污水處理的最后一里路—MBBR技術(shù)總結(jié)
農(nóng)村污水
MBBR工藝背景介紹
從多年的運行實踐來看，活性污泥法雖較為成熟，但也存在很多的缺點和不足，如曝氣池容積大、占地面積高、基建費用高等，同時對水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較低，運行效果易受水質(zhì)、水量變化的影響等。鑒于上述因素，這種污水處理方法逐漸被后來的生物膜法所取代。生物膜法彌補了活性污泥法的很多不足，如它的穩(wěn)定性好、承受有機負(fù)荷和水力負(fù)荷沖擊的能力強、無污泥膨脹、無回流，對有機物的去除率高，反應(yīng)器的體積小、污水處理廠占地面積小等優(yōu)點。但是生物膜法也有其特有的缺陷，如生物濾池中的濾料易堵塞、需周期性反沖洗、同時固定填料以及填料下曝氣設(shè)備的更換較困難、生物流化床反應(yīng)器中的載體顆粒只有在流化狀態(tài)下才能發(fā)揮作用、工藝的穩(wěn)定性較差…等。介于以上兩種工藝的缺點和不足，移動床生物膜反應(yīng)器(moving-bed-biofilm-reactor，簡稱MBBR)應(yīng)運而生。MBBR法在80年代末就有所介紹并很快在歐洲得到應(yīng)用，它吸取了傳統(tǒng)的活性污泥法和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點而成為一種新型、高效的復(fù)合工藝處理方法。其核心部分就是以比重接近水的懸浮填料直接投加到曝氣池中作為微生物的活性載體，依靠曝氣池內(nèi)的曝氣和水流的提升作用而處于流化狀態(tài)，當(dāng)微生物附著在載體上，漂浮的載體在反應(yīng)器內(nèi)隨著混合液的回旋翻轉(zhuǎn)作用而自由移動，從而達到污水處理的目的。作為懸浮生長的活性污泥法和附著生長的生物膜法相結(jié)合的一種工藝，MBBR法兼具兩者的優(yōu)點：占地少——在相同的負(fù)荷條件下它只需要普通氧化池20%的容積；微生物附著在載體上隨水流流動所以不需活性污泥回流或循環(huán)反沖洗；載體生物不斷脫落，避免堵塞；有機負(fù)荷高、耐沖擊負(fù)荷能力強，所以出水水質(zhì)穩(wěn)定；水頭損失小、動力消耗低，運行簡單，操作管理容易；同時適用于改造工程等。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的進程和人口急劇的膨脹，水污染問題已經(jīng)成為社會焦點之一，目前污水處理的方法主要有活性污泥法和生物膜法兩大類：活性污泥法從20世紀(jì)初英國開創(chuàng)以來，經(jīng)過幾十年的發(fā)展革新已經(jīng)擁有多種運行方式，同時由于其極好的污水處理效果而逐漸成為大家認(rèn)可的比較成熟的工藝；生物膜法是利用附著在填料上的生物對水體進行凈化的一種工藝，近年來也得到迅速的發(fā)展和提高。
在過去十幾年的研究中，MBBR法已經(jīng)作為一種成熟的工藝廣泛應(yīng)用于造紙廢水、食品工業(yè)廢水、屠宰廢水、煉油廢水等工業(yè)廢水中，同時也可以處理城市生活污水以及城市廢水與工業(yè)廢水的混合污水。許多工程實例表明，用MBBR法處理污水效果良好。
MBBR工藝的原理
MBBR工藝原理是通過向反應(yīng)器中投加一定數(shù)量的懸浮載體，提高反應(yīng)器中的生物量及生物種類，從而提高反應(yīng)器的處理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝氣的時候，與水呈完全混合狀態(tài)，微生物生長的環(huán)境為氣、液、固三相。載體在水中的碰撞和剪切作用，使空氣氣泡更加細(xì)小，增加了氧氣的利用率。另外，每個載體內(nèi)外均具有不同的生物種類，內(nèi)部生長一些厭氧菌或兼氧菌，外部為好養(yǎng)菌，這樣每個載體都為一個微型反應(yīng)器，使硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)同時存在，從而提高了處理效果。
MBBR工藝兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點，是一種新型高效的污水處理方法，依靠曝氣池內(nèi)的曝氣和水流的提升作用使載體處于流化狀態(tài)，進而形成懸浮生長的活性污泥和附著生長的生物膜，這就使得移動床生物膜使用了整個反應(yīng)器空間，充分發(fā)揮附著相和懸浮相生物兩者的優(yōu)越性，使之揚長避短，相互補充。與以往的填料不同的是，懸浮填料能與污水頻繁多次接觸因而被稱為“移動的生物膜”。
MBBR工藝影響因素分析
1填料對MBBR法的影響
MBBR法的技術(shù)關(guān)鍵在于比重接近于水、輕微攪拌下易于隨水自由運動的生物填料。通常填料由聚乙烯塑料制成，每一個載體的外形為直徑10mm、高8mm的小圓柱體，圓柱體中有十字支撐，外壁有突出的豎條狀鰭翅，填料中空部分占整個體積的0.95，即在一個充滿水和填料的容器中，每一個填料中水占的體積為95%�？紤]到填料旋轉(zhuǎn)以及總?cè)萜魅莘e，填料的填充比被定義為載體所占空問的比例，為了達到最好的混合效果，填料的填充比最大為0.7。理論上填料總的比表面積是按照每一單位體積生物載體比表面積的數(shù)量來定義的，一般為700m2/m3。當(dāng)生物膜在載體內(nèi)部生長時，實際有效利用的比表面積約為500m2/m3。
此類型的生物填料有利于微生物在填料內(nèi)側(cè)附著生長，形成較穩(wěn)定的生物膜，并且容易形成流化狀態(tài)。當(dāng)預(yù)處理要求較低或污水中含有大量纖維物質(zhì)時，例如在市政污水處理中不采用初沉池或者在處理含有大量纖維的造紙廢水時，采用比表面積較小、尺寸較大的生物填料，當(dāng)已有較好的預(yù)處理或用于硝化時，采用比表面積大的生物填料。
2溶解氧(DO)對MBBR法的影響
王學(xué)江等對DO在MBBR中同步硝化一反硝化生物脫氮過程中的影響機理進行了詳細(xì)分析，認(rèn)為DO濃度是影響同步硝化一反硝化的一個主要的限制因素。通過對DO濃度的控制，可使生物膜的不同部位形成好氧區(qū)或缺氧區(qū)，這樣便具有了實現(xiàn)同步硝化一反硝化的物理條件。從理論上講，當(dāng)DO質(zhì)量濃度過于高時，DO能穿透到生物膜內(nèi)部，使其內(nèi)部難以形成缺氧區(qū)，大量的氨氮被氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，使得出水TN仍然很高；反之，如果DO濃度很低，就會造成生物膜內(nèi)部很大比例的厭氧區(qū)，生物膜反硝化能力增強(出水硝氮和亞硝氮濃度都很低)，但由于DO供應(yīng)不足，MBBR工藝硝化效果下降，使得出水氨氮濃度上升，從而導(dǎo)致出水TN上升，影響最終的處理效果。通過研究最終得出了MBBR法處理城市生活污水DO的一個最佳值：當(dāng)DO質(zhì)量濃度在2mg/L以上時，DO對MBBR硝化效果的影響不大，氨氮的去除率可達97%-99%，出水氨氮都能保持在1.0mg/L以下；DO質(zhì)量濃度在1.0mg/L左右時，氨氮的去除率在84%左右，出水氨氮濃度有明顯上升。另外，曝氣池內(nèi)DO也不宜過高，溶解氧過高能夠?qū)е掠袡C污染物分解過快，從而使微生物缺乏營養(yǎng)，活性污泥易于老化，結(jié)構(gòu)松散。此外，DO過高，過量耗能，在經(jīng)濟上也是不適宜的。
因為MBBR法主要是通過懸浮填料來實現(xiàn)最終的污水處理，所以DO對懸浮填料的影響也是影響整個處理結(jié)果的關(guān)鍵。曹占平等對MBBR法充氧能力進行了實驗研究，結(jié)果表明反應(yīng)器的充氧能力在一定范圍內(nèi)隨著懸浮填料填充率的增大而增大。在曝氣的作用下，水隨填料一起流化，水流紊動程度較無填料時大，加速了氣液界面的更新和氧的轉(zhuǎn)移，使氧的轉(zhuǎn)移速率提高。隨著填料數(shù)量的增多，填料、氣流和水流三者之間的這種切割作用和紊動作用不斷加強。但加入填料量為60%時，填料在水中的流化效果變差，水體紊動程度也降低，使得氧的傳遞速率下降，氧的利用率降低。所以針對不同類型的水質(zhì)，控制好DO的量對整個工藝最終的處理結(jié)果是至關(guān)重要的。
3水力停留時間對MBBR工藝的影響
合適的水力停留時間(HRT)是確保凈化效果和工程投資經(jīng)濟性的重要控制因素。水力停留時間的長短將直接影響到水中有機物與生物膜的接觸時間，進而影響微生物對有機物的吸附和降解效率，所以針對不同的污水類型找出經(jīng)濟而合理的HRT是非常關(guān)鍵的問題之一。國內(nèi)外對HRT的研究并沒有局限于研究HRT本身的影響，而是通過實驗去宏觀把握。SHHosseini等副在用MBBR法對含酚類工業(yè)廢水進行了實驗研究，結(jié)果表明：在一般情況下，隨著HRT的逐漸延長，出水COD濃度會逐漸降低。但同時他也發(fā)現(xiàn)了一個更重要的影響因素，即廢水中酚類物質(zhì)的COD濃度與總的COD濃度的比值(CODph/CODtot)，當(dāng)這一比值達到0.6(即CODDph的濃度為480mg/L)時，COD的去除效率最高并不受水力停留時間的影響。國內(nèi)的實驗大多認(rèn)為出水COD平均濃度隨著水力停留時間的延長而降低，若要縮短水力停留時間可通過加大填料的投加比例(高達70%)來實現(xiàn)，當(dāng)對出水水質(zhì)要求不高時可減少填料的投加比例引。另外還有試驗結(jié)果表明：在中低氨氮負(fù)荷條件下，隨HRT的減少，氨氮填料表面負(fù)荷逐步升高，同時去除率維持原有水平或有一定增長；當(dāng)氨氮負(fù)荷升至高水平后，隨著HRT的減少，氨氮去除率逐步降低。這些針對HRT的實驗研究結(jié)果為今后MBBR法的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，但同時也有許多需要改進之處，比如試驗只是單純的考慮HRT本身的影響，沒有把其他因素與HRT的關(guān)系有機的結(jié)合起來，而SHHosseini等在酚類廢水處理的研究中將HRT和其他因素有機的結(jié)合起來進行探討，不僅找到實驗最重要的影響因素，同時實驗過程中各因素之間的相互影響、相互制約關(guān)系也得到了很好地體現(xiàn)。所以針對影響因素的研究我們需要更全面更綜合的考慮。
4水溫對MBBR法的影響
