太陽能地埋式一體化污水處理設(shè)備
來源：云南普優(yōu)特環(huán)?？萍?/span> 作者：普優(yōu)特 日期：2023-05-30
產(chǎn)品介紹
一、工藝流程圖
一體化高效生物反應(yīng)污水處理設(shè)備工藝為：SHMCCR耦合厭氧池（A）+SHBBR耦合缺氧池（A）+高效生物填料好氧反應(yīng)池（O）+雙級沉淀池+消毒
一體化污水處理設(shè)施總體占地面積小,采用集成式一體化格柵提升設(shè)備及成套設(shè)備間，設(shè)備間可地埋，也可以地上。此方案污水處理系統(tǒng)采用成套一體化設(shè)備，節(jié)省了土地以及土建的費(fèi)用。
二、工程范圍
水處理站界區(qū)為從水進(jìn)入水處理站管網(wǎng)開始，到水處理站最終構(gòu)筑物出水口結(jié)束。
本方案設(shè)計(jì)范圍包括本工程的全部工藝設(shè)計(jì)，主要有工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、安裝等直接工程和本工程的設(shè)計(jì)、調(diào)試、培訓(xùn)等間接工程，但不包括處理工程外部供電、引水、排水和綠化、道路等輔助工程，也暫不考慮污水處理站的通訊、交通運(yùn)輸和供配電、供熱。
三、方案設(shè)計(jì)依據(jù)
設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)原則
1、設(shè)計(jì)依據(jù)
（1）《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》
（2）《中華人民共和國環(huán)境影響評價(jià)法》
（3）《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GB50106-2010）
（4）《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50014-2006（2011年版）
（5）《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3095-96
（6）《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996
（7）《水污染治理工程技術(shù)導(dǎo)則》HJ 2015-2012
（8）《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50335-2002
（9）《城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程》CJJ60-2011
（10）《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》GB12348-2008
（11）《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB14554-93
（12）《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996
（13）《石油化工污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》SH3095-2000
（14）《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015-2009
（15）《工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T 50102-2003
（16）《機(jī)械通風(fēng)冷卻塔工藝設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50392-2006
（17）《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50069-2002
（18）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006年版）
（19）《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50052-2009)
（20）《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》( GB50054-2011 )
（21）《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-2008)
（22）《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50236-98）
（23）《合成樹脂工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 31572-2015）；
（24）《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ14-2006）；
（25）《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ69-84)；
（26）《污水混凝與絮凝工程技術(shù)規(guī)范》HJ2006-2010
（27）《給水排水構(gòu)筑物施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ141-90)；
（28）《厭氧-缺氧-好氧活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ576-2010 ）
