摘要：为了不浪费人力、电力、药剂等材料、资源，在已建成但污水收集量又很少的污水处理厂合理采用IFAS（A/A/O+MBBR）工艺的一体化污水处理设备，即满足产生多少生活污水就处理多少的目的，又能达到不破坏已建成污水处理厂设施、设备的总原则。当污水处理厂污水收集量上来后，即可恢复原有污水处理厂各设施、设备的正常运行。本文就合理采用IFAS（A/A/O+MBBR）工艺的一体化污水处理设备在已建成污水处理厂的实际应用作了一定的论述，以便相关专业技术人员互相学习、借鉴、推广。
关键词：IFAS（A/A/O+MBBR）工艺；一体化污水处理设备；应用
一、项目概况
1.1项目建设必要性
四川XX园区内已建有10000m3/d中型生活污水处理厂一座，但由于招商受限，园区入驻企业未达预期，每天产生生活污水不到300m3/d。为了不浪费人力、电力、药剂等材料、资源，在已建成但污水收集量又很少的污水处理厂合理采用IFAS（A/A/O+MBBR）工艺的一体化污水处理设备，即满足产生多少生活污水就处理多少的目的，又达到不改变、不破坏已建成污水处理厂设施、设备的总原则。当污水处理厂污水收集量上来后，即可恢复原有污水处理厂各设施、设备的正常运行。经园区商量报请上级同意后，决定采用300m3/d的IFAS（A/A/O+MBBR）工艺一体化污水处理设备对污水处理厂所收集污水进行正常处理。
1.2项目范围
（1）本项目设计方案编制范围包括污水处理工艺选择、核心设备介绍、污水处理设施介绍、电气控制设计及运行成本分析；
（2）设计范围从格栅井到污水进入污水处理设备，不包括污水收集管网和处理后中水回用输送管网设计。
二、方案设计原则和设计依据
2.1方案编制的总体思路
本项目污水出水按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准设计；进水由场站格栅井处取水，出水排至场站巴歇尔计量渠处。
经过现场实地勘查，考虑设备吊装的方便性以及现场环境布局问题，IFAS（A/A/O+MBBR）工艺一体化污水处理设备根据现场实际情况如下图1、图2、图3、图4所示。
污水经格栅过滤后用潜污泵提升输送到IFAS（A/A/O+MBBR）工艺一体化污水处理设备进行处理。
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2.2方案设计原则
合规性：严格贯彻执行国家和地方的环境保护方针政策，严格遵守有关法规、标准；
合理性：全面规划，合理建设，根据技术成熟、经济合理的原则对污水处理系统进行总体设计和布局，并充分注意节能，力求减少动力消耗，以节约能源，降低处理成本及运行费用。工艺设计以工艺成熟、操作稳定（具有抗冲击性）、安全可靠、节能、运转周期长为原则。既体现技术发展水平，又立足实际需求，满足客观实际功能；
可靠性：根据类似系统的运行经验及对污水的水质、水量分析，充分预估水质、水量的变化。通过强化调节功能，保证主体处理系统的废水水质、水量得到充分均衡，主体生化工艺能够稳定有效地保证出水水质。设备运行稳定可靠，效率高，无需日常维护；充分考虑冬季低温等各种不利因素下系统稳定运行的要求，站内设置必要的监控仪表及自控装置，最大限度实现操作自动化，以实现无人值守和快速维修；
经济性：专用设备的选型进行充分比选，确保性能价格比的最优化，在保证质量和安全可靠的前提下，降低系统造价和运行管理费用；充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益；
先进性：在确保功能可靠、运行稳定、灵活性强、操作管理方便的前提下，根据设计进水水质和排放标准的要求，尽量采用新技术，采用高效节能、简便易行的处理工艺。
工程设备及其材料选择应符合工艺要求，并保证使用寿命。
三、设计参数
3.1处理规模
根据对项目所在区域人口及用水的实际情况，确定该污水处理站点规划生活污水产生量约为300m3/d。
3.2设计进水水质
设计进水水质应参照如下标准：
表3-1污水设计进水水质
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四、污水处理工艺方案
4.1工艺方案选择原则
（1）认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策，使设计符合国家的有关法规及规范。经处理后排放的污水水质符合国家和地方的有关排放标准和规定，符合环境保护的要求，有效减少污染物的排放量，达到保护当地水环境的目的。
（2）选取的工艺需要具备处理效果稳定、工艺流程简单可靠、运行管理方便、并且方便改造扩建等特征；
