一、概述

随着城市旅游和房地产业的蓬勃发展，大批的高级宾馆、居住小区及别墅群建立起来。由于城市排水管网未能覆盖，这些地区的生活污水必须就地处理达标排放。美丽乡村建设正如火如荼地进行着，广大农村地区的生活污水并没有经过处理便排入自然环境中，养殖业中的畜禽粪便处理也成了农村环境不能忽视的一点。针对大量此类污水亟待处理的情况，我公司设计研发的住宅小区一体化生活污水处理装置，对COD 、BOD 、氨氮和总磷等污染物有较高的去除率, 有净化污水、美化绿化环境和节约水资源的综合效果。该装置占地面积小、投资省、处理效率高，适合于中小水量，水质波动小，为小型分散污染源生活污水的处理提供了一条新的途径，具有广阔的发展前景。

二、介绍

一体化污水处理设备是将一沉池、I、II级接触氧化池、二沉池、污泥池集中一体的设备,并在I、II级接触氧化池中进行鼓风曝气,使接触氧化法和活性污泥法有效的结合起来,同时具备两者的优点,并克服两者的缺点,使污水处理水平进一步提高。经过实际应用表明,“一体化污水处理设备”是一种处理效果十分理想且管理方便的设备，它被广泛用于生活污水处理，替代了去除率很低、处理后出水不能达到国家综合排放标准的化粪池。“一体化污水处理设备”被广泛使用，有以下几大优势：

1、节省空间不占地表面积
“一体化污水处理设备”可埋入地表以下，地表可作为绿化或广场用地，因此该设备不占地表面积，不需盖房，更不需采暖保温。

2、使用寿命长可达15年以上
“一体化污水处理设备”由池子组成，钢结构，埋深较浅。钢结构池采用国内首创的互穿网络防腐涂料进行防腐。它是一种橡胶网络与塑料网络互相贯穿形成互穿网络聚合物，它能耐酸、碱、盐、汽油、煤油、耐老化、耐冲磨，能防锈。设备一般涂刷该涂料之后，防腐寿命可达15年以上。

3、去污效果好出水水质稳定
“一体化污水处理设备”中的AO生物处理工艺采用推流式生物接触氧化池，它的处理效果优于完全混合式或二、三级串联完全混合式生物接触氧化池。并且它比活性污泥池体积小，对水质适应性强，耐冲击性能好，出水水质稳定，不会产生污泥膨胀。比其它填料对有机物的去除率高，能提高空气中的氧在水中溶解度。

4、产污泥量少90天排一次泥
“一体化污水处理设备”由于在AO生物处理工艺中采用了生物接触氧化池，其填料的体积负荷比较低，微生物处于自身氧化阶段，因此产泥量较少。此外，生物接触氧化池所产生污泥的含水率远远低于活性污泥池所产生污泥的含水率。因此，“一体化污水处理设备”所产生的污泥量较少，一般仅需90天左右排一次泥。

5、不需要专人看管设备可靠性强
“一体化污水处理设备”配套全自动电器控制系统及设备损坏报警系统，设备可靠性好，因此平时一般无需专人管理，只需每月或每季度的维护和保养。

6、新型吸音材料噪音低
“一体化污水处理设备”除采用了常规的鼓风机消音措施外(如隔振垫、消音器等)，还在鼓风机房内壁设置了新型吸音材料，使设备运行时的噪音低于50分贝，减轻了对周围环境的影响。

三、处理流程

1、格栅：
生产排放的污水经管网系统汇集后，经粗格栅后进入后续处理系统。粗格栅主要用来拦截污水中的大块漂浮物，以保证后续处理构筑物的正常运行及有效减轻处理负荷，为系统的长期正常运行提供保证。

2、污水调节池：
用于调节水量和均匀水质，使污水能比较均匀进入后续处理单元。调节池内设置预曝气系统，可提高整个系统的抗冲击性，及减少污水在厌氧状态下的恶臭味，同时可减少后续处理单元的设计规模，污水池内设置潜污泵，用以将污水提升送至后续处理单元。

3、缺氧池：
在缺氧池内设置弹性填料，用于拦截污水中的细小悬浮物，并去除一部分有机物。该缺氧池经回流后的硝化液在此得到反硝化脱氮，提高了污水中氨氮的去除率。经缺氧处理后的污水进入好氧生物处理池。