在影響微生物生理活動的各項因素中，溫度的作用非常重要。溫度適宜，能夠促進、強化微生物的生理活動；溫度不適宜，能夠減弱甚至破壞微生物的生理活動。溫度不適宜還能夠?qū)е挛⑸镄螒B(tài)和生理特性的改變，甚至可能使微生物死亡。而微生物的最適溫度是指在這一溫度條件下，微生物的生理活動強勁、旺盛，表現(xiàn)在增殖方面則是裂殖速度快、世代時間短。MBBR法主要是通過生物膜中各種類型微生物的新陳代謝來達到對污水中有機污染物的降解，所以生物膜生長的好壞將直接關(guān)系到廢水處理的最終結(jié)果，尤其對于硝化菌、反硝化菌而言，它們的生長周期長，且對環(huán)境的變化非常敏感，硝化菌的適宜溫度是20℃-30℃，反硝化菌的適宜溫度是20℃-40℃，溫度低于15℃時，這兩類細(xì)菌的活性均降低，5~C是完全停止，所以溫度的變化將直接影響這類細(xì)菌的生長。相關(guān)實驗結(jié)果表明，氨氮填料表面負(fù)荷的變化基本與水溫的變化趨勢一致。水溫低時填料表面負(fù)荷低，水溫高時填料表面負(fù)荷約達到水溫低時的15倍。由此可見，硝化細(xì)菌受溫度影響大，低溫條件下活性較弱。
5pH值對MBBR法的影響
微生物的生理活動與環(huán)境的酸堿度密切相關(guān)，只有在適宜的酸堿度條件下，微生物才能進行正常的生理活動。pH值過大的偏離適宜數(shù)值，微生物的酶系統(tǒng)的催化功能就會減弱，甚至消失。不同種屬的微生物生理活動適應(yīng)的pH值，都有一定的范圍，在這一范圍內(nèi)，還可分為最低pH值、最適pH值和最高pH值。在最低或最高的pH環(huán)境中，微生物雖然能夠成活，但生理活動微弱，易于死亡，增殖速率大為降低。參與污水生物處理的微生物，一般最佳的pH值范圍，介于6.5-8.5之間。MBBR法作為生物膜法與活性污泥法相結(jié)合的工藝，同樣依賴于微生物的生長以達到有機物降解的目的。所以保持微生物最佳pH范圍是取得良好污水處理效果的必要條件，當(dāng)污水(特別是工業(yè)廢水)的pH值變化較大時，需要考慮設(shè)調(diào)節(jié)池，使污水的pH值調(diào)節(jié)到適宜范圍后再進行曝氣。
6其他因素對MBBR法的影響
根據(jù)每一個具體試驗條件的不同，還會有許多不同的影響因素。如氣水比一般控制在(3～4)，這樣的氣量能使反應(yīng)器中的填料均勻地循環(huán)轉(zhuǎn)動起來；濁度也需要控制在一定范圍內(nèi)，相關(guān)研究結(jié)果表明：濁度大使得某些懸浮物容易覆蓋在生物膜的表面，阻礙生物氧化作用的進行，導(dǎo)致處理效率大幅下降，同時還容易造成填料堵塞，另外整個實驗對進水濁度和出水濁度進行了檢測，進水濁度為17.6-160NTU，出水濁度為18.1-142NTU，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中試裝置對濁度基本沒有去除效果，出水濁度隨著進水濁度的變化而變化，所以我們需要嚴(yán)格控制好進水濁度的量；COD容積負(fù)荷對去除率也有很大的影響，研究表明COD容積負(fù)荷為0.48-2.93kg/(m3•d)的范圍內(nèi)對COD的去除率基本穩(wěn)定在60%-80%。在相同的水力停留時間下COD的去除率隨負(fù)荷呈正比增加趨勢，這是因為當(dāng)進水COD濃度較低時微生物降解有機物的速率也較小，其降解能力不能充分發(fā)揮，當(dāng)進水COD濃度增大時促進了生物膜微生物的生長，提高了降解速率，故對COD去除率得到了提高。以上各因素都會對污水處理造成不同程度的影響，此外還有營養(yǎng)物質(zhì)、有毒物質(zhì)等，如果這些物質(zhì)過多的偏離微生物生長需要，就會對污水處理的最終結(jié)果產(chǎn)生影響。我們須根據(jù)具體的條件和要求來確定哪一個因素是主要影響MBBR法的最終結(jié)果。
MBBR的特點
與活性污泥法和固定填料生物膜法相比，MBBR既具有活性污泥法的高效性和運轉(zhuǎn)靈活性，又具有傳統(tǒng)生物膜法耐沖擊負(fù)荷、泥齡長、剩余污泥少的特點。
(1)填料特點
填料多為聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫體等制成的，比重接近于水，以圓柱狀和球狀為主，易于掛膜，不結(jié)團、不堵塞、脫膜容易。
(2)良好的脫氮能力
填料上形成好養(yǎng)、缺氧和厭氧環(huán)境，硝化和反硝化反應(yīng)能夠在一個反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生，對氨氮的去除具有良好的效果。
(5)去除有機物效果好
反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度較高，一般污泥濃度為普通活性污泥法的5～10倍，可高達30～40g/L。提高了對有機物的處理效率，同時耐沖擊負(fù)荷能力強。
(4)易于維護管理
曝氣池內(nèi)無需設(shè)置填料支架，對填料以及池底的曝氣裝置的維護方便，同時能夠節(jié)省投資及占地面積。
國外對MBBR的研究應(yīng)用現(xiàn)狀
MBBR是在20世紀(jì)90年代中期得到開發(fā)和應(yīng)用的，其兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點，是一種新型高效的污水處理方法。迄今為止，國外已應(yīng)用MBBR進行處理生活污水、工業(yè)廢水的小試、中試及生產(chǎn)性實驗研究，均取得了較好的效果。
其中，美國的Captor工藝和德國的Linpor工藝是目前兩種比較成熟的多孔懸浮載體系統(tǒng)。在完全混合反應(yīng)器中加入聚氨酯泡沫塊供微生物附著生長，用于處理城市生活污水，研究了其對BOD的去除和硝化作用。
結(jié)果表明，硝化細(xì)菌優(yōu)先附著生長在載體上，硝化活性達0.33mgN/h•塊載體(載體體積為8cm3/塊)，在4h內(nèi)，BOD可完全去除，并繼而發(fā)生硝化作用，硝化作用可在10h內(nèi)完成。在過去的l0年中，移動床生物膜技術(shù)在挪威得到了發(fā)展，現(xiàn)已有100多個基于此技術(shù)的污水處理廠在l7個國家中投入使用或在建造之中，它們主要用于去除市政污水或工業(yè)廢水中的有機物及氨氮。
微生物賴以棲息的新型載體的研制開發(fā)是移動生物膜法處理廢水的關(guān)鍵技術(shù)之一，其性能直接影響著污水的處理效果和投資費用�？蒲泄ぷ髡咭愿倪M填料為突破口，不斷推動移動生物膜法的發(fā)展。目前的懸浮填料大多是由聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫體等制成的，比重接近于水，長了生物膜以后，在正常的曝氣強度下極易達到全池流化翻動。懸浮填料的形狀通常為球狀、圓筒狀或粒狀，一般認(rèn)為球狀有良好的水力學(xué)特性，是最理想的形狀。但受到生產(chǎn)技術(shù)的限制，有時將材料作成球狀很困難；而圓筒狀填料當(dāng)其長徑比為1時接近于球狀，因此懸浮填料一般選擇圓筒狀。另外，填充在生物膜反應(yīng)器的填料的比表面積多在100～500m2/m3。之問。由聚乙烯制成的懸浮填料分兩種：一種為Φ10×7(mm)、比表面積為335m2/m3，另一種為Φ15×15(mm)、比表面積為235m2/m3；由聚丙烯制成的懸浮填料，密度為0.94g/cm3，形狀為有波紋的圓柱體，尺寸為Φ15～20(mm)×20～30(mm)。
國內(nèi)對MBBR的研究現(xiàn)狀
近年來，我國不少學(xué)者也進行了MBBR工藝的研究，但大多仍處于試驗性研究階段。其關(guān)鍵技術(shù)在于對懸浮填料的研究，如同濟大學(xué)的專利產(chǎn)品為中Φ50×50(mm)的圓筒狀懸浮填料，比表面積為278m2/m3，材料為改性的聚乙烯；李峰報道的懸浮填料由聚丙烯塑料制成，為Φ50×50(mm)的圓筒狀，比表面積為350m2/m3。一般來說，國內(nèi)使用的載體外形尺寸比國外的要大，這主要是受整個工藝和出水格柵的限制。
總體而言，我國目前對懸浮填料的研究才剛剛起步，新型懸浮填料在我國污水處理工程中的應(yīng)用具有廣泛的發(fā)展空間。目前，國內(nèi)常用的填料有蜂窩填料、軟性填料、半軟性填料及復(fù)合填料等固定型填料，但這些填料在使用中常會遇到堵塞、結(jié)團、布?xì)獠妓痪鶆虻葐栴}，影響了生物處理效果。另外，上述填料均需安裝在輔助支架上，這就給填料的安裝、更換等造成諸多不便，使工程投資和運行管理費用相對提高。
從經(jīng)濟、實用、高效的角度出發(fā)，高性能的新型填料在材質(zhì)方面，應(yīng)具有價格低廉、使用壽命長、易掛膜等特點；在結(jié)構(gòu)方面，設(shè)計的比表面積應(yīng)盡可能地大，并可以制造一些功能區(qū)，適應(yīng)不同要求的厭氧、好氧微生物的生長，又兼顧易脫膜的特點。同時，應(yīng)盡可能地降低懸浮填料的造價，最大程度發(fā)揮其優(yōu)點，使懸浮填料能更廣泛地應(yīng)用到污水處理中。
目前，國內(nèi)對MBBR工藝的應(yīng)用多為一些小型工程，在技術(shù)參數(shù)方面多為探索階段。
MBBR工藝的應(yīng)用概況
目前，國內(nèi)外已對MBBR工藝進行了多項試驗性研究，并在實際應(yīng)用中取得了較好的效果。由于MBBR可減少現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)的體積，易于在現(xiàn)有污水處理廠基礎(chǔ)上升級，且處理效果好，歐洲、美國、日本、新西蘭以及我國均建有MBBR型污水處理廠。
1、處理高負(fù)荷污水
MBBR工藝在高負(fù)荷條件下性能穩(wěn)定，可多級聯(lián)用處理污水。如可將3個MBBR連接使用處理肉類加工廢水，第一個反應(yīng)器的COD負(fù)荷高達10kg/m3，HRT約為4h，TC0D去除率為50%-75%{第二個和第三個反應(yīng)器的總HRT為4～13h，TCOD去除率為75%、SCOD去除率為70%～88%，有機物去除率與有機負(fù)荷呈線性關(guān)系。
季民等采用厭氧復(fù)合床生物膜反應(yīng)器處理高濃度有機廢水實驗，取得了良好效果。在進水C0D為5300～20140mg/L、COD容積負(fù)荷為5.38～20.62kg/m3.d、HRT為0.98d的操作條件下，COD去除率>90%。垃圾滲濾液的成分復(fù)雜，有機物濃度較高，是一種很難處理的廢水，M.X.Loukidou采用MBBR和SBR聯(lián)合工藝對垃圾滲濾液進行了處理，載體使用聚亞胺酯和顆粒活性炭，該工藝對污染物同時具有物理、化學(xué)和生物降解作用，可有效去除垃圾滲濾液的有機物、色度和濁度。
2、處理低負(fù)荷污水
有些單位將生活污水與沖洗水混合排放，導(dǎo)致生活污水中有機物濃度較低，不適合普通的活性污泥法處理。張興文等利用MBBR工藝處理中國石化撫順乙烯有限公司廠區(qū)內(nèi)生活污水及沖洗水的混合排放污水。