（3）采用先进的节能降耗技术，降低污水处理系统的运行成本；
（4）选取的工艺需符合项目所在区域的经济条件，尽量减少建设投资成本，充分发挥其社会效益、环境效益和经济效益；
（5）选取的工艺应尽量考虑剩余污泥的产生量，最大限度减少后续对环境的影响；
（6）需合理布局污水处理系统的各个单元，尽量减少污水提升次数和减少占地；
（7）选取的工艺应具备一定的抗冲击负荷能力，可在一定程度上适应水质、水量的波动；
（8）选取工艺时需充分考虑项目所在地区的地形特征、气候特征及水质特征。
4.2各类污染物的去除及工艺要求
SS的去除
污水中的SS去除主要靠沉淀左右，污水处理系统中悬浮物的浓度不仅仅只涉及到出水的SS指标，而且出水的BOD5、COD等指标也与其有关，这是因为组成污水悬浮物的主要是活性污泥虚体，所以控制污水处理系统出水的SS指标是最基本的，也是非常重要的环节。为了尽量去除水中的悬浮物浓度，需在工程中采用适当的措施，保证出水水质达标。
BOD5的去除
污水中BOD5的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用，然后对吸附代谢物进行泥水分离来完成。在活性污泥与污水接触初期，会出现很高的BOD5去除率，这是由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面，从而被去除所致，但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物不起作用。因此主要靠活性污泥的这种吸附作用去除BOD5的污水处理工艺，其出水中残余的BOD5仍然很高，属于部分净化。对于非溶解性的有机物，微生物必须先将其吸附在表面，然后才能靠生物酶的作用对其水解和吸收，从这种意义来讲保证活性污泥具有较高的吸附性能是很有必要的。
溶解性有机物需靠微生物的代射来完成，活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质，这也是污水中BOD5的降解过程。微生物的好氧代谢作用对污水中溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质。因此，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度降低，大量研究结果表明，当污泥负荷≤0.3kgBOD5/kgMLSS•d时，就能达到≤20mg/L。
CODCr的去除
污水中的CODCr去除的原理与BOD5基本相同，即CODCr的去除率取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相近的加工工业废水组成的污水，这类城市污水的BOD5/CODCr比值往往接近0.5，甚至可达0.6以上，其污水的可生化性较好，出水中CODCr值可控制在较低的水平。本项目的设计进水水质中BOD5/CODCr较高（比值为0.5），污水的可生化性较好。采用二级生化处理工艺能满足设计要求出水CODCr≤50mg/L。
NH3-N的去除
在原污水中，氮以NH3-N及有机氮形式存在，这两种形式的氮统称为凯氏氮（TKN）。生物脱氮包括好氧硝化和缺氧反硝化两个过程。
污水中的有机氮，在生化处理系统中将很快水解为氨氮，而后在氧充足的条件下，亚硝化细菌和硝化细菌将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮；在缺氧的条件下，并有外加碳源提供能量时，由反硝化菌作用，将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原成氮气逸出。
影响污水处理系统其脱氮效率的因素包括温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源等。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄，也就是要求系统必须维持在较低的污泥负荷条件下进行，一般认为设计污泥负荷在0.18kgBOD5/kgMLSS•d以下时，就可达到硝化的目的。反硝化则需在缺氧条件下进行，并且要在有充裕的碳源提供能量的情况下，才可促使反硝化作用顺利进行。
硝化控制工艺参数：①DO≥2mg/l；②温度＞10℃；③足够污泥龄＞10d；④BOD5负荷≤0.18kgBOD5/kgMLSS•d；⑤TKN负荷≤0.05kgTKN/kg MLSS•d；⑥合适的pH；
