两种城镇污水处理工艺及关键设备.doc

城镇污水主要为生活污水和以有机废水为主的工业废水的混合污水，其水量较小，一般不超过5万m3/d，但是水质和水量波动较大。由于资金和技术、管理水平等多方面的原因，决定了在城镇污水处理厂必须经济、高效、节能和操作简便。经济即占地面积少以节省征地费，必要的处理设施少以减少总投资；高效即出水在去除有机污染物的同时还能部分地脱氮除磷；节能即尽量采用经济节能型设备和减少处理设施和设备的数量，或采用适当的处理工艺减少剩余污泥排放，从而减少运行费用；操作简便即对运行人员的水平的素质和数量要求不高，也可减少运行费用。很多城镇采用明渠排水，大量雨水流入和地下水渗入，加之城镇生活水平不高等原因决定了污水中有机物浓度较低。因此，必须结合当地污水的水量、水质以及温度、气候、气象、地理、经济等实际情况选择适宜的处理工艺。 　　 一、水解－上向流曝气生物滤池工艺 　　 1、工程背景和工艺简介 　　2001年10月，通过国际招标，我公司取得了广东新会市东郊污水处理厂(4万m3/d)BOT建设的合同。该污水厂设计指标如表1。 　　表1 新会东郊污水处理厂进出水指标 指标(mg/L) CODcr BOD5 SS NH3-N TKN TP pH 进水 200 120 150 30 38 4 6~9 出水 60 20 20 15 / 0.5 6~9 　　 经过慎重比较，选择了水解－上向流曝气生物滤池工艺作为主处理工艺。曝气生物滤池(Biological Aerated Filter，简称BAF)技术因有机负荷高(可达6 kgBOD5/m3.d甚至更高)、无需二沉池、占地面积小、投资少、出水水质好、能耗及运行成本低、运行灵活等优点至今已在世界各地有数百座BAF污水处理设施在运行。我国大连马栏河污水处理厂(12万吨/日)是我国第一个采用BAF技术的城市污水处理厂，目前已正常运行两年多，出水水质优于设计水平，并已达到回用水标准。 　　 上向流曝气生物滤池(Up flow BAF，简称UBAF)的工艺原理是在滤池内部装有新型陶粒(或轻质塑料)填料，在其表面生长有生物膜，污水由下至上流过滤料层，池底曝气，使废水中的有机物在好氧菌的作用下降解，同时硝化细菌进行硝化作用。由于陶粒比表面积可达1~2m2/cm3，积累的微生物量可达10~15g/L，因此曝气生物滤池的容积负荷增大，故池容和占地面积可大大降低。曝气生物滤池还可以将生物转化过程中产生的剩余污泥和进水带入的悬浮物截留在滤床内，所以在曝气生物滤池后不需设二沉池。为避免积累的生物污泥和悬浮固体堵塞生物滤池，需定期利用处理后出水和空气进行反冲洗。上向流曝气生物滤池采用气水同向流，使气、水进行极好的均分，防止了气泡在滤层中的凝结，可以更好地避免沟流或短流，氧气利用率高，能耗低；同时，在水、气上升过程中可把底部截留的SS带入滤池深部，这就大大增加了滤池的纳污能力，延长了工作周期。 　　 由于曝气生物滤池工艺占地小，投资省，无污泥膨胀问题，日常运行管理简单，处理效果稳定，且可以模块化结构设计，易于后期扩建，很适合城镇污水厂使用。其主要缺点是对预处理要求高。为延长滤池反冲洗周期，一般要求滤池进水SS在60mg/L以下。为了解决此问题，同时为了污泥减量化和稳定化及进一步减少池容，降低投资，预处理采用了水解工艺，其工艺原理为：待处理污水及滤池反冲洗时脱落的微生物膜由底部进入水解池内，并通过布水系统同污泥床快速、均匀地混合。污泥床类似于过滤层，将进水中的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附，然后被大量的水解菌分解，许多不溶性的有机物水解为溶解性物质，大分子、难降解的物质转化为易生物降解的物质如有机酸类。同时，生物滤池反冲洗排放的剩余污泥菌体外多糖粘质层水解，细胞壁打开，污泥液态化，重新回到污水处理系统被细菌代谢分解，达到剩余污泥减容的目的。由于水解池的污泥泥龄较长，污泥可以消化稳定。污泥处理采用我公司自产的带式浓缩脱水一体机脱水后外运。 　　 　　图1 新会东郊污水处理厂流程框图 　　 2、工艺流程 　　 污水由潜污泵提升至旋流沉砂池进水渠，经2台3mm间距的细格栅，进入旋流沉砂池。除砂处理后，经分配井进入4座并联运行的水解池。水解池的作用是最大限度地截留污水中的悬浮物并将其中的部分有机物进行降解，一方面减少后续曝气生物滤池截留SS的量，以延长滤池的反冲洗周期；同时污泥得以减容与相对稳定。为了保证出水的氨氮达标，采用两级曝气生物滤池，分别是C/N和N滤池。水解池的出水经配水槽进入C/N上向流曝气生物滤池进行有机物的降解和部分硝化作用。C/N上向流曝气生物滤池出水再进入后一级的N曝气生物滤池进行硝化处理。在该级滤池中，优势生长着硝化菌和亚硝化菌，这两种细菌对有机物浓度较低的C/N池出水中的氨氮进行硝化。另外，在C/N滤池出水渠道上投加化学除磷药剂，