唐桂荣
（湖南蓝绿工程科技有限公司，湖南长沙 410000）
摘要 结合本公司的工程实例，总结一体化设备在医院、食品、制药、生活污水等行业的应用，分析一体化设备对污水处理普遍适应性的条件及优势，提出“技术装备化、工程设备化、设备系统化”的创新发展思路。
关键词 一体化设备 污水处理 技术装备化、工程设备化、设备系统化
Application of Integrated Equipment in Sewage Treatment
TANG Guirong
(Hunan Blue and Green Energy Saving and Environmental Protection Technology Co., Ltd., Changsha 41000, Hunan)
Abstract：Based on the engineering examples of our company, this paper summarizes the application of integrated equipment in hospital, food, pharmacy, domestic sewage and other industries, analyzes the conditions and advantages of the universal adaptability of integrated equipment to sewage treatment, and puts forward the innovative development ideas of "technical equipment, engineering equipment and equipment systematization".
Keywords：Integrated Equipment Sewage Treatment Technology Equipment, Engineering Equipment and Equipment Systematization
1.研究背景
近年，我国经济进入增速趋缓、结构调整和高质量发展的转型时期，以往粗放式经济增长方式带来了的环境污染问题日益突出，环境保护已成为影响人体健康、经济社会发展的制约因素。国家对环境保护的重视力度空前，2015年1月开始施行史上最严的《中华人民共和国环境保护法》，以改善环境质量为核心的管理思路调整，中央及省级环保督察制度等多项加强环境保护措施的落实，不断完善和提高污染物排放标准，加大污染治理力度和环保投入。由此催生了环保产业进入一个高速发展时期，迫切需要技术可行、经济合理、运维方便的污染防治技术与装备。
2015年5月，国务院印发《中国制造2025》，部署全面推进实施制造强国战略的第一个十年行动纲领。2017年10月，工信部发布《关于加快推进环保装备制造业发展的指导意见》（工信部节〔2017〕250号），提出水污染防治装备重点推广低成本高标准、低能耗高效率污水处理装备。《产业结构调整指导目录（2019年本）》将“污水防治技术设备”列为鼓励类。2020年3月，中办、国办印发了《关于构建现代环境治理体系的指导意见》：加强关键环保技术产品自主创新，推动环保首台（套）重大技术装备示范应用，加快提高环保产业技术装备水平。
污水处理一体化设备是以工业废水、生活污水及其他受污染水体等为处理对象，以各种水处理工艺为基础，将经分析比较、优化配置的一种或多种处理工艺整合到成套设备中，以代替钢砼、砖混等结构形式的水处理构筑物。由于一体化设备具有集约化程度高、安装快捷等优势，故在污水处理中的应用越来越广泛。如2020年2月湖北省武汉市为应对“新型冠状病毒肺炎”应急建设的 “火神山”、“雷神山”医院污水处理也是采用的一体化设备，日处理规模为1000m3/d，处理工艺包括“预消毒、化粪池、调节池、MBBR生化池、沉淀池、二次消毒”，创下了10天内完工的记录。
2.污水处理一体化设备典型案例
2.1医院污水处理工程
（1）项目概况
某医院床位数200张，不设传染病科。产生的废水主要为病区医疗废水和非病区职工生活污水，其中病区医疗污水包括诊室、治疗室、检验室、住院病房等排出的生活废水和医疗废水，属非传染病医院污水；非病区医院职工生活污水主要为食堂废水。设计处理能力120 m3/d，项目于2019年11月验收合格。