反硝化控制工艺参数：①DO≤0.2mg/l；②足够碳源BOD5/TN＞3.0；③存在NO3-；④合适的pH。
TP的去除
（1）磷的电解法去除
通过配置电解除磷装置，保证除磷效果。
污水除磷工艺采用电解除磷——电解除磷装置产生的Fe3+与污水中的PO43-形成难溶于水的磷酸铁沉淀，以污泥的形式去除。相关反应式如下：
Fe3++PO43-→FePO4↓
（2）生物除磷
生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收有机物，并转化为PHB（聚β羟丁酸）储存起来，当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB而产生能量，用于细胞的合成，同时过量地吸收磷，形成高含磷浓度的污泥，将这些高含磷浓度的污泥随剩余污泥一起排出污水处理系统，就可达到除磷的目的。
（3）生物除磷影响因素
影响生物除磷效果的因素有：①绝对厌氧条件（DO=0，NO3=0）；②BOD5/P＞0～20；③适当的污泥龄；④适当的BOD5负荷。
根据以上分析，要求在去除BOD5的同时能实现除磷脱氮的功能，生化处理系统中必须具有厌氧、缺氧和好氧的单元，只有这三个单元的有机组合才可以达到去除BOD5和N、P的功能。同时配套电解除磷装置，可保证出水除磷效果，并能应付进水总磷增高的突发状况。
4.3传统城镇生活污水处理工艺
（1）传统活性污泥法
活性污泥工艺是污水处理的主要工艺，也成为普通曝气法。传统活性污泥工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。传统活性污泥法处理效果好，经验多，适应大的污水量，对于大厂可集中见污泥消化池，所产生的沼气可作能源利用。
（2）A/A/O工艺
该工艺是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。该工艺处理效率一般能达到：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。但该工艺的基建费用和运行费用均高于普通活性污泥法，运行管理要求高。
（3）氧化沟
氧化沟又名连续循环曝气池，是活性污泥法的一种变型，因其构筑物呈封闭的沟渠得名，是一种曝气池呈封闭的沟渠形的延时曝气工艺。它把连续形式反应池作为生化反应器，污水与活性污泥混合液在沟渠中循环流动，其有机负荷一般低于0.10kg/BOD5(kgMLSS•d)。
（4）SBR工艺
SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。SBR工艺的一个周期分五个阶段：进水、曝气、沉淀、滗水、闲置。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能与一池，无污泥回流系统。
（5）AB法
AB法工艺是吸附-生物降解工艺的简称，是在常规活性污泥法和两段活性污泥法基础上发展起来的一种新型的污水处理技术。该工艺将曝气池分为高低负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段A段停留时间约20-40分钟，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，生物主要为短世代的细菌群落，去除BOD5达50%以上。B段与常规活性污泥法相似，负荷较低，泥龄较长。
（6）MBR工艺
MBR工艺是将生物处理工艺与膜分离技术相结合而成的一种高效废水处理工艺。它利用膜分离装置将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质有效截留，替代二沉池，使生化反应池中的活性污泥浓度（生物量）大大提高；实现水力停留时间（HRT）和污泥蹄牛时间（SRT）的分别控制，将难降解的大分子有机物截留在反应池中不断反应、降解。MBR工艺通过膜分离技术大大提高了生物反应器的处理效率，与传统废水生物处理工艺相比，具有工艺流程短、生化效率高、抗冲击负荷能力强、出水水质好且稳定、设备占地面积小、活性污泥浓度高、剩余污泥产量低及便于自动控等优点。但膜污染和膜的高投资成本是制约MBR技术推广应用的最主要因素。
（7）曝气生物滤池
曝气生物滤池，就是在生物滤池处理装置中设置填料，通过人为供氧，使填料上生长大量的微生物。曝气生物滤池由滤床、布气装置、布水装置、排水装置等组成。曝气装置采用配套专用曝气头，产生的中小气泡经填料反复切割，达到接近微控曝气的效果。由于反应池内污泥浓度高，处理设施紧凑，可大大节省占地面积，减少反应时间。
（8）生物接触氧化法
