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摘要：随着国家对乡镇居民用水状况的关注程度日益提高，对污水处理厂的要求逐年提高，一些污水处理厂的工艺已经不能满足其工艺要求以及土建规模的限制。本文针对中小规模乡镇的污水处理厂工艺中存在的诸多弊病，就国内常用的污水处理工艺的核心环节生化处理和过滤流程进行了改进，具有效率高、效果好以及占地面积小等特点。笔者又针对不同地区的气候环境提出了一些工艺深化改进的方案。
关键字：污水处理工艺改进生物接触氧化
1.引言
随着国家对环境保护尤其是水环境的关注程度日益提升，对乡镇的污水处理设施的要求进一步的提高了。尤其，随着节能减排任务的压力不断增加，采取在大中城市兴建污水处理设施，并将乡镇污水处理设施作为一项压力转移以及城乡联合发展的重点环节。
但是，就目前而言，环保的高水平要求与乡镇污水处理的经济水平的矛盾逐渐突显出来。另外，由于乡镇基础设施建设的发展，对土地的需求也是呈上升态势，从而对污水处理设施的占地面积提出了严峻的考验。行之有效的改进方案亟需被提出。
2.常规污水处理方案及其在乡镇污水处理中的弊端
目前在我国污水处理常用的方法为活性污泥法处理工艺。其一般的工艺流程为：
原污水分流闸井 粗格栅污水泵房出水井细格栅沉砂池
生物反应池 二沉池消毒池出水
回流泵房
其核心环节是生物反应池，对此也有许多工艺方面的改进和替换，例如有氧化沟，MSBR工艺，厌氧-缺氧-好氧氧化沟等等
这些工艺在应用中体现了较好的处理效果。但是在乡镇污水处理应用中出现了一些弊端。第一，占地面积大。很多生化处理工艺尤其是氧化沟等工艺需要较大的占地面积，基建费用相对较高；第二，工艺复杂。许多工艺的衔接主要通过管道，管路设计较为繁琐，运行管理费用较高；第三，维修维护费用较高。这些弊端进一步限制了污水处理设施的建设和发展。
3.基于生物接触氧化过滤一体化工艺的改进方案
3.1工艺原理
生物接触氧化法亦称淹没式生物滤池，是由生物滤池和接触曝气氧化池演变而来，是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物处理技术，可以说是具有活性污泥法特点的生物膜法，兼具两者优点。生物接触氧化处理技术的实质之一是在池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料，在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机物得到去除，污水得到净化。[1]
生物接触氧化处理技术的另一项技术实质是采用与曝气池相同的曝气方法，像微生物提供其所需的氧，并起到搅拌与混合作用，这这种技术相当于在曝气池内充填供微生物栖息的填料。接触氧化池由池体、填料、支架及曝气装置、进出水装置以及排泥管道等部件所组成。
3.2生物接触氧化过滤一体化流程
生物接触氧化过滤生化组合池部分污水流程是：污水自初沉池经接触氧化池导流墙进入接触氧化池底部，经曝气系统充氧和布水混合后，自下而上流经接触氧化池填料层，而后经过接触氧化池顶部集水系统收集后，通过过滤池导流墙进入过滤池，污水自下向上流经滤料层接触沉淀后到达过滤池顶部集水系统 ，从而达到水质净化的作用。
3.3生物接触氧化过滤一体化模型尺寸计算
本文提供基本的模型尺寸计算方法，实际操作中应根据当地环境以及水质等條件进行改进和调整。[2]
（1）设计参数的选取
参考城市污水的BOD浓度以及相对应的BOD－容积负荷率的要求，去如下的设计参数：
污水BOD
填料BOD-容积负荷率
日均处理水量
（2）结构参数的计算与选取
1）填料容积计算
设计填料尺寸为：0.4×0.4×0.6=0.096
为充分实现污水处理效果，将填料分为上下两层，每层的高度为0.3m。
填料采用蜂窝状填料，具有质轻但是强度高，管壁光滑无死角，衰老生物膜易于脱落等优点。
2）过滤池部分的设计
选用石英砂为填料（孔隙率42%）；宽度和高度配合生物接触氧化池部分；填料高度0.6m；
3）其他结构参数的选定
污泥斗高度0.4m；污泥斗倾斜角60度；生物接触氧化池、过滤池的导流墙宽度均为0.15m；底部高度0.2m；保护墙超高取0.1m；装置墙体厚度为1.5cm；
3.4工艺改进方案的优点
生物接触氧化过滤组合池以科学合理的结构设计与工艺的选取，使得它具有以下几个创新特色：
第一，采用生物接触氧化技术作为主要技术，容积负荷高，处理效率高，处理效果好；第二，将水处理的多个步骤集合于一个整体，工艺简洁，设备要求相对较低；第三，占地面积少，节省空间；第四，无污泥回流，减少工作负担；第五，便于操作、管理、运行与维护。
4.应用与展望
本工艺有众多的特色，在水处理技术不断更新、中小城镇水处理技术急需改造的当下具有十分宽广的推广与应用前景。
第一，本工艺技术简单，处理效果好，有利于工艺的推广使用；第二，本工艺要求实际的厂区面积较小，节约土地与基础建设费用；第三，本工艺操作简便，可节约运行管理费用；第四，由于许多水处理厂处于工艺更新改造时期，本工艺可被用于其改造中；第五，中小城镇的对优质水需求日益加大，本工艺在这一方面拥有广阔的应用空间；第六，本工艺能够进行诸如活性炭处理等升级改造，具有较强的改造适应能力。
参考文献
[1]张自杰 主编.排水工程（下册）.2000年6月第四版.中国建筑工业出版社.