（2）处理工艺与主要设施
①设计进、出水水质
出水达到《医疗机构水污染物排放要求》（GB18466—2005）的预处理排放标准，排入市政污水管网。
表2-1 设计进水、出水水质表
②污水处理工艺流程
图2-1 污水处理工流程图
医院综合污水自流进入多功能调节池，池内设置提篮格栅去除垃圾等粗大物质，以保护后续处理设施，同步进行水质水量调节、水解酸化，去除部分有机物，再用泵均匀提升进入一体化设备；一体化设备内部分隔为A/O接触生化区、混凝沉淀区及接触消毒区，在高效微生物的作用下，同步去除有机物、脱氮、除磷，在沉淀区完成泥水分离，上清液经消毒处理后达标排放，污泥大部分回流补充菌种，剩余污泥则重力排至调节池的污泥消化专用区域。视出水水质情况，可在沉淀前投加药剂强化絮凝效果。
③污水处理主要设施
表2-2 污水处理主要设施表
（3）主要技术亮点
a占地面积省、视觉效果好。通过处理工艺集成、单元组合，整个污水处理站由多功能调节池、一体化设备和设备间组成，且设备间位于地下调节池顶部。因此，在平面上仅看到一体化设备和设备间。
b充分考虑医院污水的特点和排放要求，充分有效利用经济的生物处理原理，药剂投加、设备开启等运行方式可进行灵活组合，能确保污水处理系统的长期达标、稳定运行。采样监测数据见表2-3，表明一体化设备处理效率较高，出水水质优于设计排放标准。
表2-3 污水处理设施运行监测数据
c利用高效菌种的厌氧、好氧消化功能，污水处理系统不需配套污泥脱水设备，且大大减少了污泥产生量，系统外排的只有少量的无机质污泥，不外排有机污泥。最大限度节省工程投资和运行费用。
d采用活性氧消毒，管理方便（不涉及到易制毒化学品），操作简单，易于维护，安全（无腐蚀、爆炸、泄露风险；无致癌物产生），高效（氧化能力强，杀菌效率高）。
e污水处理设施均采用加盖密封，防止臭气污染，可节省废气处理设备，无二次污染。
f 设备间集成了鼓风机、药剂投加装置、消毒设备、PLC控制柜等，设有通排风设施，所有设备通过时间、联锁实现自动运行，也可在移动设备终端实现巡检和开关。
2.2食品污水处理工程
（1）项目概况
某食品企业生产蛋糕、面包、西点、月饼以及糖果。生产过程中主要产生设备容器清洗废水、洗蛋废水、地面拖洗废水等。污染因子主要为CODcr、SS、NH3-N、油脂等。污水处理工程设计处理能力50 m3/d。
（2）处理工艺与主要设施
①设计进水、出水水质
排放标准执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级标准，排入市政污水管网。
表2-4 设计进水水质和排放标准
图2-3 污水处理工流程图
a调节池：其作用是对来自厂区的各类污水进行水质和水量调节，以及隔除污水面层的浮油；池内兼具预沉功能；调节池出水提升入水解酸化池。
b水解酸化池：污水中的污染物质在水解酸化菌的降解下，分解为小分子物质，提高了污水的可生化性，同时去除部分污染物质。水解酸化池出水进入接触氧化池。
c接触氧化池：属好氧处理工艺。污水中的污染物质在好氧菌的作用下，利用鼓风机供氧，将污水中的污染物质彻底降解为水和二氧化碳，从而使污水得净化。接触氧化池出水进入二沉池。
d二沉池：对接触氧化池出水进行泥水分离，上清液达标排放；沉淀污泥根据工艺运行需要，部分回流至水解酸化池和接触氧化池、调节池，剩余部分进入污泥消化池。
e污泥消化池：对剩余污泥进行好氧消化减量化，底部无机质定期委托环卫部门清运。
③污水处理主要设施
表2-5 污水处理主要设施表
（3）主要技术亮点
a占地面积省、视觉效果好。将设备房与一体化设备集成到一起，节省和便于管道布置、设备标准化。
b充分有效利用经济的生物处理原理，系统不需投加药剂，出水能稳定达标排放。
c利用高效菌种的厌氧、好氧消化功能，污水处理系统不需配套污泥脱水设备，且大大减少了污泥产生量，系统只需按类似化粪池定期清掏管理，最大限度节省工程投资和运行费用。
d污水处理设施均采用加盖密封，防止臭气污染，响应项目环境影响评价要求，废气有组织收集后抽排。
e污水处理系统只作一次提升设计，调节池高达3米的超高部分可采用类似检查井的形式进行收口，以节省土建工程量。
3. 一体化设备的优势与应用思考
3.1一体化设备的优势
