摘要：本文简述UCT和A2/O工艺、微生物脱氮应用原理，分析垃圾处理厂污水处理过程改进工艺前的各项准备，并对具体的改进流程加以分析。
关键词：垃圾处理厂；污水处理；工艺设计；改进措施
引言
垃圾处理厂污水处理过程常使用UCT工艺和A2/O工艺，但工艺应用过程还存在不足之处，影响污水处理效率和质量。采用微生物脱氮除磷工艺的原理，使用新型反应器，优化UCT工艺处理流程，能够有效提高污水处理效率。
1垃圾处理厂污水处理工艺介绍
1.1UCT和A2/O工艺
UCT和A2/O工艺二者之间存在工艺方面的区别，即二沉池中的混合液体并未重新回流至厌氧池，取而代之的是向缺氧池中回流，这一工艺优势能够避免回流液体中硝态氮向厌氧区中流入，避免对聚磷菌的生长以及释磷效果造成影响。使用UCT处理工艺的优势为，对污水中含磷物质的去除率较高，厌氧池中不存在污泥回流，影响污泥的沉降性能以及浓度等[1]。但这种工艺也有一定的劣势，就是无法消除进水中存在硝态氮。
1.2微生物脱氮除磷
污水自净能力较弱，在污染物长期积累过程，污染负荷在加剧。生物脱氮除磷的原理主要是将污水置于人工建设的反应池中，使用高活性和高密度的微生物将污水中的氮磷化合物进行吸收，利用同化作用将氮磷化合物转化成为生物细胞的组成部分，或者在异化作用下将化合物转化成各种小分子类物质。此时污水中氮化物形成氮气，从污水中去除，污水内的磷化物在生物作用下，转化为沉淀物质，在底泥中逐渐积累。在使用生物脱氮除磷工艺时，需要将水力条件、溶氧量、导电率以及基质成份加以调节，在不同的反应区域设置不同的细菌种群，通过硝化、反硝化、聚磷等微生物的作用转化，去除降低污水中有氮磷污染因子，最终达到排放标准。
2 污水处理工艺改进前的准备
2.1 反应器
使用生物膜固定床反应器。用于固定生物膜的载体为弹性、软性等填料。在反应器中将填料固定，保持生物膜和填料二者相对位置不变。使用这种反应器的主要优点为处理污水环节不需反复冲洗生物膜，同时剩余污泥产生量较少，处理过程消耗的设备动力也相对较小。
2.2填料
作为反应器的核心结构，填料的选择关系着生物膜对污水的处理效率。合理选择填料能够降低污水处理过程消耗的成本。填料能够成为生物膜附着的载体，同时为各类微生物的代谢、生长以及繁殖等提供空间，还能为污水中气体、液体和污泥等提供足够的接触面积。填料能够作为污水气泡以及水流切割的重要介质，促使液相和气相、固相三者传递。同时填料性能和生物膜中微生物生长、分布等情况以及污染物、氧气等传递等存在密切关联，关系着污水处理设备能量损失，直接影响处理效率以及消耗成本。
通常，填料需要满足以下几点特征：第一，填料化学性质、热稳定性、生物相容等特性良好，使用过程不会产生有害、有毒等成分，不会抑制微生物的新陈代谢；第二，填料的孔隙率和表面积较大，能够为污水中的固体、气体、液体等提供足够的接触面积，使用之后反冲洗容易，这样可保证生物膜的更新和顺利脱落；第三，填料具有良好的外表湿润特性，生物亲和性良好，保证使用过程微生物容易挂膜；第四，水流阻力小、传递效率高；第五，填料利于物质分散，不影响容器内污水流动，导致断流或者形成死角等；第六，填料的质量较轻，同时机械强度良好，能够耐高压、耐磨损和耐腐蚀，使用期限较长，更新再生性能良好；第七，填料的价格低廉，便于安装、储存和运输。
例如：当前使用的“辫帘式填料”，此填料类型属于“帘式”结构，安装便捷。其中有机纤维蓬松，存在的毛圈对水中的气泡切割性良好，能够提高氧气的利用效率。该材料表面积较大，同时空隙率较大，具有良好的吸附性能，兼具亲油性和亲水性，利于生物膜生长和更新。这种填料外形模拟水草的形态，使用过程不易产生死泥纳藏，能够承受各种高负荷的冲击，不产生堵塞问题。
3.垃圾处理厂污水处理工艺改进措施
3.1UCT工艺改良思路
以UCT处理工艺为基础，对其脱氮除磷等工艺加以改良，总体思路为将缺氧池进行分割，形成2个控制单元，同时增设回流系统，保证缺氧池、厌氧池的顺利连通，为厌氧池内污水和污泥等停留提供机会。改良之后的系统在好氧池和缺氧池（1单元）之间设置回流，在好氧池的末端到缺氧池（2单元）之间设置回流，这样可将厌氧池中含氮物质的含量降低。利用生物膜作为反应器，使用生物技术、分离技术共同形成污水处理技术。通过生物膜中的平板膜、纤维膜等将污水中的活性污泥以及净化的水体进行隔离。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆使用此处理工艺，不需要二沉池，占地面积小，同时还能提高污水中活性污泥的浓度，将水力和污泥二者停留时间分离开来，这种膜分离处理工艺能够将反应器内部难降解的高分子有机物和活性污泥之间充分接触，将有机物降解彻底，提高污水处理质量。
3.2设置MUCT
