酒店污水生物膜法处理工艺设计及工程应用

王雷(佛山市南海环境工程有限公司，广东 佛山 528200)

0 引言

本工程将厌氧(水解)-接触氧化工艺在某酒店进行应用，对该酒店污水治理进行了工程设计及运行调试，最后对运行结果进行分析，证明用生物膜法处理酒店废水，可以取得较好的脱氮除磷效果，达到国家排放标准，并减少污泥产量。

1 工程概况

该工程主要处理某酒店有限公司员工宿舍、度假别墅的生活污水和员工餐厅、酒店大楼中西餐厅的餐饮废水。酒店污水处理站建设规模按日处理量为1 300 t设计，其中餐饮废水为400 t，生活污水为900 t，占地面积为860 m2。

1.1 设计进出水水质

本设计参考同类型的酒店及小区生活污水的水质资料，初步设定进水水质指标详见表1。出水水质根据《某酒店有限公司的环境影响评价报告》要求，处理后水质应达到DB 44/26—2001《广东省地方排放标准—水污染物排放限值》[1]。

1.2 工艺流程设计

酒店污水处理工艺流程见图1所示。

废水经隔栅格网除去颗粒较大的悬浮物和隔油装置除油后，进入调节池，经调节池均衡水质、水量后，用泵抽送入厌氧池，在厌氧池内去除大部分COD并将难生物降解的大分子物质分解为易生物降解的小分子物质。接着污水进入曝气的接触氧化池，在氧化段安装组合填料，底部安装微孔曝气器。经过鼓风充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下，废水得到净化。废水经过二级生物处理后流入二沉池进行固液分离，二沉池出水可直接外排或回用，二沉池污泥采用汽提方式回流至厌氧池进行消化处理，部分外运填埋[2]。

1.3 主要特点

(1)由于填料比表面积大，池内充氧条件好，具有较高的容积负荷；

表1 设计进出水水质

图1 处理工艺流程图

(2)由于许多微生物附着生长于填料表面，不需污泥回流系统，可避免污泥膨胀现象的产生，运行管理更加方便；

(3)生物氧化池内生物量多，水流属完全混合型，因此具有抗水质骤变的适应能力；

(4)当有机容积负荷较高时，其F/M比可以保持在一定的水平，所以污泥产量低于活性污泥法。

1.4 填料的选用

本工程中我们在厌氧池中使用软性填料，在接触氧化池中使用弹性填料。填料通过绳子等固定手段固定在框架中。载体只能在固定点处有轻微的活动，而不能像悬浮载体那样可以在曝气池中自由运动，对载体密度的要求不如悬浮载体那样严格。

软性填料既能阻止活性污泥的流失，又起到附着性厌氧处理效果，耐受冲击负荷。

弹性填料挂膜快、脱膜容易、生物膜生长更新良好、耐高负荷冲击、CODcr去除率高、处理效果好、充氧性能好、可对气泡进行多层次碰掸，密集型切割，可大大地提高氧的转移，氧的利用[3]。

1.5 平面及结构设计

为保证酒店的外观环境，污水处理设备均为地下建造，污水处理设施上要布置绿化带，只留少量检修、排气孔，为保证污水处理设备的整体性，减少占地面积，节省土建投资，我们把隔油池、厌氧池、接触氧化池和二沉池合建在一起。

(1)隔油池主要用于去除酒店餐厅厨房排出的污水，其中含有大量的油脂和食物残渣，所以进入隔油池前设置不锈钢筛网进行隔渣，并定期清理。

(2)调节池为保证生活污水和酒店餐厅污水混和均匀，防止阵发性高浓度餐饮废水对处理效果的影响，调节池可调节9.5 h废水量。

(3)采用推流式厌氧池，钢筋混凝土结构，与接触氧化池合建，池内安装软性填料。停留时间：3 h，容积负荷q=2.42 kg/m3·d。

(4)接触氧化池池体采用钢筋混凝土结构，布水方式采用推流式，与厌氧池合建，池内安装弹性生物填料。在设计时把曝气池分隔成五格，第一、第二格可称为细菌生长区，浓度负荷较高，环境相对不稳定，第三格为原生动物生长区，第四、第五格有机物浓度降至更低，环境更为稳定，适合后生动物生长繁殖。第四格、第五格内原生动物又被后生动物吞食，死后的后生动物被细菌分解。在污水处理工艺中成功地衔接该生物链，这也是剩余污泥量大为减少的原因之一。

(5)二沉池中浓泥采用气提法分别排到厌氧池，污泥消化池及生物接触氧化池中，尽量把有机污泥在厌氧池中消化掉，减少对周围环境的影响，使用证明两年内只产生少量剩余污泥[4]。

2 主要技术经济指标及处理成本核算

污水处理成本核算：本设计处理1 m3废水耗电约0.484 kW·h，按0.78元/kW·h计，吨水电费约为0.377元。人工费：按每人每月收入1 000元计，吨水人工费约为0.026元。污水处理不含折旧，吨水运行费用约为0.41元。

3 工程运行效果分析

经现场检测：进出水CODcr去除率在60.1%～80.3%范围内(平均74.1%)，出水CODcr 35.7～59.2 mg/L，平均52.6 mg/L；进出水BOD5去除率在97.6%～98.6%范围内(平均98.16%)，出水BOD5为2.0～3.3 mg/L，平均2.38 mg/L；进出水TSS及其 去 除率在95.16%～97.33%范 围 内(平均96.21%)，出 水SS11～22 mg/L，平均16.92 mg/L；进出水NH3-N及其去除率很高，分别为94.14%～98.21%(平均96.13%)，出水NH3-N为0.215～0.671 mg/L，平均(0.46 mg/L)；进出水TP及其去除率在0.687～0.983 mg/L范围内，平均(0.83 mg/L)，总磷的去除率为74.37%～82.69%。平均77.97%；从以上分析表明CODcr、BOD5、TSS、氨氮的去除率都很高，其主要原因是由于大量微生物的新陈代谢作用。

4 污泥的处置与利用

本工程中污泥主要是有机污泥，在厌氧池中采用比表面积非常大的软性填料，接触氧化池中采用弹性生物填料，微生物的含量非常大。操作时大部分二沉池污泥用空气气提的方法回流入水解池，通过较长停留时间，污泥消化较为彻底，部分污泥用空气提至接触氧化池和污泥消化池内进行消化，运行效果证明产生的污泥量非常少[5]。

5 结语

(1)厌氧(水解)-接触氧化生物处理工艺作为活性污泥的替代技术，与传统的好氧生物处理相比具有能耗低、停留时间短和污泥产量少的特点；

(2)在某酒店有限公司应用生物膜法处理污水的技术，设计出一套完整的处理污水处理设备，在水解池中装软性填料，在接触氧化池中装弹性填料，通过组合填料的使用来提高污水处理的脱氮除磷效果；

(3)通过对酒店污水处理设备进行调试运行，取得了良好的处理效果，在随后几个月的连续监测结果表明，该设备处理效果稳定；

(4)通过设置污泥回流装置，提高HRT和泥龄，能有效地提高处理效果，增加系统污泥浓度，并且污泥产量极少。