福建省新科環(huán)保技術(shù)有限公司 黃忠思

摘要：福清市城市污水處理廠以BOT的方式進(jìn)行承建。該污水處理廠選用懸掛鏈移動(dòng)曝氣工藝，其工藝具有投資省，處理成本低、運(yùn)行穩(wěn)定、維修、管理方便、氧利用率高，不僅結(jié)構(gòu)緊湊，還能夠達(dá)到同步脫氧除磷效果。

關(guān)鍵詞：BOT;懸掛鏈移動(dòng)曝氣工藝；脫氧除磷

懸掛鏈移動(dòng)曝氣工藝，又稱為多級(jí)AO處理工藝。該系統(tǒng)依托控制對(duì)曝氣裝置的充氣量和區(qū)域曝氣進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)獨(dú)創(chuàng)的懸掛鏈?zhǔn)狡貧夤に?。同時(shí)該工藝基于多級(jí)AO理論和非穩(wěn)態(tài)理論，在池內(nèi)設(shè)置形成多個(gè)級(jí)段的A/O池，使污水經(jīng)過(guò)多次的好氧、缺氧交替過(guò)程[1]。從而提高污泥的活性，形成適合各種微生物生長(zhǎng)的良好環(huán)境，對(duì)污水中的有機(jī)物、氮、磷進(jìn)行高效地去除，該工藝是一種低負(fù)荷活性污泥處理工藝，其最大的特點(diǎn)是能夠根據(jù)地質(zhì)條件將厭氧除磷池、曝氧池、沉淀池、穩(wěn)定池以潔、維修運(yùn)行管理方便、出水穩(wěn)定。

1. 工程概況、水量、水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)

福清城市污水處理廠以BOT方式建設(shè)，近期為日處理6萬(wàn)噸，遠(yuǎn)期增至12萬(wàn)噸，總占地面積為80多畝，總投資將近4600萬(wàn)元。近期6萬(wàn)噸現(xiàn)已建成，原水中工業(yè)廢水約占40％，城市生活污水約占60％?；旌虾蟮奈鬯筮_(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表。

 

項(xiàng)目	PH	CODcr	BOD5	SS	TN	TP	NH3-N
原水水質(zhì)	6～9	≤380mg/L	≤200 mg/L	≤250 mg/L	≤50 mg/L	≤4 mg/L	≤35 mg/L
排放標(biāo)準(zhǔn)	6～9	≤60 mg/L	≤20 mg/L	≤20 mg/L	≤20 mg/L	≤1.5 mg/L	≤8 mg/L

2.工藝流程圖和構(gòu)建物

2.1工藝流程

污 水通過(guò)市政管網(wǎng)抽送至污水處理廠，經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)柵條式粗格柵去除大的雜物后流入集水井。而后通過(guò)潛水泵提升到回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵，以去除無(wú)機(jī)物和細(xì)小懸浮物。然后自 流入曝氣沉砂池（主要去除砂粒等無(wú)機(jī)物質(zhì)，并起到預(yù)曝氣作用），經(jīng)配水井流入各個(gè)綜合反應(yīng)池、消毒池后達(dá)標(biāo)排放。其綜合反應(yīng)池包含有兼氧池、一段好氧池、 缺氧池、二段好氧池、沉淀池、穩(wěn)定池。工藝流程圖如下： 

污水處理流程圖

2.2 主要構(gòu)筑物

2.2.1 集水井

 為近遠(yuǎn)期共用的，有效容積為300m³,與粗格柵井合建，為鋼混結(jié)構(gòu)，地下沉井施工，最高水位為3米。內(nèi)設(shè)五臺(tái)流量800m³/h,的潛水泵，揚(yáng)程為16m，功率為55kw。集水井內(nèi)設(shè)一臺(tái)超聲波液位計(jì)，以控制水泵的啟停。

2.2.2 曝氣沉砂池

只考慮近期使用，總有效容積為109.2m³,其水力停留時(shí)間為2分鐘。有效水深為2米。曝氣空氣需量為4.8m³/min。主要去除顆粒徑大于0.25㎜的砂粒等無(wú)機(jī)物質(zhì)，并起到預(yù)曝氣的作用。沒(méi)有一臺(tái)橋式吸砂機(jī)和一臺(tái)螺旋砂水分離器。

2.2.3 兼氧池

碾壓土壩結(jié)構(gòu)，內(nèi)鋪土膜和內(nèi)砌石塊。有效容積為2500m^3，水力停留時(shí)間為3小時(shí)，有效水深為4.5m，尺寸52×11×5。內(nèi)設(shè)兩臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)，功率為10kw。后續(xù)缺氧池內(nèi)混合回流到該地。

