摘要：本文總結了UNITANK工藝在武漢經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)污水處理廠的工藝設計參數(shù)、基本運行情況，針對運行管理中出現(xiàn)的一些問題進行了優(yōu)化與改進，最后針對UNITANK的設計提出了建議。

關鍵詞：UNITANK;  工藝流程;  運行管理;  工藝矩陣用

武漢經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)污水處理廠采用BOT運作模式，一期設計規(guī)模6×104m3/d，采用UNITANK工藝，2005年9月開始調(diào)試，10月調(diào)試完畢并開始試運行，2006年1月正式投入運行，到目前為止，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)全自動運行，出水水質(zhì)穩(wěn)定，符合設計要求。UNITANK工藝非常成功地運用于中國市政污水處理項目。

1  工藝設計指標

污水處理流程如圖1。

設計進、出水水質(zhì)如表1。

2  工藝特點

UNITANK工藝是20世紀90年代比利時SEGHERS公司開發(fā)的一項專利技術，它克服了傳統(tǒng)SBR法不能連續(xù)進出水且需要價格昂貴的潷水器的缺點，采用固定出水堰排水，實現(xiàn)了連續(xù)進、出水。

UNITANK的通用形式是采用三個相同容積池子組成的標準系統(tǒng)。這三個池子通過共壁上的開孔實現(xiàn)水力連接，三個池子中均裝有曝氣系統(tǒng)，兩個邊池還裝有出水裝置，既可以做反應池又可以做沉淀池。該系統(tǒng)的運行近似于三溝式氧化溝，通過將經(jīng)典SBR的時間推流與連續(xù)系統(tǒng)的空間推流相結合保證了系統(tǒng)的連續(xù)運行，彌補了單個反應器完全混合的不足。UNITANK工藝不需要設置污泥回流系統(tǒng)，采用了矩形池結構，因而反應池可共用隔墻，減少占地，節(jié)省了土建費用。同時UNITANK工藝采用模塊化設計，這樣便于將來進行擴建，也便于根據(jù)進、出水水質(zhì)對工藝運行狀況進行靈活調(diào)整。

經(jīng)過近20年的發(fā)展，UNITANK工藝較最初已有了較大的改進，武漢經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)污水處理廠采用的是第三代UNITANK工藝，將中池容積進行了增大，每組池的平面尺寸為：邊池30m×30m，中池30m×40m，有效水深6m。采用這種結構有利于提高UNITANK系統(tǒng)的有效容積，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟性。

采用空氣堰排水裝置是本項目的另一大特色，空氣堰排水裝置由不銹鋼空氣罩、出水堰板、進氣閥、出氣閥及其他輔助設備組成（見圖2）。

當邊池進入非出水階段時，控制系統(tǒng)會自動打開空氣堰進氣閥、關閉出氣閥，而堰兩邊即池內(nèi)和出水槽由于有水，堰內(nèi)形成一個密閉空間，此時堰內(nèi)氣壓上升，形成氣封，阻止池內(nèi)污泥混合液進入出水槽，污染出水槽。在空氣堰的使用過程中，由于堰內(nèi)空氣會產(chǎn)生正常的泄漏，因此需對其進行間歇補氣。

當邊池進入出水階段時，控制系統(tǒng)會自動打開空氣堰出氣閥、關閉進氣閥，將堰內(nèi)氣壓泄掉，空氣堰開始出水。

3  工藝運行情況

2006年1～10月份的進、出水水質(zhì)指標如表2所示：

從表中我們可以看出，除BOD5外各指標去除率都超過了設計要求,而BOD5去除率沒有達到設計要求主要是因為原水中工業(yè)廢水占到了60% , BOD5的進水指標沒達到設計值，另外盡管COD、BOD5、SS、NH3-N、TP等進水指標都超出了設計最大值，給污水處理增加了難度和處理成本，其中TP需依靠投加鐵鹽化學除磷，但出水各項指標基本達到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中一級B控制標準，表明UNITANK工藝抗沖擊負荷的能力較強。

2006年1～10月份平均處理水量為31100m3/d，平均負荷為0.256kgCOD/kgMLSS•d。日常運行中，污泥沉降比控制在25%左右，泥齡約為10天，對NH3-N的去除率為76%，對TN的去除率為67.08%，生物脫氮狀況良好，同時兼顧了除磷的要求。

4  運行管理優(yōu)化

4. 1  工藝矩陣

工藝矩陣是UNITANK工藝控制的核心所在，工藝矩陣設置的恰當與否在一定程度上決定了出水效果的好壞。

對于UNITANK這樣的交替式運行且無污泥回流的工藝來說，各池污泥濃度不均所帶來的容積利用率下降是一個較大的弊端，我公司在運行中也出現(xiàn)了這樣的問題，邊池污泥濃度與中池污泥濃度之比一般在2以上。對于這樣的問題，運行中通過調(diào)整工藝矩陣、減少中池進水時間來降低污泥濃度不均勻系數(shù)。

