生物接觸氧化法處理校園污水的研究與設計

范榮桂，郜秋平

(遼寧工程技術大學環境學院，遼寧阜新123000)

0 引言

隨著我國經濟的發展，可持續發展觀更加廣泛地普及，環境保護意識的加強，水資源的嚴重短缺，加大了對水資源的治理及二次使用。當今環境污染的治理不能僅停留在各級政府的重視上，而要深化到全民族每位公民環保意識的提高上。我們不僅要達到經濟的快速發展及生活水平的大幅提高，還要做到經濟與環境保護的協調發展及生活質量的不斷提高。

我國是淡水資源匱乏國，調查表明，缺水城市有183個，全國總缺水量每天2×103萬m3，影響工業產值200億元。水已經成為制約國民經濟發展和人民生活水平提高的重要因素。節約用水要從點滴做起，而隨著高校規模的逐漸擴大，學生的人數越來越多，學校的用水量也越來越大，然而，在我國建有污水處理站的高校不是很多，但是，利用有效的方法將校園污水進行回用，是建設綠色校園的重要標志，是解決高校經費不足的新渠道，同時也是污水資源化的一個重要途徑，所以高校建設污水處理站十分有必要。

一所10 000人規模的院校，建設處理能力3 000 m3/d的污水處理站就可以滿足雜用水的要求，每年可節約水幾十萬噸，全國上千萬的在校生，每年可節約新鮮水以億噸計，一噸水約可創工業凈產值5元，其經濟效益和社會效益相當可觀。

1 校園污水的產生及特點

校園污水主要來源于教職工食堂、宿舍、公共澡堂以及實驗室污水。其中食堂污水食堂污水主要包括少量的飯菜懸浮物、動植物油脂、各類有機物、洗碗水中洗潔精所含表面活性劑等。食堂污水的主要特點是有機物含量高即BOD值高。

宿舍污水主要包括洗浴水、洗滌水中的表面活性劑、固體污染物、糞便水中的細菌、寄生蟲卵和病原體以及氮磷。宿舍污水的主要特點是含的氮磷較多，并且有細菌病毒等需要進行消毒處理；澡堂污水主要包括洗浴水中的表面活性劑、人的頭發等。其特點是BOD含量低；實驗室污水主要包括廢酸液及廢堿液、重金屬離子等，不能直接排放到污水處理系統，應先進行預處理，主要污染物為：BOD5、CODCr、SS、NH3－N。通過水質分析，發現該廢水可生化性較好，宜采用生化處理方法。針對校園污水水量水質波動性大，水質要求高及脫氮除磷的要求，通過處理工藝的橫向比較，發現生物接觸氧化工藝更適合校園污水的處理。該工藝綜合了活性污泥法和生物濾池法的優點，能有效地防止污泥膨脹甚至進水污染物濃度很低的情況。同時污泥量小、污泥相對穩定且具有生物除磷的作用。

2 設計方案

根據校園的廢水水質、水量的特點，在設計時選用合理的廢水處理工藝以確保廢水水質達到回用標準，并做到廢水處理工程占地面積小，布局緊湊合理，工藝運行穩定和操作簡單，經比較，選用生物接觸氧化法處理。廢水處理工藝分3部分。一是預處理單元，包括格柵、調節池、初沉池等；二是生化處理，包括三級生化池、二沉池等；三是水的深度處理，包括過濾罐、加氯消毒等。

(1)初沉池。經過預處理單元后，生活污水中CODcr去除率20%、BOD5去除率為20%、SS去除率為20%、pH 6～8。

(2)調節池。由于生活污水水量的不穩定性且波動較大，故設調節池，同時去除廢水中的部分CODcr、BOD5。本設計設置調節池，采用地下式鋼筋混凝土結構，池內裝有曝氣設備，采用鼓風曝氣。通過曝氣為下一步水的深度處理做好充分準備。

