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懸掛鏈移動曝氣工藝在城市污水處理廠中的應用
福建省新科環保技術有限公司 黃忠思

摘要:福清市城市污水處理廠以BOT的方式進行承建。該污水處理廠選用懸掛鏈移動曝氣工藝,其工藝具有投資省,處理成本低、運行穩定、維修、管理方便、氧利用率高,不僅結構緊湊,還能夠達到同步脫氧除磷效果。

關鍵詞:BOT;懸掛鏈移動曝氣工藝;脫氧除磷

懸掛鏈移動曝氣工藝,又稱為多級AO處理工藝。該系統依托控制對曝氣裝置的充氣量和區域曝氣進行控制,以實現獨創的懸掛鏈式曝氣工藝。同時該工藝基于多級AO理論和非穩態理論,在池內設置形成多個級段的A/O池,使污水經過多次的好氧、缺氧交替過程[1]。從而提高污泥的活性,形成適合各種微生物生長的良好環境,對污水中的有機物、氮、磷進行高效地去除,該工藝是一種低負荷活性污泥處理工藝,其最大的特點是能夠根據地質條件將厭氧除磷池、曝氧池、沉淀池、穩定池以潔、維修運行管理方便、出水穩定。

1. 工程概況、水量、水質和排放標準

福清城市污水處理廠以BOT方式建設,近期為日處理6萬噸,遠期增至12萬噸,總占地面積為80多畝,總投資將近4600萬元。近期6萬噸現已建成,原水中工業廢水約占40%,城市生活污水約占60%。混合后的污水要求達到國家一級排放標準。進水水質和排放標準見下表。

 

項目

PH

CODcr

BOD5

SS

TN

TP

NH3-N

原水水質

69

380mg/L

200 mg/L

250 mg/L

50 mg/L

4 mg/L

35 mg/L

排放標準

69

60 mg/L

20 mg/L

20 mg/L

20 mg/L

1.5 mg/L

8 mg/L

2.工藝流程圖和構建物

2.1工藝流程

污 水通過市政管網抽送至污水處理廠,經過回轉柵條式粗格柵去除大的雜物后流入集水井。而后通過潛水泵提升到回轉式細格柵,以去除無機物和細小懸浮物。然后自 流入曝氣沉砂池(主要去除砂粒等無機物質,并起到預曝氣作用),經配水井流入各個綜合反應池、消毒池后達標排放。其綜合反應池包含有兼氧池、一段好氧池、 缺氧池、二段好氧池、沉淀池、穩定池。工藝流程圖如下: 

污水處理流程圖

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2.2 主要構筑物

2.2.1 集水井

 為近遠期共用的,有效容積為300m3,與粗格柵井合建,為鋼混結構,地下沉井施工,最高水位為3。內設五臺流量800m3/h,的潛水泵,揚程為16m,功率為55kw。集水井內設一臺超聲波液位計,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㎜的砂粒等無機物質,并起到預曝氣的作用。沒有一臺橋式吸砂機和一臺螺旋砂水分離器。

2.2.3 兼氧池

碾壓土壩結構,內鋪土膜和內砌石塊。有效容積為2500m3水力停留時間為3小時,有效水深為4.5m,尺寸52×11×5。內設兩臺潛水攪拌機,功率為10kw。后續缺氧池內混合回流到該地。

2.2.4 一段好氧曝氣池

碾壓土壩結構,內鋪土工膜和內砌石塊。有效容積為8333m3,水力停留時間為10小時,有效水深為4.5m,尺寸52×42×5。曝氣池內的污泥負荷為0.11BOT5/MLSS。污泥濃度為4000mg/L。內裝有19條曝氣鏈,每條鏈有22套曝氣器,共有490套。以一邊進氣,兩頭懸掛。每套曝氣器在一定區域內來回運動,不會對局部水體產生過量曝氣,不會像固定曝氣器產生定向水流,是空氣在水中的停留時間延長,提高了充氧效率,節約了能耗。同時曝氣池中部設有一臺紫外熒光法溶解氧測定儀,并通過PLC和變頻風機來調節池內的空氣量。

懸掛鏈式曝氣裝置移動示意圖

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2.2.5缺氧池

碾壓土壩結構,內鋪土工膜和內砌石塊。有效容積為1667m3,水力停留時間為2小時,有效水深為4.5m,尺寸52×8×5。為達到脫氧的效果,協調系統硝化反硝化功能,而增設缺氧池。池內設有兩臺對推的潛水攪拌機,功率為7.5kw,并設有一臺潛水內回流泵,功率為7.5kw,流量為2500m3/h。揚程為0.3m,用以滿足300%的混和液內回流量,混和液回流到兼氧池內。

2.2.6 二段好氧池

碾壓土壩結構,內鋪土工膜和內砌石塊。有效容積為1667m3,水力停留時間為2小時,有效水深為4.5m,尺寸52×8×5。進一步對有機物和氨氮的除去,提高系統的硝化能力,減少對二沉地池產生不利的影響,以形成多級的好氧缺氧段,增設此好氧池。池內設有兩條曝氣鏈,每個鏈條有24套曝氣器。

