循環(huán)式SBR處理城市污水工程實例

李建平

(長江大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院,湖北荊州434023)

云南省富寧縣某污水處理廠是日處理污水近期8 500 m3/d,遠期17 000 m3/d,屬新建的污水廠,經(jīng)過工藝比較和論證,結(jié)合當?shù)貙嶋H情況,該工程采用了循環(huán)式SBR工藝。

1 設(shè)計水量和水質(zhì)

⑴設(shè)計處理水量為8 500 m3/d。

⑵設(shè)計進水水質(zhì)。

經(jīng)環(huán)境檢測站對主要排污口監(jiān)測,參考昆明市其他地區(qū)的污水處理廠實際水質(zhì)和設(shè)計進水水質(zhì)情況,確定進水水質(zhì)為：

CODcr300 mg/L,BOD 150 mg/L,SS 220 mg/L,TN 30 mg/L,TP 2.0mg/L。

⑶設(shè)計出水水質(zhì)。

執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中的一級標準的B標準：

CODcr≤60mg/L,BOD≤20mg/L,SS≤20mg/L,N≤20mg/L,NH3-N≤8mg/L,TP≤1.0mg/L。

2 工藝流程

根據(jù)進水水質(zhì)特點和出水水質(zhì)要求以及當?shù)貙嶋H情況,本工程采用循環(huán)式SBR工藝處理。其工藝流程如圖1所示：

圖1 循環(huán)式SBR工藝污水處理工藝流程圖

污水經(jīng)格柵去除大顆粒及漂浮物,保證水泵的正常工作,之后污水進入提升泵房;經(jīng)水泵提升后,污水再流入旋流沉砂池去除泥砂,再進入改進型SBR池,在SBR池內(nèi)完成生物氧化過程,達到分解有機物、去除水中的N、P,使污水得到進一步凈化;同時在SBR池內(nèi)經(jīng)沉淀,經(jīng)泥水分離后,出水在明渠內(nèi)經(jīng)紫外線消毒,消毒后出水達標排放。該工藝中的循環(huán)式SBR工藝的主體構(gòu)筑物由厭氧池(選擇池)和SBR反應(yīng)池串聯(lián)組成,污泥從好氧反應(yīng)池回流至厭氧池。在厭氧池,連續(xù)進水,與回流污泥混合,發(fā)生厭氧反應(yīng)和生物選擇反應(yīng),然后混合液均勻進入SBR反應(yīng)池。因此,該工藝將SBR和厭氧池合建,反應(yīng)與沉淀在同一池內(nèi)完成,不需要設(shè)置二沉池和污泥回流裝置。占地少,投資省,維護管理方便,基建和運行費用低[1]。且具有耐水量河水質(zhì)負荷沖擊,運行方式靈活多變并可組成多種工藝路線。增加生物選擇池,創(chuàng)造厭氧/缺氧環(huán)境,具有儲存性反硝化、同時性反硝化等除氮脫磷功能,強化生物吸附作用,凈化效率高,處理能力強,效果穩(wěn)定。應(yīng)用電動閥、液位計、自動計時器及可編程序控制器(PLC),可使SBR工藝全過程實現(xiàn)自動控制,操作方便快捷,勞動強度低[2]。

3 處理構(gòu)筑物

本工程處理構(gòu)筑物包括格柵間及提升泵房、旋流沉砂池、循環(huán)式SBR生物處理池,紫外線消毒系統(tǒng)、污泥濃縮脫水機房等。

3.1 污水處理構(gòu)筑物

⑴格柵間及進水泵房。本污水處理廠的進水泵房按近期流量安裝設(shè)備,預(yù)留遠期設(shè)備安裝位置。格柵間設(shè)置兩條進水渠,一條為正常運行,另一條檢修時使用。進水渠中安裝機械粗格柵一臺和機械細格柵一臺;檢修渠道內(nèi)安裝人工格柵一臺,檢修閘板4套。進水渠道：2條,尺寸：寬×深=0.88 m×7.90 m;粗格柵：回轉(zhuǎn)式格柵1臺,柵條間距30 mm,格柵寬0.8 m,深7.9 m;細格柵：回轉(zhuǎn)式格柵1臺,柵條間距10 mm,格柵寬0.8 m,深7.9 m;閘板：4臺800 mm×1 000 mm;過柵流速0.72 m/s。格柵采用自動控制。柵渣經(jīng)螺旋壓榨機壓榨后外運。提升水泵采用3臺,2用1備,單臺水泵流量Q=0.12 m3/s,揚程H=12 m。

⑵旋流沉砂池。旋流沉砂池主要是去除水中的泥砂和一些不溶性固體。污水進入沉砂池后,產(chǎn)生旋流,通過特殊的曝氣裝置加強這種旋流,在重力的作用下污水中的砂子分離并沉淀下來。

設(shè)計最大水量：1 200 m3/h,旋流沉砂池設(shè)2座,單池流量：600 m3/h。圓形水平旋流模式,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸為D=2.5 m,H=3.0 m。沉砂時間5 min。沉降的砂粒進入中心砂斗,通過砂泵輸入砂水分離器進行砂水分離,分離水及有機物回流至污水提升泵房。為防止積砂壓實,在排砂前采用高壓水定時沖洗沉砂斗。砂水分離器與沉砂池沉砂聯(lián)動工作。

