曝气生物滤池工艺在大连马栏河污水处理厂二期工程中的应用

苏 静 张新洋

[摘要]论述以曝气生物滤池为核心工艺建设的大连马栏河污水处理厂二期工程的工艺流程、主要构筑物及设备的功能和设计参数,并根据半年的监测结果对污水的处理效果进行评价。

[关键词]曝气生物滤池监测结果污水处理

中图分类号:X7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210162-01

一、前言

大连马栏河污水处理厂二期工程位于一期工程以南,总投资1.27亿元,占地2.29公顷,服务面积33.19km2,采用水解沉淀池+上向流两级生物滤池工艺,处理能力为8万吨/日。项目投入运行后,极大的缓解了一期工程的处理压力,对改善马栏河流域和黑石礁湾的水环境质量发挥了重大作用。

二、工艺流程

曝气生物滤池(biological aerated filter),简称BAF,是当今国际最先进的污水处理工艺之一,是在生物接触氧化法、高负荷生物滤池、生物滤塔等生物膜法的基础上发展起来的,集生物膜法与活性污泥法两者优点于一身的第三代生物滤池(the Third-Genertation Biofilter)[1]。

曝气生物滤池具有以下几个优点[1-3]:

1.采用气水平行上向流,使气、水进行极好的均分,防止了气泡在滤层中的凝结,氧气利用率高,能耗低;

2.与下向流过滤相反,上向流过滤持续在整个滤池高度上提供正压条件,可以更好的避免沟流或短流;

3.上向流形成了对工艺有好处的半柱推条件,即使采用高过滤速度和负荷仍能保证工艺的持久稳定性和有效性;

4.采用气水平行上向流,使空间过滤能被更好的利用,空气能将固体物质带入滤床深处,在滤池中得到高负荷、均匀的固体物质,延长反冲洗周期,减少清洗时间和清洗时的用水、用气量。

另外,与其他生物处理方法相比,BAF工艺在以下几方面也具有很大优势。

在投资费用上,BAF工艺无需二沉池,土建量小,占地仅为传统工艺的1/4～1/5,因而总投资最小。SBR和A2/O工艺的土建量都较大,设备闲置浪费较大,征地费较多,因而总投资较大。

在运行费用上,BAF工艺水头损失约3～3.5m,不需污泥回流,曝气量低,出水消毒少,电耗小,总运行成本较低。SBR工艺水头损失约3～4m,不需污泥回流,A2/O工艺水头损失约1～1.5m,污泥回流100%～150%,二者曝气量均较高,出水消毒较多,电耗较高,总运行成本较高。

在工艺效果上,BAF工艺没有污泥膨胀,可承受日常的冲击负荷,低温运行较稳定。SBR和A2/O工艺容易产生污泥膨胀,池容决定承受冲击负荷的能力,处理效果受低温影响较大。

在运行管理上,BAF工艺日常维护和巡视简单,停一个滤池进行大修影响很小。SBR和A2/O工艺日常维护和巡视量较大,停池进行大修时间较长,对处理水量和出水水质有影响。

在臭气问题上,BAF工艺厌氧部分可为封闭式,臭味对周围环境影响很小。SBR和A2/O工艺为全敞开式,臭味对周围环境影响很大。

三、主要构筑物及设备

(一)细格栅及沉砂池

大连马栏河污水处理厂二期工程的细格栅选用旋转式固液分离机及转鼓式格栅清污机两道细格栅,栅条间隙分别为5mm、2mm。

沉砂池为2组旋流沉砂池,气提式排砂,直径Φ4.87m,有效水深1.3m,设计停留时间40s,表面负荷130m3/m²·h。

(二)水解沉淀池

水解沉淀池采用多点进水、多斗排泥方式,设计日平均水量为8.0×104m3/d,变化系数取1.3,水力停留时间t=2.5小时。

(三)DN反硝化生物滤池

Dn反硝化生物滤池回流比为120%,最大设计流量为4333m3/h,回流水量为4000m3/h。冲洗采用气水反冲洗,时间均为10分钟;滤料为圆形陶粒滤料,粒径D=6-9mm;承托层由卵石级配,料径D=4-32mm。

(四)CN曝气生物滤池

CN曝气生物滤池的设计流量及反冲洗时间均与DN反硝化生物滤池相同,反冲洗周期为24h。有研究表明[4],COD、NH3-N的去除率随水力负荷的增大呈现先增加后降低的趋势,本工程CN曝气生物滤池的BOD容积负荷为1.8kgBOD/(m3·d),NH3-N容积负荷为0.3kg/(m3·d)。

(五)生物除臭系统

各单元产生的臭气通过风机引入除臭滤池,在池顶部设喷淋装置把臭气加湿,再压入除臭滤池底部,除臭滤池内装有填料,吸收臭气中的异味,处理后的气体自然排放。生物除臭滤池位于污泥缓冲池上部,尺寸为12.0m×9.0m,高度2.6m,填料厚度1.0m。

四、污水处理效果

大连马栏河污水处理厂二期工程于2008年年底通过环保部门的验收并正式运行,2009年运行状况保持良好,1-6月的运行负荷达到100%,主要污染物的出水平均浓度均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B标准,并且,除TN的处理效率为71.0%外,其他主要污染物的处理效率均达到80%以上。

表1马栏河污水处理厂二期工程污水处理效果

注:表中数据为2009年1月-6月监测数据的平均值

五、结语

大连马栏河污水处理厂二期工程投入使用至今,系统运行稳定,主要污染物的出水平均浓度均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B标准。本工程的实际应用表明,曝气生物滤池工艺适用于城镇生活污水的处理,具有良好的应用价值和推广前景。

参考文献:

[1]郑家麒、梁敬斌、王达,曝气生物滤池在生活污水处理中的技术应用[J].冶金动力,2008(125):79-82.

[2]熊志斌、邵林广,曝气生物滤池技术研究进展[J].当代化工,2009,38(1):61-64.

[3]张凌娜、李翔、钱宗琴,竖向流曝气生物滤池工艺在污水处理中的应用[J].山西建筑,2009,35(5):167-168.

[4]王国平、张林军,曝气生物滤池处理生活污水主要参数试验研究[J].徐州建筑职业技术学院学报,2004,4(3):24-26.