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摘 要：在现今的污水处理的装置中，一体化污水处理装置具有占地小、投资少、工艺简便、管理方便等优势。本文就新型的SLA（固液气）紊流污水处理装置展开介绍。通过国内外研究现状介绍、技术领域分析、创新优势讲解，进一步明确该污水处理装置的综合优势。对我国如今处理污水的新技术和新工艺，有非常重要的意义。
关键词：紊流;污水处理;上水石
在我国，随着工业的不断发展，一方面废水排放量日益增加，水污染问题日趋严重，另外，随着生活水平的提高，农村生活污水的排放也越来越多;另一方面我国城市污水的处理主要采用传统的二级活性污泥处理工艺，这种工艺投资大，能耗高，对运行和管理要求比较严格。
现今，在国内外利用生物技术、催化技术、膜技术等新技术治理污水取得突破，开发了一批污水处理新装置、新产品。SLA（固液气）紊流污水处理装置是推广城市生活污水及粪便污水无害化处理的新工艺，该项技术较好地解决了生活污水及粪便污水合并处理的难题。SLA（固液气）紊流污水处理装置主要是针对生活污水的研究，特别适合小区、酒店、中小型办公场所生活污水及粪便水通过物理、生物和化学的方法进行处理，使其达到中水回用标准。
一、项目概况
（1）项目原理
SLA（固液气）污水处理装置主要是利用气、液、固三种相态一体混合的处理工艺技术，污水从吸水石填料中穿梭进出，污水以紊流状态下呈现不均匀流动，借助充气、曝气设备，强制往装置中充氧，使污水在厌氧、缺氧、好氧的多变环境下，水从球形吸水石填料中流动并净化，达到回用水质标准要求。该装置与常规污水处理装置相比，由于不产生污泥，关键流程简化，减少后续处理工艺，占地面积小，能耗低，节约运行费用。
（2）项目流程
本项目装置在开始运行时，污水首先被格栅过滤除去较大的固体颗粒物，然后流入到调节池，在调节池中经过缓冲，被潜水泵送到厌氧池内，进行厌氧菌降解，污水在厌氧池中经过蓄积聚满以后会自然流入到生物池中。而在生物池与膜池之间的底部连接有相通的管道，这样在生物池与膜池间就可以形成连续的污水循环。另外两池之中都设有曝气装置，可以通入足够的氧气，污水可以在生物池的内部经过充分的好氧菌发酵降解，然后就会通入到膜池，被膜池中的膜组件过滤。这样污水经过处理以后，污水被抽吸泵抽入到清水池，中间会经过消毒设备进行消毒处理，最后处理成清水存储到清水池中，这样就完成污水的处理过程。
（3）本项目的优势及创新之处
SLA（固液气）紊流污水处理装置利用气、液、固三相一体混合的处理工艺，污水从球形填料中穿梭进出，污水以层流相均匀流动，借助曝气设备，强制充氧，使之在厌氧、缺氧、好氧的多变环境下，水从球形填料潺潺流动并净化，达到回用水质标准要求。该技术与常规处理技术相比，由于不产生污泥，关键流程简化，减少后续处理工艺，占地面积小，能耗低，節约运行费用。
该技术方案的创新点在以下几点：
（1） 工艺新。该项技术融合曝气生物滤池、生物流化床的优点大胆改进与创新，采用处理一体化工艺，在一个构筑物中进行厌氧、兼氧、好氧处理，工艺流程简单，不仅可以去除BOD、COD、SS等污染物，而且可以脱氮除磷，同时减少了常规污水处理的繁琐的后续脱氮除磷工艺以及构筑物如二沉池、污泥浓缩池等，解决了占地面积大，投资费用高等问题。
（2）作用机理新。污水在经过初沉池后，去除了部分的悬浮有机物，进入载体100%全填充的生化池，微生物在其表面大量繁殖，形成一层充满微生物的粘膜，即生物膜，由于载体与水平面所成的夹角小，再分配水流能力强，微生物和有机物之间接触更充分，在载体表面进行好氧处理，在载体内部进行兼氧和厌氧处理，这些微生物在共生的环境下中互为调节、相互补充，有利于成分复杂的有机污水的处理。
（3）载体材料新。该项技术的核心部分是生化反应池中的载体，该项技术采用的载体材料是一种水生物化石，即上水石，属国内首创。