（29）《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50015-2009）
（30）《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ16-2008）
（31）《安全標(biāo)志及其使用導(dǎo)則》（GB2894-2008）
（32）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2006）
（33）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002
（34）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010
（35）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010
（36）《構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50191-1993
（37）《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50003-2001
（38）《建筑地面設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50037-1996
（39）《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008
（40）《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50222-1995
（41）《工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-2011
（42）《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50055-2011
（43）《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(2000年版) GB50057-94
（44）《火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-1998
（45）《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50140-2005
（46）《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》 GB50108-2001
（47）《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB50160-2008
（48）《建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50212-91
（49）《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50235-97
（50）《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50236
（51）《電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50254-96
（52）《電氣安裝工程爆炸和火災(zāi)環(huán)境電氣施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50257-96》
（53）《工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50264-97
（54）《工業(yè)企業(yè)的通訊設(shè)計(jì)及規(guī)則》中國國家標(biāo)準(zhǔn) GBJ42
（55）《工業(yè)自動化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 GBJ93-86
（56）《工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 GBJ126-89
（57）《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 GBZ1-2002
（58）《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50033-2001
（59）《城市污水回用設(shè)計(jì)規(guī)范》 CECS61-94
（60）《重金屬污水化學(xué)法處理設(shè)計(jì)規(guī)范》CECS92-97
（61）《工業(yè)設(shè)備及管道防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》HGJ229-1
（62）《膜分離法污水處理工程技術(shù)規(guī)范》HJ579-2010
2、設(shè)計(jì)原則
（1）技術(shù)先進(jìn)性原則
所使用的工藝和技應(yīng)在未來二十年內(nèi)不會被淘汰，避免重復(fù)改造。因此在選擇中水處理工藝上應(yīng)首先考慮設(shè)備和技術(shù)的先進(jìn)性。
（2）安全性原則
處理出水水質(zhì)不能存在任何問題，如果出現(xiàn)水質(zhì)超標(biāo)，其影響面很大，是關(guān)系到大量人群身體健康的安全性問題。因此，本工程推薦使用的處理技術(shù)和處理系統(tǒng)具有高品質(zhì)的出水和安全保障措施。
（3）低運(yùn)行成本原則
