水解酸化+BAF工藝處理城鎮(zhèn)污水

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簡介： 中小城鎮(zhèn)污水主要為生活污水和以有機廢水為主的工業(yè)廢水的混合污水，其水量較小，一般不超過5萬m3/d，但是水質(zhì)和水量波動較大；由于資金、技術(shù)、管理水平等多方面的原因，決定了在城鎮(zhèn)污水處理廠處理工藝必須經(jīng)濟、高效、節(jié)能并操作簡便。
關(guān)鍵字：水解酸化 BAF工藝 城鎮(zhèn)污水

一、概 述

　　中小城鎮(zhèn)污水主要為生活污水和以有機廢水為主的工業(yè)廢水的混合污水，其水量較小，一般不超過5萬m³/d，但是水質(zhì)和水量波動較大；由于資金、技術(shù)、管理水平等多方面的原因，決定了在城鎮(zhèn)污水處理廠處理工藝必須經(jīng)濟、高效、節(jié)能并操作簡便。目前國內(nèi)很多中小城鎮(zhèn)仍采用明渠排水，尤其是南方地區(qū)，大量雨水流入和地下水滲入，加之城鎮(zhèn)生活水平不高等原因決定了污水中有機物濃度較低。因此，必須結(jié)合當(dāng)?shù)匚鬯乃?、水質(zhì)以及溫度、經(jīng)濟等實際情況選擇適宜的高效果處理工藝；我德萊環(huán)保工程有限公司本著以技術(shù)為根本，以市場為導(dǎo)向的成長路線一直致力與更優(yōu)化的污水處理領(lǐng)域，本文所介紹的水解酸化—曝氣生物濾池處理工藝正是為小城鎮(zhèn)污水廠定身打造，達(dá)到出水穩(wěn)定、高效節(jié)能、節(jié)省占地、經(jīng)濟投資的目的。

　　一、排放標(biāo)準(zhǔn)

　　城鎮(zhèn)污水排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行GB18918—2002（單位：mg/l）

項  目CODcrBOD₅SS總氮總磷大腸菌群一級B602020201.510⁴一級A50101010110³

　　其中標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：

　　一級標(biāo)準(zhǔn)A級標(biāo)準(zhǔn)是指城市污水處理廠出水達(dá)到回用水要求，當(dāng)出水引入稀釋能力較小的河湖，或作為一般的回用水時，執(zhí)行一級A類排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　當(dāng)出水排入湖、庫等封閉或半封閉式水域時，執(zhí)行一級B類排放標(biāo)準(zhǔn)，但是劃定的飲用水保護(hù)區(qū)和游泳區(qū)水域除外。

　　二、工藝流程

　　三、工藝介紹

　　1.1格柵井

　　格柵井內(nèi)采用1臺機械細(xì)格柵，寬600mm，間隙5mm。主要用于攔截污水中較大的固體漂浮物和懸浮物，以防止其在調(diào)節(jié)池中積聚沉淀和堵塞水泵及管道，保證后續(xù)處理工藝正常運行。柵渣每天人工清理外運。

　　1.2調(diào)節(jié)池

　　由于中小城鎮(zhèn)來自各時段的污水水量不均勻且波動性較大，故設(shè)一調(diào)節(jié)池來緩沖水量，均勻水質(zhì)，以避免沖擊負(fù)荷對生化處理的影響。

　　調(diào)節(jié)池采用全地下式，設(shè)計停留時間為6h，池內(nèi)設(shè)潛水防堵污水泵，將調(diào)節(jié)池內(nèi)污水提升至水解酸化池。

　　1.3水解酸化池

　　水解酸化工藝屬于升流式厭氧污泥床反應(yīng)器技術(shù)范疇。水解池內(nèi)分污泥床區(qū)和清水層區(qū)，待處理污水以及濾池反沖洗時脫落的剩余微生物膜由反應(yīng)器底部進(jìn)入池內(nèi)，均勻地混合。污泥床較厚，類似于過濾層，從而將進(jìn)水中的顆粒物質(zhì)與膠體物質(zhì)迅速截留和吸附。由于污泥床內(nèi)含有高濃度的兼性微生物，在池內(nèi)缺氧條件下，被截留下來的有機物質(zhì)在大量水解—產(chǎn)酸菌作用下，將不溶性有機物水解為溶解性物質(zhì)，將大分子、難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的物質(zhì)；同時，生物濾池反沖洗時排出的剩余污泥（剩余微生物膜）菌體外多糖粘質(zhì)層發(fā)生水解，使細(xì)胞壁打開，污泥液態(tài)化，重新回到污水處理系統(tǒng)中被好氧菌代謝。由于水解酸化的污泥齡較長，所以在本設(shè)計中，采用水解酸化池代替常規(guī)的初沉池，除達(dá)到截留污水中懸浮物的目的外，還具有部分生化處理和污泥減容穩(wěn)定的功能。