（4）处理效果好。该项技术的工艺简单，在一个生化池中就可有效地去除BOD、COD、SS、氨氮等，其出水水质就可达到回用标准，出水水质好。
（5）无污泥产生。污水在流动时，受到上水石的扰动，形成一段紊流区域，在这片区域中，流速慢的地方污水的漂浮物会产生化学反应，其中的有机物会被生物膜中的微生物吸附、降解，经过无数次有氧厌氧作用最终被分解成H2O、CO2、NH3等。在此过程中，微生物会大量繁殖，从而使得生物膜增厚，就会造成有机物在生物膜中的传递路径变长，达到一定的厚度以后，有机物在接触到内部的微生物之前就被分解，这样就会使内部的微生物摄取不到足够的有机物从而因代谢而失去黏着性，然后就会从上水石表面分离下来，再生成新的微生物膜，使得污水中的固体和胶体与水分离，水在池中停留数小时，而杂质停留数天或数周，全部被微生物给发酵分解，变成H2O、CO2、N2，然后只要在沉池中把难以溶解的无机质沉淀除去以后，就不会有污泥的产生，从而达到水质处理效果，减少后续构筑物的建设【5】。
（6）流体动态新。该项技术采用池底鼓风曝气，池底进水的方式，污水在进入池子后随着气流虽以纵向潺潺流动为主，但打破了以往纵向流动或横向流动的方式。由于载体属多孔材料，气、液两种流体通过其孔隙窜梭流动，使得质交换效果更好，生化反应速率更快。
（7）池型设置新。生化池厌氧、缺氧、好氧一体化设计，避开以往单独或两两结合的模式，尽可能的增加池长，增强其水力停留时间，使有机物等污染物与微生物得到充分的反应。
二、技术核心——上水石
SLA（固液气）紊流污水处理装置的核心部分是生化反应池中的填料，该项目研究的填料是一种水生物化石，即上水石。其最大的特点是孔隙率高、比表面积大、充氧条件好、容积负荷高，微生物生长快，易挂膜，脱膜快，吸水性强，出水水质好，寿命长，利用其特性及优点，使污水在反应池中潺潺流动，提高处理效果，尤其对洗涤污水中含油和沐浴等污水中含磷、氮等成分的废水有较高的去除率，该技术与常规处理技术相比，由于不产生污泥，关键流程简化，减少后续处理工艺，占地面积小，能耗低，节约运行费用。
在挑选生化反应池中的填料时，对众多填料进行研究以后发现，首先上水石作为填料是国内首创，区别于任何软性生物填料，无补充更换要求，使用寿命更长，可达30年以上，在生化池中100%全填充的形式，给微生物的附着提供充足的空间，为增强生化作用提供前提条件，抵抗冲击的性能更强。
然后上水石填料的颗粒直径在10到30mm之间，可利用直径在100mm左右的网状空心球包装，填料物与水平面之间的夹角要足够小，然后使得分配的水流能力越强，微生物与有机物接触的越充分，去除的效果就越好【2】。
最后污水在上水石中流动时，有着球体外流速快，球体内流速慢的特点，基于此特点，对减少污泥的产生起到至关重要的作用。
三、结语
SLA（固液气）紊流污水处理装置打破传统的生化处理技术，采用新型材料及技术，使污水在一体化的反应构筑物中重复多次的发生厌氧、缺氧、好氧反应，不产生污泥，这样将污泥收集、处理、二次污染全部取消，不但简化了处理流程，而且有明显的经济效益、社会效益和环境效益。
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参考文献：
[1]武林香.一体化污水处理设备的应用研究[J].山西化工，2019，39（4）：147-148.
[2]方芳.催化填料研制及其变速生物滤池处理城市污水性能研究[D].重庆：重庆大学，2002.
[3]孙华，高延耀，洪英.移动床生物反应器处理染料化工废水工艺研究[J].环境工程，2002，20（1）：20-21.
[4]刘玉春，杨小蛟，徐振辞等.庭院和排水沟结合型植物碎石床人工湿地处理农村生活污水[C]
[5]陈开碇，张永新，岳婷婷，侯中兰. 一种污水生化处理用载体[P]. CN101712509A，2010-05-26.
