摘要：曝氣生物濾池(biological aerated filter)與普通活性污泥法相比，具有有機負荷高、占地面積小、投資少、濾池截污能力強、氧傳輸效率高、出水水質(zhì)好等優(yōu)點，但同時也存在進水預(yù)處理要求高、反沖洗水量和水頭損失大，運營成本偏高等不足。城市污水處理廠通過幾年來不斷摸索、總結(jié)和創(chuàng)新，在科學(xué)管理的基礎(chǔ)上對部分設(shè)施設(shè)備進行了改造和升級，有效地降低了運營成本，取得了較好的環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益。

關(guān)鍵詞：曝氣生物濾池(BAF)處理工藝 運行 管理

BAF污水處理工藝是90年代初最先在歐美發(fā)展起來的一種新型污水生物處理技術(shù)。是在普通生物濾池、高負荷生物濾池、生物濾塔、生物接觸氧化法等生物膜法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，具有去除SS、COD、BOD、硝化、脫氮、除磷、去除AOX(有害物質(zhì))的作用，其特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù)沉淀池(二沉池);其容積負荷、水力負荷大，水力停留時間短，出水水質(zhì)好等特點?？蓮V泛用于水體富營養(yǎng)化、生物污水、市政污水、生活雜排水、食品加工、釀造、化工、制藥、印染等可生活的污水和廢水處理。

1 概述

城市污水處理廠于2002年12月開工建設(shè)，2004年12月竣工，2005年5月投入試運行，設(shè)計規(guī)模為4萬噸/日，采用BAF曝氣生物濾池處理工藝，主要處理眉山市城區(qū)生活污水。目前老城區(qū)為雨污合流制，污水量占整個城區(qū)的60%，新城區(qū)為雨污分流制，污水量占整個城區(qū)的40%。

我廠自建成投運以來，通過不斷地優(yōu)化工藝流程，完善自身管理機制，大膽探索勇于創(chuàng)新，在節(jié)能降耗和控制與降低運營成本方面收到了較為理想的效果。截止目前，我廠已累計處理污水4930萬噸?，F(xiàn)日處理污水量已達4萬噸，呈滿負荷狀態(tài)。出水水質(zhì)經(jīng)市環(huán)保部門檢測合格率為100%，達到一級B標排放標準，部份指標優(yōu)于國家一級A標。

2 工藝流程及技術(shù)指標

2.1

工藝流程圖(見附件)

2.2

(表一) 設(shè)計進、出水水質(zhì)指標

項目CODBOD5氨氮SS總磷

設(shè)計進水水質(zhì)260160201801

出水水質(zhì)≤60≤20≤5≤20≤0.5

2.3

(表二) 實際進、出水水質(zhì)指標(2010年1-7月均值)

項目CODBOD5氨氮SS總磷

進水水質(zhì)16896151002.5

出水水質(zhì)3113.50.62130.75

3 生產(chǎn)環(huán)節(jié)中應(yīng)注意的問題

3.1 強化預(yù)處理，降低SS指標

BAF工藝預(yù)處理環(huán)節(jié)包括粗格柵、提升泵房、細格柵、旋流沉砂池、分配井、斜管沉淀池、超細格柵等;每道工序相互連接、相互制約。

在操作實務(wù)中，我們發(fā)現(xiàn)如果粗、細格柵、沉砂池處理不徹底，一方面會造成沉淀池渣物較多，污泥濃度較高，引起桁架式刮吸泥機和污泥泵葉輪堵塞，離心脫水機在脫泥時，轉(zhuǎn)鼓螺旋片常被一些紙片、粗纖維、塑料品纏住，時間一長離心脫水機動平衡受到破壞，導(dǎo)致出現(xiàn)嚴重故障，影響正常生產(chǎn)。另一方面會增大超細格柵的運行負荷，影響超細格柵的使用效果，從而加重生物濾池的負荷。

所以預(yù)處理各個工段要緊密配合，強化預(yù)處理，力爭SS去除率達60%以上，盡量減輕生物濾池運行負荷。

3.2 合理控制反沖洗時間和強度

BAF生物濾池是整個工藝的核心部分。我廠的生物濾池分為兩級濾池，每級4個濾池，一、二級濾池組為串聯(lián)運行，共計8個生物濾池。濾料采用陶粒濾料，靠濾料間的生物膜對污水有機物進行降解，并靠濾料對懸浮物進行截留。時間一長，濾阻增大，根據(jù)水頭損失設(shè)定值，對濾池進行反沖洗。