生物接触氧化法是从生物膜衍生出来的一种废水生物处理方法，即在生物接触氧化池内装填一定生物量的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将废水中的有机物氧化分解，达到净化的目的。该法中微生物所需的氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。
（9）生物转盘工艺
生物转盘又称浸没式生物滤池，也叫旋转式生物反应器。生物转盘工艺是生物膜法污水生物处理技术的一种，是污水灌溉和土地处理的人工强化。转盘表面覆有空气罩，从曝气管中释放出的压缩空气驱动空气罩使转盘转动，当转盘离开污水时，转盘表面上形成一层薄薄的水层，水层也从空气中吸收溶解氧。生物膜的厚度约为0.5～2.0nm，随着膜的增厚，内层的微生物呈厌氧状态，当其失去活性时则使生物膜自盘面脱落，并随同出水流至二次沉淀池。
4.4IFAS（A/A/O+MBBR）工艺
4.4.1工艺原理
IFAS工艺运用生物膜法的基本原理，充份利用了活性污泥法的优点，又克服了传统活性污泥法及固定式生物膜法的缺点。技术关键在于研究和开发了比重接近于水，轻微搅拌下易于随水自由运动的生物填料。生物填料具有有效表面积大，适合微生物吸附生长的特点。填料的结构以具有受保护的可供微生物生长的内表面积为特征。当曝气充氧时，空气泡的上升浮力推动填料和周围的水体流动起来，当气流穿过水流和填料的空隙时又被填料阻滞，并被分割成小气泡。在这样的过程中，填料被充分地搅拌并与水流混合，而空气流又被充分地分割成细小的气泡，增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率。在厌氧条件下，水流和填料在潜水搅拌器的作用下充分流动起来，达到生物膜和被处理的污染物充分接触而生物分解的目的。其原理示意图如图4-1所示。因此，IFAS工艺突破了传统生物膜法的限制，为生物膜法更广泛地应用于污水的生物处理奠定了较好的基础。
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图4-1IFAS工艺原理示意图
4.4.2专有填料技术
1、高效的氨氮去除能力
载体改性配方中有专门对硝化细菌生长的酶促进成分，改性成分提供了适于硝化细菌生长的微环境，促进污染物的传质效率和利于浓度梯度的形成，为硝化细菌生长、繁殖创造了适宜的环境，显著提高微生物对水中氨氮的分解能力；
2、同步硝化反硝化
针对污水处理目标，设计载体的尺寸、形貌和结构，便于形成溶解氧的梯度分布，以形成有序微生物生态结构与梯度分布，可实现同步硝化反硝化能力；
3、高效的有机物去除能力
载体具有较大的比表面积，为微生物大量繁殖提供了舒适的生长环境，微生物种类多、活性高，载体在水中不断移动，大大提高有机污染物的传质效率，使微生物菌群更快的分解水中的有机物。
4、亲水性好，比重合理
在无机材料共混的基础上，在聚乙烯中加入具有亲水功能性官能团物质，使载体的亲水性增加，挂膜速度快，提高微生物的附着能力。同时使载体的密度更接近于水，挂膜前0.96-0.98g/cm3，挂膜后的密度达到1.0g/cm3左右，使其在反应器易于与水流混合流动。
5、灵活多样的工程应用方式
载体可直接投加在好氧池、厌氧池、缺氧池、沉淀池等污水处理工艺的不同阶段，并不受池体形状的限制，各种池型均可使用，通过对载体填充率的提高，可轻松的增加系统内微生物浓度，从面满足污水处理厂进一步的升级改造的需要。
4.4.3工艺特点
1、容积负荷高，紧凑省地：容积负荷取决于生物填料的有效比表面积。填料比表面积可以从600㎡/m³到700㎡/m³填料体积的范围内变化，以适应不同的预处理要求和应用情况。
相对于传统A/A//O工艺，IFAS工艺添加了新型填料，使得附着在填料上的含氮菌群的数量大大增加，从而提高现有处理构筑物内的除氮能力。通过生物膜解决方案，污泥泥龄短，原本在活性污泥阶段进行硝化所需的长停留时间也得以缩短了，相同硝化速率下，IFAS池容能节约相近一半的体积，同时剩余污泥产量也能减少约50%。
2、耐冲击性强，性能稳定，运行可靠：冲击负荷以及温度变化对流动床工艺的影响要远远小于对活性污泥法的影响。当污水成分发生变化，或污水毒性增加时，活性污泥法恢复时间较长，而生物膜对此的耐受力很强，IFAS工艺更能抗击高负荷污水冲击，从而保证稳定的出水效果。
3、搅拌和曝气系统操作方便，维护简单：曝气系统采用穿孔曝气管系统，不易堵塞。搅拌器外形轮廓线条柔和，不损坏填料。整个搅拌和曝气系统很容易维护管理。