具體工藝流程為調(diào)節(jié)池-MBBR-沉淀池-纖維球過濾罐-活性炭過濾罐。進水水質(zhì)為COD76mg/L、BOD37mg/L，在水力停留時間為2.4h、氣水比為4：1的情況下，出水各項水質(zhì)指標(biāo)均可達到國家環(huán)保冷卻水回用標(biāo)準(zhǔn)要求。
馬建勇等研究了MBBR處理低負(fù)荷生活污水時啟動和運行的性能和特點，發(fā)現(xiàn)閉路循環(huán)法比排泥掛膜法啟動稍慢，但運行初期的處理效果比后者好。同時還考察了懸浮污泥與填料生物膜之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)懸浮污泥對填料生物有抑制作用，不利于反應(yīng)器的長期穩(wěn)定運行。
3、脫氮效果
MBBR中生物膜主要固著在填料上，污泥停留時間與水力停留時間無關(guān)，硝化菌、亞硝化菌等生長世代時間較長、比增長速率很小的微生物都可以在填料上生長，從而增強了脫氮能力。脫氮過程分為硝化和反硝化兩個階段，分別由硝化菌和反硝化菌完成。MBBR可以實現(xiàn)硝化菌與反硝化菌在空間上相對獨立生長，從而優(yōu)化了兩種菌群的生長條件。
MBBR用于生物脫氮取得了較好的效果。RustenN在FREVAR廢水處理廠使用KaldneS型KI填料中試進行廢水的脫氮處理，進水為預(yù)處理過的生活污水，溫度為4.8℃～20℃。結(jié)果表明，10℃時，硝化速率達190gTNK/m2.d，反應(yīng)器的pH>7。前期脫氮效果主要受水中易降解有機物濃度和MBBR缺氧區(qū)進水中溶解氧濃度的影響。該設(shè)計將MBBR與前硝化、后脫氮、絮凝劑最后的固體分離系統(tǒng)結(jié)合使用，如進水為25mgTN/L，總氮的去除Ng為70%，空床HRT可達4-5h。
2，3-二甲基苯胺是一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)且有毒不易降解的有機物，在生產(chǎn)染料和甲滅酸工廠排出的廢水中，含有大量該物質(zhì)。邢國平等采用循環(huán)MBBR對該廢水進行處理，當(dāng)HRT較短時，氨氮的去除率較大，因為主要發(fā)生的是微生物的耗氧，且氨氮的去除率與其容積負(fù)荷成反比。
MBBR工藝在運行中易出現(xiàn)的問題
1 MBBR反應(yīng)器的流化態(tài)
反應(yīng)器中的填料依靠曝氣和水流的提升作用處于流化狀態(tài)，在實際操作中，經(jīng)常出現(xiàn)由于整個池內(nèi)進氣分布不均勻而導(dǎo)致局部填料堆積的現(xiàn)象。因此需通過池型作水力特性計算來改進進氣管路的布置和優(yōu)化池內(nèi)曝氣頭的分布，再根據(jù)實際的曝隋況調(diào)節(jié)各曝氣頭上緊固橡皮墊的螺母松緊程度，調(diào)節(jié)單個曝氣頭的曝氣量。除保證池內(nèi)出水端具有較大曝氣量，以便使整個池內(nèi)填料呈均勻流化狀態(tài)外，還可以采用穿孔曝氣管，便于使池四邊和四角進氣分布均勻。反應(yīng)器的構(gòu)造在很大程度上決定了它的水力特性。試驗表明，反應(yīng)器的長深比為0.5左右時有利于填料完全移動，或者通過導(dǎo)流板的強制循環(huán)來解決池內(nèi)死角的問題，這樣能使氣水比降到4：1左右。在實際工程設(shè)計時應(yīng)通過大量試驗來優(yōu)化反應(yīng)器的構(gòu)造和水力特性，降低能耗，進一步提高MBBR的經(jīng)濟效益。
2 填料格柵板
為了防止填料隨處理水流失，移動床生物膜反應(yīng)池的出水口要設(shè)置格柵板。但在運行調(diào)試過程中易出現(xiàn)格柵堵塞的問題，在實驗室采用鉆孔塑料板作格柵時也出現(xiàn)了大團懸浮污泥將出水格柵板堵死的情況。雖然通過加強對出水區(qū)格柵處進行曝氣，可以防止填料對格柵的堵塞，但對于懸浮污泥的附著問題，只能從格柵的材料和間距上解決，如選擇光滑吸附性小的材料，間隙在保證能截留填料的前提下盡量加大，使其不易被懸浮物質(zhì)附著等，這需要在實驗和實際工程操作中不斷改進，以避免該問題影響整個污水處理系統(tǒng)的正常運行。
對MBBR工藝的建議
1 懸浮填料的研究和開發(fā)
應(yīng)對填料表面的化學(xué)特性及懸浮填料的脫落機制進行深入的研究，增加填料的比表面積；應(yīng)盡可能地降低懸浮填料的造價，使懸浮填料能更廣泛地應(yīng)用于污水處理。可采用活性炭、淀粉、明膠等作為生物活性添加劑，使懸浮填料能夠促進微生物的生長和繁殖。
2 MBBR與其它工藝的組合
多級MBBR、MBBR和A/O法聯(lián)合工藝等都具有各自的優(yōu)點，對這些組合工藝應(yīng)加強研究并進行實際應(yīng)用。
3 MBBR工藝反應(yīng)器的研究
通過對反應(yīng)器流體力學(xué)的研究，確定反應(yīng)器的形狀，以達到最優(yōu)化的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，從而避免填料堆積，降低能耗�？梢猿醪窖芯慷嗉壌�(lián)連續(xù)式懸浮填料移動床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)型式與操控方案，為項目技術(shù)的推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
目前，MBBR工藝在國外應(yīng)用較多，在國內(nèi)應(yīng)用較少。MBBR工藝運行穩(wěn)定可靠，抗沖擊負(fù)荷能力強，脫氮效果好，是一種經(jīng)濟高效的污水處理工藝。在處理生活污水方面，有機物和氨氮的去除率相對傳統(tǒng)生物膜AO工藝可以提高10%以上。MBBR工藝具有很大的研究價值和應(yīng)用前景。
MBBR工藝生物流化床填料參數(shù)總結(jié)
來源： 農(nóng)村污水
產(chǎn)品特點
活性生物懸浮填料（流化床填料）是一種新型生物活性載體，它采用科學(xué)配方，根據(jù)不同水質(zhì)需求，在高分子材料中融合不同種類有利于微生物快速成附著生長的微量元素，經(jīng)過特殊工藝改性、構(gòu)造而成，具有比表面積大、親水性好、流動性好、生物活性高、易掛膜、處理效果好、使用壽命長等優(yōu)點。
一、主要特點：
特殊配方及加工，加速填料掛膜；
有效比表面積大，生物附著量多；
依靠生物膜處理，可省污泥回流；
高效脫碳除氨氮，提高出水水質(zhì)；
低能耗節(jié)省占地，縮短工藝流程。
二、 產(chǎn)品技術(shù)核心
1、按流體力學(xué)設(shè)計幾何構(gòu)型、強化表面附著能力
2、填料比表面積大、附著生物量多
3、無需支架、易流化、節(jié)省能耗
4、節(jié)省占地，通過增加填充率提升處理能力及效果，無需新增構(gòu)筑物
（1） 按流體力學(xué)設(shè)計幾何構(gòu)型、強化表面附著能力
填料外部膜更新快活性強，內(nèi)部膜受到充分保護，微生物生長狀態(tài)良好，改變傳統(tǒng)填料外部生長的方式，使微生物的降解效率更高。
特殊的結(jié)構(gòu)使水中空氣氣泡和污染物可自由穿過填料內(nèi)部，增加生物膜與氧氣污染物的接觸機率，大大提高了系統(tǒng)的傳質(zhì)效率，提高生物的降解活性。
填料內(nèi)部生物菌群生命周期長，菌種豐富，特別適合硝化菌的生長，并兼有厭氧好氧的特點，硝化反硝化脫氮效果明顯。
（2）填料比表面積大、附著生物量多
足夠大的載體表面積適合微生物的吸附生長，有效生物濃度高，處理能力強。
較高的生物濃度使來水的水質(zhì)波動得到充分的分散，并迅速被消減，從而提高了系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力。
科學(xué)的配方使得微生物更容易附著在填料上，使得對難降解和易降解有機物的微生物共同生長，生物豐富，提高了難降解有機物的處理效果。
（3）無需支架、易流化、節(jié)省能耗
恰當(dāng)?shù)谋戎兀⊕炷で?/span>0.97~0.98.掛膜后~1），使填料在停氣時成漂浮態(tài)，曝氣直處于懸浮流化態(tài)，最大限度的降低能耗。
填料自由通暢的旋轉(zhuǎn)，增加對水中氣泡的撞擊和切割，破碎大的氣泡，延長水中停留時間，氧的利用率可提高10%以上，有效的降低了供拉能耗，
（4）節(jié)省占地，通過增加填充率提升處理能力及效果，無需新增構(gòu)筑物
活性生物填料生物膜工藝只需在原池基礎(chǔ)上增加填料投配量，即可滿足提升進水負(fù)荷或提高出水水質(zhì)的需求，無需新增處理池，同比可節(jié)省1/2~3/4占地。
三、工程應(yīng)用優(yōu)勢
1、高效的脫碳能力和優(yōu)越的脫氨氮效果
懸浮填料為優(yōu)勢生物菌群的大量繁殖提供了安全舒適的環(huán)境，使其對廢水中有機物的降解能力增強，同時載體上豐富的生物菌群類型，增加了對難降解有機物的降解性能，提高出水水質(zhì)。同時載體上的生物膜污泥齡長，使得硝化細(xì)菌濃度升高，硝人化脫氮能力顯著。
通過大量的對比試驗與工程應(yīng)用，證實該填料在脫碳除氨氮方面的確要比其他產(chǎn)品及工藝有更明顯的效果，例在一試驗中，我們分別采用了活性污泥法、固定床（D25蜂窩填料）、接觸氧化（φ150組合填料）、移動床（φ25多面空心球），移動床（φ25懸浮填料）五種方法來同步處理化糞池水，進水COD150~200mg/L,NH3-N100~130mg/L.。有效池溶相同，其中兩種懸浮填料的填充率均為40%，固定床和接觸氧化池填充率為70%且除活性污泥法外，其他4種方式均未作污泥回流。
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處理方法 檢測內(nèi)容 |
活性污泥 |
固定床 |
接觸氧化 |
移動床 (多面空心球) |
移動床 （活性生物填料） |
|
填料填充率% |
---- |
70 |
70 |
40 |
40 |
|
停留時間H |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
溶解氧mg/l |
2~3 |
2~3 |
2~3 |
2~3 |
2~3 |
|
水溫℃ |
26~30 |
26~30 |
26~30 |
26~30 |
26~30 |
|
進水NH3-N mg/l |
100~130 |
100~130 |
100~130 |
100~130 |
100~130 |
|
出水NH3-N mg/l |
100~130 |
90~110 |
60~80 |
40~70 |
0.1-5 |
|
去除率% |
0 |
15 |
46 |
54 |
96 |
|
進水COD mg/l |
150~200 |
150~200 |
150~200 |
150~200 |