合理的調(diào)整反沖洗時間和反沖洗的強度，對濾池的恢復(fù)和運行以及能耗都比較重要。濾池沖洗不到位會導(dǎo)致沖洗的頻率增加，過度沖洗又會使生物膜流失，延長濾池的恢復(fù)時間。在操作實務(wù)中，我們主要以每個濾池的池底壓力達到設(shè)定值作為沖洗條件(一級濾池：90kpa，二級濾池：68kpa)。通常一級濾池因負荷較大，沖洗時間在16～36小時，二級濾池沖洗時間在36～72小時。沖洗時由1名操作員在中控室遠程操作，1名操作員在現(xiàn)場指揮，根據(jù)沖洗的情況，增加汽沖、汽水聯(lián)合沖洗、水漂洗的強度和時間。如遇濾池堵塞嚴重時，可增加到兩臺鼓風(fēng)機、兩臺水泵聯(lián)合沖洗，但要防止因強度過大造成沖洗池漫水，每次沖洗的時間通常在25～30分鐘，沖洗水量在500～550立方米左右為宜。

4 部分技改項目及實施效果

4.1 技改項目

4.1.1 提升泵房有5臺污水泵，每臺流量約700m3/h，為解決了1臺水泵水量過小2臺水泵又過大的問題，我們在泵房加裝了兩臺變頻器，通過變頻器對進水提升泵進水量進行合理調(diào)節(jié)，保證了進水量的穩(wěn)定。

4.1.2 在污泥脫水機房加裝儲泥斗。解決了因1臺污泥運輸車運力不夠而影響污泥正常生產(chǎn)的問題，提高了工作效率。

4.1.3 生物濾池加裝過水柵條。為盡量減少濾料在反沖選過程中流失，我們在每組濾池出水口處加裝了間隙為3mm的過水柵條(材質(zhì)為304不銹鋼)。經(jīng)過改造既保障了管道的暢通，又降低了濾料的損耗。

4.1.4 改進污泥濃縮機，提高了該機的轉(zhuǎn)速，并在污泥泵前加裝了破碎機，提高了污泥均勻度，防止離心脫水機堵塞，保證了出泥穩(wěn)定性。

4.1.5 增大一級生物濾池曝氣頭膜片的孔徑。運行中我們發(fā)現(xiàn)一級鼓風(fēng)機在工作時噪音、電流和風(fēng)壓的數(shù)值均偏大，經(jīng)過分析研究后，發(fā)現(xiàn)曝氣頭膜片孔徑偏小導(dǎo)致鼓風(fēng)機曝氣阻力大，找到原因后，我們將一級生物濾池曝氣膜片孔徑由原來的1mm改為2mm，電流值隨之由原來的53A降到了43A，噪音和壓力值也明顯降低。

4.1.6 改造鼓風(fēng)機冷卻系統(tǒng)。為降低水耗，我們將原有的鼓風(fēng)機冷卻系統(tǒng)由直接排放改為冷卻塔循環(huán)用水，用水量由原來的180m3/日降至現(xiàn)在的30m3/日。僅此一項，一年就節(jié)約用水54750 m3，折合經(jīng)費17.8萬元。

4.1.7 噪音控制與治理。為盡可能的降低廠區(qū)和周邊環(huán)境噪音影響，我們在鼓風(fēng)機房安裝吸音墻以及在生物濾池散熱口改造通風(fēng)系統(tǒng)，降低了廠區(qū)和周邊環(huán)境的噪音影響。(因鼓風(fēng)機房內(nèi)設(shè)備自身噪音較大，故改造前后無明顯變化)。

(表三) 噪音均值對比表dB(A)

位置

區(qū)分鼓風(fēng)機房濾池散熱口一級濾池池面周邊

改造前10610310065

改造后103757448

4.1.8 完成中控系統(tǒng)改造。為滿足相關(guān)環(huán)保要求，我司在經(jīng)費相對緊張的情況下，結(jié)合自身工藝特點，僅用一個月時間，完成了中控系統(tǒng)升級整改工作，新添COD、氨氮進水在線監(jiān)測儀各1臺，溶解氧儀4臺。并對中控系統(tǒng)軟件進行升級改造，使各種參數(shù)和歷史記錄數(shù)據(jù)完全滿足了環(huán)保檢驗要求，為進一步指導(dǎo)生產(chǎn)運行起到了重要作用。

5 幾點體會

5.1 嚴把設(shè)備選購關(guān)

一個污水處理廠，除了選擇正確的處理工藝外，設(shè)備質(zhì)量的優(yōu)劣與好壞，直接決定了整個工藝是否正常運行和達標排放。由于我國環(huán)保設(shè)備制造業(yè)起步較晚，設(shè)備制造的工藝和水平相對滯后。因此在設(shè)備選購上可以從國產(chǎn)設(shè)備的質(zhì)量、穩(wěn)定性和進口設(shè)備的技術(shù)成熟度這兩方面考慮。

5.1.1 國產(chǎn)設(shè)備

從2005年運行至今，除正常的維護保養(yǎng)外，沒有出現(xiàn)任何故障。相比國產(chǎn)同類型產(chǎn)品，該機具有，整機運行平穩(wěn)可靠，清理渣物效果好，維護成本較低等優(yōu)點。