2.2.4 一段好氧曝氣池

碾壓土壩結(jié)構(gòu)，內(nèi)鋪土工膜和內(nèi)砌石塊。有效容積為8333m³,水力停留時(shí)間為10小時(shí)，有效水深為4.5m，尺寸52×42×5。曝氣池內(nèi)的污泥負(fù)荷為0.11㎏BOT₅/㎏MLSS。污泥濃度為4000mg/L。內(nèi)裝有19條曝氣鏈，每條鏈有22套曝氣器，共有490套。以一邊進(jìn)氣，兩頭懸掛。每套曝氣器在一定區(qū)域內(nèi)來(lái)回運(yùn)動(dòng)，不會(huì)對(duì)局部水體產(chǎn)生過(guò)量曝氣，不會(huì)像固定曝氣器產(chǎn)生定向水流，是空氣在水中的停留時(shí)間延長(zhǎng)，提高了充氧效率，節(jié)約了能耗。同時(shí)曝氣池中部設(shè)有一臺(tái)紫外熒光法溶解氧測(cè)定儀，并通過(guò)PLC和變頻風(fēng)機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)池內(nèi)的空氣量。

懸掛鏈?zhǔn)狡貧庋b置移動(dòng)示意圖

2.2.5缺氧池

碾壓土壩結(jié)構(gòu)，內(nèi)鋪土工膜和內(nèi)砌石塊。有效容積為1667m³,水力停留時(shí)間為2小時(shí)，有效水深為4.5m，尺寸52×8×5。為達(dá)到脫氧的效果，協(xié)調(diào)系統(tǒng)硝化反硝化功能，而增設(shè)缺氧池。池內(nèi)設(shè)有兩臺(tái)對(duì)推的潛水?dāng)嚢铏C(jī)，功率為7.5kw，并設(shè)有一臺(tái)潛水內(nèi)回流泵，功率為7.5kw，流量為2500m³/h。揚(yáng)程為0.3m，用以滿足300％的混和液內(nèi)回流量，混和液回流到兼氧池內(nèi)。

2.2.6 二段好氧池

碾壓土壩結(jié)構(gòu)，內(nèi)鋪土工膜和內(nèi)砌石塊。有效容積為1667m³,水力停留時(shí)間為2小時(shí)，有效水深為4.5m，尺寸52×8×5。進(jìn)一步對(duì)有機(jī)物和氨氮的除去，提高系統(tǒng)的硝化能力，減少對(duì)二沉地池產(chǎn)生不利的影響，以形成多級(jí)的好氧缺氧段，增設(shè)此好氧池。池內(nèi)設(shè)有兩條曝氣鏈，每個(gè)鏈條有24套曝氣器。

2.2.7二沉池

 矩形池鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為52×24×5，有效容積為5000m^3，有效水深為4.5米，表面負(fù)荷為0.75m³/m.h。長(zhǎng)邊兩側(cè)設(shè)污泥回流渠，短邊池低有60⁰角放坡，以防止出現(xiàn)死角。水流流向?yàn)橐贿呴L(zhǎng)進(jìn)水，另外一長(zhǎng)邊出水。池內(nèi)設(shè)有軌道式行車式吸泥機(jī)一臺(tái)，雙邊驅(qū)動(dòng)，功率為0.37kw，行車可根據(jù)時(shí)間控制其來(lái)回運(yùn)行，并根據(jù)上位機(jī)控制啟停。行車上內(nèi)設(shè)兩臺(tái)潛水軸流泵，用污泥回流，污泥回流量為150％，功率為7.5kw,揚(yáng)程3米，流量為600m³/h。

2.2.8  穩(wěn)定池

碾壓土壩結(jié)構(gòu)，內(nèi)鋪土工膜和內(nèi)砌石塊。有效容積為2500m³，水力停留時(shí)間為3小時(shí)，有效水深為4.5m，尺寸52×11×5.對(duì)生化出水進(jìn)行再次充氧，提高沉淀效果，保證優(yōu)化出水水質(zhì)，保證綜合反映池整個(gè)結(jié)構(gòu)而增設(shè)此池。池內(nèi)設(shè)有一條懸掛曝氣鏈，裝有24套曝氣器。

2.2.9 接觸消毒池

該池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為半地下式。尺寸為15×24×5m，水力停留時(shí)間為30分鐘，有效容積為1250m³。有效水深為3.5米，廊道內(nèi)控制水流速為0.1m/s。

2.2.10 污泥濃縮池

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，直徑為14米，池高為 4米濃縮池，內(nèi)設(shè)一臺(tái)全橋式中心傳動(dòng)污泥濃縮機(jī)，功率為0.75kw。濃縮后污泥含水率可達(dá)97％。

2.2.11 其他配套設(shè)施

粗格柵，2臺(tái)，回轉(zhuǎn)柵條式格柵除污機(jī)，間隙為25mm，柵寬為1.7m，渠深7.8m，配套的格柵電機(jī)為3.0kw。格柵前后裝有4個(gè)手電鑄鐵閘門和2臺(tái)超聲波液位差計(jì)。

