摘要：采用水解酸化池+反硝化生物濾池+曝氣生物濾池為主體工藝處理生活污水．該工藝能保證出廠水水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)一級B標準的要求，其主要特點是布置緊湊、占地少、能耗低、自動化程度高，直接運行費用約為0．35元／t。

關(guān)鍵詞：曝氣生物濾池,生活污水,脫氮

曝氣生物濾池是上世紀末首先在歐美地區(qū)發(fā)展起來的污水處理新技術(shù)，它綜合了過濾、吸附和生物氧化等作用機理，可同時起到普通生物曝氣池、二沉池和砂濾池的作用，因此它具備了體積小。占地少，處理效率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定，工藝流程簡化、操作方便，工程投資少等優(yōu)點。

江門市豐樂污水處理廠位于江門市蓬江區(qū)北部 (北新區(qū))，主要處理該區(qū)的生活污水，處理達標后排人天沙河。出水水質(zhì)要求達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)一級B標準。建設(shè)規(guī)模4．0 X 10 m3／d，一次建成，初期污水量為 2．1 X 104 ma／d。該工程采用水解酸化池+反硝化生物濾池+曝氣生物濾池為主題的處理工藝，現(xiàn)將該工程介紹如下：

1 工程概況

1．1 設(shè)計進水和出水水質(zhì)

設(shè)計進水和出水水質(zhì)指標見表1。

1．2 工藝流程

工藝流程見圖1。

污水經(jīng)格柵、沉砂池去除大量的漂浮雜物和懸浮物。沉砂池選用旋流式以減少進水溶解氧．利于水解池的厭氧反應(yīng)。

沉砂池出水匯同反沖洗廢水進入機械攪拌池及水解酸化池，機械攪拌池內(nèi)設(shè)置加藥系統(tǒng)可根據(jù)進、出水水質(zhì)情況投加化學(xué)除磷劑。水解酸化池內(nèi)設(shè)置斜板和泥斗。一方面可取代初沉池?，完成初沉池的功能，另一方面進行水解反應(yīng)。污水在水解作用下，將復(fù)雜、大分子有機物斷鏈，難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的物質(zhì)．改善污水的可生化性，降解部分BOD 與COD，以減輕后續(xù)生物濾池的處理負荷。

水解池出水依次進入反硝化生物濾池、曝氣生物濾池。曝氣生物濾池通過亞硝化細菌和硝化細菌將污水中的NH3-N氧化成NO2-，然后氧化成NO-。曝氣生物濾池出水回流至反硝化生物濾池，反硝化菌利用進水中的有機物作為電子供體，硝態(tài)氮作為電子受體，進行電子轉(zhuǎn)移。最終將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣后從污水中排出，從而達到脫氮的目的，滿足對TN控制的要求。同時在曝氣生物濾池，利用微生物進行BOD 、COD的降解。出水進入接觸池消毒后即可排入納污水體。

污水廠產(chǎn)生的廢渣包括柵渣、沉砂和泥餅。柵渣由粗格柵和細格柵排出，沉砂由沉砂池排出，主要為無機物；泥餅由酸化水解沉淀區(qū)的剩余污泥經(jīng)濃縮、脫水而成。廢渣經(jīng)適當處理后及時外運。

1．3 工程特點

本工程采用水解酸化池+反硝化生物濾池+ 曝氣生物濾池聯(lián)合工藝，具有如下特點：

① 水力停留時間短，工藝布置緊湊，占地少，能耗低。

② 采用斜板水解池兼具初沉池和水解池功效，節(jié)省了基建費用。減少了污泥產(chǎn)率，改善污水的可生化性，減輕了后續(xù)生物濾池的處理負荷。

③ 反硝化生物濾池、曝氣生物濾池中均采用輕質(zhì)陶粒濾料，該濾料掛膜快，比表面積大，除污效率高。同時反硝化生物濾池采用大粒徑粗濾料，既增加濾層納污能力，又可減少濾層阻塞。曝氣生物濾池池中采用小粒徑濾料。保證出水水質(zhì)。

④ 濾池布水系統(tǒng)采用橫向大縫隙長柄濾頭，減少了上流式生物濾池進水阻塞的機率。

⑤ 采用上向流生物濾池工藝，使濾料呈下粗上細的分布，提高了濾料層的有效納污總量。

⑥ 曝氣生物濾池中氣水同時上向流，氣水均勻分布，得到了更好的好氣條件。利于有機物的好氧降解及硝化除氮的進行。

⑦ 采用前置反硝化生物濾池，可以利用污水中的有機物作為碳源。無需另外投加碳源。

2 主要構(gòu)筑物的設(shè)計參數(shù)、設(shè)備技術(shù)性能及監(jiān)控系統(tǒng)

2．1 主要構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)

2．1．1 水解酸化池

酸化水解池設(shè)計水力停留時間2．3 h，水力負荷3．2 m3／(m2·h)，酸化水解池分為4格，每格平面尺寸19-3 m×9．45 m。單池總高度5．8 m，其中清水區(qū)高1．0 m。斜板區(qū)1．O m(斜板板距100 mm)。懸浮泥渣1．8 m，泥斗高1．5 m，每兩格水解池之間設(shè)3．0 m管廊，水解池總尺寸為47．3 m×19.3 m。

2．1．2 反硝化生物濾池

原水首先流入反硝化生物濾池缺氧區(qū)，同時經(jīng)曝氣生物濾池處理出水也回流至反硝化生物濾池入口混合。

設(shè)計參數(shù)：最大時設(shè)計水量Q=1 834 m3／h，日變化系數(shù)K日=1．1，回流水量Q日流=1 667 m3／h，回流比100％ 。

