摘    要:廣東省某城鎮(zhèn)污水處理廠采用UNITANK新工藝，在項目的運行中，根據(jù)具體情況采取了較為有效的應(yīng)對措施，克服了該工藝應(yīng)用于大型污水處理廠的不足，運行效果良好，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到國家一級B排放標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞:污水處理廠;UNITANK工藝;運行效果

UNITANK工藝運行靈活、處理效果穩(wěn)定、工程投資和運行管理費用較低，與傳統(tǒng)活性污泥法處理工藝相比具在占地面積小、自動化程度高等優(yōu)點。廣東某城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模為10×104m3/d，采用UNITANK工藝，已正常運行多年。

UNITANK工藝流程如下圖所示。

1   工程設(shè)計

1.1   設(shè)計規(guī)模及水質(zhì)

該污水處理廠設(shè)計處理規(guī)模為1×105m3/d；污水綜合變化系數(shù)K取1.30，截流倍數(shù)取1.0，雨季時提升泵房、格柵、沉砂池的總處理能力為2×105m3/d，生化系統(tǒng)、消毒系統(tǒng)、污泥系統(tǒng)處理能力為1×105m3/d。

設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)見表1。

1.2   主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)

（1）提升泵房

提升泵：采用離心式潛水污水泵3臺，2用1備，潛水泵額定流量2800m3/h，揚程13.5m，功率150kW。進(jìn)水粗格柵：共2臺，柵寬1.8m，柵距20mm，過柵流速0.55m/s。

（2）沉砂池

單池直徑為4.9m，水力停留時間0.5min，有效容積20.2m3。

（3）UNITANK生化反應(yīng)池

UNITANK生化反應(yīng)池共設(shè)4組，每組設(shè)計處理規(guī)模2.5×104m3/d，每組由3個正方形的池體組成，每個池的尺寸為27×27（m），池深6.8m，池內(nèi)設(shè)微孔曝氣頭，邊池1164個，中池1052個，曝氣頭間距600～800mm，服務(wù)面積0.7m2/個。每個池內(nèi)設(shè)兩臺攪拌器，單機功率為7.5kW，每組邊池各設(shè)一臺剩余污泥泵，單泵流量Q=60m3/h，揚程H=10m。

某污水處理廠UNITANK生化反應(yīng)池

（4）儲泥池及脫水機房

設(shè)一座儲泥池，尺寸為16×8×4（m），分兩格，池內(nèi)設(shè)有攪拌器，但由于攪拌效果不明顯，故在池內(nèi)增設(shè)曝氣裝置，以減少磷在污泥儲泥池內(nèi)的釋放，降低濃縮液回流給系統(tǒng)帶來的磷的負(fù)荷。

脫水機房平面尺寸為35×14（m），內(nèi)裝一體化污泥帶式脫水機3臺，2用1備。單臺主要性能參數(shù)：處理能力750m3/d，帶寬2m。每套脫水機設(shè)備總功率約30.3kW。

（5）除磷加藥間、加氯間及接觸消毒池

采用氯消毒方式（后已改造為紫外消毒），采用矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，接觸時間為30min，平面尺寸為22.6×8.8（m），有效水深3m。液氯由加氯間投放，加氯間平面尺寸為22.6×8.8（m）。除磷加藥泵共5臺。除磷加藥儲藥罐共2個。

1.3   自控系統(tǒng)

污水處理廠采用集散型計算機控制系統(tǒng)，全廠設(shè)1個計算機控制中心，4個PLC現(xiàn)場工作站，系統(tǒng)由檢測儀表、現(xiàn)場計算機工作站及控制中心三級組成，可自動監(jiān)測跟蹤及控制設(shè)備運行，并在需要和故障時自動進(jìn)行打印備份。

所有工藝流程中的主要電機設(shè)備運行均采用手動和自動兩種控制方式，設(shè)有手動和自動轉(zhuǎn)換開關(guān)。當(dāng)置于手動狀態(tài)時，可在機旁箱上操作，主要在安裝調(diào)試和設(shè)備檢修時使用；當(dāng)置于自動狀態(tài)時，可在中控室進(jìn)行遠(yuǎn)程手動控制，也可根據(jù)工藝要求在PLC上進(jìn)行單元自動控制。正常運行采用自動控制方式，工藝參數(shù)及程序的設(shè)定有保密等級等保護(hù)措施，不可隨意變動，必要時可由自控及工藝專業(yè)工程師進(jìn)行更改。

