砾石床接触氧化技术

浅谈AO生物接触氧化工艺在地埋式一体化污水处理设备中的应用【摘要】本文从甘肃某乡镇农村环境连片整治项目中生活污水处理工程实例入手，简述了工程背景以及重点介绍了A/O生物接触氧化工艺在地埋式一体化污水处理设备中的应用。

【关键词】农村生活污水治理地埋式一体化污水处理设备A/O生物接触氧化工艺1 工程项目背景目前多数农村都没有污水处理系统和排道，污水处理率低，大部分生活污水都随意排放，直接进入河流、或排出室外空地后任意渗入地下，少部分经化粪池简单处理后渗入地下，严重污染河水，直接威胁着广大农民群众的生存环境与身体健康。

因此搞好农村生活污水治理工作，将对改善农村生态环境，提高农民生活水平，促进农村经济起到积极的作用。

在国家可持续性发展战略下，环保工作越来越受到重视，国家加大了污水治理与处罚的力度，尤其是从2010年开始，国家财政部、环境保护部陆续与部分省（区、市）签署农村环境连片整治示范协议，根据协议，财政部、环境保护部将在资金、政策、技术等方面为农村环境连片整治示范提供支持。

作为2011年新增的示范省区，甘肃省正在积极推广污水处理技术。

本工程根据某乡镇政府提供的数据，设计2套20吨/天的地埋式一体化污水处理装置。

系统污水来源为农民日常生活中的饮食、洗刷、排泄、生活垃圾随意丢放、家庭养殖禽畜粪便排放、雨水冲刷等。

处理后的排放水要求达标排放或回用。

针对本工程特点，污水处理站布置为地埋式，地埋设备上部覆土绿化。

在处理工艺上采用A/O生物接触氧化工艺，工艺先进，处理效果好，处理后的排放水可达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中一级B排放标准。

整个工艺控制系统采用PLC机，具有自动化程度高，操作管理简单等特点。

2 A/O生物接触氧化工艺在地埋式一体化污水处理设备中的应用2.1 工艺介绍常规水处理工艺可分为生物膜法和活性污泥法。

生物膜法一般适用于水量较小（一般在5000T/D以下）、水质较为稳定、浓度不是很高的低浓度污水水质，同时由于生物膜培养较快（一般夏天为7-10天，冬天为15-20天），系统调试好，后运行稳定，可操作性较强。

生物接触氧化法的基本原理及影响其效果的因素一、生物接触氧化法的基本原理1、生物接触氧化法的特点生物接触氧化法是生物膜法的一种形式。

它是在生物滤池法的基础上发展起来的，从生物膜固定和污水流动来说，相似于生物滤池法。

从污水充满曝气池和采用人工曝气看，它又相似于活性污泥法。

所以，生物接触氧化法兼有生物滤池法和活性污泥法的特点。

实践表明，生物接触氧化法具有BOD负荷高，处理时间短，占地面积小，不需污泥回流，不产生污泥膨胀，运转比较灵活，维护管理方便等一系列优点，因此，是一种有发展前途的处理方法。

2、生物膜对废水的净化作用在生物接触氧化法中，微生物主要以生物膜的状态固着在填料上，同时又有部分絮体或碎裂生物膜悬浮于处理水中。

生物接触氧化池中的生物膜重量，比曝气池内悬浮活性污泥的重量大得多，一般生物膜重量为6000-14000mg/L，而氧化池中呈悬浮状的微生物（活性污泥）浓度一般为200-1000 mg/L。

由此，可粗略地用生物膜重量表示生物接触氧化法中的微生物重量，用生物膜浓度表示微生物浓度。

附着在填料表面的生物膜对废水的净化作用：最初，稀疏的细菌附着于填料表面，随着细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜。

在溶解氧和食料（有机物）都充足的条件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐渐加厚。

生物膜的厚度通常为1.5-2.0mm，其中外表面1到1.5 mm深处为好气菌，1.5 mm深处到内表面与填料壁相接的部分为弱厌气菌。

废水中的溶解氧和有机物扩散到生物膜内为好气菌利用。

但是，当生物膜长到一定厚度时，溶解氧无法向生物膜内扩散，好气菌死亡、溶化，而内层的厌气菌得以繁殖发展。

经过一段时间后，厌气菌在数量上亦开始下降，加上代谢气体的逸出，使内层生物膜出现许多空隙，附着力减弱，终于大块脱落。

在生物膜脱落的填料表面上，新的生物膜又重新生长发展。

实际上，新陈代谢过程在生物接触氧化池中生物膜发展的每一个阶段都是同时存在着的，这样就使其去除有机物的能力保持在一个水平上。

砾间接触氧化法简介第一章美华公司简介MWH（美华集团）是专注于服务全球「涉水基础建设」(Wet Infrastructure) 的美国技术与管理顾问机构，提供综合性解决方案，包括策略规划、可行性研究、规划、设计、工程管理、工程建设、操作与营运管理、资产管理、天然灾害修复、风险管理、财务与法务、稽查与评估等服务，业务范围涵盖水、污(废)水、水资源、环境、生态、土壤与地下水、工业、水力、石油与天然气、矿业、港湾、海岸、水路、路上交通等专业领域。

