1、概述
由于污水中的污染物成份復雜、性質各異，要想達到理想的處理效果，必須采用相應的處理工藝。如：處理懸浮物、膠狀體、油脂類物質一般采用混凝、氣浮工藝；溶解性有機質一般采用生物化學分解工藝；沉降性固體顆粒一般采用過濾、沉淀等物理分離的方法……，傳統方法是把各種工藝設備或設施相加，形成串連或并聯，污水逐一經過各種不同設備或設施，按固定的路線、程序進行處理，這樣必然導致污水處理工藝復雜、設備或設施占地面積大、投資多、運行費用高、操作管理難等問題。由宜興市綠神環保有限公司開發的PS型生物流化床污水處理設備采用氣浮、生物流化、氧化反應、A/OWH工藝及過濾等多種工藝技術綜合集成，能根據污水中不同性質、不同成份、不同狀態的污染物，分別在同一設備、同一過程中采用不同的處理手段進行綜合處理，各類有機污水經其處理后完全能達標排放，部份可以直接回用。
2、綜合工藝集成技術
2.1、霧化充氧技術與浮選法
污水經閉路循環高速噴射入特殊湍流裝置形成霧化，增大與空氣的接觸界面，在一定壓力下溶合成溶氣水，氣水溶解度達到一定比例時，溶解氧濃度保持在12mg/l左右，部份污染物在高濃度溶解氧的情況下發生化學反應，被直接氧化分解。溶氣水通過釋放器將壓力迅速恢復到常壓，釋放出的大量微氣泡吸咐凝聚于污水中懸浮雜質上，造成雜質整體比重小于污水的狀態，依靠微氣泡的浮力，使其上浮至水面，從而達到固液分離的目的。
2.2、生物流化床原理
生物流化床內裝有特種懸浮狀可流化性生物載體，載體利用流體動力學原理使其懸浮流化，溶氣水釋放的微氣泡吸附在載體上，向好氧微生物提供充足的溶解氧。在特定條件下，污水作為微生物培養基，培養出微生物菌群，形成以最適宜增殖的微生物為中心，與多種多樣生物相結合的一個生態系，并吸附凝聚大量的微生物菌膠體，固定在懸浮載體上，溶解性有機質在好氧微生物作用下，促進有機質的生化分解進程，使有機質轉化成無機質。
2.3、A/OWH工藝與除磷脫氮
因為好氧生物無法徹底去除污水中的磷和氮，在設計污水處理方案時，一定要分別選用厭氧與好氧工藝（A/O或A2/O）相搭配，并要求一定的回流比，這樣必然導致水力停留時間長，而且難以控制厭氧生物和好氧生物之間的動態平衡，無法消除磷的釋放與吸收之間的時間差。A/OWH工藝是指在同一裝置內混合存在兩種相同密度、其它物理特性不同的生物載體，使其分別適合厭氧微生物和好氧微生物的生長條件，由于A/O混合，厭氧與好氧同步進行。厭氧載體具有極大的比表面積，工作時載體表面首先凝聚著好氧生物，并由里向外逐漸堵塞載體空間，形成一個碩大的封閉式的生物團，這時外部溶解氧無法滲透進去，造成生物團內部厭氧環境，在生物團中心好氧生物逐步被厭氧生物所替代，厭氧生物活性不斷增強，同樣，厭氧菌從里向外逐漸分解掉生物團內部被包裹的有機質，直到整個菌膠體從載體上脫落。然后，隨著載體的懸浮運動及流體的推動力，包裹在里面的水質與外部的水質自動交換，重復A/O交替過程。A/OWH工藝就是利用除磷菌在厭氧條件下釋放磷，在好氧條件下吸收磷的多次交替過程，從而達到生物除磷的目的。同樣氨氮在有氧存在的環境下，通過生物硝化過程將污水中的有機氮和氨氮氧化為硝態氮，在缺氧環境下通過生物的硝化過程將硝態氮還原為氮氣從水中逸出，部份氨氮被微生物新陳代謝所利用而變成細胞組成部份，并逐漸老化轉變成剩余污泥從系統中排出。
2.4、重力過濾法
污水經生化和物化的共同作用，溶解性有機物和比重較輕的懸浮物得到徹底去除，部份比重較大、難分解的固體物仍存在水中，PS型生物流化床污水處理設備利用流化區出水的重力流過濾，過濾時以石英砂（或纖維球、活性炭、過濾膜等）截留水中固體雜質或菌膠體，反洗時水流逆向通過濾料層，使濾料層膨脹懸浮，借水流剪切和顆粒濾料間的碰撞摩擦力清洗濾料層，過濾和反洗兩個過程交替進行，從而使水最終獲得澄清。