2.2.7二沉池

 矩形池鋼筋混凝土結構,尺寸為52×24×5,有效容積為5000m3有效水深為4.5米,表面負荷為0.75m3/m.h。長邊兩側設污泥回流渠,短邊池低有600角放坡,以防止出現死角。水流流向為一邊長進水,另外一長邊出水。池內設有軌道式行車式吸泥機一臺,雙邊驅動,功率為0.37kw,行車可根據時間控制其來回運行,并根據上位機控制啟停。行車上內設兩臺潛水軸流泵,用污泥回流,污泥回流量為150%,功率為7.5kw,揚程3米,流量為600m3/h

2.2.8  穩定池

碾壓土壩結構,內鋪土工膜和內砌石塊。有效容積為2500m3,水力停留時間為3小時,有效水深為4.5m,尺寸52×11×5.對生化出水進行再次充氧,提高沉淀效果,保證優化出水水質,保證綜合反映池整個結構而增設此池。池內設有一條懸掛曝氣鏈,裝有24套曝氣器。

2.2.9 接觸消毒池

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

2.2.10 污泥濃縮池

鋼筋混凝土結構,直徑為14米,池高為 4米濃縮池,內設一臺全橋式中心傳動污泥濃縮機,功率為0.75kw。濃縮后污泥含水率可達97%。

2.2.11 其他配套設施

粗格柵,2臺,回轉柵條式格柵除污機,間隙為25mm,柵寬為1.7m,渠深7.8m,配套的格柵電機為3.0kw。格柵前后裝有4個手電鑄鐵閘門和2臺超聲波液位差計。

細格柵,2臺,回轉齒耙式格柵除污機,間隙為4mm,柵寬為1.5m,渠深1.5m,配套格柵電機為1.1kw。柵前裝2臺手動不銹鋼閘門,格柵前后裝有2臺超聲波液位差計。

進、出水計量井,井內各設有一臺DN700超聲波電磁流量計,用以計量進出污水廠水量。

鼓風機房3間,每間內設變頻控制的3臺羅茨鼓風機,同時對單組綜合池供氣,每組綜合池的供氣管上設有溫度傳感器、壓力傳感器、熱式氣體流量計。鼓風機的風量為64m3/min,壓力55.8kpa,功率為90kw,配套進出口消聲器,空氣濾清器、安全閥、放空閥、放空消聲器,同時在每臺風機出口管路上裝有DN250的電動蝶閥。

污泥脫水機房,內設2臺臥式離心脫水機,單機處理污泥量為12-20m3/h,功率為22kw,配套兩臺偏心螺桿泵流量為20m3/h,揚程為20m,功率為7.5kw,污泥切割機2臺,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,罐溶為2.5m3。加藥計量泵兩臺,流量為0.5m3/h,功率為0.75kw。加藥除磷系統中設有自動溶藥設備兩臺,溶量為1m3,攪拌功率為0.75kw,選用藥計量泵2臺,流量為050L/h,揚程為25m,功率為0.37kw

加氯間,內設兩臺高效復合二氧化氯發生器,有效氯產量為10kg/h,功率為5.0kw。配有量臺動力水泵,流量為800ml/min,揚程為25m,功率為1.5kw的臥式離心泵。兩個有效容積為5m3的原料儲罐,分別裝氯酸鈉和鹽酸溶液。其配套設備還有鹽酸卸酸泵、氯酸鈉溶藥機、鹽酸加藥計量泵、氯酸鈉加藥計量泵、氯酸鈉溶液提升泵。二氧化氯消毒藥劑根據進水流量來進行控制其投加量。

3. 調試和運行

由于管網建設滯后,未能將污水全部接入污水處理廠,造成進水量偏小,僅為10000m3/d左右。分別對兩個綜合池進水,實現接種和馴化同步進行。接種污泥選用城市污水處理廠帶式壓濾機壓濾過后的污泥,每池投加80噸污泥。經過兩個多月調整后,曝氣池內的污泥濃度達到設計要求,并出水達到排放要求。

出水水質表

 

項目

PH

CODcr

BOD5

NH3-N

TP

SS

數值

7-8.7

49-58

12-18

13-18

0.3-0.8

14-18

4. 經濟分析

該工程總投資4600萬元,污水處理單位成本為0.46/m3,直接運行成本為       0.27/m3。污水總裝機功率為1450kw,平均運行容量為960kw

5. 結語

5.1 該工藝啟動快,運行、操作簡便,運行穩定,并能保證出水達標,產生的污泥量少。

5.2 只要條件許可,可使用土壩結構承建污水處理綜合池,并能形成一體化結構,形成造價低,投資省。

5.3 高效的移動懸掛曝氣頭,可使氧在水中的停留時間加長,提高了氧轉移功率,在達到出去有機物同時亦能節約能耗。

5.4 曝氣頭檢修不需放空,檢修方面,運行保證出水。

 

參考文獻

王濤.BIOLAK工藝及其在設計中應注意的問題[J].中國給水排水,200319(10)79-80

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