　　水解酸化池設(shè)計停留時間為3.6h，泥齡一般18天左右，設(shè)計污泥混合區(qū)濃度20g/L

　　1.4 BAF濾池

　　BAF濾池分三個功能段，本設(shè)計采用的BAF濾池最大特點是組合化一體式高效處理工藝。

　　第一段曝氣生物濾池以去除污水中碳化有機物為主，在該段濾池中，優(yōu)勢生長異養(yǎng)菌，沿濾池高度方向從頂部進(jìn)水端到底部出水端有機物濃度梯度處于遞減，其降解速率也呈遞減趨勢。在進(jìn)口端由于有機物濃度較高，異養(yǎng)微生物處于對數(shù)增殖期，微生物濃度很高，BOD負(fù)荷率也較高，有機物降解速率很快，而此時自養(yǎng)菌處于抑制狀態(tài)；隨著降解的進(jìn)行，在濾池中有機物濃度沿水流自上而下不斷降低，異養(yǎng)微生物處于減速增殖期，微生物膜增長緩慢，而自養(yǎng)微生物處于增殖工程，曝氣生物濾池最終出水中的有機物已處于較低水平。

　　本設(shè)計采用的BAF濾池的濾料是一種新型的類球形輕質(zhì)陶粒填料，在其表面及內(nèi)腔空間生長有微生物膜，污水由上而下流經(jīng)濾料層時，微生物膜在濾料在曝氣供氧的條件下，使廢水中的有機物得到好氧降解，并將污水中的部分氨氮進(jìn)行硝化。它定期利用處理后的出水對濾池進(jìn)行反沖洗，排除濾料表面增殖的老化微生物膜，以保證微生物的活性。

　　第二段生物濾池主要對污水中的氨氮進(jìn)行硝化，在該段濾池中，由于有機物濃度較低，異養(yǎng)微生物較少，優(yōu)勢菌種為自養(yǎng)型硝化菌，可將污水中的氨氮氧化成硝酸氮或亞硝酸氮。

　　第三段生物濾池用來進(jìn)行反硝化反應(yīng)，以滿足出水對TN的要求，在此過程中總氮降解率將達(dá)到20%左右，更多的降解部分通過污水回流來控制；同時可根據(jù)當(dāng)排放標(biāo)準(zhǔn)要求TP≤1.0mg/l時，在該級濾池的進(jìn)水口投加鐵鹽進(jìn)行化學(xué)除磷。采用后置反硝化濾池需外加碳源，如甲醇等。

　　曝氣生物濾池填料為輕質(zhì)球型陶粒并進(jìn)行科學(xué)的級配，反沖洗形式為氣洗、氣水聯(lián)合、水漂洗，反沖洗周期取24h。

　　1.7清水池

　　提供濾池反沖洗的水，作為反沖洗泵的吸水池。

　　1.8污泥池

　　對處理過程中產(chǎn)生的剩余污泥進(jìn)行儲存，并送至壓濾機脫水處理。

　　1.9消毒池

　　    用液氯消毒（5~7）克/噸，以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)中的大腸桿菌對水質(zhì)的要求。

　　四、工藝特點

　　2.1采用氣水平行逆向流動，使氣、水進(jìn)行極好的均分,防止了氣泡在濾層中的凝結(jié)，氧利用率高采用專用配套的單孔膜空氣擴散器，空氣轉(zhuǎn)移率達(dá)到35%，降低運行費用約30%。

　　2.2高效懸浮濾床的使用，使得曝氣池容小，所需設(shè)備少，占地面積小，以10000噸/天城鎮(zhèn)綜合污水處理廠為例，主體處理設(shè)施975 m²，綠化面積40％時，占地總面積約1625 m²。

　　2.3集生物氧化和生物吸附為一體，并節(jié)省了二次沉淀池，采用高比表面積的陶瓷濾料，使有機負(fù)荷提高4~6倍，直接節(jié)省投資成本約1/5。

　　2.4逆向流曝氣生物濾池工藝處理城市污水，去除率高，其出水SS和BOD₅可穩(wěn)定保持在20mg/l以下，滿足國家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

　　2.5自動化程度高，運行管理簡單；

　　2.6受氣候、水量、水質(zhì)影響??；

　　2.7構(gòu)筑物模塊化，有利于今后的擴建；

　　2.8主要設(shè)備和材料均可國內(nèi)配套生產(chǎn)，不需利用進(jìn)口。

　　五、處理成本

　　5.1電  費：噸水電耗0.21度，按0.8元/度計，則噸水電費為0.168元。

　　5.2人工費：10名人工，即0.027元/噸水。

　　5.3藥劑費用：則總藥劑費為0.025元/ m3水。

　　總處理成本：0.22元/ m³水；

　　傳統(tǒng)生化工藝的運行成本一般為0.6元/噸，而新工藝僅需要0.22元/噸。為什么能做到？很簡單，因在高效懸浮濾床部分，鼓風(fēng)氣水比僅為4:1就可以達(dá)到很多的去除效果，直接降低電耗費；全程自動化控制，對于一個10000噸/天處理規(guī)模的生活污水處理廠來說，只需要10名人工。

　　綜上分析，可以說在穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的情況下，高效率、占地少、低成本、流程簡單明了、勞動強度低是本工藝的技術(shù)特點。