處理成本應(yīng)作為技術(shù)方案選擇的重要原則之一。
（4）少占地原則
污水處理技術(shù)的選用還應(yīng)考慮占地面積小，運(yùn)行效率高的設(shè)備和技術(shù)。
3、設(shè)計(jì)參數(shù)
.設(shè)計(jì)水量
設(shè)計(jì)水量：根據(jù)提供數(shù)據(jù)，現(xiàn)在排放廢水量45m³/D左右,工作時(shí)間每天24小時(shí)。
.設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)
城鎮(zhèn)居民產(chǎn)生的污水是城鎮(zhèn)生活污水的主要來源。隨著生活方式的多樣化和生活水平的提高，人們對水的需求要求越來越高，生活污水的成分也越來越復(fù)雜。有些地區(qū)，生活污水中還容納一定數(shù)量和濃度的工業(yè)污水，成分更加復(fù)雜。在我國的南方地區(qū)，下水道污水因雨水稀釋，濃度更低。不同生活設(shè)施對生活污水的質(zhì)量和數(shù)量影響是不相同的。廁所衛(wèi)生污水對生活污水組成成分影響程度最大，特別是氨鹽含量高，排放時(shí)間集中在晚上，占夜間排放量的60%-90%；廚房洗碗污水中正磷酸鹽比例高，排放高峰期出現(xiàn)在6-7am和6-10pm。居民的生活習(xí)慣和作息時(shí)間因地區(qū)、季節(jié)和民族習(xí)慣而異，家庭生活設(shè)施的使用情況與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件、居民生活水平、年齡結(jié)構(gòu)和消費(fèi)群體等密切相關(guān)。綜合各方面的資料表明，實(shí)施城鎮(zhèn)生活污水處理的難點(diǎn)主要是：
（1）城鎮(zhèn)生活污水成分日益復(fù)雜，各污染成分濃度較低，波動性很大，難以正確評估生活污水的污染負(fù)荷及其晝夜、季節(jié)變化，影響到城鎮(zhèn)生活污水處理方法的正確選擇、處理工藝與污染物去除方案的合理設(shè)計(jì)、出水水質(zhì)的準(zhǔn)確估計(jì)以及污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行轉(zhuǎn)。
（2）現(xiàn)有生活污水處理工藝設(shè)計(jì)大多建立在實(shí)驗(yàn)室或中試結(jié)果基礎(chǔ)上，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)大規(guī)模應(yīng)用工藝，在實(shí)際操作與具體實(shí)踐中受外界環(huán)境變化影響很大。
（3）城鎮(zhèn)生活污水處理工藝與技術(shù)的選擇，還受到當(dāng)?shù)厣鐣?、?jīng)濟(jì)發(fā)展水平的制約和地方保護(hù)主義或其他人文因素的抵制，常常不是采用最佳的處理工藝與處理技術(shù)。
進(jìn)水指標(biāo)：
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水質(zhì) |
單位 |
進(jìn)水濃度 |
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化學(xué)需氧量（CODcr） |
mg/L |
≤500 |
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生物需氧量(BOD5) |
mg/L |
≤350 |
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懸浮物SS |
mg/L |
≤400 |
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氨氮（NH3-N） |
mg/L |
≤45 |
|
pH |
無量綱 |
6.5—9.5 |
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T-N |
mg/L |
≤30 |
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T-P |
mg/L |
≤8 |
設(shè)計(jì)出水指標(biāo)
設(shè)計(jì)出水指標(biāo)：提供設(shè)備質(zhì)量須符合國家及行業(yè)現(xiàn)行質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)再生水處理站出水水質(zhì)：
《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 18918----2002中的一級A標(biāo)準(zhǔn)(高于一級A)；相關(guān)指標(biāo)如下表所示：
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序號 |
基本控制項(xiàng)目 |
一級A標(biāo)準(zhǔn) |
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1 |
懸浮物 |
≤10mg/L |
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2 |
生化需氧量（COD） |
≤50mg/L |
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3 |
氨氮（以N 計(jì) |
≤5mg/L |
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4 |