作者简介：秦浩展（1997.10.21），男，汉，河南郑州，学生，学历：本科。
项目来源：郑州科技学院大学生创新训练计划项目（DCZ201907）;河南省高等学校大学生创新训练计划项目（S201912746004）
关键词：紊流;污水处理;上水石
在我国，随着工业的不断发展，一方面废水排放量日益增加，水污染问题日趋严重，另外，随着生活水平的提高，农村生活污水的排放也越来越多;另一方面我国城市污水的处理主要采用传统的二级活性污泥处理工艺，这种工艺投资大，能耗高，对运行和管理要求比较严格。
现今，在国内外利用生物技术、催化技术、膜技术等新技术治理污水取得突破，开发了一批污水处理新装置、新产品。SLA（固液气）紊流污水处理装置是推广城市生活污水及粪便污水无害化处理的新工艺，该项技术较好地解决了生活污水及粪便污水合并处理的难题。SLA（固液气）紊流污水处理装置主要是针对生活污水的研究，特别适合小区、酒店、中小型办公场所生活污水及粪便水通过物理、生物和化学的方法进行处理，使其达到中水回用标准。
一、项目概况
（1）项目原理
SLA（固液气）污水处理装置主要是利用气、液、固三种相态一体混合的处理工艺技术，污水从吸水石填料中穿梭进出，污水以紊流状态下呈现不均匀流动，借助充气、曝气设备，强制往装置中充氧，使污水在厌氧、缺氧、好氧的多变环境下，水从球形吸水石填料中流动并净化，达到回用水质标准要求。该装置与常规污水处理装置相比，由于不产生污泥，关键流程简化，减少后续处理工艺，占地面积小，能耗低，节约运行费用。
（2）项目流程
本项目装置在开始运行时，污水首先被格栅过滤除去较大的固体颗粒物，然后流入到调节池，在调节池中经过缓冲，被潜水泵送到厌氧池内，进行厌氧菌降解，污水在厌氧池中经过蓄积聚满以后会自然流入到生物池中。而在生物池与膜池之间的底部连接有相通的管道，这样在生物池与膜池间就可以形成连续的污水循环。另外两池之中都设有曝气装置，可以通入足够的氧气，污水可以在生物池的内部经过充分的好氧菌发酵降解，然后就会通入到膜池，被膜池中的膜组件过滤。这样污水经过处理以后，污水被抽吸泵抽入到清水池，中间会经过消毒设备进行消毒处理，最后处理成清水存储到清水池中，这样就完成污水的处理过程。
（3）本项目的优势及创新之处
SLA（固液气）紊流污水处理装置利用气、液、固三相一体混合的处理工艺，污水从球形填料中穿梭进出，污水以层流相均匀流动，借助曝气设备，强制充氧，使之在厌氧、缺氧、好氧的多变环境下，水从球形填料潺潺流动并净化，达到回用水质标准要求。该技术与常规处理技术相比，由于不产生污泥，关键流程简化，减少后续处理工艺，占地面积小，能耗低，節约运行费用。
该技术方案的创新点在以下几点：
（1） 工艺新。该项技术融合曝气生物滤池、生物流化床的优点大胆改进与创新，采用处理一体化工艺，在一个构筑物中进行厌氧、兼氧、好氧处理，工艺流程简单，不仅可以去除BOD、COD、SS等污染物，而且可以脱氮除磷，同时减少了常规污水处理的繁琐的后续脱氮除磷工艺以及构筑物如二沉池、污泥浓缩池等，解决了占地面积大，投资费用高等问题。
（2）作用机理新。污水在经过初沉池后，去除了部分的悬浮有机物，进入载体100%全填充的生化池，微生物在其表面大量繁殖，形成一层充满微生物的粘膜，即生物膜，由于载体与水平面所成的夹角小，再分配水流能力强，微生物和有机物之间接触更充分，在载体表面进行好氧处理，在载体内部进行兼氧和厌氧处理，这些微生物在共生的环境下中互为调节、相互补充，有利于成分复杂的有机污水的处理。
（3）载体材料新。该项技术的核心部分是生化反应池中的载体，该项技术采用的载体材料是一种水生物化石，即上水石，属国内首创。
（4）处理效果好。该项技术的工艺简单，在一个生化池中就可有效地去除BOD、COD、SS、氨氮等，其出水水质就可达到回用标准，出水水质好。
