)常規(guī)污染物的處理效果可以穩(wěn)定長(zhǎng)期滿足?城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放規(guī)范?(GB18918-2002)中的一級(jí)A規(guī)范。裴廷權(quán)等人在應(yīng)用新型A3/O+挪動(dòng)床生物膜反響器(MBBR)一體化污水處理設(shè)施處理某生活污水的實(shí)驗(yàn)研討中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一體化設(shè)施的水力停留時(shí)間控制在8h到9h之間，好氧池單元的懸浮生物填料填充率為30%，設(shè)施中的DO控制在1.5~3.0mg/L的范圍內(nèi)，設(shè)備反響溫度控制在18±4℃的條件下時(shí)，該新型一體化污水處理設(shè)施對(duì)COD、NH4+-N、TN和TP的處理效果最好，對(duì)應(yīng)污染物的均勻去除率分別可到達(dá)92.2%、97.6%、79.3%和95.3%。俞駿等人在處理河道中黑臭水體中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用一體化A/O+MBBR+BAF污水處理設(shè)備處理黑臭水體時(shí)，其對(duì)COD、NH4+-N、TP等污染物的均勻去除率分別為59.23%、69.32%、53.12%，處理效果顯著，特別是針對(duì)氨氮而言，其詳細(xì)表現(xiàn)為，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)水中COD、NH4+-N、TP的均勻濃度為66.18mg/L、5.90mg/L、0.64mg/L時(shí)，經(jīng)過(guò)設(shè)備處理后，其設(shè)施出水中的均勻濃度分別能夠降落到26.98mg/L、1.81mg/L、0.30mg/L，可以滿足地表水規(guī)范中Ⅴ類規(guī)范。

　　三、總結(jié)

　　隨著我國(guó)對(duì)鄉(xiāng)村分散污水管理的不時(shí)注重和污水排放提標(biāo)改造的政策條件下，一體化污水處理設(shè)施由于本身基建費(fèi)用小、操作簡(jiǎn)單、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，將取得史無(wú)前例的開展機(jī)遇。生物膜法作為一體化污水處理設(shè)施工藝中的重要組成局部，其在一體化污水處理設(shè)施具有宏大的開展?jié)摿?。目前，生物膜法在一體化設(shè)施中的應(yīng)用主要以生物轉(zhuǎn)盤、生物濾池和MBBR三大工藝為主體并不時(shí)分離其他傳統(tǒng)工藝的方式展開。在現(xiàn)今的研討應(yīng)用中，生物膜法對(duì)污染物處理效果較好的是生物濾池和MB-BR為主的組合工藝，生物轉(zhuǎn)盤工藝次之。