細(xì)格柵，2臺(tái)，回轉(zhuǎn)齒耙式格柵除污機(jī)，間隙為4mm，柵寬為1.5m，渠深1.5m，配套格柵電機(jī)為1.1kw。柵前裝2臺(tái)手動(dòng)不銹鋼閘門，格柵前后裝有2臺(tái)超聲波液位差計(jì)。

進(jìn)、出水計(jì)量井，井內(nèi)各設(shè)有一臺(tái)DN700超聲波電磁流量計(jì)，用以計(jì)量進(jìn)出污水廠水量。

鼓風(fēng)機(jī)房3間，每間內(nèi)設(shè)變頻控制的3臺(tái)羅茨鼓風(fēng)機(jī)，同時(shí)對(duì)單組綜合池供氣，每組綜合池的供氣管上設(shè)有溫度傳感器、壓力傳感器、熱式氣體流量計(jì)。鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為64m³/min，壓力55.8kpa，功率為90kw，配套進(jìn)出口消聲器，空氣濾清器、安全閥、放空閥、放空消聲器，同時(shí)在每臺(tái)風(fēng)機(jī)出口管路上裝有DN250的電動(dòng)蝶閥。

污泥脫水機(jī)房，內(nèi)設(shè)2臺(tái)臥式離心脫水機(jī)，單機(jī)處理污泥量為12-20m³/h，功率為22kw，配套兩臺(tái)偏心螺桿泵流量為20m³/h，揚(yáng)程為20m，功率為7.5kw，污泥切割機(jī)2臺(tái)，流量為20m³/h，功率為1.5kw。因污泥脫水前加絮凝劑，選用罐積為1m³的絮凝攪拌機(jī)，罐溶為2.5m³。加藥計(jì)量泵兩臺(tái)，流量為0.5m³/h，功率為0.75kw。加藥除磷系統(tǒng)中設(shè)有自動(dòng)溶藥設(shè)備兩臺(tái)，溶量為1m³，攪拌功率為0.75kw，選用藥計(jì)量泵2臺(tái)，流量為0～50L/h，揚(yáng)程為25m，功率為0.37kw。

加氯間，內(nèi)設(shè)兩臺(tái)高效復(fù)合二氧化氯發(fā)生器，有效氯產(chǎn)量為10kg/h，功率為5.0kw。配有量臺(tái)動(dòng)力水泵，流量為800ml/min，揚(yáng)程為25m，功率為1.5kw的臥式離心泵。兩個(gè)有效容積為5m³的原料儲(chǔ)罐，分別裝氯酸鈉和鹽酸溶液。其配套設(shè)備還有鹽酸卸酸泵、氯酸鈉溶藥機(jī)、鹽酸加藥計(jì)量泵、氯酸鈉加藥計(jì)量泵、氯酸鈉溶液提升泵。二氧化氯消毒藥劑根據(jù)進(jìn)水流量來(lái)進(jìn)行控制其投加量。

3. 調(diào)試和運(yùn)行

由于管網(wǎng)建設(shè)滯后，未能將污水全部接入污水處理廠，造成進(jìn)水量偏小，僅為10000m³/d左右。分別對(duì)兩個(gè)綜合池進(jìn)水，實(shí)現(xiàn)接種和馴化同步進(jìn)行。接種污泥選用城市污水處理廠帶式壓濾機(jī)壓濾過(guò)后的污泥，每池投加80噸污泥。經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月調(diào)整后，曝氣池內(nèi)的污泥濃度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并出水達(dá)到排放要求。

出水水質(zhì)表

 

項(xiàng)目	PH	CODcr	BOD5	NH3-N	TP	SS
數(shù)值	7-8.7	49-58	12-18	13-18	0.3-0.8	14-18

4. 經(jīng)濟(jì)分析

該工程總投資4600萬(wàn)元，污水處理單位成本為0.46元/m³，直接運(yùn)行成本為       0.27元/m³。污水總裝機(jī)功率為1450kw，平均運(yùn)行容量為960kw。

5. 結(jié)語(yǔ)

5.1 該工藝啟動(dòng)快，運(yùn)行、操作簡(jiǎn)便，運(yùn)行穩(wěn)定，并能保證出水達(dá)標(biāo)，產(chǎn)生的污泥量少。

5.2 只要條件許可，可使用土壩結(jié)構(gòu)承建污水處理綜合池，并能形成一體化結(jié)構(gòu)，形成造價(jià)低，投資省。

5.3 高效的移動(dòng)懸掛曝氣頭，可使氧在水中的停留時(shí)間加長(zhǎng)，提高了氧轉(zhuǎn)移功率，在達(dá)到出去有機(jī)物同時(shí)亦能節(jié)約能耗。

5.4 曝氣頭檢修不需放空，檢修方面，運(yùn)行保證出水。

 

參考文獻(xiàn)：

王濤.BIOLAK工藝及其在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題[J].中國(guó)給水排水，2003，19(10)：79-80。