总部座落于美国丹佛市(Denver) Broomfield，发迹时间可追溯至1820年，目前7,500多名员工分布于全球六大洲30多个国家，年营业额约美金20亿元。

美华集团是一家100%由员工拥有的私人企业。

MWH在台湾称为「美商杰明」，在大陆称为「美华集团」，「美商杰明」与「美华集团」于2009年合并为MWH大中华区 (MWH Greater China) ，营运管理上隶属亚太区域总部 (MWH Asia Pacific Region)。

「美商杰明工程顾问股份有限公司台湾分公司」(MWH Americas Inc., Taiwan Branch)于1991年 5月在台湾台北成立，营运资金新台币2,000万元，积极投入城市及工业水与污 (废) 水处理、海水淡化、水回收再利用、水域环境保护与生态复育、土壤与地下水污染整治、环境监测等环保领域工作。

「美华集团」于1996年于上海成立办事处，随即又于1998年10月在上海正式成立「美环协咨询(上海)有限公司」，因应执行工程总承包(EPC)的需要，又于2005年7月，在上海成立「美华环境工程 (上海) 有限公司」(MWH Environmental Engineering (Shanghai) Co., Ltd.)。

积极从事于城市污水、工业废水、自来水、水域环境污染防治与生态修复、土壤与地下水修复、节能减排、工业安全/建康/环保(EHS)、尾矿处理等工作，提供环境综合解决方案 (Integrated Solutions of Environment) 的咨询服务。

生态砾石床（砾间接触氧化）技术的研究摘要：生态砾石床（砾间接触氧化）作为一种新型的微污染水质生态净化技术，在日本和台湾已大范围应用并取得了良好的水质净化效果，为河川水质净化生态技术的大家庭又添一员得力干将。

随着国家对污水治理和水生态修复越来越重视，寻求与生态相融合的水治理技术已越来越迫切，生态砾石床技术作为较少数可直接或间接设置于河道、河岸滩地以及地下的水处理技术，开发其作为部分微污染农村生活污水及河道的治理主线工艺，具有重大实际意义。

关键词：生态砾石床；污水治理；水生态修复引言生态砾石床技术是一种利用天然砾石作为接触填料，利用砾石槽作为容器来模拟自然河道中跌水及冲刷作用的强化自然生态净化水质过程，可通过接触沉淀、吸附、生物降解等多重作用有效去除污水中的BOD5、SS、氨氮、总磷。

开发生态砾石床技术的本意是通过此项技术，可直接改善弱污染河川水质，此项技术起源在日本。

经国内外多年实践表明，该技术既适用于弱污染的河川水质的直接净化，也可作为污水处理工程的尾端净化技术。

特别是在国外和台湾侧重应用于污染程度不高的污水处理工程，而且生态砾石床技术还可直接建设于河内和岸边，对排入河内的合流制管道污水直接进行就地处理。

在台湾，仅用于处理支流排水的生态砾石床工程已建成了20余座，既可解决河川的污染问题，使河道恢复其主要功能（如航运、泄洪等），还可杜绝因兴建管网带来的大量投资浪费。

1、净化机制生态砾石床的特点是由于砾石填料孔隙间存在的孔隙比适中，沉降点距离又比较短，砾石面隙间能自然形成一些相对比较连续且畅通的孔隙水流通道，当水流通过这些孔隙时，水中所夹带的大量固体悬浮物会因沉淀、物理拦截、水动力作用等原因发生直接氧化运动从而降落沉淀至砾石表面。

水中含有部分可溶性有机活性物质通过水分子与天然砾石表面微生物形成有机接触，因砾石表面带电性能好的缘故，水中的大量有机活态物质可以有效吸附或沉淀于砾石表面形成生物膜。

生长并着附于砾石表面的生物膜，会迅速地氧化吸收和分解所吸附的污染物质，并在生物膜表面形成好氧环境，在生物膜内部形成厌氧环境，通过此两个不同的生物环境，分别进行硝化作用和反硝化作用，进而去除污染物中的氮；通过土壤和砾石自带的吸附效果，以及砾石表面生产的藻类的生物作用，可实现磷的去除。