4、生物池无堵塞：生物池容积得到充分利用，没有死角，由于填料和水流在生物池的整个容积内都能得到混合，从根本上杜绝了生物池的堵塞可能，因此，池容得到完全利用。
5、灵活方便：工艺的灵活性体现在两方面。一方面，可以采用各种池型（深浅方圆都可），而不影响工艺的处理效果。另一方面，可以很灵活地选择不同的填料填充率，达到兼顾高效和远期扩大处理规模而无需增大池容的要求。
6、使用寿命长：优质耐用的生物填料，曝气系统和出水装置可以保证整个系统长期使用而不需要更换，折旧率较低。
4.4.4物理要素
IFAS工艺的基本物理要素包括：生物填料；曝气系统或搅拌器系统；出水装置；池体。
1、生物填料：针对不同性质的污水及出水排放标准，开发了一系列不同的生物填料，比表面积界于600-700㎡/m³以适用各种处理要求。当预处理要求较低，或污水中含有大量纤维物质时，采用比表面积较小的尺寸较大的生物填料，比如在市政污水处理中不采用初沉池，或者，在处理含有大量纤维的造纸废水时。当已有较好的预处理，或用于硝化时，采用比表面积大的生物填料。生物填料由塑料制成。填料的比重界于0.96-0.97之间。
2、曝气系统：由于生物填料在生物池中的不规则运动，不断地阻挡和破碎上升的气泡，曝气系统只需采用开有中小孔径的多孔管系，这样，不存在微孔曝气中常有的堵塞问题和较高的维护要求。曝气系统要求达到布气均匀，供气量由设计而定，并可以控制。
3、搅拌器系统：厌氧反应池中采用低速的搅拌器。在均匀而慢速搅拌下，生物填料和水体产生回旋水流状态，达到均匀混合的目的。生物填料不会在搅拌过程中受到损坏。
4、出水装置：出水装置要求达到把生物填料保持在生物池中，其孔径大小由生物填料的外形尺寸而定。出水装置的形状有多孔平板式或缠绕焊接管式（垂直或水平方向）。出水面积取决于不同孔径的单位出流负荷。出水装置没有可动部件，不易磨损。
5、池体：池体的形状规则与否，深浅以及三个尺度方向的比例基本不影响生物处理的效果，可以根据具体情况灵活选择。搅拌器系统的布置也需根据池型进行优化调整。池体的材料不限。在需要的时候，池体可以加盖并留有观察窗口。
综上所述，IFAS工艺在提高A/A/O原有高效率去除有机物的基础上，大大减少了占地面积，进一步降低了运行成本，污泥量也有很大程度的减少。
4.4.5功能描述
①、厌氧池
厌氧池内配备均匀进水布水管，确保进水均匀，下部进水，上部出水。池内设有曝气搅拌系统，间歇性搅拌，防止污泥淤积。
优势：
1、合理的布水方式与搅拌，能充分利用有效容积。
②、缺氧池
缺氧池内配备均匀进水布水管，确保进水均匀，下部进水，上部出水。池内设有曝气搅拌系统，间歇性搅拌，防止污泥淤积及保证溶解氧需要浓度。
优势：
1、合理的布水方式与搅拌，能充分利用有效容积。
③、好氧池
好氧池内填充好氧流动填料作为生物载体，经检测，氧的利用率可达13%：因填料的切割作用，大气泡在上升过程当中被填料不断切割成微小气泡；气泡在上升过程中，因为填料的阻挡，气泡上升不是直线而是曲线，大幅度增加了气泡在水中的停留时间。稳定运行时，每个流动生物填料内的空隙间挂上活性污泥膜，活性污泥膜填充满整个空隙却不紧密，承疏松状态，在实现了活性污泥膜具备“缺氧-好氧”两个结构层的同时，也具备了污水中的污染物能够迅速地扩散至生物膜的最内部的厌氧层结构条件，使得污水中的污染物能够自由快捷地在“污水-好氧-缺氧-厌氧-缺氧-好氧-污水”循环内自由移动，因此每个流动生物填料的空隙均形成了一个小型的A2O工艺循环，实现了在好氧池内“同步硝化与反硝化”作用，大幅度增加了氨氮、总氮的去除效率。
好氧池内的混合液污泥浓度能够达到3000-5500mg/L，其中污水中的污泥浓度为3000mg/L左右，填料上的污泥浓度为2500mg/L左右。因此好氧池的容积负荷高，抗冲击能力强。
容积负荷：0.1~0.4kgBOD5/（m3﹒d）
污泥负荷：0.05~0.15kgBOD5/kgMLVSS•d
MLSS:3000-5500mg/L
回流比：1-2.0
BOD去除率：≥95%
污泥泥龄：28d
优势：
（1）投加了流动生物填料，池内污泥浓度高，处理能力大，抗冲击能力强；
（2）填料可以切割气泡，阻挡气泡直线上升，使得气泡直径小，在污水中的停留时间增大，增加了氧的利用率，节约能耗；
（3）好氧池能够进行同步硝化与反硝化作用，大幅度增强了对氨氮、总氮、COD的去除；
（4）在冬季时因好氧池能够进行同步硝化反硝化作用，因此冬季运行时，氨氮、总氮可确保达标。
4.4.6工艺流程
工艺流程图详见图4-2所示。（备注：动态流沙滤池为选配装置）
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图4-2工艺流程图
