SBR污水處理系統(tǒng)增容升級(jí)改造工程

連雪靈

(平頂山市新城區(qū)新城清源污水凈化有限公司,河南平頂山467036)

隨著城市人口的增加、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及污水處理標(biāo)準(zhǔn)的提高,城市污水處理系統(tǒng)的增容升級(jí)改造是現(xiàn)有污水處理廠所面臨的主要問(wèn)題[1]。

1 平頂山市新城區(qū)污水處理廠概況

平頂山市新城區(qū)污水處理廠位于平頂山市平郟公路西側(cè)、湛河北岸,主要處理平頂山市新城區(qū)城市污水。該污水處理廠一期工程設(shè)計(jì)規(guī)劃規(guī)模為3萬(wàn)t/d,二期工程設(shè)計(jì)規(guī)模為6萬(wàn)t/d,2020年建設(shè)規(guī)模達(dá)到18萬(wàn)t/d,遠(yuǎn)期控制規(guī)模達(dá)到25萬(wàn)t/d。投資300萬(wàn)元建成并于2005年投運(yùn)的小型臨時(shí)性污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理能力為5 000t/d,其基本解決了新城區(qū)建設(shè)初期污水治理問(wèn)題,該系統(tǒng)采用SBR工藝,設(shè)計(jì)出水水質(zhì)滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18918-2002二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求,工藝流程見圖1。

圖1 平頂山市新城區(qū)SBR污水處理系統(tǒng)工藝流程

污水經(jīng)排水管網(wǎng)收集后送入汲水井,由提升泵提升后通過(guò)機(jī)械旋轉(zhuǎn)格柵去除污水中較大的懸浮物;然后進(jìn)入水解酸化池,利用水解酸化菌對(duì)污水進(jìn)行水解酸化處理,為后續(xù)的好氧生化降低負(fù)荷;經(jīng)水解酸化后的污水由潛污泵提升至兩座SBR反應(yīng)池,SBR反應(yīng)池直徑21m,高6.3m,排水口高2.6m;SBR每天運(yùn)行三個(gè)周期,每個(gè)周期8h,其中進(jìn)水、曝氣階段6h,沉淀、排水階段2h;經(jīng)過(guò)靜沉后的上清液排入清水池,經(jīng)二氧化氯消毒后外排。

水解酸化池和SBR好氧生化池的剩余活性污泥定時(shí)排入污泥池,經(jīng)濃縮后提升進(jìn)入帶式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水。脫水后泥餅含固率為18%,外運(yùn)進(jìn)行衛(wèi)生填埋。

表1為新城區(qū)污水水質(zhì)的監(jiān)測(cè)結(jié)果。

表1 污水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果

由表1監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可知,該污水具有以下特點(diǎn)：一是BOD/COD值大于0.4,總體進(jìn)水COD值較低,工業(yè)廢水含量低,可生化性好;二是夜間水量明顯偏小;三是每年寒暑假期水量偏小;四是汛期水質(zhì)指標(biāo)明顯偏低。

隨著新城區(qū)的發(fā)展,SBR污水處理系統(tǒng)已逐漸達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),2009年4月以來(lái),排污水量已達(dá)到5 500m3/d,而且該系統(tǒng)還要在2010年6月一期工程投運(yùn)前擔(dān)負(fù)起處理能力上大跨度的運(yùn)作,所以增容擴(kuò)建改造勢(shì)在必行。

2 技術(shù)改造方案

經(jīng)過(guò)對(duì)SBR污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行進(jìn)行全面分析后,我們找出并確定了潛在的影響系統(tǒng)處理能力的瓶頸點(diǎn)。在不進(jìn)行水處理構(gòu)筑物擴(kuò)建的前提下,通過(guò)“打通瓶頸”來(lái)提高系統(tǒng)處理能力[2]。

2.1 增加曝氣池混合液溶解氧

改造前采用的是豎管大氣泡空氣擴(kuò)散器鼓風(fēng)曝氣,管道直接垂直插入水中,氣泡直徑為15mm,氧利用率約為10%,運(yùn)行中測(cè)定曝氣池表面混合液的溶解氧值約為0.5 mg/L,遠(yuǎn)低于好氧曝氣池對(duì)溶解氧2.0 mg/L的要求,而且直接限制了反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度的提高,進(jìn)而影響到微生物生化代謝速率,因此大氣泡擴(kuò)散器鼓風(fēng)曝氣不適合用于SBR反應(yīng)池。因此,根據(jù)技術(shù)要求選用水下曝氣的微氣泡空氣擴(kuò)散器,氣泡直徑在100μ m左右,氧利用率約35%。通過(guò)混合液的高速射流,將鼓風(fēng)機(jī)引入的空氣切割粉碎為微氣泡,使混合液和微氣泡充分混合和接觸,促進(jìn)了氧的傳遞,提高了反應(yīng)速率。