2   運行情況

（1）UNITANK工藝具有一定的抗水質(zhì)沖擊負(fù)荷能力

由于UNITANK工藝的兩個邊池在作為沉淀池使用時，積累了大量經(jīng)過再生且具有較高活性的污泥，能夠高效地降解污水中的有機物，因而UNITANK工藝具有耐沖擊負(fù)荷的特點。

（2）UNITANK工藝的運行具有時序性

由于UNITANK工藝的運行具有時序性，因此其需氧量在一個運行周期中呈現(xiàn)出一定的規(guī)律。在生產(chǎn)過程中必須對風(fēng)機的進(jìn)出導(dǎo)葉的開啟度進(jìn)行及時調(diào)控，以保證DO濃度維持在一個合理范圍。

（3）需選用剛性材質(zhì)的曝氣裝置

由于工藝的周期運行方式，使曝氣頭的開停較為頻繁，而安裝橡膠材質(zhì)的曝氣頭易老化、破裂，因此建議選用剛性材質(zhì)的曝氣裝置，但該工藝有關(guān)剛性材質(zhì)曝氣裝置的選用還有待于進(jìn)一步的工程實踐驗證。

（4）UNITANK工藝具有較好的脫氮除磷效果

脫氮大部分發(fā)生在中池，小部分發(fā)生在進(jìn)水池。由于反硝化會導(dǎo)致污泥上浮，故一般控制要求脫氮不在作為沉淀池出水的邊池進(jìn)行。通過控制中間池的間歇曝氣/攪拌，利用被污泥吸附未降解的BOD，以及被污泥吸收轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)之后呼吸作用所提供的碳源來實現(xiàn)反硝化。除磷主要控制在邊池進(jìn)行，溶解性BOD在進(jìn)水池中被最大程度地用于除磷，為除磷的碳源需求創(chuàng)造了有利的條件。

該項目運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)一直保持良好。其2009年的運行情況見表2。 

3   存在問題及建議

在運行過程中，發(fā)現(xiàn)就以下問題UNITANK工藝尚需做進(jìn)一步的優(yōu)化，并在將來的設(shè)計和運行中應(yīng)引起足夠的重視。

（1）鼓風(fēng)機的喘震問題

現(xiàn)有的3臺鼓風(fēng)機的進(jìn)出口風(fēng)壓值分別為1.1、1.789bar，壓差值為0.689bar，實際運行中風(fēng)機工作在臨界狀態(tài)，經(jīng)常超過風(fēng)機的額定壓差值，前期經(jīng)常出現(xiàn)喘震現(xiàn)象，目前依靠
調(diào)整時序和酸洗曝氣頭等措施來控制喘震現(xiàn)象，但是限制了工藝時序調(diào)整的靈活性。

建議：鼓風(fēng)機出口風(fēng)壓選型時應(yīng)充分考慮UNITANK工藝空氣需求量變化較大的特點，在滿足并聯(lián)運行的基礎(chǔ)上，適當(dāng)提高出口風(fēng)壓值，避免鼓風(fēng)機出現(xiàn)頻繁喘震的現(xiàn)象。

（2）UNITANK反應(yīng)池的放空檢修問題

在實際運行中，如對某一組UNITANK反應(yīng)池放空檢修，在恢復(fù)生產(chǎn)時必須將其它三組活性污泥放空到提升泵房再重新分配，造成二次提升的泵源浪費。

建議：放空管路之間增加閥門和管道泵，使之具有原放空功能之外，能夠讓各條線的污泥可以互相靈活調(diào)度，方便調(diào)試及檢修等。

（3）UNITANK反應(yīng)池的排泥問題

由于UNITANK工藝沒有專門的沉淀池，兩個邊池通過時序的變化來沉淀出水，邊池池底是平底，沒有設(shè)計集泥坑，當(dāng)剩余污泥泵把吸入口的泥抽空后，遠(yuǎn)處的泥過不來，導(dǎo)致剩余污泥泵運行幾分鐘后只排水、不排泥，大大影響了排泥效果和污泥脫水效果。

建議：調(diào)整常規(guī)的時序運作模式，改變連續(xù)排泥的方式，通過觀測每次排泥濃度隨時間的變化趨勢，確定最大的單次排泥時間，分多次進(jìn)行排泥。由于受UNITANK各運行階段的時間限制，該調(diào)整方法具有一定的局限性，但如果時間分配得合理，還是可以有效提高排泥濃度的。

4   結(jié)論

UNITANK工藝構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)緊湊、占地省、投資省，易于實現(xiàn)自動操控，是一個高效、經(jīng)濟、靈活的污（廢）水處理工藝，在處理城市生活污水方面具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

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作者：莊艷芳1, 賈國寧2，劉嘉宇1(1.廣州市深水大通水務(wù)有限公司；2.中山大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院）

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