五、IFAS工艺与其他一体化污水处理设备主体工艺比较
5.1工艺对比表
针对生活污水处理项目中，能够适应高标准达标排放的工艺采用比较多的是MBR膜工艺、IFAS（A/A/O+MBBR）工艺。因此，针对两种工艺做了如下对比，详见表5-1。
表5-1MBR与IFAS工艺对比一览表
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5.2IFAS（A/A/O+MBBR）工艺一体化污水处理设备工艺技术优势
1、出水水质稳定，效果好
城镇污水厂可保证出水稳定，且优于一级A标（其中，可保证COD出水指标小于40mg/L）。IFAS系列一体化污水处理设备设有生化处理、强化除磷工艺段，可确保全指标达标。
2、远程监控，无人值守
（1）IFAS（A/A/O+MBBR）工艺一体化污水处理设备设置电动排泥，气提回流和通过时间参数设置调整风机曝气；内部还采用了多个电动阀门和仪器仪表，保证了整个系统自动化程度高，无需人为现场操作；
（2）每套一体化设备均配置远程监控平台，可远程监控现场运行情况。
3、设备运行可靠
IFAS（A/A/O+MBBR）工艺一体化污水处理设备内部配置的设备均采用1用1备系统，例如风机、水泵等；充分保证了设备运行的稳定性；避免因设备意外故障而导致系统无法正常运行的情况出现。
4、填料、曝气系统性能稳定性
MBBR专用填料采用改性填料，使用寿命可达20年以上。一体化设备内部结构设置较好，填料不会出现损失的情况，所以一次性投加完成后，无需重新添加。
由于生物填料在生物池中的不规则运动，不断地阻挡和破碎上升的气泡，曝气系统只需采用开有中小孔径的多孔管系，这样，不存在微孔曝气中常有的堵塞问题和较高的维护要求。曝气系统要求达到布气均匀，供气量由设计而定，并可以控制。且我公司选用的曝气系统材料寿命在30年以上，充分保证曝气系统运行功能稳定性。
5、设备持续运行，效果稳定
其中IFAS（A/A/O+MBBR）工艺一体化污水处理设备按照Kz=1.2考虑，即主生化段装置的处理能力的操作弹性可适应50%~120%，年操作时数8760小时。
6、能耗低
IFAS（A/A/O+MBBR）工艺一体化污水处理设备内部配置了节能型机电设备，主要耗电设备为曝气风机、气提风机、电动阀门、除磷设备、紫外线消毒设备等。设备能耗为0.3~0.6KWH。
7、电气控制性能优势
IFAS（A/A/O+MBBR）工艺一体化污水处理设备控制系统的电气元件，均采用施耐德、西门子等著名品牌电气元件，均为优质产品，质量安全可靠。
8、设备操作简单，维护简单
IFAS（A/A/O+MBBR）工艺一体化污水处理设备已形成模块化的设计及生产，全套设备自动化程度高，可实现无人值守、远程操控简易管理操作模式。
5.3污水处理工艺的确定
经过以上的综合比较，“IFAS（A/A/O+MBBR）”工艺相比于其他传统污水处理工艺和一体化工艺，具有其独特的优势。由此可见，基于“IFAS（A/A/O+MBBR）”工艺的一体化污水处理设备更适用于分散式污水处理建设项目。因此，针对该类污水的特点和污水达标排放的水质要求，根据多年来从事生活污水处理工程的实践经验，尤其在同类型污水处理中的设计、运营管理经验，本项目采用“IFAS（A/A/O+MBBR）”一体化工艺，作为本项目污水处理的主体工艺。
5.4污泥处理方案
本项目产生的污泥统一收集在污泥池（利旧）内，再由污泥站集中处理。
六、噪音与臭气控制方案
6.1设备噪音控制方法
为避免设备运行明显噪音，而影响周边环境。一体化设备选用低噪音的风机，同时在设备操作间周围安置吸声降噪的材料，在界区内的噪声达到《声环境质量标准》（GB3096-2008）中的一级标准（45dB）以下。
6.2臭气处理方法
污水处理过程中臭味主要产生于缺氧环境中。针对这一问题，IFAS一体化污水处理设备采用密封处理，避免气味从设备溢出而影响周边生活、生产环境，设置科学合理的出气口，保证系统臭气味道降至最低水平。
七、主要单元设计和设备选型
7.1调节池（格栅井）
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7.2IFAS（A/A/O+MBBR）工艺一体化污水处理设备
处理量：300m3/d。
数量：1套
尺寸：8.4m×2.4m×2.7m
材质：高强度碳钢钢板拼接焊接而成，内、外表经防腐处理，放置于室外地上。
整机装机功率：13.5kW
整个箱体分为生化（A/A/O）区、沉淀区、过滤区（选配）、消毒区、设备间。
（1）生化区技术参数