2.2 改造排水方式

SBR工藝的特點(diǎn)：①其主要設(shè)備(SBR反應(yīng)器)是一個(gè)具有曝氣和沉淀功能的反應(yīng)器,省去了其它工藝應(yīng)有的二沉池和污泥回流裝置。在好氧曝氣階段,它是曝氣池,在靜沉階段,它又作為二沉池來(lái)使用。②在靜沉階段此工藝屬靜態(tài)沉淀。由于SBR工藝在沉淀時(shí)沒(méi)有進(jìn)出水流的干擾,避免了短流和異重流的出現(xiàn),是一種理想的靜態(tài)沉淀,固液分離效果好,靜沉一定時(shí)間后能獲得澄清出水。

結(jié)合此工藝的特點(diǎn),對(duì)現(xiàn)行排水方式進(jìn)行了改造,并對(duì)過(guò)程做了分析。改造前采用固定高程的排水方式,由于排水口處于曝氣池2.6m處(池高6m),在好氧曝氣階段,管口置于混合液內(nèi)且未加潷水器,曝氣結(jié)束后,整個(gè)排水管內(nèi)充滿混合液,于是在排水階段,這部分混合液較池內(nèi)澄清液領(lǐng)先流入清水池內(nèi),使整個(gè)池面混濁。這樣不僅隨出水流失部分活性污泥且造成出水懸浮物偏高。如在排水管口加置通用的潷水器,存在投入成本高運(yùn)行周期與經(jīng)濟(jì)效益不成比例的問(wèn)題。在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際綜合考慮后,我們?cè)O(shè)計(jì)出一款簡(jiǎn)易“潷水器”。基本原理是把固定的上清液排水口改為可自動(dòng)上下移動(dòng)的排水口,在曝氣階段排水口上移出混合液面,避免混合液進(jìn)入排水口,靜沉結(jié)束后,下移排水口至上清液的下終點(diǎn)位置,開始排水。項(xiàng)目實(shí)施后,不但出水懸浮物偏高問(wèn)題完全解決,而且由于降低了排水口高度,日處理水量遠(yuǎn)超過(guò)了設(shè)計(jì)值。

3 效果及效益

為不影響整個(gè)服務(wù)區(qū)域正常排水,兩個(gè)SBR反應(yīng)池輪流進(jìn)行了改造。經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的施工,2009年8月改造工程全部完工,之后投入正常運(yùn)行。

3.1 改造效果

經(jīng)過(guò)挖潛改造,SBR污水處理系統(tǒng)不僅處理了現(xiàn)階段新城區(qū)全部污水,而且出水水質(zhì)也達(dá)到了一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。

改造前后水質(zhì)情況見表2。

表2 SBR污水處理系統(tǒng)改造前后主要水質(zhì)指標(biāo)

3.2 工程效益分析

此工程改造取得了明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

⑴改造前日處理污水總量約為4 800t,改造后日處理污水總量約5 500t,改造后月處理污水總量比改造前多出21 000t,按處理每噸污水所征收費(fèi)用1.28元計(jì)算,每月盈利26 880元。

⑵通用潷水器購(gòu)置約需要40萬(wàn)元人民幣,自行研制改造費(fèi)用僅用了2萬(wàn)元人民幣,節(jié)約資金約38萬(wàn)元。

⑶處理標(biāo)準(zhǔn)由改造前的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)提高到一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn),且大部分指標(biāo)達(dá)到了一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。不僅削減了污染物排放量,而且節(jié)約了建設(shè)費(fèi)用約400萬(wàn)元。

⑷處理污水成本費(fèi)用降低為0.3元/t,比原設(shè)計(jì)0.42元/t節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用0.12元/t。

綜上分析,通過(guò)改造節(jié)約固定資產(chǎn)投資約438萬(wàn)元,年增創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益20萬(wàn)余元,節(jié)約生產(chǎn)成本24萬(wàn)余元。

[1] 張辰.城鎮(zhèn)污水處理廠升級(jí)改造工程要點(diǎn)[J].給水排水,2008,34(5)：1,17.

[2] 張辰,譚學(xué)軍.城鎮(zhèn)污水處理廠升級(jí)改造的有關(guān)問(wèn)題[J].中國(guó)給水排水,2008,24(24)：23-27.