150~200 |
|
出水COD mg/l |
80~120 |
100~150 |
70~100 |
70~100 |
30~50 |
|
去除率% |
43 |
29 |
51 |
51 |
77 |
2、占地面積小，抗負(fù)荷沖擊能力強
懸浮填料生物膜技術(shù)的高效處理能力，使他在同等的出水水質(zhì)要求下，進水有機負(fù)荷比活性污泥法提高2~5倍，相應(yīng)的池容和占地面積可減少1/2~3/4；生物膜上高濃度的生物量以及附著生長的特性使反應(yīng)池內(nèi)一直保持著較高的生物活性，能夠抵御來水水質(zhì)的波動影響，抗負(fù)荷沖擊性強，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定。
3、工程應(yīng)用方式靈活多樣
該填料不僅可根據(jù)不同的進出水質(zhì)要求，選擇不同的填料填充率，而且可在好氧、厭氧、缺氧池內(nèi)或池子的不同階段內(nèi)投加，以獲得需要的處理效果，通過填料的投加可以輕松的獲得整體處理能力的提升，滿足日后污水進一步擴能的需求。
工程應(yīng)用形式如下圖：
4、能耗低、運行維護簡便
經(jīng)實際工程應(yīng)用表明該填料的引入可提高原系統(tǒng)10%以上的氧利用率，因此在同等需氧狀況下可相應(yīng)減少曝氣量、降低運行能耗；移動床生物膜技術(shù)依靠生物膜來處理污水，可省去污泥回流系統(tǒng)，并避免了活性污泥法存在原污泥膨脹，污泥上浮、流失等問題。
5、使用壽命長、經(jīng)濟性好
活性生物懸浮填料在高分子材料基礎(chǔ)上融合了適量的抗老化劑、抗紫外線劑、增韌劑等，經(jīng)特殊工藝改性后，使其耐磨抗曬、韌性強、不易老化、脆裂，使用壽命＞10年，是其他懸浮填料的近3倍，懸掛式填料的4倍多。 四、主要用途和適用環(huán)境
主要用途
1. 污水處理MBBR與生物濾池工藝載體：
2. 污水升級改造項目提標(biāo)、提量
新建項目節(jié)省投資、占地規(guī)劃
3. 中水回用
4. 生活污水回用生物處理雜排水回用生物處理
5. 河道治理 脫氮、除磷、脫碳，凈化水質(zhì)
6. 水產(chǎn)養(yǎng)殖 脫氮、脫碳，改善魚類生存環(huán)境
7. 生物除臭 生物脫臭塔填料
8. 機場解凍 隨著產(chǎn)品的不斷改進和運用的不斷深化，懸浮填料的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹碓綇V。
適用環(huán)境
溫 度：65～－35℃
PH值：5～11
五、技術(shù)特性
活性生物填料技術(shù)參數(shù)表
|
規(guī)格(spec.) |
mm |
Ф25×12/ Ф10×10 |
|
比重(S.G.) |
g/cm3 |
>0.96 |
|
堆積個數(shù)(packing numbers) |
個(pes)/m3 |
135256/ 365400 |
|
有效表面積(efficient surface) |
m2/m3 |
>500 |
|
空隙率(void ratio) |
% |
>95 |
|
投配率(dosing ratio) |
% |
15～67 |
|
掛膜時間(membrane-forming time) |
天（days） |
5~15 |
|
硝化效率(nitrification efficiency) |
g NH4-N / m3.d |
400~1200 |
|
BOD5氧化效率(BOD5 oxidation efficiency) |
gBOD5 / m3.d |
2000~10000 |
|
COD氧化效率(COD oxidation efficiency) |
gCOD/m3.d |
2000~15000 |
|
適用溫度（applicable temperature） |
℃ |
65～-35 |
|
使用壽命（life-span） |
year |
≥10 |
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污水處理填料分類
來源： 農(nóng)村污水
填料也稱作填充劑、增量劑。某些填料同時又是體質(zhì)顏料。微紐的填料具有良好的遮蓋力，常用于涂料行業(yè)。
填料可用于多種聚氨酯制品，例如聚氨酯涂料、密封膠：聚氨酯漿料、特殊彈性體i聚氨酯泡沫塑料。三聚氰胺植物纖維聚合，皂參多元醇等，有機填料可用于聚氨酯泡沫塑料;碳酸鈣高嶺土(陶土、·瓷土)，分子篩粉末滑石粉硅灰石滟技鈦白粉j重晶石粉(硫酸鋇)’等微細(xì)無機粉末二般可用作聚氨酯密封膠，聚氨酯軟泡聚氨酯彈性體，膠黏劑，聚氨酯涂料等的填料。
泛指被填充于其他物體中的物料。在化學(xué)工程中，填料指裝于填充塔內(nèi)的惰性固體物料,例如鮑爾環(huán)和拉西環(huán)等，其作用是增大氣-液的接觸面,使其相互強烈混合。在化工產(chǎn)品中，填料又稱填充劑，是指用以改善加
工性能、制品力學(xué)性能并（或）降低成本的固體物料。其中可顯著提高制品強度的填料，如長纖維和晶須等常專稱增強材料，炭黑稱補強填充劑。藥品片劑、化妝品和去垢劑中常加入固體物料和碳酸鈣等作填充劑，但其目的是調(diào)節(jié)劑量和濃度而不是改善性能，所以應(yīng)稱稀釋劑。塑料增塑劑、橡膠充油以及紡絲油劑等，雖可改善性能，也能影響成本，但習(xí)慣上把這些液態(tài)物料視為加工助劑。
在高分子化工中，填料（填充劑）是用量最大的添加劑，幾乎所有的塑料(包括熱塑性和熱固性塑料)、天然橡膠和涂料都使用大量填料。例如，制造塑料時加入木粉、陶土或碳酸鈣等，不僅能改善制品力學(xué)性能，增加硬度，而且還可降低成本；用石墨、磁粉或云母作填料，可提高塑料的導(dǎo)電、通磁和耐熱性；橡膠中加入炭黑或二氧化硅（白炭黑）可顯著提高制品的物性；紡絲液中加入鈦白粉（二氧化鈦）可以遮光和染色。在涂料工業(yè)中常加入白色或帶色填料（如鈦白粉、滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇等）以改善涂料的光學(xué)、物理和化學(xué)性能，這類用途的填料（填充劑）稱為體質(zhì)顏料或展色料。
填料性能優(yōu)劣
主要取決于：①有較大的比表面積（m2/m3填料層）；②液體在填料表面有較好的均勻分布性能；③氣流能在填料層中均勻分布；④調(diào)料具有較大的空隙率（m3/m3填料層）。另外，選擇填料時還應(yīng)考慮其機械強度、來源、制造及價格等因素。
填料作用
填料使得物料黏度增加，特別是纖維填料使黏度明顯增加。添加前的填料需經(jīng)過脫水處理，以避免消耗掉部分異氰酸酯。必須注意生成二氧化碳會導(dǎo)致樹脂出現(xiàn)發(fā)泡現(xiàn)象，影響聚氨酯樹脂的物性。
為了能夠加快填料潤濕速度，同時降低體系黏度}l_.或者在聚氨酯樹脂中添加更多的填料，有時需預(yù)先在樹脂中添加潤、濕分散劑。
模內(nèi)漆是具有涂料、色漿和脫模劑三種功能的助劑。它均勻噴涂在模具內(nèi)，漆膜干燥后，即可模塑聚氨酯鞋底、自結(jié)皮泡沫塑料、聚氨酯軟泡.硬泡制品脫模后，色漆附著在成型周化的制品上。
填料的作用機理：填料作為添加劑，主要是通過它占據(jù)體積發(fā)揮作用，由于填料的存在，基體材料的分子鏈就不能再占據(jù)原來的全部空間，使得相連的鏈段在某種程度上被固定化，并可能引起基體聚合物的取向。由于填料的尺寸穩(wěn)定性，在填充的聚合物中，聚合物界面區(qū)域內(nèi)的分子鏈運動受到限制，而使玻璃化溫度上升，熱變形溫度提高，收縮率降低，彈性模量、硬度、剛度、沖擊強度提高。
填料的作用：①降低成型制件的收縮率，提高制品的尺寸穩(wěn)定性、表面光潔度、平滑性以及平光性或無光性等；②樹脂粘度有效的調(diào)節(jié)劑；③可滿足不同性能要求，提高耐磨性、改善導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性等，大多數(shù)填料能提高材料沖擊強度及壓縮強度，但不能提高拉伸強度；④可提高顏料的著色效果；⑤某些填料具有極好的光穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕性；⑥有增容作用，可降低成本，提高產(chǎn)品在市場上的競爭能力。
環(huán)氧地坪漆中填料的目的
環(huán)氧地坪漆中的填充劑也稱為填料，一般是指添加到環(huán)氧樹脂液體中，作為環(huán)氧地坪漆其中的組份，以改變環(huán)氧樹脂膠液的性能和降低成本的材料。
在環(huán)氧地坪漆中使用填料的目的有以下幾個方面:
1 降低成本，抑制反應(yīng)熱，絢麗顏色。
2 延長樹脂混合物的適用期。
3 降低樹脂固化物的收縮性。
4 改善樹脂固化物的耐熱性。
5 降低樹脂固化物的熱膨脹系數(shù)，降低樹脂固化物的吸水性，改善固化物的耐老化性及耐化學(xué)品性。
6 提高樹脂固化物的抗壓強度，但抗拉強度及抗沖韌性會降低。
7 改善樹脂固化物的耐電弧性及提高其它電性能。
8 改善樹脂固化物的耐磨損性。
填料選用準(zhǔn)則
對于某種特殊應(yīng)用，填料填料的最佳標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)復(fù)合材料所期望達到的性能而定，但必須考慮到下述基本原則。
1、填料在加工過程中必須保持其原有結(jié)構(gòu)，并保持惰性、不溶性、熱穩(wěn)定性、不揮發(fā)性、無催化活性和低的吸附性。
2、填料必須與基材能夠相容，無腐蝕性。
3、容易處理，堆積密度高，水分含量低，低塵，無毒性。
4、必須易得，貨源充足，價格適中，質(zhì)量穩(wěn)定。
填料的種類
填料的種類很多， 鋁粉、鋅粉銅粉、銀粉等金屬粉末可用作導(dǎo)電填料。水泥、粉煤灰等也可用作填料。木粉、淀粉等植物性粉末也可用作填料。氟化鈣可少量用于聚氨酯膠黏劑和密封膠體系;兼具二氧化碳吸收劑的作用。
一般來說，微細(xì)的粉末填料或改性的微細(xì)填料，以及纖維狀、片狀填料，少量使用可提高其整體性能，.例如對彈性聚合物(如橡膠、聚氨酯彈性體_)有· 定的補強作用，增加模量、強度、.耐磨性、耐熱性，改善其尺寸穩(wěn)定性，對硬質(zhì)制品也能適當(dāng)提高強度、耐老化性。但使用量過大則使得物性降低，，并且填料摻量大時操作困難。填料有以下幾種：根據(jù)裝填方式的不同，可分為散裝填料和規(guī)整填料。
散裝填料
散裝填料是一個個具有一定幾何形狀和尺寸的顆粒體，一般以隨機的方式堆積在塔內(nèi)，又稱為亂堆填料或顆粒填料。散裝填料根據(jù)結(jié)構(gòu)特點不同，又可分為環(huán)形填料、鞍形填料、環(huán)鞍形填料及球形填料等�，F(xiàn)介紹幾種較為典型的散裝填料:
拉西環(huán)鮑爾環(huán)階梯環(huán)弧鞍填料矩鞍填料金屬環(huán)矩鞍填料球形填料