總磷（以P 計(jì)） |
≤0.5mg/L |
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5 |
總氮 |
≤5（8）mg/L |
4、相關(guān)工程設(shè)備出水質(zhì)檢測報(bào)告
四、工藝選擇
1、工藝選擇原則
嚴(yán)格執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)有關(guān)法律法規(guī)，嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)排放標(biāo)準(zhǔn),使處理污水出水達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)，即使處理后的污水各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合污水處理站實(shí)際情況，采用先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、合理、成熟、可靠的處理工藝。為考慮經(jīng)濟(jì)效益和投資成本、水質(zhì)穩(wěn)定的情況下，我公司在工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型上，充分考慮了設(shè)備在生產(chǎn)運(yùn)行過程中具有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，能適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)標(biāo)排放。
在平面布局上也力求緊湊、簡潔、功能齊全；工藝流程合理通暢，盡可能縮短建、構(gòu)筑物間距，節(jié)省占地，并保證綠化面積，適當(dāng)留有擴(kuò)建余地；
工藝運(yùn)行過程中，便于操作管理及維修，節(jié)能、動力消耗和運(yùn)行費(fèi)用低，我公司采用自動控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)無人值守，液位自動調(diào)節(jié)，可根據(jù)污水進(jìn)水量的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)間斷運(yùn)行設(shè)備，降低運(yùn)行成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，設(shè)備不會出現(xiàn)水大處理不了、水小處理不飽和的空置和浪費(fèi)。
在確定污水處理工藝流程時(shí)，應(yīng)在遵守設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上，按照設(shè)計(jì)要求， 綜合考慮各方面的影響因素進(jìn)行確定。本方案在確定工藝流程時(shí)主要考慮了以下因素：
（1）污水處理站污水來源及水質(zhì)對工藝流程的影響；
（2）污水處理站出水水質(zhì)對工藝流程的影響；
（3）擬建污水處理站的場地情況（位置及周邊環(huán)境、來水方向及埋深等）； 各單元工藝之間的聯(lián)系和協(xié)同作用；
（4）各處理單元工藝形式對處理效果的影響；
（5）設(shè)備選型和管道布置形式對運(yùn)行維護(hù)的影響；
（6）運(yùn)行管理的方便性；
（7）所選擇的工藝技術(shù)必須是最成熟的，最符合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況水和生產(chǎn)特征的；
（8） 所選擇的工藝流程必須是最簡單的，管理和運(yùn)行最容易實(shí)現(xiàn)的；
（9）所選擇的工藝設(shè)備必須是最經(jīng)濟(jì)適用的，也是最容易維護(hù)和更換的。
2、工藝分析
城鎮(zhèn)生活污水不但有完善的收集系統(tǒng)和處理設(shè)施，而且有國家頒布的系統(tǒng)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)加以控制。而占全國總面積近90%的農(nóng)村，96%的村莊沒有排水渠道和污水處理系統(tǒng)。生活污水主要為沖廁污水和洗衣、洗米、洗菜、洗澡廢水。污水中主要是生活廢料和人的排泄物，一般不含有毒物質(zhì)，往往含有氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，還有大量的細(xì)菌、病毒和寄生蟲卵。因生活習(xí)慣、生活方式、經(jīng)濟(jì)水平的不同，生活污水的水質(zhì)水量差異較大，污水有如下特點(diǎn)：
1.水質(zhì)波動大，污水分布較分散，涉及范圍廣、隨機(jī)性強(qiáng)；
2.管網(wǎng)收集系統(tǒng)不健全，粗放型排放；
3.農(nóng)村用水量標(biāo)準(zhǔn)較低，污水流量小且變化系數(shù)大(3.5～5.0)；
4.污水成分復(fù)雜，但各種污染物的濃度較低，污水可生化性較強(qiáng)。
3、工藝選擇及運(yùn)用專利
根據(jù)本項(xiàng)生活污水的水質(zhì)特點(diǎn)及我公司在類似污水處理工程中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，保證出水達(dá)到處理要求，采用公司相關(guān)專利技術(shù)（一種高效生物填料，專利號：ZL 2018 2 1639357.4）（一體化污水處理設(shè)備（ZL 2018 2 1639736.3）（一種污水處理用氣提系統(tǒng)ZL 2020 2 0087384.6）運(yùn)用到此次設(shè)備上，最終確定采用一體化高效生物反應(yīng)設(shè)備。一體化高效生物反應(yīng)污水處理設(shè)備工藝為：SHMCCR耦合厭氧池（A）+SHBBR耦合缺氧池（A）+高效生物填料好氧反應(yīng)池（O）+雙級沉淀池+消毒。