混合液污泥浓度能够达到3000-5500mg/L，其中污水中的污泥浓度为3000mg/L左右，填料上的污泥浓度为2500mg/L左右。因此好氧池的容积负荷高，抗冲击能力强。
容积负荷：0.1~0.4kgBOD5/（m3﹒d）
污泥负荷：0.05~0.15kgBOD5/kgMLVSS•d
MLSS:3000-5500mg/L
回流比：1-2.0
BOD去除率：≥95%
污泥泥龄：28d
（2）沉淀区技术参数
废水经生化反应池处理后进入沉淀池，水从上部翻过去，最终上清液经集水槽出水。
水力负荷：1m3/(m2﹒h)
沉淀时间：2h
外回流比：100%~200%
（3）除磷系统
污水除磷工艺采用电解除磷——电解除磷装置产生的Fe3+与污水中的PO43-形成难溶于水的磷酸铁沉淀，以污泥的形式去除。相关反应式如下：
Fe3++PO43-→FePO4↓
采用电解除磷技术，无需投加药剂，真正实现无人值守。
电解除磷优势：
①运行成本低；②无需投加任何药剂，实现无人值守；③无需维护，极板每年更换一次即可；④处理效果稳定，出水TP稳定在0.5mg/L以下；⑤适应各种不同浓度的废水，只需调节输入电流即可。
（4）消毒区
紫外线消毒器应用广泛，它是通过紫外光线的照射，破坏及改变微生物的DNA结构，使细菌当即死亡或不能繁殖后代，以达到杀菌的目的。
采用密闭管道式紫外线消毒器，且腔体内部采用镜面抛光处理，从而使紫外光不外泄且能在消毒腔体中充分折射，使紫外光充分利用，确保灭活效率。
（5）设备间
主要放置风机、送风扇、紫外消毒设备、自控系统、配电系统等设备。
八、主要构筑物及设备清单
8.1主要构筑物一览表
表8-1主要构筑物一览表
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九、供配电
9.1供电电压等级
低压电机0.38kV，照明用电0.22kV。
9.2供电设计
根据本系统的供电设计的需求，业主需提供一路电源。为低压电机提供工作电源，低压电机的供电电压0.38kV。
低压配电方式主要采用放射式配电方式，水处理相关动力设备、附属设施采用交流380V/220V进线，根据就近原则，低压配电系统系统柜引接至相关设备处。
系统自然功率因子为：COSφ=0.8，为了改善自然功率因子，减少无功损耗，系统采用无功自动补偿装置，改善后的功率因子为COSφ>0.9。
9.3供电线路敷设
电缆选型：0.4kV低压电缆
9.4保护方式
（1）继电保护:低配进线总开关设过负荷延时、短路速断保护，低压用电设备及馈线电缆设短路及超载保护。
（2）接地保护:低压接地型式采用TN-C-S制，设备间配电系统设置集中接地装置，接地电阻小于1奥姆。
十、运营管理过程
10.1污泥污染
沉淀池中的污泥输送至现有化粪池，经厌氧消化后，按相关规范由吸污车外运处置。
10.2臭气污染
污水处理系统正常运转后，其生化工艺段的活性污泥会产生一定的气味，可能对项目所在区域的空气产生一定程度的污染。针对该问题，对IFAS设备进行了全密封设置，且定期清理系统中的剩余污泥。
10.3噪音污染
该污水处理系统最主要的噪声来源为：泵、鼓风机。
针对以上噪声发生源，采取以下措施消声降噪：
•对于水泵、鼓风机等高噪音设备设隔振垫，减少设备振动引起的噪声；
•在设备间墙体布设吸声材料，最大限度限制噪声的扩散；
•在污水处理站周围，布置绿化带，形成有效的吸音、隔音屏障。
10.4消防
本项目污水处理系统的内部构（建）筑物的耐火等级、防火间距、消防给水、采暖通风、空调及电力设备的选型和保护等按《GB50016—2014》建筑设计防火规范有关条款执行。
10.5设备防腐设计
IFAS（A/A/O+MBBR）工艺一体化污水处理设备的箱体为碳钢材质，其表面进行打砂预处理，以增强油漆附着力。并采用喷涂方法，确保油漆厚度均匀，无流挂现象。箱内两层：富锌底漆、环氧煤沥青。箱外三层：两层环氧铁红防锈底漆、丙烯酸漆。设备采用特殊防腐涂料及工艺能有效防止设备腐蚀，增加设备寿命。
十一、项目实施
11.1项目进度时间表
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11.2项目工期保证措施
（1）组织管理保证措施
实行项目法管理和项目经理负责制，建立强有力的施工指挥机构和施工保障体系，投入能保证施工进度如期实现的足够的施工队伍，实行专业化施工。
（2）计划管理保证措施
在总计划的基础上分解明确的月及旬计划，项目经理抓住主要矛盾，严格按计划安排组织施工，重点抓好关键工序的施工。定期检查施工计划的执行情况，及时对施工进度计划进行调整；在施工过程中，根据施工进展和各种因素的变化情况，不断优化施工方案，保证各工序的衔接。