MUCT装置中共有5个功能区，分别为酸化水解、预缺氧、厌氧、缺氧、好氧区。其中缺氧区和厌氧区中分别使用搅拌装置，并在厌氧区、缺氧区的进水口位置分别设置悬挂床，内部填充复合材料。在酸化水解区的进出水口分别设置悬挂床，并在好氧区域中设置填料固定床，将曝气设备置于池底。优化处理工艺时，将原本处理系统中的二沉池区域省略，在好氧区的出水口位置使用过滤膜，这样可将污水中含有的污泥阻挡在好氧区中。同时，处理过后的污水也不必流经二沉池，直接从膜处理系统出水口流出。改进之后能够节约系统建设过程二沉池建设费用。更改处理系统中的初沉池，使用酸化水解池，这种改进依据为生活污水内通常有机碳源较少，在酸化水解之后，能够将污水中难以重新利用的大分子有机物转化成小分子有机物，提升污水内微生物中有机碳源的利用率[2]。
3.3合理接种菌类
在酸化水解池内添加短乳杆菌和芽孢杆菌，保持池内温度为25℃，pH值为4.9，保证此类菌群的污泥龄在5d左右，在酸性环境下，这两种菌通过自身的消化分解，将污水中的大分子有机物分解成小分子有机物，供后续单元中其他微生物菌团吸收降解
在预缺氧区、缺氧区内投入香鱼单胞菌和腊状杆菌，设置温度30℃，控制池内pH 值为6.5，保证此类菌群的污泥龄在5d左右，由于两种菌类属于兼性厌氧型，因此具有良好的反硝化能力，能够对污水展开脱氮处理。
在厌氧区内投入乙醇嗜热菌，设置温度39℃，保持池内pH值为6.5，保证此类菌群的污泥龄在5d左右，此类菌为厌氧型，能够在缺氧环境下完成有机物的降解，处理污水时具有良好的脱氮和除磷作用。
在好氧区内投入固氮菌、脘丝酵母以及芽孢杆菌，设置温度22℃，保持池内pH值为7.2，保证此类菌群的污泥龄在5d左右，以上菌种具较强的有机物降解能力，能够有效降低污水内COD含量，保障最终污水处理质量。
3.4精选过滤材料和规格
在MUCT装置内，使用复合纤维丝组成生物膜作为固定床中的载体材料。其中生物膜的外夹层使用由丙纶、活性炭组成的网布，并在网布上设置环状玻璃纤维。在生物膜的内芯，使用混合纤维、麻丝、聚酯纤维等编成带状。污水处理时，进水工艺区存留实践较长，会消耗大量厌氧区、缺氧区中的有机碳源等，致使好氧区内部的碳源出现短缺。所以，造优化设计时，使用麻丝材料可增加好氧区中的碳源。另外，使用玻璃纤维作为外层材料，材料柔韧性良好，能强化环状圈的切割能力。借助外夹层中的活性炭，将外层微生物高效吸附。
复合过滤材料各结构的规格如下：填料束φ23×150cm，结合反应池实际深度，合理确认填料的尺寸。如：当反应池深度为4m时，此时可设置填料的厚度为150cm，并将填料设置在反应池的中间位置，同时注意填料应处于池水下方位置；外层网φ5×150cm，设置过程保证外层网的厚度符合标准，既要保证好氧菌具备良好的生存场所，又要保证填料透气性；环状圈的长度为13cm，可按照实际需求向外扩展＜6.5cm长度。当环状圈的直径d=3cm时，切割污水气泡能力良好；复合纤维束的规格为φ17×150cm，材料直径d=17cm，能够保证厌氧条件，为厌氧类细菌以及兼性厌氧菌的生存提供良好条件；外层网孔径2.2mm，合理增设环状圈密度，提升其吸附、切割气泡等功能，在环状圈中能够附着大量的微生物，将生物膜内生物含量进一步提升[3]。
3.5污水处理过程及结果
处理过程将垃圾场中的污水先通入酸化水解池中，保持存留2 h，之后通过预缺氧区，保持污水停留1 h，通过厌氧区，在该区域停留4 h，最后通入好氧区，停留6 h。处理环节当污水在缺氧区、厌氧区时，应不断搅拌。污水处理之后从排水口排出，处理前测量进水中COD含量为24000mg/L；NH3-H含量为1800mg/L，BOD含量为17000mg/L。处理之后经测量，COD含量为600mg/L，污染物去除率＞97%；NH3-H含量为540mg/L，去除率约70%；BOD含量为1700mg/L，去除率约为90%；水质为无色透明状，可以证明经改良之后的污水处理系统工艺良好，污水处理质量较高。
结束语
总之，改进之后的UCT工艺，同时加上膜处理，形成的MUCT反应单元，在各个池内投入合适的微生物和合理选择填料类型及规格情况下，以科学的处理流程，能够有效的提高污水处理效果。
参考文献：
[1]张钰.环境工程污水处理中膜生物反应技术的应用[J].资源节约与环保，2017（2）：13-14.
[2]李智娟.关于环境工程中城市污水处理的分析[J].科技经济导刊，2017（4）.
[3]徐振龙.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的运用[J]. 2017（28）：84-84.
论文作者:杨俊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/18
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