4、接触氧化池：
原污水中大部分有机物在此得到降解和净化，好氧菌以填料为载体，利用污水中的有机物为食料，将污水中的有机物分解成无机盐类，从而达到净化目的。好氧菌的生存，必须有足够的氧气，即污水中有足够的溶解氧，以达到生化处理的目的。好氧池空气由风机提供，池内采用新型半软性生物填料，该填料表面积比大，使用寿命长，易挂膜，耐腐蚀，池底采用微孔曝气器，使溶解氧的转移率高，同时有重量轻，不老化，不易堵塞，使用寿命长等优点。接触氧化池内的两大配件：填料：本工艺采用新型立体弹性填料，层密集型高效生化填料，该填料具有比表面积大、使用寿命长、易挂膜、耐腐蚀等优点。同时该填料具有一定的刚度，能对污水中的气泡作多层次的切割，使溶解氧效率增高，再则填料与填料之间不易结团，避免了氧化池的堵塞。曝气器：本工艺采用微孔曝气器，其溶解氧转移率比其它曝气器高，最大特点是不老化、重量轻、使用寿命长，同时具有耐腐蚀、不易堵塞等优点。

5、沉淀池：
污水经过生物接触氧化池处理后出水自流进入二沉池，以进一步沉淀去除脱落的生物膜和部份有机及无机小颗粒，沉淀池是根据重力作用的原理，当含有悬浮物的污水从下往上流动时，由重力作用，将物质沉淀下来。经过二沉池沉淀后的出水更清澈透明。二沉池为竖流式沉淀池，采用污泥泵定期提泥气提至污泥消化池内。经过沉淀后的处理水进入后续处理设备。

6、消毒池：
污水经沉淀后，病毒及大肠杆菌指标仍末达到排放标准，为了消灭病毒及大肠杆菌，投加氯片消毒剂进行消毒处理，采用折板形式依靠自身重力，直接排放附近市政管道。

7、污泥消化池：
沉淀池所排放剩余污泥在池中进行好氧消化稳定处理，以减少污泥的体积和提高污泥的稳定性。好氧消化后的污泥量较少，定期联系由环卫部门抽泥车清除外运或进行污泥脱水处理外运。上清液采用上清液回流至调节池。

8、风机：
用于接触氧化池供气、调节池预曝气及污泥消化池的好氧消化处理等。

1、A/O工艺

A/O工艺是Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。
该工艺处理效率：BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右。
一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。

A/O工艺流程图如下：

2、SBR工艺

序批式反应池(SBR)属于"注水——反应——排水"类型的反应器，在流态上属于完全混合式，氮有机污染物确是随着反应时间的推移而被降解的。
操作流程：由进水、反应、沉淀、出水和闲置五个基本过程组成，从污水流入到闲置结束构成一个周期，所有处理过程都是在同一个设有曝气或搅拌装置的反应器内依次进行，混合液始终留在池中，从而不需另外设置沉淀池。
该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置,最大的优点是节省占地，可以减少污泥回流量，有节能效果。但是SBR工艺对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械撇水器,稍有故障将不能运行,一般必须引进全套进口设备。

SBR工艺流程图如下：

3、CASS工艺

CASS池分为预反应区和主反应区：
在预反应区对进水水质、水量、PH、和有毒有害物质起到较好缓冲作用，有效防止污泥膨胀。进入主反应区降解。
整个工艺流程简单，生物反应推动力大，投资较低、剩余污泥量小，适用范围广，适合分期建设。适用于大、中、小型污水处理工程。可以设计成多池模块，也可单池运行。

CASS工艺流程图如下：

MBR一体化污水处理设备成为发展趋势

一、工业废水排放量及处理

2015年，工业废水排放量201.5亿吨，同比下降2%，排放量已连续五年出现下降，按照过去5年的平均下降幅度为2%，我们预计，2016-2020年工业废水排放量仍将保持2%的下降趋势。尽管工业废水排放量有所减少，但基数仍然十分庞大。同时，与生活污水相比，工业废水对自然环境和生活环境会产生非常严重的危害，主要表现在，工业废水流入河流、湖泊会污染地表水及周边生态环境，工业废水渗入地下会污染地下水，若人们在生活中使用了被污染的地表水或地下水，将会危及身体健康，工业废水深入土壤会造成土壤污染，另外工业废水中的有害物质还会在动植物体内残留，最终通过食物链进入人体，对人们健康造成危害。因此合理处置工业废水是非常必要的。

工业废水排放行业分布较为集中。目前而言电力、石化、纺织、造纸和冶金领域是工业水处理的主要下游市场。2015年底，造纸和纸制品业、化学原料及化学制品制造业、纺织业、煤炭开采和洗选业的工业废水排放占比达47.1%。由于相关工业企业分布较为分散且监管体系建设不到位，政府监管和技改提标两条路包抄，才能遏制工业不达标废水偷排漏排造成的严重污染。