(3)初沉池。調節池中的水含有一些懸浮物，為把此懸浮物除去故設有初沉池一座，采用地下式鋼筋混凝土結構。

(4)生物接觸氧化池。生物接觸氧化池利用生物膜中微生物降解水中的有機物，具有抗沖擊能力強，技術可靠，出水水質穩定，管理方便，投資運行費用低，易自動化控制的特點，整套工藝非常成熟。本設計設有生物接觸氧化池1座，采用地下式鋼筋混凝土結構，池內裝有填料。填料采用TA－I彈性立體填料，填料掛膜性能好。填料支架采用TJ型繃緊支架。

(5)二沉池。生物接觸氧化池的出水中含有大量的懸浮物，故設有二沉池。二沉池采用地下式鋼筋混凝土結構。

(6)過濾罐。能去除生化處理過程中未能沉淀的懸浮顆粒和微絮凝體，同時還可以除去 BOD、COD、SS、細菌和其他物質等，提高水處理的可靠性。

(7)貯水池。處理后的清水需要有一個貯存的池子，故設貯水池。貯水池采用地下式鋼筋混凝土結構。

(8)二氧化氯發生器。二氧化氯消毒是目前國內普遍采用的成熟技術，具有安全、可靠、消毒效果穩定、持續消毒能力強的特點。本設計采用一套H99－200型的二氧化氯發生器，為水的最后回用做好消毒準備，使水可以完全達到回用標準。

3 廢水進出水水質

本處理站處理的廢水主要為校園生活污水，處理出水主要用于綠化、洗車及沖廁等，出水水質要求較高，執行《城市污水再生利用 城市雜用水水質》(GB/T 18920－2002)，該處理站的設計處理規模為日處理校園生活污水3 000 m3。具體水質情況見表1。

表1 污水進出水水質 /(mg·L－1)

4 結論

校園污水，具有水量小但水質水量變化大，且水量變化有規律可尋，污水可生化性好等特點，因而擁有了許多獨特的處理方法，如：生物接觸氧化、高負荷生物濾池、曝氣生物濾池等。這些方法各有各的特點，并且在現實生活中都有成功的例子，其中生物接觸氧化法具有生物膜法的基本特點，但又與一般生物膜法不盡相同。一是供微生物棲附的填料全部浸在廢水中，所以生物接觸氧化池又稱淹沒式濾池。二是采用機械設備向廢水中充氧，而不同于一般生物濾池靠自然通風供氧，相當于在曝氣池中添加供微生物棲附的填料，也可稱為曝氣循環型濾池或接觸曝氣池。三是池內廢水中還存在約2%～5%的懸浮狀態活性污泥，對廢水也起凈化作用。因此生物接觸氧化法是一種具有活性污泥法特點的生物膜法，兼有生物膜法和活性污泥法的優點。贏得了廣大設計人員的好評，成為目前小型污水處理設計應用最廣泛的工藝。

［1］李亞峰，佟玉衡，陳立杰.實用廢水處理技術［M］.北京：化學工業出版社，2007.

［2］李亞峰，尹士君.給水排水工程專業畢業設計指南［M］.北京：化學工業出版社，2003：122－168.

［3］胡紅營，張旭，黃霞，等.環境工程原理［M］.北京：高等教育出版社，2002：86－88.

［4］杜茂安，丁玉海.洗浴廢水回用處理的水質控制研究［J］.哈爾濱建筑大學學報，2002，52－54.

［5］劉銳，黃霞.一體式膜— —生物反應器處理生活污水的中試研究［J］.給水排水，1999，1－4.

［6］孫力平.污水處理新工藝與設計計算實例［M］.北京：科學出版社，2001：25－27.

［7］史惠祥.實用環境工程手冊污水處理設備［M］.北京：化學工業出版社，2002：30－183.

［8］閃紅光.環境保護設備選用手冊——水處理設備［M］.北京：化學工業出版社，2002：97－417.

［9］崔玉川，劉振江，張紹怡，等.城市污水廠處理設施設計計算［M］.北京：化學工業出版社，2004：403－422.

［10］阮文權.廢水生物處理工程設計實例詳解［M］.北京：化學工業出版社，2006：126－134.

［11］買文寧，邢傳宏，徐洪斌.有機廢水生物處理技術及工程設計［M］.北京：化學工業出版社，2008：87－90.

［12］中國環保機械行業協會組織編寫.環保機械產品手冊［M］.北京：化學工業出版社，2003：69－73.