UNITANK由于自身的結構特點，決定了系統(tǒng)對TP的去除率不高，武漢經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)污水處理廠原水中TP濃度波動較大，而且最大值在15mg/L以上，因此運行中一方面通過向反應池中投加鐵鹽來進行化學除磷，另一方面，通過調(diào)整工藝矩陣，最大限度地提高系統(tǒng)自身的除磷效果。因原始工藝矩陣各池缺氧攪拌時間不夠充分，因此在保證系統(tǒng)對有機物去除的基礎上適當延長了各池的缺氧時間，并增加了同一周期內(nèi)好氧與缺氧環(huán)境交替的次數(shù)。調(diào)整工藝矩陣后的運行結果表明，系統(tǒng)對TP包括TN的去除效果均有所上升，TP的去除率上升了近一成。

4. 2  空氣堰

早期的UNITANK工藝采用固定堰排水，這樣一部分混合液會翻過出水堰而進入出水渠中，使初期出水必須返回重新處理，不僅污染了出水堰，而且還造成了污泥的流失，武漢經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠采用空氣堰排水就有效解決了這幾個問題。但空氣堰對自控的要求比較高，由于兩個邊池交替作為沉淀池排水，空氣堰必須保證在設定的時間準確動作，這直接關系到系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。在日常運行中，空氣堰需不斷進行進氣/放氣的操作，即使在不出水時段也需不斷補氣以滿足液位控制要求。另外，補氣閥和放氣閥動作頻繁，需要經(jīng)常檢查和維護，放氣閥發(fā)生故障，有可能導致處理后的水無法順利排出。

空氣堰在使用過程中的重點、難點是對堰內(nèi)氣壓的控制，氣壓不足時，污泥混合液將通過空氣堰流出，氣壓過大時，過量的氣體從堰內(nèi)逸出，使得堰體向兩側(cè)擺動，容易導致堰體密封失效，縮短空氣堰的使用壽命。在預沉淀階段時，空氣堰鼓出的氣體還會攪動周圍的水體，影響邊池的沉淀效果。對于這個問題，我們擬采用在堰上設置泄壓閥，當堰內(nèi)壓強過高時自動開啟，以使堰內(nèi)壓強維持在較合適的范圍。

4.3  泥砂問題

在下暴雨時，會有大量的泥砂隨原水進入生物池中，不僅降低了活性污泥中有效成分，影響了出水水質(zhì)，同時也會對微孔曝氣盤造成嚴重磨損。在運行中，采用提前排泥的方式來解決這個問題，在邊池過渡至沉淀階段20min左右即開啟剩余污泥泵，這樣不僅將沉速較快的泥砂排出系統(tǒng)外，同時提高了系統(tǒng)對TP的去除率。圖3為反應池中MLVSS與MLSS的比值變化曲線，5月初的暴雨使該值急劇下降，提前排泥后，此值緩慢上升，基本恢復了以前的水平。

4.4  池面浮渣

這個問題是采用空氣堰排水所帶來的，由于設計時未考慮浮渣的收集、排放裝置，導致浮渣進入系統(tǒng)后無法順利排出而富集于池的表面。針對此問題，運行中加強了預處理階段對浮渣的去除，但無法從根本上解決，仍需人工對池面進行打撈清理。

4.5  剩余污泥濃度較低

由于UNITANK反應池是平底的，剩余污泥泵為單點吸泥，因此抽泥時僅能抽取局部的污泥，長期運行后，會造成排出的剩余污泥濃度較低，既達不到良好的排泥效果，同時大大增加了后續(xù)污泥脫水的負擔。在運行中，我們改變了剩余污泥泵的工作方式，改連續(xù)排泥為間歇排泥。最初的排泥方式為一次性排10min，修改后的工作方式為先排5min，停10min后再排5min。運行結果表明，該方法能有效提高排出的剩余污泥濃度。

5  結論與建議

（1）UNITANK工藝在武漢經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)的運行表明，該工藝選擇恰當，出水水質(zhì)良好，達到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中一級B控制標準。

（2）第三代UNITANK工藝增大了中池容積，提高了系統(tǒng)的容積利用率；采用空氣堰排水，有效解決了固定出水堰帶來的一些問題。

（3）針對運行管理中出現(xiàn)的一些問題，通過結構、管理和工藝矩陣的調(diào)整，解決了問題。

（4）建議UNITANK在以后設計的過程中在邊池設計污泥斗，同時在各邊池設計浮渣收集和排除裝置。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”