5.1.2 進口設(shè)備

我廠的主要設(shè)備多采用進口設(shè)備，從幾年的運行情況來看，這些設(shè)備相比國產(chǎn)設(shè)備技術(shù)較為成熟，處理效果較好，故障率低。如：超細格柵機采用德國琥珀原裝進口設(shè)備，攔截細小渣物能力強，為生物濾池正常運行提供了重要保障。與此相比，在其他一些污水處理廠，很多國產(chǎn)超細格柵攔截渣物效果差，有的甚至根本不出渣，造成生物濾池運行負荷加大。同時未處理的細纖維、頭發(fā)絲、塑料細繩等渣物將濾頭纏住，造成濾料嚴重堵塞，過水量逐漸降低，導(dǎo)致沖洗強度提不高，沖洗次數(shù)增多效果卻差，恢復(fù)時間增長，處理水質(zhì)不好，甚至部分污水處理廠在沖洗時因堵塞問題出現(xiàn)濾板沖壞現(xiàn)象，造成重大損失;又如：污水泵采用ITT飛力泵，提升泵房水泵設(shè)計流量為600m3/h，功率為55KW，而實際采用ITT飛力泵流量為700m3/h，功率卻為45KW，大大提高了該機的使用效能，并且?guī)啄陙碇淮笮蘖?臺次;再如：電動閥門采用一體化依波羅閥門，使用的是德國auma電動頭，結(jié)構(gòu)緊湊，運行可靠，減少了閥門、電動控制分離的繁瑣;還有自控儀器儀表采用E+H等，這些設(shè)備使用至今，技術(shù)狀況良好。

5.2 根據(jù)實際情況靈活調(diào)控工藝運行

5.2.1 按設(shè)計要求沉砂池需要連續(xù)運行，但從實際運行的情況來看，沉砂池大部分時間基本不出渣，可將連續(xù)運行改為間隙運行;

5.2.2 按設(shè)計要求沉淀池刮吸泥機每天運行3次，每次約1小時。在操作實務(wù)中我廠經(jīng)根據(jù)出泥的實際濃度情況，將刮吸泥機的運行次數(shù)調(diào)整為每天1次每次約1小時。但在此項操作中要注意及時的將污泥抽走并進行脫水處理，防止因污泥沉淀過久，造成磷的釋放，使總磷值增加。

5.2.3 調(diào)整反沖洗時間和反沖洗強度，并在反沖洗一個池組時將對應(yīng)的另一級池組鼓風(fēng)機關(guān)閉。將設(shè)計一級池組沖洗時間16～24小時變?yōu)?6～36小時，二級池組的36～48小時變?yōu)?6～72小時;并將全自動沖洗改為由人工現(xiàn)場指揮，中控室遠程操作沖洗，可在保證沖洗質(zhì)量的情況下降低沖洗次數(shù)，降低能耗。

5.3 二級濾池與一級濾池兩者間的效果差

我廠設(shè)計為兩級生物濾池，經(jīng)過與現(xiàn)行設(shè)計的一級濾池工藝對比和分析，我們認為二級濾池的強化處理的效果要比一級濾池略好，且更具保險性。另，兩級生物濾池工藝可在一級濾池經(jīng)過沖洗后，過水可立即進入到二級濾池，不需要等一級濾池出水恢復(fù)后再到二級，保證了正常的處理水量。而只設(shè)計一級生物濾池時，則必須經(jīng)過一段時間才能恢復(fù)正常過水。

(表五) 一、二級指標對比(2010年7月份水質(zhì))

項目

區(qū)分氨氮CODBODSS

進水27220105120

一級出水8.4344.12122

二級出水1.5632.716.513

5.4 工藝的優(yōu)缺點

5.4.1 優(yōu)點

5.4.1.1 該工藝占地面積小，我廠設(shè)計能力為日處理4萬噸，占地面積為28.35畝。

5.4.1.2 容積負荷、水力負荷大，水力停留時間短，出水水質(zhì)好。我廠現(xiàn)執(zhí)行的排放標準為一級B標，其部分出水指標如COD、氨氮優(yōu)于一級A標。

5.4.1.3 不需要設(shè)置終沉池。

5.4.1.4 生物濾池掛膜時間較快，一般掛膜時間在15天左右，最快時在7天左右。

5.4.1.5 自動化程度高，減輕了人工操作強度。

5.4.2 缺點

5.4.2.1 對預(yù)處理要求高，在污水處理廠分配井前需投加絮凝劑以達到沉淀除磷效果。

5.4.2.2 因設(shè)計最早參照《污水綜合排放標準》對總氮未做要求，導(dǎo)致我廠BAF工藝對總氮的處理較低。

5.4.2.3 對設(shè)備運行可靠性要求高，由于設(shè)備較多，投入的維護費用也相應(yīng)增加。

5.4.2.4 對自控要求較高，生物濾池的反沖洗和正常操作一般都由中控室控制，對自動控制系統(tǒng)的依耐性較強。

5.4.2.5 對操作和維護人員的技術(shù)水平要求高。

5.4.2.6 能耗相比其他工藝要略高。每千方水耗電約270度。

5.4.2.7 系統(tǒng)水頭損失大，運行費用較其他工藝高。