水解酸化＋曝氣生物濾池在中水回用工程中的應(yīng)用

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簡介： 介紹了水解酸化＋曝氣生物濾池工藝處理生活污水的工藝和運行情況。運行結(jié)果表明，該工藝具有占地面積小、處理效率高、運行穩(wěn)定的優(yōu)點。處理出水達到了《生活雜用水水質(zhì)標準》（CJ 25•1-89）的要求。該工程噸水投資費用為1 100元，噸水運行費用0.6元，相比自來水價格噸水2.7元，每噸水節(jié)省2.1元，經(jīng)濟效益良好。
關(guān)鍵字：水解酸化 曝氣生物濾池 生活污水

　　Application of hydrolytic acidification and BAF process in recyclable water project

　　Zhang Hongjuan¹, Pan Jianqiang ².

　?。?.School of Environmental Science and Engineering, Shandong University, Jinan Shandong 250100; 2.Jinan Shifang Environmental Protection Co. Ltd., Jinan Shandong 250101）

　　Abstract: An engineering technology, its running results by hydrolytic acidification and BAF process treatment of domestic sewage are introduced. After the domestic sewage has been treated by this process, the end effluent quality meets the requirement of Quality Standard for Life Multi-use Water(CJ25.1—89). The running results show that it has many advantages such as small footprint, high running stability and excellent treatment effect.

　　Keywords: Hydrolytic acidification BAF Domestic sewage

　　濟南市南郊賓館是一家花園式的四星級賓館，建筑面積10萬m²。館區(qū)內(nèi)建有人工湖4余hm²，苗圃、園林、綠地66 余hm²。按照設(shè)計要求，工程將對賓館及附近一生活小區(qū)的生活污水集中處理。污水經(jīng)處理后主要用于賓館的人工湖景觀用水、賓館沖廁及綠化。采用水解酸化+曝氣生物濾池工藝在中水回用工程中取得了滿意的效果，出水達到了《生活雜用水水質(zhì)標準》(CJ 25·1—89)的要求。

　　1 水質(zhì)、水量及標準

　　 工程設(shè)計污水處理能力4 000 m³/d，設(shè)計進水水質(zhì)及執(zhí)行標準如表1所示。

　　表1 進水水質(zhì)及執(zhí)行標準

　　2 工藝流程

　　 根據(jù)賓館和生活小區(qū)污水的特點以及賓館內(nèi)外的環(huán)境特色，工程建成半地埋式。原水經(jīng)過機械格柵進入調(diào)節(jié)池，經(jīng)水泵提升進入水解酸化池，出水自流入曝氣生物濾池。經(jīng)過生物處理后的出水加入硫酸鋁再通過纖維過濾罐，投加ClO₂后進入回用清水池。曝氣生物濾池的反沖洗出水回流到調(diào)節(jié)池，活性污泥在水解酸化池內(nèi)進行消化處理。工藝流程如圖1所示。

　　3 主體工藝設(shè)計

　　3.1 調(diào)節(jié)池和水解酸化池

　　調(diào)節(jié)池總?cè)莘e1 000 m³，為了防止從曝氣生物濾池反沖洗產(chǎn)生的污泥在調(diào)節(jié)池內(nèi)沉降，在調(diào)節(jié)池的兩端設(shè)有水下攪拌機。水解酸化池為上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）的改進型。由于曝氣生物濾池反沖洗產(chǎn)生的污泥也進入水解酸化池，使得污水與污泥同時得到處理，從而取代了污泥沉淀池和污泥消化池。為了使水解酸化池內(nèi)均勻布水，在水解酸化池上采用專用的布水裝置。水力負荷1.5 m/h，水力停留時間3.0 h，總?cè)莘e556 m³，單池尺寸5.5 m×5.0 m×5.0 m，四格并聯(lián)運行。

　　3.2 曝氣生物濾池

　　曝氣生物濾池使用了一種燒結(jié)粒狀濾料，在其表面生長有生物膜，污水自下向上流過濾料，曝氣系統(tǒng)提供曝氣，使廢水中的有機物得到吸附、截留與生物分解。池體為半地埋式，總?cè)莘e500 m³，單池尺寸5.0 m×5.0 m×5.0 m，容積負荷ρ(COD）=2.0 kg/(m³·d)，水力停留時間3.0 h，濾料容積300 m³，氣水比8:1。

　　4 運行調(diào)試

　　4.1 水解酸化池的調(diào)試

　　水解酸化池啟動時按照15 g/L絕干污泥量投加城市污水處理廠的消化污泥，接著小水量進水（800 m³/d）。運行初期有大量的輕質(zhì)污泥和雜質(zhì)隨水流帶出，出水混濁，直接排入下水道，隨著運行時間增加，出水水質(zhì)得到改善。4 d后，水解酸化池出水懸浮物含量少，水質(zhì)清澈。此時，出水引入曝氣生物濾池與水解酸化池同步調(diào)試。當(dāng)COD去除率達到30％以上，SS去除率40％以上，認為調(diào)試完成，投入運行。