2015年工业废水排放行业分布
工业废水处理市场有望持续放量。截至2015年底，我国工业污水处理日处理能力2.93亿吨，设施运行费用达到736亿元。我们预计，在国家空前监管与处罚力度的震慑下，大量工业企业将通过污水提标改造降低排污成本，同时工业水处置第三方运营全面铺开，有望带来市场的迅速放量。按照工业水单位处理设施建造成本2000元/吨，运行费用2元/吨计算，假设其中10%的设施进行提标改造，其中第三方运营比例由当前20%提升至36%，2020年对应的市场空间为500亿，其中第三方运营市场规模达180亿。

二、城市生活污水量增，已成污水主要来源

我国城镇污水排放的特点是量大，并随着城镇化发展呈逐年上升趋势，同时占全国废水排放总量的比例最大。2015年我国城镇生活污水排放量为545亿吨，同比增长6%，占全年污水排放总量的71.4%。参照2011-2015年的平均增速为6%，我们预计，2016-2020年城镇生活污水排放量仍将保持6%的增长速度。随着我国经济不断进展，城市化进程的继续推进，城镇生活污水成为我国废水排放量不断增加的主要来源。

城镇污水新增部分处理需求大

根据《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》，我国“十三五”的城镇污水处理能力将从2.17亿立方米/日，提升至2.68亿立方米/日，规划新增规模排名前五的省份为山东、湖北、浙江、广东、陕西，东部、中部、西部需求都比较强，是全国性的需求。新增污水处理设施所需投资金额达1506亿元，投资额需求量前五位为山东、浙江、广东、重庆、湖北，分别为120亿元、114亿元、98亿元、85亿元、84亿元。

城镇污水提标改造需求大

根据《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》，我国“十三五”的城镇污水处理将完成4220万立方米/日规模的提标改造，其中主要为城市污水处理的提标改造，达3639万立方米/日，占整个提标规划规模的86.2%。规划提标改造规模排名前五的省份为上海、江苏、浙江、辽宁、广东，均为沿海省市，经济发达的区域提标先行。新增污水处理设施所需投资金额达432亿元，投资额需求量前五位为上海、浙江、江苏、辽宁、广东，分别为112亿元、53亿元、30亿元、24亿元、21亿元。

城市污水处理2020年运营市场空间有望达千亿

目前污水排放标准过低，提标是最终路径。目前按照“水十条”所设计的标准，全面完成一级A排放后，污水水质依然大幅低于IV类水体的标准。而IV水体基本不具备生物活性。长远看来，我们认为所谓敏感地区超一级水质的要求一定会铺开执行，提标是污水处理的最终路径。以2014年底，全国污水处理能力约1.57亿立方米/日为基础，未来处理能力每年增速8%估算，每日吨污水处理能力的建设成本1000元计算，每吨水污水处理结算价1元计算，第三方运营比例提升20%，到2020年城市污水处理运营市场空间可达1000亿元，其中第三方运营市场空间480亿元。

三、农村污水处理率低，亟待改善

农村污水处理与城市地区存在着较大差距，农村地区污水承载着处理设施不完善、污水处理率低等问题。2015年年末，全国城市年污水处理总量428.8亿立方米，城市污水处理率92%；全国县城全年污水处理总量78.9亿立方米，污水处理率85%，较上年增加3.1个百分点。而农村污水处理方面，目前全国仅有22%的建制村生活污水得到处理，处理率低，亟待改善。

政策保障，农村污水治理进入快速执行期。“十三五”规划要求，到2020年环境综合整治建制村数量从7.8万个上升到20.8万个，复合增长率22%。到2020年，新增完成环境综合整治的建制村13万个，占目前建制村总数的22.2%，即农村污水处理率将从2014年的10%提升至2020年的33.6%，对应十三五期间23%的复合增长。根据已有数据，2014年，农村污水处理投入资金为63.8亿元，我们预计到2020年农村污水处理市场将达到205亿元，年复合增速20%。

我国污水处理需求市场广阔，行业商机潜力无穷

水资源短缺和用水需求持续增长造成了水资源供给的严重供需矛盾。在这一大背景下，水资源循环利用是解决供需矛盾的唯一途径，我国污水处理产业发展进步较晚，直到二十世纪九十年代后，我国污水处理产业才进入快速发展期，但我国污水处理需求市场广阔，增速远高于全球。

我国水资源匮乏

中国水资源总量为28180亿立方米，该数值仅次于巴西，俄罗斯，加拿大，美国，在214个国家和地区中，名列第五位;但人均水资源仅有2062立方米，是世界平均水平的三分之一，位列全球106位。人均水资源匮乏是我国的基本国情。