4、工藝流程圖
5、各工藝段介紹
SHMCCR耦合厭氧反應(yīng)池（A池）設(shè)置目的：
將污水與厭氧微生物混合，充分利用池內(nèi)細(xì)菌載體，厭氧微生物將污水中難溶解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可溶解性有機(jī)物，將大分子有機(jī)物水解成小分子有機(jī)物，提高污水生化性能。
耦合生物填料是云南普優(yōu)特環(huán)保的專利填料，專利號：ZL 2020 20083549.2,填料采用天然的火山石、珊瑚石等類似材料組合而成，有疏松多空，微生物附著能力強(qiáng)等特點(diǎn)；同時(shí)加入微生物酶以及微生物所需要的的礦物質(zhì)元素。初次調(diào)試加入優(yōu)選菌種，能使得優(yōu)勢菌種倍數(shù)增長；同時(shí)整套設(shè)備會產(chǎn)生污泥濃度梯度，由下到上污泥濃度遞增，大大的增加了微生物的種類和數(shù)量有效的對污水。污水中的有機(jī)污染物能否被有效的去除不僅僅取決于常規(guī)生化工藝中的B/C比，更重要的在于，生化系統(tǒng)內(nèi)是否存在降解該類有機(jī)物的微生物體系。本系統(tǒng)由于在水流方向、填料內(nèi)外均存在不同的溶解氧梯度，因此，微生物種群比常規(guī)生化工藝豐富得多，當(dāng)污水中的有機(jī)物進(jìn)入生化池內(nèi)，不能被一種微生物降解，但有可能被其它的微生物種群降解。這種能降解該污水中有機(jī)物的菌群因獲得可供自身代謝的食物而存活、繁殖，從而成為生化系統(tǒng)內(nèi)的優(yōu)勢菌種，使難降解污水中的有機(jī)污染物得以去除。此外，豐富的微生物種群也能降解異類微生物的代謝物，使系統(tǒng)內(nèi)污泥產(chǎn)量明顯降低。能更有效的對污水進(jìn)行處理，具體如下圖所示：
SHBBR耦合缺氧反應(yīng)池設(shè)置目的：
將污水進(jìn)一步與微生物混合，充分利用池內(nèi)細(xì)菌載體，提高污水生化性能，以利于后道生物拉觸氧化處理池進(jìn)一步氧化分解，同時(shí)通過高效好氧池回流的硝炭氮在硝化菌的作用下，可進(jìn)行部分硝化和反硝化，去除氨氮。該池設(shè)計(jì)為鋼制結(jié)構(gòu)的箱體，集成到一體化污水處理設(shè)備內(nèi)。應(yīng)用到專利技術(shù)為：一種小型污水處理設(shè)備（專利號：ZL201922463361.0）及一種一體化污水處理設(shè)備（專利號：ZL201922463372.9）。
高效生物填料好氧池設(shè)置目的：
通過附著于高效生物填料上的大量不同種屬的微生物群落共同參與下的生化降解和吸附作用，去除污水中的各種有機(jī)物質(zhì)，使污水中的有機(jī)物含量大幅度降低。后段在有機(jī)負(fù)荷較低的情況下，通過硝化菌的作用，在氧量充足的條件下降解污水中的氨氮，同時(shí)也使污水中的COD值降低到更低的水平，使污水得以凈化。該池設(shè)計(jì)為鋼制結(jié)構(gòu)的箱體，集成到一體化污水處理設(shè)備內(nèi)。運(yùn)用的專利有：一種高效生物填料（專利號：ZL201821639357.4）及一種污水處理用氧化池（專利號：ZL201922473246.1）。
傳統(tǒng)污水處理工藝以能消能，消耗大量有機(jī)碳源，剩余污泥產(chǎn)量大，同時(shí)釋放較多CO2到大氣之中 。因此，研發(fā)以節(jié)省能源消耗、并最大程度回收有用能源的可持續(xù)污水處理工藝已勢在必行。 污水處理的主要對象為有機(jī)物（COD）、氨氮和磷酸鹽。傳統(tǒng)上，COD和氨氮的脫除一般由生物氧化和硝化/反硝化完成；磷酸鹽或通過細(xì)菌的生物聚集、或靠化學(xué)沉淀去除。
傳統(tǒng)工藝存在以下弊端：
①COD氧化和硝化耗能巨大，且在COD氧化中，無形中失去貯存在COD內(nèi)的大量化學(xué)能（每kg COD約含1.4×107J代謝熱）；
②反硝化與磷的生物聚集均需消耗COD；剩余污泥量大；
④耗能造成大量二氧化碳釋放，并進(jìn)入大氣。
高效生物填料：是對國內(nèi)理污水處理技術(shù)采用的多種填料中開發(fā)的最新系列產(chǎn)品。在污水的生化處理中具有全立體結(jié)構(gòu)，比表面積大，直接投放，無須固定，易掛膜，不堵塞。
特點(diǎn)：具有生物附著力強(qiáng)、比表面積大、孔隙率高、化學(xué)和生物穩(wěn)定性好、經(jīng)久耐用、不溶出有害物、 不引起二次污染、防紫外線、抗老化、親水性能強(qiáng)等特點(diǎn)，在使用過程中，微生物掛膜快、生物膜易脫落，抗酸堿、耐老化、不受水流影響，使用壽命長，產(chǎn)品耐生物降解，剩余污泥極少，安裝方便。
雙級沉淀池設(shè)置目的：
方案采用雙級沉淀池對水中的污染因子進(jìn)行去除；采用公司專利污泥回流裝置及沉淀系統(tǒng)，能有效果的將污泥回流并保持優(yōu)質(zhì)的沉淀效果。污泥回流裝置采用公司的專利技術(shù)，無需用電，采用多余的風(fēng)量回流污泥。運(yùn)用到專利有：一種污水處理用氣提系統(tǒng)（專利號：ZL202020087384.6），一種黑臭水體處理系統(tǒng)（專利號：ZL201922473311.0）。
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