拉西環(huán)
（1）拉西環(huán)填料于1914年由拉西（F.Rashching）發(fā)明，為外徑與高度相等的圓環(huán)。拉西環(huán)填料的氣液分布較差，傳質(zhì)效率低，阻力大，通量小，工業(yè)上已較少應(yīng)用。
鮑爾環(huán)
（2）鮑爾環(huán)填料是對拉西環(huán)的改進，在拉西環(huán)的側(cè)壁上開出兩排長方形的窗孔，被切開的環(huán)壁的一側(cè)仍與壁面相連，另一側(cè)向環(huán)內(nèi)彎曲，形成內(nèi)伸的舌葉，諸舌葉的側(cè)邊在環(huán)中心相搭。鮑爾環(huán)由于環(huán)壁開孔，大大提高了環(huán)內(nèi)空間及環(huán)內(nèi)表面的利用率，氣流阻力小，液體分布均勻。與拉西環(huán)相比，鮑爾環(huán)的氣體通量可增加50%以上，傳質(zhì)效率提高30%左右。鮑爾環(huán)是一種應(yīng)用較廣的填料[1]。
階梯環(huán)
（3）階梯環(huán)填料是對鮑爾環(huán)的改進，與鮑爾環(huán)相比，階梯環(huán)高度減少了一半并在一端增加了一個錐形翻邊。由于高徑比減少，使得氣體繞填料外壁的平均路徑大為縮短，減少了氣體通過填料層的阻力。錐形翻邊不僅增加了填料的機械強度，而且使填料之間由線接觸為主變成以點接觸為主，這樣不但增加了填料間的空隙，同時成為液體沿填料表面流動的匯集分散點，可以促進液膜的表面更新，有利于傳質(zhì)效率的提高。階梯環(huán)的綜合性能優(yōu)于鮑爾環(huán)，成為所使用的環(huán)形填料中最為優(yōu)良的一種。
弧鞍填料
（4）弧鞍填料屬鞍形填料的一種，其形狀如同馬鞍，一般采用瓷質(zhì)材料制成�；“疤盍系奶攸c是表面全部敞開，不分內(nèi)外，液體在表面兩側(cè)均勻流動，表面利用率高，流道呈弧形，流動阻力小。其缺點是易發(fā)生套疊，致使一部分填料表面被重合，使傳質(zhì)效率降低�；“疤盍蠌姸容^差，容破碎，工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用不多。
矩鞍填料
（5）矩鞍填料將弧鞍填料兩端的弧形面改為矩形面，且兩面大小不等，即成為矩鞍填料。矩鞍填料堆積時不會套疊，液體分布較均勻。矩鞍填料一般采用瓷質(zhì)材料制成，其性能優(yōu)于拉西環(huán)。國內(nèi)絕大多數(shù)應(yīng)用瓷拉西環(huán)的場合，均已被瓷矩鞍填料所取代。
金屬環(huán)矩鞍填料
（6）金屬環(huán)矩鞍填料環(huán)矩鞍填料（國外稱為Intalox）是兼顧環(huán)形和鞍形結(jié)構(gòu)特點而設(shè)計出的一種新型填料，該填料一般以金屬材質(zhì)制成，故又稱為金屬環(huán)矩鞍填料。環(huán)矩鞍填料將環(huán)形填料和鞍形填料兩者的優(yōu)點集于一體，其綜合性能優(yōu)于鮑爾環(huán)和階梯環(huán)，在散裝填料中應(yīng)用較多。
球形填料
（7）球形填料一般采用塑料注塑而成，其結(jié)構(gòu)有多種。球形填料的特點是球體為空心，可以允許氣體、液體從其內(nèi)部通過。由于球體結(jié)構(gòu)的對稱性，填料裝填密度均勻，不易產(chǎn)生空穴和架橋，所以氣液分散性能好。球形填料一般只適用于某些特定的場合，工程上應(yīng)用較少。
除上述幾種較典型的散裝填料外，不斷有構(gòu)型獨特的新型填料開發(fā)出來，如共軛環(huán)填料、海爾環(huán)填料、納特環(huán)填料等。工業(yè)上常用的散裝填料的特性數(shù)據(jù)可查有關(guān)手冊。
規(guī)整填料
規(guī)整填料是按一定的幾何構(gòu)形排列，整齊堆砌的填料。規(guī)整填料種類很多，根據(jù)其幾何結(jié)構(gòu)可分為格柵填料、波紋填料、脈沖填料等。
格柵填料
（1）格柵填料是以條狀單元體經(jīng)一定規(guī)則組合而成的，具有多種結(jié)構(gòu)形式。工業(yè)上應(yīng)用最早的格柵填料為木格柵填料。應(yīng)用較為普遍的有格里奇格柵填料、網(wǎng)孔格柵填料、蜂窩格柵填料等，其中以格里奇格柵填料最具代表性。
格柵填料的比表面積較低，主要用于要求壓降小、負(fù)荷大及防堵等場合。
波紋填料
（2）波紋填料在工業(yè)上應(yīng)用的規(guī)整填料絕大部分為波紋填料，它是由許多波紋薄板組成的圓盤狀填料，波紋與塔軸的傾角有30°和45°兩種，組裝時相鄰兩波紋板反向靠疊。各盤填料垂直裝于塔內(nèi)，相鄰的兩盤填料間交錯90°排列。
波紋填料按結(jié)構(gòu)可分為網(wǎng)波紋填料和板波紋填料兩大類，其材質(zhì)又有金屬、塑料和陶瓷等之分。
金屬絲網(wǎng)波紋填料是網(wǎng)波紋填料的主要形式，它是由金屬絲網(wǎng)制成的。金屬絲網(wǎng)波紋填料的壓降低，分離效率很高，特別適用于精密精餾及真空精餾裝置，為難分離物系、熱敏性物系的精餾提供了有效的手段。盡管其造價高，但因其性能優(yōu)良仍得到了廣泛的應(yīng)用。
金屬板波紋填料是板波紋填料的一種主要形式。該填料的波紋板片上沖壓有許多f5mm左右的小孔，可起到粗分配板片上的液體、加強橫向混合的作用。波紋板片上軋成細(xì)小溝紋，可起到細(xì)分配板片上的液體、增強表面潤濕性能的作用。金屬孔板波紋填料強度高，耐腐蝕性強，特別適用于大直徑塔及氣液負(fù)荷較大的場合。
金屬壓延孔板波紋填料是另一種有代表性的板波紋填料。它與金屬孔板波紋填料的主要區(qū)別在于板片表面不是沖壓孔，而是刺孔，用輾軋方式在板片上輾出很密的孔徑為0.4～0.5mm小刺孔。其分離能力類似于網(wǎng)波紋填料，但抗堵能力比網(wǎng)波紋填料強，并且價格便宜，應(yīng)用較為廣泛。
波紋填料的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，阻力小，傳質(zhì)效率高，處理能力大，比表面積大（常用的有125、150、250、350、500、700等幾種）。波紋填料的缺點是不適于處理粘度大、易聚合或有懸浮物的物料，且裝卸、清理困難，造價高。
（3）脈沖填料脈沖填料是由帶縮頸的中空棱柱形個體，按一定方式拼裝而成的一種規(guī)整填料。脈沖填料組裝后，會形成帶縮頸的多孔棱形通道，其縱面流道交替收縮和擴大，氣液兩相通過時產(chǎn)生強烈的湍動。在縮頸段，氣速最高，湍動劇烈，從而強化傳質(zhì)。在擴大段，氣速減到最小，實現(xiàn)兩相的分離。流道收縮、擴大的交替重復(fù)，實現(xiàn)了“脈沖”傳質(zhì)過程。
脈沖填料的特點是處理量大，壓降小，是真空精餾的理想填料。因其優(yōu)良的液體分布性能使放大效應(yīng)減少，故特別適用于大塔徑的場合。
四氟填料
聚四氟乙烯閥桿填料是以聚四氟乙烯細(xì)粉料為原料，采用全新的工藝加工而成的一種柔軟制品。白色，連續(xù)繩狀，截面呈圓形。它具有高度的柔順性，極好的填充性、自潤滑性、低摩擦系數(shù)、耐腐蝕等性能。技術(shù)參數(shù)：·使用溫度 -260～+260 ·使用壓力<20MPa ·適用介質(zhì)除元素氟、熔融堿金屬以外的一切化學(xué)物質(zhì)。優(yōu)點：·裝填方便快捷。裝填時一般不必拆卸閥門，只需將繩狀填料繞在閥桿上，推入填料函，上緊函蓋帽，填料即被壓成一個密實的整體。·密封性能優(yōu)異。膨脹聚四氟乙烯獨特的微觀結(jié)構(gòu)賦予該產(chǎn)品極佳的柔韌性和模塑性，使它能輕易地將填料函內(nèi)部空隙，甚至閥桿、函體上的所有凹坑和溝槽填密，這也使腐蝕、磨損的舊閥門避免更換或修理。·使用壽命長。因它長期保持的柔軟塑性，使泄漏缺口隨時被填塞，還因它不被腐蝕，不會老化，可保長期使用。·閥門開閉靈活輕便。因為聚四氟乙烯具有最低的摩擦系數(shù)和優(yōu)異的自潤滑性。·不污染管道中的流體。因為它潔白干凈，不會因腐蝕老化而脫落，使它特別適用于醫(yī)藥、精細(xì)化工、食品等行業(yè)。·規(guī)格通用性好，減少填料儲存量，節(jié)約開支。只需備置幾種粗細(xì)規(guī)格的閥桿填料，就能滿足大多數(shù)閥門之需求。一般選用能用手嵌入的最大號這種填料，但較細(xì)的'該種填料，也可用于大規(guī)格的閥門中，壓緊后，也會塑變成型，得到密實的封填體。
塑性填料
塑性填料是經(jīng)模具壓制成型的填料，使用時不需要像編結(jié)填料那樣切斷后盤成環(huán)狀，而且是根據(jù)軸頸大小制成環(huán)形。塑性填料有棉狀和積層兩種形式。
(1)綿狀填料
綿狀填料是把纖維、石墨、云母、金屬粉（或金屬鱗片）、油脂與彈性粘結(jié)劑相混合后，模壓成環(huán)形，再在外層編結(jié)一層石棉紗（根據(jù)需要也可用金屬絲）。還有一種使用方式是將混合物直接放人填料腔，經(jīng)壓蓋壓緊后直接使用，由于填料沒有固定尺寸，填料裝填不當(dāng)容易影響密封性能所以該方法較少使用�？梢愿鶕�(jù)工作條件調(diào)節(jié)綿狀填料中各種混合料的種類和配比，例如高壓蒸汽密封加人銅粉、酸性介質(zhì)密封加人鉛�；蜚U片、軸有振動時可加添較多的彈性良好的粘結(jié)劑等。由于這種填料不含潤滑劑，所以高壓下其體積變化很小，可用于高速泵類和高壓閥門密封。如加人固體潤滑劑，則可以保證良好的自潤滑性能，且結(jié)構(gòu)致密，有助于提高密封性。另外，綿狀填料有塑性流動性，還可以與金屬填料組合使用。
(2)積層填料
這種填料是在石棉布或帆布的表面上涂敷橡膠，經(jīng)疊合或者卷繞后熱壓硫化成型，還可以內(nèi)夾橡膠芯等軟質(zhì)填料或嵌人彈簧，幾種積層填料的結(jié)構(gòu)。積層填料密封性良好，可用于120℃以下的低壓蒸汽、水和氨液，主要用作往復(fù)運動的軸封和閥桿的密封，無接口的圈裝積層填料還可以用作往復(fù)泵活塞環(huán)。由于積層填料中所含潤滑劑不足，使用過程中需添加潤滑劑。
【技術(shù)規(guī)范】村鎮(zhèn)污水處理設(shè)施規(guī)程
來源： 農(nóng)村污水
1 總 則
1.0.1 為貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，實現(xiàn)水體污染控制與治理目標(biāo)，并達到改善農(nóng)村人居生態(tài)環(huán)境，提高人民健康水平的要求，制定本規(guī)程。
1.0.2 本規(guī)程適用于規(guī)劃設(shè)施人口在5000人以下行政村、自然村以及分散農(nóng)戶新建、擴建和改建的生活污水（包括居民廁所、盥洗和廚房排水等）處理設(shè)施的設(shè)計、施工和驗收。不適用于專業(yè)養(yǎng)殖戶、農(nóng)產(chǎn)品加工、工業(yè)園區(qū)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等生產(chǎn)污水處理設(shè)施。
