恒水位SBR工藝在污水處理廠的應(yīng)用

周志強(qiáng)，張玉山，葉曉娟

（廈門溢盛環(huán)保科技有限公司，福建 廈門 361101）

恒水位SBR工藝在污水處理廠的應(yīng)用

周志強(qiáng)，張玉山，葉曉娟

（廈門溢盛環(huán)保科技有限公司，福建 廈門 361101）

安溪湖頭鎮(zhèn)污水處理廠采用連續(xù)進(jìn)水、出水的恒水位SBR工藝，工程結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小。經(jīng)過三個(gè)月調(diào)試及一個(gè)月試運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定，脫氮除磷效果良好，出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

城鎮(zhèn)污水處理；恒水位SBR工藝；脫氮除磷

1 引言

鑒于城鎮(zhèn)污水自身的特點(diǎn)和眾多的限制因素，處理難度比城市污水處理要高，處理工藝的選擇范圍也比城市污水處理工藝窄。目前，在城鎮(zhèn)污水處理中常用的工藝有化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理工藝、氧化溝工藝、BIOLAK工藝、A2/O工藝、SBR工藝及其變型工藝、生物穩(wěn)定塘及人工濕地處理工藝等[1，2]。其中，SBR是二級(jí)生物處理工藝中綜合效果較好的工藝，也是目前城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)采用最多的工藝之一。但單純采用傳統(tǒng)SBR工藝，脫氮除磷效果有限，如果對(duì)脫氮除磷要求很高，需采取改進(jìn)型工藝。恒水位SBR工藝是在SBR工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，并將SBR工藝的變水位，間歇進(jìn)、出水運(yùn)行方式改變?yōu)楹闼?，連續(xù)進(jìn)、出水運(yùn)行，出水水質(zhì)可以達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)[3]。

2 恒水位SBR工藝簡(jiǎn)介

恒水位SBR即恒水位序批式反應(yīng)器，其核心技術(shù)主要是利用柔性水帆的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使常規(guī)SBR的變水位運(yùn)行改為恒水位運(yùn)行，即在單個(gè)池中實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水，周期性地完成SBR工藝的充水、攪拌、曝氣、沉淀、潷水的全過程。其另一個(gè)突出特點(diǎn)是使用恒水位潷水器，在潷水階段只取池內(nèi)最上層水，不干擾沉淀后的污泥層，保證出水水質(zhì)，同時(shí)也降低水力損失，減少能耗。其基本運(yùn)行狀態(tài)如圖1。

圖1 工藝運(yùn)行狀態(tài)

3 恒水位SBR工藝的應(yīng)用

3.1 安溪湖頭鎮(zhèn)污水處理廠工程概況

安溪湖頭鎮(zhèn)污水處理廠位于福建省安溪縣湖頭鎮(zhèn)鯉魚洲附近（如圖2所示），主要處理鎮(zhèn)內(nèi)的生活污水和部分企業(yè)排放的工藝廢水，污水處理主要采用恒水位SBR工藝，污泥經(jīng)污泥儲(chǔ)存池重力濃縮機(jī)械脫水后送至污泥處理廠處理。設(shè)計(jì)規(guī)模為近期2萬t/d，遠(yuǎn)期規(guī)模為4萬t/d，總占地面積約2hm2，設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)見下表，出水要求達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 湖頭鎮(zhèn)污水處理廠

污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)表

3.2 工藝流程

該污水處理廠主要工藝流程如圖3所示。污水通過粗格柵后進(jìn)入提升泵房，提升后經(jīng)進(jìn)廠污水管道送至旋流沉砂池，再進(jìn)入恒水位SBR生化池，沉砂池前的進(jìn)水渠道上設(shè)置細(xì)格柵，保證后續(xù)構(gòu)筑物處理的正常運(yùn)行。污水在恒水位SBR生化池中同時(shí)完成有機(jī)物的去除、生物硝化脫氮、除磷，凈化后出水經(jīng)紫外消毒后進(jìn)入巴氏計(jì)量槽，最終排入西溪，其剩余污泥，經(jīng)濃縮、脫水工序后，泥餅外運(yùn)進(jìn)行處置。

3.3 主要處理結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)參數(shù)