（1）较土建结构更易于实现技术集成，有利于知识产权的保护，设备处理效率高，能有效保障处理设施长期稳定达标运行。
（2）占地面积省。设备可采用撬装式装于地面上，也可埋于地下；地上式，可附带设备间，布置紧凑、节省管道；地下式，上部可覆土绿化，地面构筑物少，视觉效果好。
（3）现场施工时间短，施工便捷，尤其适合应急工程等工期要求较高的项目；设备制作在专业厂房内完成，更有利于质量控制。
（4）采用人工智能自动化控制系统，并配APP管理检查，易于完成自动控制，管理、操作简单。
（5）设备可采用密闭式结构，内部可设吸声材料，使设备运行时的噪声低于50分贝，有效防止废气、噪声二次污染，减轻对周围环境的影响。
（6）对于住宅区、风景区、工厂等管网不发达的地方，采用一体化设备可灵活布置、节省管网投资；且可实现中水回用，节约用水。
（7）对于使用时间较短的临时工程，采用一体化设备便于拆除、重复使用。
3.2一体化设备的应用思考
环保设备制造业在环境治理方向上寻求突破，其根本原因来自环保市场市场需求正从解决稀缺问题向提供系统化成效转变。当前公众更加关注环境品质、治理效果，需求面的变化将对环保设备制造业带来深远影响，也为新技术发展和我国环保设备制造企业创新能力的提升带来了机遇。环保设备制造业能帮助环保企业更好地应对市场变化，满足新常态下的精细化环境管理要求，提升环境治理效益。其关键的基础技术就是核心零部件设计和制造，未来技术创新也必将引领产业转型升级。
“一体化污水处理设备”其本质上仍是各污水处理工艺的组合，只是结构形式不同而已，理论上可应用于不同行业的水处理。其一般采用钢结构、不锈钢或玻璃钢结构居多，在做好防腐的前提下其使用寿命可达20年以上，但还是不及钢砼结构形式的使用寿命长。另外由于设备的局限性，一般用在处理水量≤1000m3/d的项目中，对于高水量虽可以多台组合使用，但其经济性未必有优势。
根据不同行业的水处理工程经验、差异化的治理技术，通过一体化设备的形式将技术装备化。对于环保工程，通过技术、经济对比，具备优势的可采用一体化设备，充分发挥其优势、扬长避短。通过对一体化设备的工程应用进行总结、完善实现设备的升级换代；特别注重设备的现场适应性，每个项目都进行设备的针对性系统设计，尽可能做到相对的“标准化”。即“技术装备化、工程设备化、设备系统化”。为企业做好全过程工程咨询、环保管家服务提供精准治污技术支撑和装备保障，在细分领域赢得市场。
4.结论
（1）污水处理一体化设备本质上是各污水处理工艺的组合，可应用于医院、食品、制药、生活污水等行业，具备普遍的行业适应性。尤其适合处理水量≤1000m3/d的项目，对于高水量项目通过经济对比分析可择优选用。
（2）污水处理一体化设备具有处理效率高、占地面积省、现场施工时间短、智能自动化程度高、无二次污染、布置灵活及可重复使用等优势。
（3）对于全过程环保咨询的综合环境服务商，可结合市场需求、国家环保设备制造业的政策驱动，实现技术装备化、工程设备化、设备系统化。
（4）未来一体化设备的研究方向应是提高项目针对性、处理效率、使用寿命。
参考文献
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2.《水污染治理工程技术导则》(HJ 2015-2012)
3.《医院污水处理技术指南》（环发〔2003〕197号）
4.《医院污水处理工程技术规范》(HJ2029-2013)
5.《关于做好新型冠状病毒感染的肺炎疫情医疗污水和城镇污水监管工作的通知》，环办水体函〔2020〕52号
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11.《污水混凝与絮凝处理工程技术规范》（HJ 2006-2010）
12.《医疗机构污染物排放标准》(GB18466－2005)
13.《污水综合排放标准》(GB8978-1996)
14.《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962-2015）
15.《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）
16.《湖南省生活污水一体化设备技术指南（试行）》（湘建村函[2020]99号）