水环境污染成为一大难题

城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因，是制约许多城市可持续发展的主要原因之一。环境保护是我国的基本国策，中国可持续发展的战略与对策制定的2000年治理目标，要求城市污水集中处理率达20%。目前，我国正处于城市污水处理事业的大发展时期，尤其随着国家西部大开发战略的实施，中国中西部环境与生态保护已被提上首要议事日程。

MBR一体化污水处理设备市场前景广阔

膜生物污水处理相对于传统水处理方式具有能耗低、工艺简单、运行稳定和出水水质高等诸多优势，已经在很多领域获得推广应用。据《中国污水处理设备行业产销需求与投资预测分析报告》显示，随着环保指导思想向“质量化”转变，污水排放指标趋严，膜生物污水处理行业仍将保持20%以上高速增长，年产值有望从2015年850亿，增长至“十三五”末的约2000亿。全国城镇污水处理厂数量前三甲分别为：江苏省、广东省、山东省，三省合计占全国总数量的三分之一。

与大型污水处理系统相比,MBR一体化污水处理设备具有处理效率高、能耗低、产泥量少、管理方便、占地面积小等优点，因此,MBR一体化污水处理设备设备在污水处理领域得以广泛的应用。

一、隔油池

隔油池是指利用废水中悬浮物和水的比重不同而达到分离的目的。隔油池的构造多采用平流式，含油废水通过配水槽进入平面为矩形的隔油池，沿水平方向缓慢流动，在流动中油品上浮水面，由集油管或设置在池面的刮油机推送到集油管中流入脱水罐。在隔油池中沉淀下来的重油及其他杂质，积聚到池底污泥斗中，通过排泥管进入污泥管中。经过隔油处理的废水则溢流入排水渠排出池外，进行后续处理，以去除乳化油及其他污染物。

二、处理原理

利用隔油池与沉淀池处理废水的基本原理相同，都是利用废水中悬浮物和水的比重不同而达到分离的目的。隔油池的构造多采用平流式，含油废水通过配水槽进入平面为矩形的隔油池，沿水平方向缓慢流动，在流动中油品上浮水面，由集油管或设置在池面的刮油机推送到集油管中流入脱水罐。在隔油池中沉淀下来的重油及其他杂质，积聚到池底污泥斗中，通过排泥管进入污泥管中。
隔油池多用钢筋混凝土筑造,也有用砖石砌筑的,在矩形平面上，沿水流方向分为2～4格，每格宽度一般不超过6米，以便布水均匀。有效水深不超过2米，隔油池的长度一般比每一格的宽度大4倍以上。隔油池多用链带式的刮油机和刮泥机分别刮除浮油和池底污泥。一般每格安装一组刮油机和刮泥机，设一个污泥斗。若每格中间加设档板，挡板两侧都安装刮油机和刮泥机，并设污泥斗,则称为两段式隔油池，可以提高除油效率，但设备增多，能耗增高。若在隔油池内加设若干斜板，也可以提高除油效率，但建设投资较高。在寒冷地区，为防止冬季油品凝固，可在集油管底部设蒸汽管加热。隔油池一般都要加盖，并在盖板下设蒸汽管，以便保温，防止隔油池起火和油品挥发，并可防止灰沙进入。

三、悬浮状态

废水中油品比重一般比水小，多以三种状态存在：①悬浮状态：油品颗粒较大，油珠直径0.1毫米以上，漂浮水面，易于从水中分离。在石油工业中，这类油品约占废水含油量的60～80%。②乳化状态：油品的分散粒径小，油珠直径在0.1毫米以下，呈乳化状态，不易从水中上浮分离。这类油品约占废水油含量的10～15%。③溶解状态：石油在水中溶解度极小，溶于水的油品占废水含油量的0.2～0.5%。

四、设计依据

1、食堂及餐厅的含油污水，应经除油装置后方许排入污水管道。
2、污水流量应按设计秒流量计算。
3、含食用油污水在池内的流速不得大于0.005m/s。
4、含食用油污水在池水的停留时间为2~10min。
5、人工除油的隔油池内存油部分的容积不得小于该池有效容积的25%。
6、隔油池应设活动盖板。进水管应考虑有清通的可能。

五、方式分类

主要是分自动隔油器和重力式隔油池；按摆放方式不同分为，地埋式玻璃钢隔油池和地上的玻璃钢隔油池；按材质分为不锈钢隔油池和钢筋混凝土结构的隔油池。