3、兼具好氧與厭氧的懸浮填料（AOF復合填料）
A/OWH工藝關鍵是使用兼具好氧與厭氧的懸浮復合填料，該種復合填料其外殼象多面空心球體，內部空間設置有呈放射狀纖維體，復合后的平均比重為1.03-1.05g/cm3，使用過程中，比重能隨著污水密度的變化而變化，該填料同時生長著好氧微生物和厭氧微生物，形似一個巨大的生物團，既可以進行有機物的好氧分解、氧化物的硝化、磷的吸收，又可以進行厭氧水解、酸化、反硝化以及磷的釋放等一系列過程，從而使硝化、反硝化、磷的吸收和釋放之間保持動態平衡，消除兩者之間的時間差，由于填料呈微觀狀態獨立懸浮在污水中，形成無數個微型多相生物反應器，在運行過程中，好氧與厭氧交替進行、往復循環，并在氣水流的帶動下，慢慢旋轉調整狀態，內外水體互相交換，生物污泥自動脫落，該填料充填率為80%，在單位體積內具有很高的生物量，生物高度濃縮，耐沖擊負荷及降階有機物能力極強。
4、城鎮污水處理廠設備化與建設投資分析
采用綜合工藝集成技術使污水處理的工藝流程簡單化，處理效率成倍提高，處理時間大大減小（設備內停留時間僅為0.75-1小時），大大節省投資費用及占地面積，從而使小城鎮的污水處理廠設備化建設成為現實。據清華大學環境工程系對我國89個城市二級污水處理廠的單方投資、規模占地和對污水處理工藝等方面進行了定量考察和多層次的比較與分析，分析顯示：61座小型污水處理廠總處理能力194.05×104m3/d，單方投資（當年價）為1445.43元/m3·d，規模占地2.04hm2/104m3·d，當然污水處理工藝及處理效果的不同有密切的關系，就單方投資而言，活性污泥法和活性污泥+A/O法較小，不足1000元/m3·d，而A/O、A2/O以及SBR法由于處理效果較好，單方投資相應也比較高，接近甚至超過2000元/m3·d，。如果使用綜合工藝集成技術設備化，每處理2×104m3/d污水，單方投資為950元/m3·d，僅為非設備化的65%，規模占地為0.35hm2/104m3·d，僅為非設備化的17.5%，而且處理效果可直接達到生活雜用水水質標準。工程實例有關指標見表1。
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由此可見,采用綜合工藝集成技術設備化建設小城鎮污水處理廠，不僅單方投資下降約30%，規模占地僅為傳統工藝的五分之一，而且出水完全能夠直接達到cj25.1-89《生活雜用水水質標準》，直接節省了深度處理、中水回用的投資，若是點源污水處理后可以就地回用，又節省了中水回用的管路投資，對我國污水資源化再利用，特別是西北、華北缺水地區具有顯著的環境效益和經濟效益，其社會意義十分深遠。
5、結論
綜合工藝集成技術在污水處理中的應用，由于其技術集中，功能完善，適用范圍廣，處理效率高，大部份工業有機廢水經處理后能夠達到國家排放標準；生活類污水能夠直接達到生活雜用水水質標準。該方法不僅適用于點源污水和小城鎮污水的設備化處理，也適合大中型城市污水處理廠的工藝改進，該方法不但在處理效率上比傳統工藝有大的提高，而且在單方投資、規模占地、資源化利用、運行管理方面有很大的潛在價值。
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[8] 江蘇省環保產業信息通訊.2002,1.來源：水利工程網 作者: 劭英琦