（5）无污泥产生。污水在流动时，受到上水石的扰动，形成一段紊流区域，在这片区域中，流速慢的地方污水的漂浮物会产生化学反应，其中的有机物会被生物膜中的微生物吸附、降解，经过无数次有氧厌氧作用最终被分解成H2O、CO2、NH3等。在此过程中，微生物会大量繁殖，从而使得生物膜增厚，就会造成有机物在生物膜中的传递路径变长，达到一定的厚度以后，有机物在接触到内部的微生物之前就被分解，这样就会使内部的微生物摄取不到足够的有机物从而因代谢而失去黏着性，然后就会从上水石表面分离下来，再生成新的微生物膜，使得污水中的固体和胶体与水分离，水在池中停留数小时，而杂质停留数天或数周，全部被微生物给发酵分解，变成H2O、CO2、N2，然后只要在沉池中把难以溶解的无机质沉淀除去以后，就不会有污泥的产生，从而达到水质处理效果，减少后续构筑物的建设【5】。
（6）流体动态新。该项技术采用池底鼓风曝气，池底进水的方式，污水在进入池子后随着气流虽以纵向潺潺流动为主，但打破了以往纵向流动或横向流动的方式。由于载体属多孔材料，气、液两种流体通过其孔隙窜梭流动，使得质交换效果更好，生化反应速率更快。
（7）池型设置新。生化池厌氧、缺氧、好氧一体化设计，避开以往单独或两两结合的模式，尽可能的增加池长，增强其水力停留时间，使有机物等污染物与微生物得到充分的反应。
二、技术核心——上水石
SLA（固液气）紊流污水处理装置的核心部分是生化反应池中的填料，该项目研究的填料是一种水生物化石，即上水石。其最大的特点是孔隙率高、比表面积大、充氧条件好、容积负荷高，微生物生长快，易挂膜，脱膜快，吸水性强，出水水质好，寿命长，利用其特性及优点，使污水在反应池中潺潺流动，提高处理效果，尤其对洗涤污水中含油和沐浴等污水中含磷、氮等成分的废水有较高的去除率，该技术与常规处理技术相比，由于不产生污泥，关键流程简化，减少后续处理工艺，占地面积小，能耗低，节约运行费用。
在挑选生化反应池中的填料时，对众多填料进行研究以后发现，首先上水石作为填料是国内首创，区别于任何软性生物填料，无补充更换要求，使用寿命更长，可达30年以上，在生化池中100%全填充的形式，给微生物的附着提供充足的空间，为增强生化作用提供前提条件，抵抗冲击的性能更强。
然后上水石填料的颗粒直径在10到30mm之间，可利用直径在100mm左右的网状空心球包装，填料物与水平面之间的夹角要足够小，然后使得分配的水流能力越强，微生物与有机物接触的越充分，去除的效果就越好【2】。
最后污水在上水石中流动时，有着球体外流速快，球体内流速慢的特点，基于此特点，对减少污泥的产生起到至关重要的作用。
三、结语
SLA（固液气）紊流污水处理装置打破传统的生化处理技术，采用新型材料及技术，使污水在一体化的反应构筑物中重复多次的发生厌氧、缺氧、好氧反应，不产生污泥，这样将污泥收集、处理、二次污染全部取消，不但简化了处理流程，而且有明显的经济效益、社会效益和环境效益。
http：//new.wanfangdata.com.cn/details/javascript：void（0）
参考文献：
[1]武林香.一体化污水处理设备的应用研究[J].山西化工，2019，39（4）：147-148.
[2]方芳.催化填料研制及其变速生物滤池处理城市污水性能研究[D].重庆：重庆大学，2002.
[3]孙华，高延耀，洪英.移动床生物反应器处理染料化工废水工艺研究[J].环境工程，2002，20（1）：20-21.
[4]刘玉春，杨小蛟，徐振辞等.庭院和排水沟结合型植物碎石床人工湿地处理农村生活污水[C]
[5]陈开碇，张永新，岳婷婷，侯中兰. 一种污水生化处理用载体[P]. CN101712509A，2010-05-26.
作者简介：秦浩展（1997.10.21），男，汉，河南郑州，学生，学历：本科。
项目来源：郑州科技学院大学生创新训练计划项目（DCZ201907）;河南省高等学校大学生创新训练计划项目（S201912746004）