　　4.2 曝氣生物濾池的調(diào)試

　　 處理生活污水時，掛膜采用直接掛膜法。在連續(xù)充氧曝氣的情況下，小水量連續(xù)進水，進水量控制在總水量的1/4。每天對曝氣生物濾池的進出水質(zhì)進行化驗。15 d后，出水水質(zhì)即有明顯的變化。在此期間，由于進水量小，池內(nèi)的生物量少，反沖周期不宜過短，一般控制在5 d左右。經(jīng)過45 d的運行后，進水量從800 m³/d逐步增加到3 500 m³/d（實際水量少于設(shè)計水量），此時COD負荷達到1.7 kg/（m³·d）。出水COD≤40 mg/L，去除率≥90％，達到了預(yù)期設(shè)計的要求。反沖洗周期也從開始時的5 d縮短為2 d。

　　在曝氣生物濾池的運行中，反沖洗是維持曝氣生物濾池功能的關(guān)鍵。影響反沖洗效果的因素有反沖洗的程序、時間和強度^[1]。反沖洗的程序一般為先用氣沖5 min，強度10 L/（m²·s），再氣水聯(lián)合反沖15 min，氣沖強度10 L/（m²·s），水沖強度6 L/（m²·s），最后是水洗5 min，水沖強度6 L/（m²·s）。由于反沖洗后，濾料層以上還有許多懸浮物，在濾池開始進水運行后，出水仍需通過反沖洗出水管道回流到調(diào)節(jié)池，以免纖維過濾器的過快失效。經(jīng)過2 h的漂洗后，濾池出水的SS即恢復(fù)正常。此時，關(guān)閉反沖洗出水閥門，濾池恢復(fù)到正常運行狀態(tài)。

　　本工程曝氣生物濾池的鼓風(fēng)機按照氣水比8:1選型，為了研究氣水比對曝氣生物濾池有機負荷的去除和硝化反應(yīng)效果的影響，通過調(diào)整鼓風(fēng)機曝氣量改變氣水比，實際運行結(jié)果顯示，在氣水比6:1時即可滿足除碳和硝化反應(yīng)對于DO的需求^[2]。

　　4.3 調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題及解決辦法

　　生活污水中的含磷量一般在5 mg/L左右，通過曝氣生物濾池的處理后出水還有2～3 mg/L。工程采用硫酸鋁作為化學(xué)除磷的藥劑，投加量比為10:1^[1]，但實際運行效果不理想。后通過混凝實驗發(fā)現(xiàn)，水力學(xué)條件對混凝除磷的效果影響較大，一般控制GT值在10⁴～10⁵范圍內(nèi)^[3]。由于水中的含磷量相對較低，投加的混凝劑只有在較激烈的湍流中才能與水中的磷酸鹽反應(yīng)生成細小的礬花，而反應(yīng)池中的水力攪拌強度達不到混凝反應(yīng)的要求。在反應(yīng)池內(nèi)增加攪拌設(shè)備后，混凝效果明顯改善，經(jīng)過纖維過濾器后的出水TP≤0.5 mg/L。

　　表2 出水水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果

　　4.4 運行結(jié)果

　　工程調(diào)試結(jié)束后，取樣監(jiān)測的結(jié)果見表2。

　　5 結(jié) 論

　?。?）該工程噸水投資費用為1 100元，噸水運行費用0.6元，相比自來水價格噸水2.7元，每噸水節(jié)省2.1元，經(jīng)濟效益良好。

　?。?）處理賓館和生活小區(qū)的污水，曝氣生物濾池在氣水比6:1時即可滿足除碳和硝化反應(yīng)對DO的需求。

　　（3）在用硫酸鋁進行化學(xué)法除磷時，水力學(xué)條件對除磷效果影響較大，一般控制GT值在10⁴～10⁵范圍內(nèi)。

　?。?）水解酸化池＋曝氣生物濾池組合工藝處理賓館和生活小區(qū)的污水，其出水水質(zhì)達到了中水回用的要求。這一工藝具有建設(shè)投資省、占地面積少、運行費用低、耐沖擊負荷能力強、系統(tǒng)穩(wěn)定性好等特點。

　　參考文獻

　　1 鄭 俊，吳浩汀.程寒飛.曝氣生物濾池污水處理新技術(shù)及工程實例.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.78～98

　　2 王立立，劉煥彬，胡勇有，等.曝氣生物濾池處理低濃度生活污水的研究.工業(yè)水處理，2003，23（3）：29～30 

　　3 武江津，王凱軍，丁庭華，等.三廢處理工程技術(shù)手冊－廢水卷.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.434～435

　　 （收到修改稿日期：2004-12-16）

　　[1]第一作者：張宏娟，女，1980年生，碩士研究生，研究方向為污染治理技術(shù)。