1.0.3 村莊污水處理設(shè)施建設(shè)，除應(yīng)按本規(guī)程執(zhí)行外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2 術(shù)語和符號
2.1術(shù) 語
2.1.1村莊village
農(nóng)村居民生活和生產(chǎn)的未達到建制鎮(zhèn)標(biāo)準(zhǔn)的鄉(xiāng)村集鎮(zhèn)的聚居點。
2.1.2生活污水 domestic wastewater in village
村莊居民在日常活動中排放的污水，包括居民廁所、盥洗和廚房排水等，不包括專業(yè)養(yǎng)殖戶、農(nóng)產(chǎn)品加工、工業(yè)園區(qū)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等生產(chǎn)污水。
廁所污水包括糞便、尿液和沖廁污水。
廚房排水是指在洗菜、燒飯、刷鍋和洗碗等過程中排放的污水。
盥洗污水是指在洗澡、洗衣和洗滌等過程中排放的污水，含有洗滌劑。
2.1.3黑水 black water
指居民廁所污水，包括沖廁污水和糞便。
2.1.4灰水 grey water
指居民淋浴及廚余洗滌的綜合排水
2.1.5調(diào)節(jié)池 equalization basin
一種均衡水量和水質(zhì)的預(yù)處理構(gòu)筑物。
2.1.6常規(guī)曝氣池 conventional aeration tank
一種活性污泥法處理的基本模式，池內(nèi)的菌膠團懸浮生長，反應(yīng)池中須鼓入空氣，使溶解氧保持在2mg/L左右。
2.1.7氧化溝oxidationditch
一種活性污泥法處理變形變型，又名氧化渠，因其構(gòu)筑物呈封閉的溝渠形而得名，它是活性污泥法的一種變形。
2.1.8淹沒式生物濾池biological contact oxidation process
生物膜法的一種，本規(guī)程所指好氧式淹沒生物濾池是指供微生物生長的填料全部淹沒在污水中和采用人工供氧方式的處理池或構(gòu)筑物；厭氧池是指池內(nèi)供微生物生長的填料全部淹沒在污水中和不采用人工供氧方式的處理池或構(gòu)筑物。
2.1.9生物濾池bio-filter
生物膜法的一種，又稱滴濾池，具有凈化效果好、投資省、運行費用低等特點。本規(guī)程所指生物濾池為高負(fù)荷生物濾池。
2.1.10活性污泥法除氮nitrification-denitrification activatedsludge process
通過硝化-反硝化過程的除氮方法。
2.1.11生態(tài)處理 ecological treatment
本規(guī)程包括人工濕地、穩(wěn)定塘、土地處理等人工設(shè)計、改造，由填料和植物構(gòu)成的具有一定凈化功能的處理設(shè)施。
2.1.12消毒 disinfection
本規(guī)程是指液氯、漂白粉、含氯消毒藥片和紫外等消毒技術(shù)。
2.1.13一體化設(shè)備 integrated facilities
一種將不同技術(shù)單元集成后處理生活污水的設(shè)備。
2.2符 號
V——淹沒式生物濾池池的有效容積（m3）;
Q——每人每天污水量（m3/人.d）；
n—— 處理人數(shù)；
La——進水BOD5濃度；
M——BOD負(fù)荷（BOD5/m3.d）
V1——生物濾池濾料體積，m3；
Le——設(shè)計出水污染物濃度；
Nw——生物濾池濾料容積負(fù)荷率，kgBOD5(或NH3-N或NO3-N)/（m3.d）
3 基本規(guī)定
3.1村莊污水處理設(shè)施建設(shè)應(yīng)以批準(zhǔn)的當(dāng)?shù)厮廴局卫硪?guī)劃、國家有關(guān)村莊整治及新農(nóng)村建設(shè)的政策為主要依據(jù)，根據(jù)各地村莊的具體情況和要求，綜合考慮經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護、排放與利用等關(guān)系，充分利用現(xiàn)有條件和設(shè)施。
3.2生活污水處理根據(jù)村莊人口、地形地貌和地質(zhì)特點、住宅分布等情況，可采用集中處理或分散處理的模式。根據(jù)水沖廁所建設(shè)和普及情況，按照無水沖廁所、已建水沖廁所、已建水沖廁所實現(xiàn)黑水與灰水分離等情況因地制宜地選擇污水處理技術(shù)與工藝。
3. 3村莊生活污水處理應(yīng)結(jié)合綜合利用。在有條件的村莊生活污水可采用黑水、灰水源分離技術(shù)，對黑水和灰水分別進行處理，并應(yīng)符合排放或綜合利用標(biāo)準(zhǔn)。
3..4生活污水的處理程度和方法應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行的國家和地方有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)和要求確定。
3.5污水處理應(yīng)采用適合農(nóng)村特征的污水單元技術(shù)及組合工藝以及其它能達到排放要求并與當(dāng)?shù)丶夹g(shù)經(jīng)濟相適應(yīng)的污水處理技術(shù)。
3. 6村莊生活污水的水質(zhì)和水量宜以實測為基礎(chǔ)分析確定。在無實測資料時，生活污水量可按當(dāng)?shù)赜盟~的60%-90%采用，水質(zhì)可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《室外排水設(shè)計規(guī)范》GB50014采用。
3. 7為防止污染地下水，污水處理構(gòu)筑物的池體應(yīng)按現(xiàn)行的國家和地方有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行防水、防滲及防腐處理。對已建未進行相應(yīng)處理的化糞池，在建設(shè)污水處理設(shè)施時應(yīng)對化糞池重新進行防水、防滲及防腐處理。
3.8采用生物法處理產(chǎn)生的剩余污泥宜定期處理，達到國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)進行綜合利用。
3.9農(nóng)村污水處理出水需與人接觸或有其它安全需求時，宜采用消毒處理。
3.10單戶及多戶小型處理設(shè)施應(yīng)定期維護管理，村莊污水處理站需配備專人負(fù)責(zé)維護管理。
3.11地埋式設(shè)備與飲用水井等取水構(gòu)筑物的距離不得小于30米。
4 處理技術(shù)
4.1一般規(guī)定
4.1.1村莊污水處理技術(shù)可分為生物技術(shù)和生態(tài)技術(shù)，根據(jù)當(dāng)?shù)丶夹g(shù)和經(jīng)濟水平宜采用生物濾池、淹沒式生物濾池、氧化溝、常規(guī)曝氣池、活性污泥法除氮、人工濕地、氧化塘、土地處理技術(shù)等。
4.2生物技術(shù)
4.2.1 淹沒式生物濾池
1淹沒式生物濾池技術(shù)適用于處理規(guī)模為單戶、多戶的中小型污水處理設(shè)施及200人以上自然村的污水處理站。
2淹沒式生物濾池按照不同污染物的去除功能分為好氧式、厭氧式及兼氧式三種。厭氧式淹沒生物濾池，其BOD5去除率應(yīng)為50%以上；好氧式淹沒生物濾池，其BOD5去除率應(yīng)為65-90%。
3以脫氮為目標(biāo)的工藝應(yīng)在好氧式淹沒生物濾池的基礎(chǔ)上加入兼氧池，出水總氮含量應(yīng)為20mg/L 以下。
4 淹沒式生物濾池有效容積宜按下列公式計算：
V= Q*n*（La-20）/M （4.2.1-1）
式中：
V——淹沒式生物濾池的有效容積（m3）;
Q——每人每天污水量（m3/人.d）；
n—— 人數(shù)；
La——進水BOD5濃度；
M——BOD負(fù)荷（gBOD5/m3.d）,宜按照表 4.2.1計算：
表4.2.1 淹沒式生物濾池BOD5負(fù)荷參數(shù)
|
處理對象人數(shù)n |
1≤n≤50 |
50<n≤200 |
n>200 |
|
好氧式（1） |
180 |
225 |
1500 |
|
好氧式（2） |
120 |
140 |
1500 |
|
厭氧式（1） |
120 |
240 |
2500 |
|
兼氧式（2） |
80 |
140 |
1500 |
注：好氧式淹沒生物濾池（1）和厭氧式淹沒生物濾池（1）為去除COD和BOD功能的處理方法，有脫氮需求時將好氧式（2）與兼氧式（2）聯(lián)合使用，反應(yīng)池依順序為與兼氧式（2）、好氧式（2），并設(shè)置污水回流裝置。
5好氧式淹沒生物濾池（1）的曝氣時間為1.5-3h。池中的溶解氧含量維持在2.0-3.5mg/L。處理對象超過30人，分格數(shù)不少于2，并按同時工作設(shè)計。
6處理對象超過40人的情況下，有效水深大于1.5米。
7生物填料長期接觸污水須滿足以下要求：
1）填料應(yīng)采用適于長期浸入污水環(huán)境的彈性填料、軟性填料;
2) 填充率大于55%;
3）填料分層裝填，一般不超過3m；
4）在好氧式淹沒生物濾池中應(yīng)與底部保持合適的距離。
8冬季水溫低于4℃時，應(yīng)采用地埋式構(gòu)筑物或采用其它保溫設(shè)施。
9池體可參照上述參數(shù)采用鋼筋混凝土進行設(shè)計施工，也可直接選用一體化處理設(shè)備。
10淹沒式生物濾池需配備人員維護管理。
4.2.2生物濾池
1生物濾池適用于處理規(guī)模在200人以上的自然村或中小型聚居點的污水處理；對于可用地面積少，地形坡度大和進水水質(zhì)、水量波動大的污水處理站有較好的適用性；能夠應(yīng)用于不同氣溫和海拔高度的村莊。
2村莊污水處理宜選用高負(fù)荷生物濾池，按照不同污染物的去除功能可分為碳氧化曝氣生物濾池，硝化曝氣生物濾池和反硝化曝氣生物濾池。按照水流在生物濾池中穿行的方向可分為上向流、下向流、側(cè)向流或折流式。側(cè)向流和折流式曝氣生物濾池是為了延長或避免濾池反沖洗而開發(fā)出的新型曝氣生物濾池工藝形式。碳氧化、硝化和反硝化可在單級曝氣生物濾池內(nèi)完成，也可在多級曝氣生物濾池內(nèi)完成。
3碳氧化曝氣生物濾池對BOD5去除率為75-90%。硝化曝氣生物濾池NH3-N去除率可大于80% ，反硝化曝氣生物濾池系統(tǒng)TN去處理可大于60％；生物濾池出水SS應(yīng)小于20mg/L。
4生物濾池前應(yīng)設(shè)置沉沙池、初沉池、水解調(diào)節(jié)池或隔油池等預(yù)處理設(shè)施，其進水懸浮固體濃度不宜大于60mg/L。