該項(xiàng)目的主要處理構(gòu)筑物包括：粗格柵與進(jìn)水泵房、細(xì)格柵及旋流沉砂池、恒水位SBR生化池、紫外線消毒池、巴氏計(jì)量槽、鼓風(fēng)機(jī)房、儲(chǔ)泥池、污泥脫水車間等。

（1）粗格柵與進(jìn)水泵房

粗格柵主要用于攔截污水中較大懸浮物，并攔截直徑大于20mm的雜物，以確保水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)。格柵間按4萬m3/d設(shè)計(jì)，尺寸：8.9 × 3.7（m），分兩個(gè)渠道，池頂封閉，設(shè)備設(shè)置機(jī)罩，防止臭氣外溢。進(jìn)水泵房尺寸：10.3×9.2×10.0（m），地下部分采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，選用潛污泵5臺(tái)，4用1備，泵的性能參數(shù)Q= 587.5m3/h，H = 20m。

圖3 工藝流程圖

（2）細(xì)格柵及旋流沉砂池

細(xì)格柵主要用于截除污水中較小漂浮物，土建尺寸：4.9×3.1×2.2（m），鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)1座，格柵渠側(cè)設(shè)置溢流超越渠道。柵渣由無軸螺旋輸送機(jī)輸送到渣斗，外運(yùn)。池頂封閉，設(shè)備設(shè)置機(jī)罩，防止臭氣外溢。旋流沉砂池主要用于去除污水中粒徑≥0.2mm的砂粒，便于后續(xù)生化處理。旋流沉砂池2座，每座池中設(shè)有1臺(tái)槳葉分離機(jī)，氣提提砂裝置、螺旋砂水分離器各1套；砂水混合物進(jìn)入砂水分離器進(jìn)行砂水分離，分離后的砂外運(yùn)處置。

（3）恒水位SBR生化池

恒水位SBR生化池是污水處理廠的關(guān)鍵構(gòu)筑物。由于反應(yīng)區(qū)的水位恒定，很容易通過時(shí)序控制為微生物創(chuàng)造缺氧、厭氧和好氧的生存環(huán)境，使其具備脫氮、除磷的能力。

恒水位SBR生化池主要設(shè)計(jì)參數(shù)：近期設(shè)計(jì)處理量為2萬m3/d，采用鋼筋混凝土半地下結(jié)構(gòu)，中間采用鋼筋混凝土墻隔開分為2座，每座設(shè)計(jì)處理量為1萬m3/d，每座有效容積為12,480 m3，每座池子由兩道柔性水帆分成3個(gè)可變?nèi)莘e區(qū)域，即進(jìn)水控制區(qū)、反應(yīng)區(qū)、出水平衡區(qū)。每座生化池主要設(shè)備有潛水?dāng)嚢杵?臺(tái)，進(jìn)水控制區(qū)和出水平衡區(qū)各配置2臺(tái)，反應(yīng)區(qū)進(jìn)水泵和出水泵各1臺(tái)；反應(yīng)區(qū)恒水位潷水器2臺(tái)，性能參數(shù)為Q = 1200m3/h；反應(yīng)區(qū)潛水推進(jìn)器2臺(tái)，D = 2600mm；反應(yīng)區(qū)剩余污泥泵1臺(tái)，Q = 240m3/h，H = 8m，用于將剩余污泥排放至污泥儲(chǔ)存池；反應(yīng)區(qū)池底布置管式曝氣器900根，采用鼓風(fēng)曝氣。生化池的設(shè)計(jì)運(yùn)行工序?yàn)椋悍磻?yīng)區(qū)充水、曝氣3.2h，沉淀1.0h，潷水1.0h，每個(gè)運(yùn)行周期為5.2h，每天4.6個(gè)周期。在反應(yīng)區(qū)處于曝氣階段時(shí)，溶解氧濃度DO>3.0mg/L時(shí)風(fēng)機(jī)停止，攪拌器啟動(dòng)；DO<0.5mg/L時(shí)，則攪拌器停止，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。