生态集成技术在退化的公园景观水体修复中的应用洪佶1,陈靳曦2,马建青2,潘培丰3（1.宁波市天一阁博物院，浙江宁波315000；2.浙大宁波理工学院，浙江宁波315100；3.宁波市生态环境科学研究院，浙江宁波315000）摘要：公园景观水体包括湖泊、景观水池、景观河道等，多属于封闭型河道，流动性不强，是典型的缓流型甚至静止型水体，具有浊水态及富营养化态的特征，其水质与水文特征的相似性为生物—生态集成技术应用提供了可行性。

本研究引入生态集成技术的理念，通过实施生态修复示范工程并研究水质净化效能，探索一套适合浊水态及富营养化态特征的水体水质改善技术，为退化的公园景观水体的水质提升和长效维持提供指导和借鉴。

关键词：生态砾石床净化系统；水动力改善；多级生物构建；生态集成中图分类号：X52文献标识码：A 文章编号：1005-7897（2022）06-0178-030引言公园景观水体大多生态环境优越，但由于多数具有面积和深度较小、与人接触紧密、自净能力偏低等特点，尤其是氮、磷等营养物质不断积累，容易造成水体富营养化，最终导致水体景观功能退化和水质恶化，要重建一个退化的景观水体的生态系统并实现水质长效维持，是目前国内外水体环境修复研究的热点和难点。

针对退化的景观水体研究开发低建设成本、低运行成本、去除效率高、占地面积少的处理技术，具有十分必要性和现实意义[1]。

1南园景观水体的特点天一阁位于宁波市海曙区中心地段，与月湖景区比邻，历史资源丰富，文化底蕴深厚。

南园位于天一阁藏书楼之南，以水池为主，池岸迭石玲珑，池南面建有“抱经厅”，池西为临水的主体建筑水北阁。

南园水池为长26m 、宽17m 的接近长方形的水池，平均有效水深1.30m ，水体总容积507m 3。

2020年2月以来，南园水池水体浑浊和富营养化问题交替出现，不断加剧，加上各种娱乐性投喂对水体水质造成较大的影响，尤其到夏季高温季节，水体透明度下降，水质恶化，藻类滋生频繁，水质远劣于景区规划要求。

生物接触氧化是目前普遍使用的方法，其中采用软性填料和弹性填料的工艺较多。

从理论上讲接触氧化与传统活性污泥工艺相比具有处理效果好、占地少、剩余污泥少和管理方面等优点，也有不少成功的应用实例，所以看好的人很多。

如上次讨论中所说的，污水处理技术和工艺没有绝对先进的，只有适合的。

如何根据污水特性和处理要求来选择工艺才是重要的。

生物接触氧化工艺确有其优点，但有些方面被夸大了，在认识上也存在一些误区。

1、提高处理效果方面相关资料介绍说接触氧化填料的比表面积很大，以软性填料为例，其填料纤维的比表面积可达2000m2/m3以上，这没错，可填料生长生物膜后其有效比表面积就会大大下降，即使是正常生物膜厚度也是如此，因为生物膜不可能单独长在每根纤维丝上，通常大多覆盖在纤维束表面，有效部分并不是很多。

如生物过厚或结球，则处理效果会大大下降。

有的装置因污水量增加，将活性污泥曝气池改成接触氧化池，因填料生物膜厚度没控制好，造成生化池的处理效果不增反降，这样的事例不少的。

2、填料比表面积的大小并没有多少意义填料生产厂商和相关资料上总是强调填料的比表面积，似乎填料的比表面积大处理效果一定就好，这是不科学的，至少不符合实际情况。

这可从几种填料的对照情况来分析。

目前固定的接触氧化工艺的常用填料有软性组合填料、弹性填料和半软性填料三种，其中软性组合填料使用最多，价格也最高、比表面积最大，弹性填料的比表面积不到软性填料的十分之一（忘了具体数据），半软性填料可能更小。