5生物濾池可采用模塊化或標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，其池形可采用圓柱形或方柱形，水池之間宜采用管道連接。
6生物濾池填料一般選用陶粒濾料或輕質(zhì)多孔填料，陶粒濾料粒徑宜為2～8mm，輕質(zhì)多孔填料粒徑宜控制在25mm以下。濾料填裝高度宜為1.5m～3m。輕質(zhì)多孔填料適宜在下向流或側(cè)向流曝氣生物濾池中采用，可以大大延長濾池反沖洗周期或避免采用反沖洗系統(tǒng)。
.7生物濾池所需濾料體積按下列公式計算
V1= Q·n·（La-Le）/（1000·Nw） （4.2.2-1）
式中：
V1——曝氣生物濾池濾料體積，m3；
Q——每人每天污水,m3/(人·d)；
n——服務(wù)人口數(shù)；
La——設(shè)計進水污染物濃度；
Le——設(shè)計出水污染物濃度；
Nw——濾料容積負(fù)荷率，kgBOD5(或NH3-N或NO3-N)/（m3.d）,其取值宜參考表4.2.2。
表4.2.2生物濾池濾料區(qū)容積負(fù)荷率
|
曝氣生物濾池類別 |
濾料區(qū)容積負(fù)荷率Nw |
|
除碳曝氣生物濾池[kgBOD5/（m3.d）] |
3-6 |
|
硝化曝氣生物濾池[kgNH3-N/（m3.d）] |
0.3-0.8 |
|
反硝化曝氣生物濾池[kgNO3-N/（m3.d）] |
0.8-4.0 |
|
出水回用曝氣生物濾池[kgBOD5/（m3.d）] |
0.5-2 |
注：在低溫或高海拔地區(qū)采用可適當(dāng)降低上述表中的容積負(fù)荷。
8生物濾池宜設(shè)置反沖洗供氣和曝氣充氧系統(tǒng)，針對農(nóng)村的經(jīng)濟和技術(shù)特征,可采用穿孔管布?xì)猓貧夤芸稍O(shè)在承托層或濾料層中。過濾層底部設(shè)有支撐板，支撐板必須有一定的空隙率，空隙的總面積不得低于總表面積的20%；為保證自然通風(fēng)效果，支撐板與濾池底部應(yīng)保持0.3m~0.4m的距離，而且周圍需開有通風(fēng)孔，其有效面積不小于濾池表面積的5%~8%。為防止風(fēng)力對濾池表面均勻布水的影響，池壁應(yīng)高出濾料表面0.5m。
9 布水裝置采用旋轉(zhuǎn)布水器。
10運用時，可參照上述參數(shù)進行設(shè)計施工，也可直接選用一體化曝氣生物濾池污水處理設(shè)備。
11曝氣生物濾池需配備人員維護管理。
4.2.3氧化溝
1 集中行政村和集中自然村落的污水可采用氧化溝工藝處理，服務(wù)人口在100人以上。
2 氧化溝工藝處理農(nóng)村污水的出水水質(zhì)可參考《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級標(biāo)準(zhǔn)。
3 農(nóng)村污水處理宜選用passveer氧化溝和一體化氧化溝技術(shù)。
4 冬季溫度在零度以下的寒冷地區(qū)，需要地埋保暖措施或建設(shè)于室內(nèi)。
5 氧化溝溝渠的平面形狀可以采用圓形溝道、橢圓形溝道、直溝道或其組合；溝道橫斷面可采用矩形、梯形或橢圓形。
6 氧化溝溝渠斷面的寬度，取值一般為1m~6m。氧化溝斷面的深度，其具體取值需結(jié)合曝氣設(shè)備的性能參數(shù)。采用單獨橫軸曝氣裝置，取值一般為2.0m~3.5m；采用豎軸式表面曝氣機，水深可達4m~4.5m。
7 氧化溝邊壁宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，土建施工應(yīng)重點控制池體的抗浮處理、地基處理、池體抗?jié)B處理，滿足設(shè)備安裝對土建施工的要求。為了節(jié)省投資，可以考慮采用粘土夯實并鋪設(shè)防水層,亦可以采用鋼結(jié)構(gòu)和玻璃鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場安裝或定制。
8 氧化溝機械曝氣設(shè)備除具有良好的充氧性能外，還具有混合和推流作用，設(shè)備選型時要注意充氧和混合推流之間的協(xié)調(diào)。適合農(nóng)村的曝氣設(shè)備宜采用轉(zhuǎn)刷曝氣機和轉(zhuǎn)盤曝氣機。
9轉(zhuǎn)刷曝氣機轉(zhuǎn)刷的技術(shù)參數(shù)可參照《曝氣轉(zhuǎn)刷認(rèn)定技術(shù)條件》（HCRJ 034-1998）。在有條件的地區(qū)，也可采取自行加工轉(zhuǎn)刷節(jié)約成本。
10 氧化溝的參數(shù)宜根據(jù)實驗資料確定，在無實驗資料時，可參照類似工程選擇，或參考以下參數(shù)：
污水停留時間：6h~30h；
污泥停留時間：10d~30d；
溝內(nèi)流速：0.25m/s~0.35m/s；
溝內(nèi)污泥濃度：1500mg/L~5000mg/L；
氧化溝工藝二沉池的表面負(fù)荷0.6-1.0m3/m2.h，一體化氧化溝固液分離器表面負(fù)荷1.0m3/m2.h左右。
11氧化溝工藝配有電機和泵等設(shè)施以及需要剩余污泥的處置，需配備人員維護管理。
4.2.4常規(guī)曝氣池
1常規(guī)曝氣池適用處理規(guī)模在500人以上的自然村的污水處理站。
2 污水經(jīng)收集管網(wǎng)進入活性污泥處理單元處理前應(yīng)進行預(yù)沉淀處理，并應(yīng)設(shè)置初級沉淀池。具體設(shè)計參數(shù)可參考《給水排水設(shè)計手冊》（第二版）。
3普通曝氣池BOD5去除率為85%-90%以上.
4曝氣污泥池的溶解氧含量應(yīng)保持在2mg/L以上。
4.2.5活性污泥法除氮
1）適用于有脫氮要求的污水處理站，處理規(guī)模在500人以上。
2）宜采用綜合脫硝硝化系統(tǒng)，即缺氧、好氧分段循環(huán)法（或稱A/O法）。
3）硝化池的池型采用推流式普通曝氣。保證曝氣時間在6-8小時以上，泥齡30d以上。
4.3生態(tài)技術(shù)
4.3.1經(jīng)過環(huán)境評價和技術(shù)經(jīng)濟比較，在有條件的地區(qū)，可采用生態(tài)處理技術(shù)。
4.3.2生態(tài)處理技術(shù)包括人工濕地技術(shù)、土地處理技術(shù)、穩(wěn)定塘處理技術(shù)等。參照《鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）村排水工程技術(shù)規(guī)程》CJJ124-2008。
4.3.3采用生態(tài)技術(shù)處理時，污水進入生態(tài)系統(tǒng)前，除應(yīng)經(jīng)過化糞池或沼氣池預(yù)處理外，宜經(jīng)過厭氧處理，以降低生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)荷。生態(tài)處理技術(shù)應(yīng)與村莊整治、美化環(huán)境相結(jié)合，作為水資源利用與生物處理后續(xù)處理工藝應(yīng)用。
4.3.4針對農(nóng)村的經(jīng)濟和地理特征，根據(jù)村莊有可利用土地的情況，生態(tài)處理技術(shù)適用于100人以下的規(guī)模，用于脫氮除磷深度處理的生態(tài)技術(shù)規(guī)模可根據(jù)負(fù)荷確定。除磷的生態(tài)技術(shù)宜采用當(dāng)?shù)匚浇橘|(zhì)。
4.3.5土地處理技術(shù)和人工濕地的技在有條件的地區(qū)，水力停留時間宜取中偏上的設(shè)計值，面積負(fù)荷取中偏下的設(shè)計值。
4.3.6采用生態(tài)技術(shù)必須進行維護管理。
4.4消毒技術(shù)
4.4.1適宜用于農(nóng)村的消毒技術(shù)有液氯、漂白粉、含氯消毒藥片和紫外消毒等。各種消毒技術(shù)需根據(jù)其特性正確選擇使用。
4.4.2消毒設(shè)施和有關(guān)建筑物的設(shè)計，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《室外給水設(shè)計規(guī)范》GB 50013的有關(guān)規(guī)定。
4.4.3各種消毒劑的劑量宜根據(jù)實驗資料確定。對農(nóng)村生活污水，當(dāng)無實測資料時，可參用下列數(shù)值：
1）生物技術(shù)處理后的加氯量采用5～l0 mg/L。
2）采用紫外消毒時，紫外線消毒有效劑量不應(yīng)低15mJ/cm2。
5 小型污水處理設(shè)施
5.1一般規(guī)定
5.1.1污水不便于統(tǒng)一收集的村莊，經(jīng)過環(huán)境評價和技術(shù)經(jīng)濟比較后，可采用單戶或多戶收集處理。100人以下規(guī)�？刹捎眯⌒吞幚碓O(shè)施，小型處理設(shè)施可用淹沒式生物濾池為主體一體化設(shè)備或人工濕地。
5.1.2根據(jù)排水要求，當(dāng)小型污水處理設(shè)施采用淹沒式生物濾池技術(shù)時，出水可采用人工濕地、穩(wěn)定塘和土地處理等技術(shù)及組合進一步處理。
5.1.3小型設(shè)施供電可按三級負(fù)荷等級設(shè)計。
5.1.4地埋式設(shè)施的池壁、池底等必須采用具有防水、防腐功能的材質(zhì)并進行防滲漏處理，還需達到土壓、水壓、自重及其它負(fù)重的安全構(gòu)造。
5.1.5易產(chǎn)生惡臭的部分應(yīng)密閉。
5.2 小型設(shè)施
5.2.1污水進入淹沒式生物濾池單元處理前應(yīng)進行預(yù)沉淀處理，可采用已建成化糞池或沼氣池作為沉淀處理單元。沒有已建成化糞池或沼氣池的預(yù)處理設(shè)施應(yīng)在一體化設(shè)施內(nèi)設(shè)置調(diào)節(jié)池。已建成化糞池或沼氣池的應(yīng)進行防水、防滲功能檢查，達不到相應(yīng)要求的，須進行改造。
5.2.2調(diào)節(jié)池容積按表5.2.3設(shè)計，半年清淘一次。調(diào)節(jié)池的構(gòu)造還應(yīng)符合下列要求：
1 調(diào)節(jié)池的有效深度不宜小于1.2m；處理對象超過20人的情況，有效深度宜大于1.5m。
2雙格調(diào)節(jié)池第一格的容積宜為總?cè)莘e的75%。
3 調(diào)節(jié)池進水口宜設(shè)置在有效水深距水面1/3-1/4位置，各格出水口宜設(shè)置在下端1/3處。
4 調(diào)節(jié)池頂板上應(yīng)設(shè)人孔和蓋板。
5.2.3一體化設(shè)施內(nèi)淹沒式生物濾池池后應(yīng)設(shè)置沉淀池，當(dāng)無實測數(shù)據(jù)時，沉淀池容積參見表5.2.3。沉淀池的構(gòu)造還應(yīng)符合下列要求：
1 當(dāng)污水為自流進入時，應(yīng)按每天的最大流量計算。