（3）技术方面保证措施
快速组织施工人员、机械设备和物资材料进场，按工作内容和计划进度配齐各项生产要素，保证进场快、安装快、开工快。抓好质量、安全工作，确保不出任何安全质量事故，相应加快施工进度。合理安排施工工序，减少施工中的工序互相干扰，保证施工现场正常高速有序的进行。
（4）劳力安排保证措施
根据工作内容，劳动力按专业队伍组建，形成几个基本的专业队伍：如布线班组、安装班组、管路施工班组、系统集成施工班组等。劳务队伍管理按计划适时组织进（退）场，是顺利开展施工、按期完成任务、避免停工或窝工浪费的重要条件之一。
（5）设备和材料保证措施
根据计划安排，投入足够的设备工具，加快施工进度；做好材料计划，材料员提前订购，特别是对于线材、辅料，需要细加工的材料一定要早预订，不得因材料而影响工期。
11.3项目质量保证措施
（1）首先保证所提供的一体化污水处理设备是全新、未使用过的，是用一流的工艺和最佳材料制造而成的，均经严格出厂检验测试合格，保证产品100%合格，并符合标书中规定的质量、规格和性能的要求。
（2）保证所提供的货物经正确安装、正常运转和保养在其使用寿命期内具有满意的性能。
（3）设备的质量保证期为从竣工验收合格、买方签发最终接收证书之日起12个月。若合同设备在质量保证期内发生问题，质量保证期将以供货商解决相关质量问题之日起延长12个月。
（4）保证所提供的所有其他设备及其零部件是全新的、未使用过的。
（5）在规定的质量保证期内，对由于设计、制造工艺或材料等问题而造成的任何缺陷和故障负责。
（6）质量保证期后，供货商应对所提供的设备继续提供技术支持和维修服务，买方和供货商可就质保期外服务条款及费用的收取签署保修协议。
11.4工程项目质量验收标准
按国家、行业标准规范和本标书技术条款验收，确保工程质量达到优良工程验收标准。
11.5污水处理系统的安装与调试
11.5.1安装
根据安装图就位，各箱体依次就位，箱体的位置、方向不能放错，互相间距必须准确，并联接好管道。
在设备中首先注入清水，检查各管道有无渗漏。依次接通电控柜控制线与风机、电控柜与电源，接线时注意电机的转向，必须与风机所指方向相同。
11.5.2调试与试运行
（1）检查设备质量：调试之前，应首先对系统各设备的安装质量进行检查，专用设备必须进行认真检查。
（2）单机调试：全系统调试前，必须进行各单体设备的试车及构筑物的通水、试压试验。
（3）清水联动调试：在单体调试符合设计要求的基础上，按设计工艺的顺序和设计参数及生产要求，将所有单体设备和构筑物连续性地依次从头到尾进行清水联动试车。在清水试车同时对构筑物的抗压、抗渗进行试验，按照有关规定验收合格后进入污水联动调试，否则进行相应的措施现场进行修复至合乎要求为止。
（4）污水联动调试：在清水联动试车正常经确认后，开通污水管道，使污水进入污水处理系统，进行系统工艺总调试。与此同时正式取样、化验、分析，得出各采样点水质分析指标后，确定水处理效果：当总出水指标达到设计要求后，即完成调试任务。
十二、结束语
为了不浪费人力、电力、药剂等材料、资源，在已建成但污水收集量又很少的污水处理厂合理采用IFAS（A/A/O+MBBR）工艺的一体化污水处理设备，即满足产生多少生活污水就处理多少的目的，又能达到不破坏已建成污水处理厂设施、设备的总原则。当污水处理厂污水收集量上来后，即可恢复原有污水处理厂各设施、设备的正常运行。本文就合理采用IFAS（A/A/O+MBBR）工艺的一体化污水处理设备在已建成污水处理厂的实际应用作了一定的论述，以便相关专业技术人员互相学习、借鉴、推广。
参考文献
[1]泥膜共生氨氧化（IFAS）污水处理技术.中国知网.2019-1-1
[2]严莉，王文昭，吴华南，刘伟文，李功政，张心宝.泥膜共生氨氧化（IFAS）污水处理技术.中国：山西建筑，2019
[3]韩炜，泥膜共生技术在废水处理中的运用.中国科技博览.2014年第19期
个人简介
姓名：李永红；出生年月日：1971年12月9日；男；四川宜宾人；本科；给排水高级工程师。
姓名：纪红康；出生年月日：1991年1月26日；男；四川成都人；本科；给排水工程师。
姓名：李明尧；出生年月日：1974年10月9日；男；四川宜宾人；专科；给排水工程师。
论文作者:李永红,纪红康,李明尧
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/16
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