我曾做过填料筛选方面的试验，试验结果表明对本类废水而言，弹性填料的处理效果明显好于软性组合填料，且价格便宜。

也见过其他厂将软性组合填料更换成弹性填料后，处理效果也明显提高。

当然也不是说弹性填料就一定优于软性填料或组合填料，因为还因水质和处理条件而宜，但由此可见，填料的比表面积不能说明什么，填料的选择也要从多因素考虑，不能一概而论。

3、关于接触氧化工艺剩余污泥量少的问题生化过程中多余的污泥或生物膜主要有二个出路，一是主动排出系统，二是随出水流失。

生物接触氧化法、薄层流法和砾间接触氧化法是水处理领域常见的三种处理工艺。

它们在处理废水、污水和工业废水中发挥着重要作用。

这三种方法各有特点，在不同情况下能够有效地去除污染物质。

下面将分别对这三种方法进行深入探讨。

一、生物接触氧化法生物接触氧化法是一种将废水或污水暴露于活性生物菌群的处理方法。

在这个过程中，微生物会利用污水中的有机物来进行新陈代谢，从而将其分解。

生物接触氧化法通过将污水暴露在生物膜上，促进了生物菌群与废水中的有机物质之间的接触，加速了有机物的降解。

这种方法能够高效地去除废水中的有机物和氨氮，达到净化水质的效果。

二、薄层流法薄层流法是一种将污水通过薄层流过滤床进行处理的方法。

在这个过程中，污水会被喷洒或泵送到特制的过滤床上，通过多孔介质层进行过滤和净化。

薄层流法能够有效地去除悬浮物、微生物和有机质，提高水质并减少污染物的排放。

它被广泛应用于污水处理、雨水收集和再利用等领域。

三、砾间接触氧化法砾间接触氧化法是一种利用砾石填料进行废水处理的方法。

在这个过程中，废水会通过填满了砾石的反应器，砾石表面的微生物将降解有机物，同时氧气也会通过水体和砾石之间的接触进行氧化。

砾间接触氧化法能够有效去除废水中的有机物质和氨氮，并且结构简单、运行成本低，因此被广泛应用于城市污水处理和工业废水处理。

总结来说，生物接触氧化法、薄层流法和砾间接触氧化法是三种常见的水处理方法。

它们各自在去除污水中的有机物、氨氮和悬浮物等方面发挥着重要作用，为改善水质和保护环境做出了贡献。

个人观点：对于不同类型的废水和污水，选择合适的处理工艺非常重要。

这三种方法在不同场合有各自的优势，都是有效的水处理技术。

随着环境保护意识的提高，对于水质的要求也越来越高，未来水处理领域还有待更多技术的创新和发展。

希望能够通过不断的研究和实践，找到更加高效和可持续的水处理方法，为保护水资源和改善环境做出更大的贡献。

以上是我对生物接触氧化法、薄层流法和砾间接触氧化法的一些看法和理解，希望能够对你有所帮助。

科技成果——农业面源污染末端砾间接触氧化和人工快速渗滤组合技术技术开发单位中国有色桂林矿产地质研究院有限公司适用范围主要应用于农业面源纳污溪沟或河流的污水净化，还可用于小城镇生活污水净化和农村或小区生活污水净化等。

成果简介该技术净化机理主要为：物理过滤、物理吸附、物理化学吸附、化学反应与沉淀、微生物代谢过程与有机物的生物降解。

工艺流程包括预处理和净化系统，前者包括格栅、沉淀池和分流堰，分流水量、去除来水中无机悬浮物、大块杂物，以提高净化段处理效率和使用寿命；后者净化系统包括河道净化系统、人工快滤系统。

污水处理系统流程图污水经预处理系统后进入河道净化系统，包括多段接触氧化段和水生植物段，污水经历好、兼氧过程，部分污染物被去除。

接触氧化是河道中用曝气提供较充分溶解氧，曝气搅动加速生物膜更新，提高膜活力和氧化能力。

曝气形成紊流，填料上的生物膜可连续、均匀接触污水。

在第一接触氧化段中充氧后提升到人工快滤池，包括布水系统、厌、好氧填料层和集水层，污水在下渗中污染物被填料吸附，微生物利用空气自动复氧降解污染物。

滤池出水与河道净化系统形成回流利于污水净化。

关键技术砾间接触氧化和人工快速渗滤联合技术对溪沟或河流污水进行净化，净化后的尾水仍回到溪沟和河道用于农灌。

A型无机矿物填料，具有比表面积大，生物易附着，可大幅度提高COD Cr、NH3-N和P去除能力及重金属脱除，将A型无机矿物填料用于砾间接触氧化填料和人工快滤填料，可以快速削减农业面源污染中的COD Cr、NH3-N和P的浓度及脱除重金属。

应用情况已应用于桂林市芦笛岩景区污水处理工程、桂林市鲁家村污水处理工程、桂柳高速公路管理处鹿寨服务区污水处理工程、桂林乌金河治理工程。

典型案例（一）项目概况桂林市乌金河污水治理示范工程设计日处理水量3000m3/d，污水主要来自：1、农业面源污染，包括农田化肥、禽畜粪便、污水灌溉、城镇地表径流、水产养殖；2、点源污染：主要为生活污水和厂矿企业混合污水，根据现场调查，全线共有11个排污口，排污总量约1.2万m3/d；3、其它污染：主要有河道淤积等。