[2]韩洪军 杜茂安 主编.水处理工程设计计算.2006年3月第一版.中国建筑工业出版社。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键字：污水处理工艺改进生物接触氧化
1.引言
随着国家对环境保护尤其是水环境的关注程度日益提升，对乡镇的污水处理设施的要求进一步的提高了。尤其，随着节能减排任务的压力不断增加，采取在大中城市兴建污水处理设施，并将乡镇污水处理设施作为一项压力转移以及城乡联合发展的重点环节。
但是，就目前而言，环保的高水平要求与乡镇污水处理的经济水平的矛盾逐渐突显出来。另外，由于乡镇基础设施建设的发展，对土地的需求也是呈上升态势，从而对污水处理设施的占地面积提出了严峻的考验。行之有效的改进方案亟需被提出。
2.常规污水处理方案及其在乡镇污水处理中的弊端
目前在我国污水处理常用的方法为活性污泥法处理工艺。其一般的工艺流程为：
原污水分流闸井 粗格栅污水泵房出水井细格栅沉砂池
生物反应池 二沉池消毒池出水
回流泵房
其核心环节是生物反应池，对此也有许多工艺方面的改进和替换，例如有氧化沟，MSBR工艺，厌氧-缺氧-好氧氧化沟等等
这些工艺在应用中体现了较好的处理效果。但是在乡镇污水处理应用中出现了一些弊端。第一，占地面积大。很多生化处理工艺尤其是氧化沟等工艺需要较大的占地面积，基建费用相对较高；第二，工艺复杂。许多工艺的衔接主要通过管道，管路设计较为繁琐，运行管理费用较高；第三，维修维护费用较高。这些弊端进一步限制了污水处理设施的建设和发展。
3.基于生物接触氧化过滤一体化工艺的改进方案
3.1工艺原理
生物接触氧化法亦称淹没式生物滤池，是由生物滤池和接触曝气氧化池演变而来，是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物处理技术，可以说是具有活性污泥法特点的生物膜法，兼具两者优点。生物接触氧化处理技术的实质之一是在池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料，在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机物得到去除，污水得到净化。[1]
生物接触氧化处理技术的另一项技术实质是采用与曝气池相同的曝气方法，像微生物提供其所需的氧，并起到搅拌与混合作用，这这种技术相当于在曝气池内充填供微生物栖息的填料。接触氧化池由池体、填料、支架及曝气装置、进出水装置以及排泥管道等部件所组成。
3.2生物接触氧化过滤一体化流程
生物接触氧化过滤生化组合池部分污水流程是：污水自初沉池经接触氧化池导流墙进入接触氧化池底部，经曝气系统充氧和布水混合后，自下而上流经接触氧化池填料层，而后经过接触氧化池顶部集水系统收集后，通过过滤池导流墙进入过滤池，污水自下向上流经滤料层接触沉淀后到达过滤池顶部集水系统 ，从而达到水质净化的作用。
3.3生物接触氧化过滤一体化模型尺寸计算
本文提供基本的模型尺寸计算方法，实际操作中应根据当地环境以及水质等條件进行改进和调整。[2]
（1）设计参数的选取
参考城市污水的BOD浓度以及相对应的BOD－容积负荷率的要求，去如下的设计参数：
污水BOD
填料BOD-容积负荷率
日均处理水量
（2）结构参数的计算与选取
1）填料容积计算
设计填料尺寸为：0.4×0.4×0.6=0.096
为充分实现污水处理效果，将填料分为上下两层，每层的高度为0.3m。
填料采用蜂窝状填料，具有质轻但是强度高，管壁光滑无死角，衰老生物膜易于脱落等优点。
2）过滤池部分的设计
选用石英砂为填料（孔隙率42%）；宽度和高度配合生物接触氧化池部分；填料高度0.6m；
3）其他结构参数的选定
污泥斗高度0.4m；污泥斗倾斜角60度；生物接触氧化池、过滤池的导流墙宽度均为0.15m；底部高度0.2m；保护墙超高取0.1m；装置墙体厚度为1.5cm；
3.4工艺改进方案的优点
生物接触氧化过滤组合池以科学合理的结构设计与工艺的选取，使得它具有以下几个创新特色：
第一，采用生物接触氧化技术作为主要技术，容积负荷高，处理效率高，处理效果好；第二，将水处理的多个步骤集合于一个整体，工艺简洁，设备要求相对较低；第三，占地面积少，节省空间；第四，无污泥回流，减少工作负担；第五，便于操作、管理、运行与维护。
4.应用与展望
本工艺有众多的特色，在水处理技术不断更新、中小城镇水处理技术急需改造的当下具有十分宽广的推广与应用前景。
第一，本工艺技术简单，处理效果好，有利于工艺的推广使用；第二，本工艺要求实际的厂区面积较小，节约土地与基础建设费用；第三，本工艺操作简便，可节约运行管理费用；第四，由于许多水处理厂处于工艺更新改造时期，本工艺可被用于其改造中；第五，中小城镇的对优质水需求日益加大，本工艺在这一方面拥有广阔的应用空间；第六，本工艺能够进行诸如活性炭处理等升级改造，具有较强的改造适应能力。
参考文献
[1]张自杰 主编.排水工程（下册）.2000年6月第四版.中国建筑工业出版社.
[2]韩洪军 杜茂安 主编.水处理工程设计计算.2006年3月第一版.中国建筑工业出版社。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。