（4）紫外線消毒池

紫外線消毒池主要用于對(duì)生化處理污水進(jìn)行消毒，使大腸桿菌達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。池體采用鋼筋混凝土半地下結(jié)構(gòu)，平面尺寸為14.1×5.1（m），有效水深0.95m。消毒模塊功率26kW，紫外線消毒燈管壽命不小于1萬h并帶有自動(dòng)清洗裝置。紫外線消毒系統(tǒng)包括低壓高強(qiáng)紫外殺菌模塊、導(dǎo)流板、水位傳感器、固定溢流堰、系統(tǒng)控制中心、氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置、鎮(zhèn)流器柜等。

（5）巴氏計(jì)量槽

巴氏計(jì)量槽主要用于測(cè)定污水處理廠出水流量，便于控制構(gòu)筑物及設(shè)備的運(yùn)行，提高污水處理廠的運(yùn)轉(zhuǎn)管理水平。槽體采用鋼筋混凝土半地下結(jié)構(gòu)，平面尺寸為16.3×3.0（m），有效高度2.95m。

（6）鼓風(fēng)機(jī)房

鼓風(fēng)機(jī)房按遠(yuǎn)期規(guī)模設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)供風(fēng)量為8974m3/h。選用5臺(tái)羅茨鼓風(fēng)機(jī)（4用1備），每臺(tái)風(fēng)量為75.1m3/min，風(fēng)壓68.6kPa，配套電機(jī)功率為132kW。

（7）儲(chǔ)泥池及污泥脫水車間

儲(chǔ)泥池及污泥脫水車間主要用于貯存剩余污泥并將污泥進(jìn)行濃縮、脫水，降低污泥含水率，便于污泥運(yùn)輸和最終處置。儲(chǔ)泥池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為8.0×8.0×4.1（m），池內(nèi)設(shè)水下攪拌機(jī)1臺(tái)。脫水車間平面尺寸為25.80×12.00（m），高度5.00m，土建結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，采用帶式污泥脫水一體化機(jī)1套，處理量為42.8m3/h。

4 調(diào)試運(yùn)行情況

2013年12月恒水位SBR生化池進(jìn)水開始進(jìn)行污泥培養(yǎng)，隨后開始調(diào)試及試運(yùn)行。目前進(jìn)水各項(xiàng)指標(biāo)基本在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)，出水的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，調(diào)試運(yùn)行表明：該工藝運(yùn)行穩(wěn)定，對(duì)COD、氨氮、總氮和總磷均保持著良好的去除效果，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，自動(dòng)化控制系統(tǒng)安全可靠，全廠運(yùn)行狀態(tài)良好。

5 結(jié)論

（1）恒水位SBR工藝實(shí)現(xiàn)了恒水位連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水，反應(yīng)過程高效利用，沉淀、潷水階段時(shí)間短，脫氮除磷效果良好，出水水質(zhì)達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

（2）恒水位SBR系統(tǒng)一體化集成，無需單獨(dú)設(shè)置進(jìn)水池和出水池，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小。

（3）恒水位SBR系統(tǒng)采用恒水位潷水器，降低了水力損失，能耗低，設(shè)備維護(hù)方便，自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單費(fèi)用較低。該工藝及其系統(tǒng)在城鎮(zhèn)污水處理中具有廣闊的應(yīng)用前景。

[1]王國(guó)慶.中小城鎮(zhèn)污水處理的優(yōu)選工藝[J].黑龍江水利科技，2007，35（4）：157.

[2]李寧.小城鎮(zhèn)污水生物處理方法的比較研究[D].揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)業(yè)水土工程，2009.

[3]詹技靈，代文臣，李冰，等.CWSBR工藝用于污水處理廠一級(jí)A升級(jí)改造[J].中國(guó)給水排水，2009，25（6）：67-69.

Application of SCR Technology of Constant Water Level in Sewage Treatment Plant

ZHOU Zhi-qiang,ZHANG Yu-shan,YE Xiao-juan
(Xiamen Yi Sheng Environmental Protection Science &Technology Co.,Ltd,Fujian Xiamen 361101,China)

The sewage treatment plant in Hutou town of An Xi adopts SCR technology of the constant water level in inlet and outlet water.The plant accounts for a small area of the land and its engineering structure is simple.Through debugging for 3 months and trial operation for one month,the system is stable.The denitrogenation and dephosphorization show a good result,the water quality meets A standard of the frst grade (GB 18918-2002).

town sewage treatment;SCR technology of constant water level;denitrogenation and dephosporization

X703

A

1006-5377（2016）01-0057-03