⑶循環(huán)式SBR池。循環(huán)式SBR工藝的主體構(gòu)筑物由厭氧池(選擇池)和SBR反應(yīng)池串聯(lián)組成,污泥從好氧反應(yīng)池回流至厭氧池。在厭氧池,連續(xù)進水,與回流污泥混合,發(fā)生厭氧反應(yīng)和生物選擇反應(yīng),然后混合液均勻進入SBR反應(yīng)池,循環(huán)式SBR池利用微生物菌群降解和去除水中的污染物質(zhì),具有硝化、反硝化和厭氧過程,有除磷脫氮功能。反應(yīng)池按周期運行,污泥回流至厭氧池,出水和剩余污泥間歇排放。工藝運行操作由曝氣、攪拌、沉淀、潷水等階段組成。按運行周期,各個階段周而復(fù)始、循環(huán)進行。由于SBR中微生物因周期性處于高濃度及低濃度交替的環(huán)境中,因此絲狀菌很少成為優(yōu)勢菌種,不易發(fā)生污泥膨脹[3]。與傳統(tǒng)SBR相比,循環(huán)式SBR工藝由于設(shè)立單獨的厭氧池(選擇池),利用生物選擇反應(yīng)抑制絲狀菌的生長,改善污泥沉降性能,同時,與反應(yīng)池的好氧反應(yīng)結(jié)合,實現(xiàn)生物除磷功能。

循環(huán)式SBR工藝運行時,在曝氣階段加入攪拌期(停止曝氣),可形成缺氧、厭氧狀態(tài),并在運行中,對溶解氧DO的合理控制,實現(xiàn)了同步硝化與反硝化(SND)與除磷的結(jié)合[4],研究表明SBR池中有大量的純種好氧聚磷菌、返硝化聚磷菌,和以葡萄球菌屬有主的除磷菌[5],最終在去除有機碳的同時,實現(xiàn)生物除磷脫氮功能。

循環(huán)式SBR池設(shè)計流量8 500 m3/d,設(shè)置2組,每組設(shè)計流量4 250 m3/d,由長方形池組成,每座尺寸為L×B×H=37 m×15 m×5.5 m,有效容積2 775 m3,最高水深5 m,最低水深3.4 m,水力停留時間15.7 h。循環(huán)式SBR池設(shè)計運行周期：曝氣2 h,攪拌0 h,沉淀1 h,潷水1 h,周期時間4 h,每日6個周期。采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。回流至厭氧池的污泥采用回流污泥泵：2臺,揚程4 m,流量100 m3/h。采用潷水器排水,潷水器：4套,其流量為580 m3/h。

⑷紫外線消毒。循環(huán)式SBR池出水采用明渠紫外線消毒系統(tǒng)。紫外光燈管排架排列于明渠中,與水流方向一致,燈管間距相等,保證在明渠中的紫外燈管模塊組中的每一點有均等的紫外光量,以保證穩(wěn)定的滅菌效果。明渠1座,尺寸：10 m×0.3 m×2 m,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。消毒設(shè)備：采用低壓高強紫外燈：共24支,單根燈管功率240 W,含鎮(zhèn)流器、化學(xué)清洗、控制、電動設(shè)備。本消毒系統(tǒng)根據(jù)《城市污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2000)中的一級B類標準,出水糞大腸桿菌數(shù)≤10 000個/L。出水經(jīng)過紫外線消毒后,通過巴氏計量槽,計量后排至廠外。

3.2 污泥處理構(gòu)筑物

儲污泥池設(shè)一座,規(guī)格：L×B×H=7.05 m×3.00 m×4.50 m,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。內(nèi)設(shè)潛水攪拌機1臺,功率為1.5 kW。污泥泵房尺寸為：L×B×H=6.0 m×6.0 m×4.0 m,內(nèi)設(shè)剩余污泥泵2臺,揚程7 m,流量70 m3/h。

3.3 附屬構(gòu)筑物

附屬構(gòu)筑物包括污泥濃縮脫水機房等。

污泥濃縮脫水間采用磚混結(jié)構(gòu),尺寸為：L×B×H=20.5 m×8.7m×6.0 m,內(nèi)設(shè)帶式濃縮脫水機一臺,14 m3/h,送泥泵2臺,一用一備,每臺14 m3/h;加藥系統(tǒng)一套,污泥濃縮脫水時,投加聚丙烯酰胺。污泥水自流進入起端進水渠。

4 建設(shè)情況

該工程現(xiàn)于施工,預(yù)計2010年底建成投產(chǎn),各項工程進展順利。

5 結(jié)論

本工程采用循環(huán)式SBR工藝,不僅能有效去除水中的有機物并能脫N除P,具有處理效果較好,占地小、運行費用省,管理方便面,可有效地治理城市污水。

[1] 邢竹.SBR工藝特點及應(yīng)用[J].廣東化工,2008,20(2)：50-52.

[2] 徐全文.SBR法在城市污水處理中的應(yīng)用[J].環(huán)境保護與經(jīng)濟循環(huán),2008,2：32-34.

[3] 齊水冰,羅建中,陳敏.SBR技術(shù)研究進展[J].廣東化工,2001,6：41-43.

[4] 朱強,楊玉姣,任匯東,等.恒液位推流式改良SBR工藝處理生活污水[J].環(huán)境工程,2009,27(5)：31-32.

[5] 范琛袁,袁林江,孫源,等.SBR生物除磷系統(tǒng)中聚磷菌的特性研究[J].中國給水排水,2008,24(19)：4-5.