2 沉淀池的個數(shù)或分格數(shù)應(yīng)不少于2個。
3沉淀池的有效水深應(yīng)大于1米，污泥斗的斜壁與水平面的傾角應(yīng)大于60º。
4 沉淀池出口應(yīng)設(shè)有防止上浮物流出裝置。
表5.2.3小型設(shè)施調(diào)節(jié)池與沉淀池容積
|
處理對象人數(shù)n |
n≤ 10 |
10<n≤50 |
50<n≤100 |
|
調(diào)節(jié)池(m3) |
2.5 |
2.5+0.25(n-10) |
12.5+0.13（n-50） |
|
沉淀池(m3) |
0.3 |
0.3+0.04(n-10) |
1.9+0.02（n-50） |
5.2.4一體化處理設(shè)施的處理模式及工藝流程可根據(jù)去除目標(biāo)的不同采取以下幾種模式，排水有消毒需求時應(yīng)設(shè)消毒池或使用氯消毒藥片。
1去除COD模式1：設(shè)施構(gòu)造依序為調(diào)節(jié)池，好氧淹沒生物濾池、沉淀池。淹沒式生物濾池參考5.2.1好氧淹沒生物濾池1內(nèi)容。
2去除COD模式2: 設(shè)施構(gòu)造依序為調(diào)節(jié)池，厭氧淹沒生物濾池、沉淀池。厭氧淹沒生物濾池參考5.2.1厭氧淹沒生物濾池1內(nèi)容。設(shè)備出水應(yīng)接入人工濕地等生態(tài)處理系統(tǒng)進行深度處理。
3總氮去除模式3：設(shè)施構(gòu)造依序為調(diào)節(jié)池、厭氧淹沒生物濾池、好氧淹沒生物濾池、沉淀池。分別參考5.2.1好氧淹沒生物濾池（2）厭氧淹沒生物濾池2內(nèi)容。
4采用源分離技術(shù)后的灰水， 可采用小型人工濕地進行處理后排放或綜合利用。
5.2.5、在有條件的地方，可采用生態(tài)處理技術(shù)，其模式如下：
其中，生物預(yù)處理單元技術(shù)可采用厭氧技術(shù)或其它技術(shù)；生態(tài)處理單元技術(shù)宜采用人工濕地、土地處理、塘系統(tǒng)或其它技術(shù)。
6 集中村污水處理站
6.1 一般規(guī)定
6.1.1當(dāng)農(nóng)戶集中居住，污水便于統(tǒng)一收集時，經(jīng)環(huán)境影響評價和技術(shù)經(jīng)濟比較后，宜采用集中處理模式，統(tǒng)一修建污水處理站，污水處理站可采用一體化設(shè)備或工程構(gòu)筑物。
6.1.2污水進入污水站前應(yīng)進行預(yù)沉淀處理，可采用已建成化糞池或沼氣池作為預(yù)處理單元�；S池或沼氣池的應(yīng)進行防水、防滲功能檢查，達不到相應(yīng)要求的，須進行改造。污水未經(jīng)過化糞池或沼氣池前處理，應(yīng)在污水站增加厭氧和除渣前處理。
6.1.3污水處理站污水收集在有條件的地方宜采用分質(zhì)收集和處置，集中處理后的污水達到國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的宜進行綜合利用。
6.1.4農(nóng)村污水處理站工藝應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐呐欧乓蠛图夹g(shù)經(jīng)濟條件，選取適宜的技術(shù)組合。
6.1.5農(nóng)村污水處理站宜設(shè)置消毒單元。
6.1.6處理規(guī)模在200人以下的，主體工藝宜采用淹沒式生物濾池等主體工藝，處理規(guī)模在200人以上的宜采用常規(guī)曝氣池、氧化溝活性污泥法、淹沒式生物濾池等主體工藝。
6.1.7污水站位置的選擇，應(yīng)符合國家的有關(guān)規(guī)定。
6.1.8污水站供電可按三級負(fù)荷等級設(shè)計，重要地區(qū)的污水處理站宜按二級負(fù)荷等級設(shè)計。
6.1.6為保證污水站正常運行，水泵和風(fēng)機等設(shè)備宜采用一用一備。
6.2主要針對COD去除的污水處理站
6.2.1針對以COD為主要去除目的的污水處理站，宜采用以下處理模式的設(shè)備或工程。
1、以生物技術(shù)為主體的污水處理站
其中，生物處理單元技術(shù)宜采用淹沒式生物濾池、活性污泥法、氧化溝等技術(shù)。為保證處理效果，宜好氧處理，好氧池溶解氧保持在2.0mg/L以上。
2、以生態(tài)技術(shù)為主體的污水站
在有條件的地方，可采用生態(tài)處理技術(shù)。
其中，生物預(yù)處理單元技術(shù)可采用厭氧技術(shù)或其它技術(shù)；生態(tài)處理單元技術(shù)宜采用人工濕地、土地處理、塘系統(tǒng)或其它技術(shù)。
6.3針對脫氮的污水處理站
6.3.1針對有TN去除要求的污水處理站，污水處理工藝中需包括厭氧（缺氧）單元和好氧單元，以及提供硝化液的回流，如以下模式：
其中，生物處理單元技術(shù)宜采用淹沒式生物濾池法、活性污泥法、氧化溝法或其它技術(shù)。硝化液回流比宜在200%以上。
6.4 針對脫氮除磷的污水處理
6.4.1針對有脫氮除磷去除要求的污水處理站，可采用化學(xué)除磷或生態(tài)除磷技術(shù)，在有條件的地區(qū)宜采用生態(tài)除磷模式：
其中，生物處理單元技術(shù)宜采用淹沒式生物濾池法、活性污泥法、氧化溝活性污泥法或其它技術(shù)。
生態(tài)除磷單元宜采用土地處理技術(shù)，人工濕地技術(shù)等，利用其中的介質(zhì)和植物除磷。
7 施工與質(zhì)量驗收
7.1 一般規(guī)定
7.1.1施工前，工程設(shè)計單位應(yīng)首先確定適合當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)方案，編制施工方案，明確施工質(zhì)量負(fù)責(zé)人和施工安全負(fù)責(zé)人，經(jīng)批準(zhǔn)后方可實施。
7.1.2施工中，應(yīng)做好地埋工程的防水、防滲及防腐工程的質(zhì)量驗收。
7.1.3管道工程施工與質(zhì)量驗收應(yīng)參考鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）村排水工程技術(shù)規(guī)程CJJ124-2008及其它相關(guān)規(guī)定。
7.1.4污水處理構(gòu)筑物的施工與驗收應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《給水排水構(gòu)筑物施工及驗收規(guī)范》GB141的有關(guān)規(guī)定。
7.1.5污水處理工程竣工驗收后，建設(shè)單位應(yīng)將有關(guān)設(shè)計、施工和驗收文件歸檔。
7.1.6工程竣工驗收后，工程設(shè)計單位應(yīng)向運行管理單位提供運行維護詳細(xì)說明書。
7.2 施工
7.2.1集中村污水處理站的地面構(gòu)筑物的施工應(yīng)符合國家及地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
7.2.2一體化小型設(shè)施的施工時應(yīng)滿足以下規(guī)定：
1根據(jù)所要安裝一體化小型設(shè)備的體積，開挖適當(dāng)體積的矩形坑（應(yīng)比所要安裝的設(shè)施的外形尺寸大20%~30%）。如果安裝地的土質(zhì)強度不夠，需加筑圍墻或支柱。如果安裝地地下水位較高，則需考慮進行排水。
2利用人工或者合適的吊裝設(shè)備將一體化設(shè)備安裝到預(yù)定的位置，并檢查其是否水平。向設(shè)備內(nèi)里注滿水，以防止回埋時由于土壓可能造成的變形或損壞。
3設(shè)備回埋后的土壤上面打造一層鋼筋結(jié)構(gòu)的水泥板，用來保持運行操作和檢查的空間，防止雨水的滲入，以及防止設(shè)備的浮起。
4排水管不能形成逆向梯度，避免外部河水從排放口往凈化槽內(nèi)倒流。
5安裝鼓風(fēng)機，水泵等附屬設(shè)備。鼓風(fēng)機一般安裝在室外符合室外噪音規(guī)定及用電安全的地方。
7.3 質(zhì)量驗收
7.3.1集中村污水處理站的地面構(gòu)筑物的質(zhì)量驗收應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。
7.3.2一體化設(shè)備竣工驗收時，應(yīng)核實竣工驗收資料，檢查設(shè)備各個部分以及附屬設(shè)備的運行情況，同時檢查設(shè)備是否水平，有無漏水，以及水的流動是否正常等，并填寫竣工驗收鑒定書。
7.3.3池體滿水試驗及驗收程序參考鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）村排水工程技術(shù)規(guī)程CJJ124-2008。
7.3.4竣工驗收后，相關(guān)設(shè)計、施工、質(zhì)量驗收文件及運行維護手冊交與運行維護單位。
本規(guī)程用詞說明
1 為便于在執(zhí)行本規(guī)程條文時區(qū)別對待，對于要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下：
（1）表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的：
正面詞采用“必須”，反面詞采用“嚴(yán)禁”；
（2）表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的：
正面詞采用“應(yīng)”，反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”；
（3）表示允許稍有選擇，在條件允許時首先應(yīng)這樣做的：
正面詞采用“宜”或“可”，反面詞采用“不宜”；
（4）表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的用詞，采用“可”。
2 條文中指明必須按其它有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的寫法為“應(yīng)按……執(zhí)行”或“應(yīng)符合……的規(guī)定”。
引用標(biāo)準(zhǔn)名錄
1 《村莊整治技術(shù)規(guī)范》GB50445-2008
2 《室外排水設(shè)計規(guī)范》GB50014
3 《鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）村排水工程技術(shù)規(guī)程》 CJJ124-2008
4 《氧化溝設(shè)計規(guī)程》CRCS112：2000
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