反硝化生物濾池面積432 mz。采用6格，單格有效過濾面積9．0×8．0=72(m2)。

① 濾池高度包括濾料層厚3．5 m，配水室高 1．2 m，清水區(qū)高1．3 m，承托層厚O．3 m，濾板厚 O．10m。超高1．95 m?？偢邽?．35 m。

② 濾池配水系統(tǒng)選用長柄濾頭配水方式，并可兼氣水反沖洗配水布氣用。濾頭布置按36個／m2 設(shè)計。采用污水專用大縫隙長柄濾頭，縫隙寬2．5 m m 。

③ 濾料設(shè)計選用輕質(zhì)陶粒濾料，直徑3～6 mm；承托層厚300mm， 由卵石級配，粒徑8～18 m m 。

④ 濾池反沖洗：采用氣水聯(lián)合反沖方式，水反沖洗強度20 m3／(m ·h)，氣沖強度80 m3／(m2· h)，1次反沖洗歷時40min。

⑤ 單池過濾濾速8 m3／(m ·h)。

2．1．3 曝氣生物濾池

曝氣生物濾池的主要功能是去除進水有機物并進行部分脫氮。曝氣生物濾池按BOD 有機負荷設(shè)計，按水力負荷校核。濾料總體積2 016 m ，取濾料層厚3．5 m，濾料總截面積為576 m2。

① 曝氣生物濾池采用8格，單格有效過濾面積9．0×8．0=72(m )。

② 濾池高度包括濾料層厚3．5 m，配水室高 1．2 m，清水區(qū)高1．3 m，承托層厚O．3 m，濾板厚 O．10m，超高O．4m，總高為6．8 m。

③ 濾池配水系統(tǒng)選用長柄濾頭配水方式，并可兼氣水反沖洗配水布氣用。濾頭布置按36個／m2 設(shè)計，采用污水專用大縫隙長柄濾頭，縫隙寬2．5 m m 。

④ 濾料設(shè)計選用輕質(zhì)陶粒濾料，直徑3～6 mm；承托層厚300mm，由卵石級配，粒徑8～18 m m 。

⑤ 濾池反沖洗：采用氣水聯(lián)合反沖洗方式，水反沖洗強度20 mV(m ·h)，氣沖強度80 mV(m · h)，一次反沖洗歷時40 min。

⑥ 單池過濾濾速，6 mV(m ·h)。

⑦ 濾池曝氣布氣系統(tǒng)采用單孔膜片曝氣器的布氣方式，曝氣器供氣量為0．25 mV(個·h)。

2．2 主要設(shè)備技術(shù)性能

本工程涉及的主要設(shè)備及其主要參數(shù)見表2。

2．3 監(jiān)控系統(tǒng)

2．3．1 運行監(jiān)控系統(tǒng)

整個運行監(jiān)控系統(tǒng)主要由預(yù)處理PLC站、水解池PLC站、濾池PLC站組成。預(yù)處理站及水解池站采用西門子S7—300PLC， 濾池站采用S7— 400PLC， 中控室設(shè)置2臺上位監(jiān)控機(互為熱備份)，利用WinCC組態(tài)。預(yù)處理PLC站負責控制泵房、粗、中、細格柵的控制；水解池PLC站負責水解池及配電系統(tǒng)監(jiān)控，并用ProfibusDP協(xié)議與脫水系PLC站(脫水系統(tǒng)配套提供)連接。

2．3．2 曝氣生物濾池的曝氣控制

每個曝氣生物濾池由1臺變頻的羅茨鼓風機進行曝氣，變頻器可由PLC遠程控制，根據(jù)池面上的溶解氧儀測定值實現(xiàn)溶解氧閉路循環(huán)自動控制。

3 處理效果與結(jié)論

3．1 水質(zhì)處理效果

該工程已于2004年l1月份進水調(diào)試，到目前為止，該系統(tǒng)的出水水質(zhì)較好，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，系統(tǒng)主要單元處理效果如表3所示。

3．2 主要經(jīng)濟技術(shù)指標

① 噸水電耗為0．35 kW·h，按0．8元／(kW·h) 計，則電費為0．28元／t；

② 藥劑費：PAM用量為14．6 t／a，按1．7萬元／t計，PAC用量為28．2 t／a，按25 00元／t計，總藥劑費用為0．04元／t；

③ 人工費：定員按28人考慮，人平均工資 1．5萬元／a，則人工費為0．03元／t；則該污水處理廠的直接運行成本為0.35元／t。

4 結(jié)論

① 水解酸化池+反硝化生物濾池+曝氣生物濾池聯(lián)合工藝處理生活污水，有很好的出水效果，能保證處理后水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)一級B標準的要求。

② 采用反硝化生物濾池+曝氣生物濾池組合工藝，對NH-N和TN有很好的去除效果，能滿足出水對TN的要求。

③ 在本工程中，生物濾池對BOD、COD等的去除主要集中在曝氣生物濾池內(nèi)。

④ 由各階段產(chǎn)生的污泥含水率較高，但脫水性能較好，通過加藥處理后，含水率能降到68％左右。

⑤ 曝氣生物濾池對進水的SS要求較高，如果進水SS的濃度太大，會產(chǎn)生較大的水頭的損失，將導(dǎo)致頻繁的反沖洗，增加動力消耗。

⑥ 該工藝的自動化程度較高，對管理人員的技術(shù)水平要求較高。

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