SBR污水处理系统增容升级改造工程

2010-02-08连雪灵

河南城建学院学报 2010年2期

连雪灵

(平顶山市新城区新城清源污水净化有限公司,河南平顶山467036)

随着城市人口的增加、社会经济的发展及污水处理标准的提高,城市污水处理系统的增容升级改造是现有污水处理厂所面临的主要问题[1]。

1 平顶山市新城区污水处理厂概况

平顶山市新城区污水处理厂位于平顶山市平郏公路西侧、湛河北岸,主要处理平顶山市新城区城市污水。该污水处理厂一期工程设计规划规模为3万t/d,二期工程设计规模为6万t/d,2020年建设规模达到18万t/d,远期控制规模达到25万t/d。投资300万元建成并于2005年投运的小型临时性污水处理系统设计处理能力为5 000t/d,其基本解决了新城区建设初期污水治理问题,该系统采用SBR工艺,设计出水水质满足城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002二级标准要求,工艺流程见图1。

图1 平顶山市新城区SBR污水处理系统工艺流程

污水经排水管网收集后送入汲水井,由提升泵提升后通过机械旋转格栅去除污水中较大的悬浮物;然后进入水解酸化池,利用水解酸化菌对污水进行水解酸化处理,为后续的好氧生化降低负荷;经水解酸化后的污水由潜污泵提升至两座SBR反应池,SBR反应池直径21m,高6.3m,排水口高2.6m;SBR每天运行三个周期,每个周期8h,其中进水、曝气阶段6h,沉淀、排水阶段2h;经过静沉后的上清液排入清水池,经二氧化氯消毒后外排。

水解酸化池和SBR好氧生化池的剩余活性污泥定时排入污泥池,经浓缩后提升进入带式压滤机进行脱水。脱水后泥饼含固率为18%,外运进行卫生填埋。

表1为新城区污水水质的监测结果。

表1 污水水质监测结果

由表1监测数据可知,该污水具有以下特点：一是BOD/COD值大于0.4,总体进水COD值较低,工业废水含量低,可生化性好;二是夜间水量明显偏小;三是每年寒暑假期水量偏小;四是汛期水质指标明显偏低。

随着新城区的发展,SBR污水处理系统已逐渐达到满负荷运转,2009年4月以来,排污水量已达到5 500m3/d,而且该系统还要在2010年6月一期工程投运前担负起处理能力上大跨度的运作,所以增容扩建改造势在必行。

2 技术改造方案

经过对SBR污水处理系统的设计及运行进行全面分析后,我们找出并确定了潜在的影响系统处理能力的瓶颈点。在不进行水处理构筑物扩建的前提下,通过“打通瓶颈”来提高系统处理能力[2]。

2.1 增加曝气池混合液溶解氧

改造前采用的是竖管大气泡空气扩散器鼓风曝气,管道直接垂直插入水中,气泡直径为15mm,氧利用率约为10%,运行中测定曝气池表面混合液的溶解氧值约为0.5 mg/L,远低于好氧曝气池对溶解氧2.0 mg/L的要求,而且直接限制了反应池内污泥浓度的提高,进而影响到微生物生化代谢速率,因此大气泡扩散器鼓风曝气不适合用于SBR反应池。因此,根据技术要求选用水下曝气的微气泡空气扩散器,气泡直径在100μ m左右,氧利用率约35%。通过混合液的高速射流,将鼓风机引入的空气切割粉碎为微气泡,使混合液和微气泡充分混合和接触,促进了氧的传递,提高了反应速率。

2.2 改造排水方式

SBR工艺的特点：①其主要设备(SBR反应器)是一个具有曝气和沉淀功能的反应器,省去了其它工艺应有的二沉池和污泥回流装置。在好氧曝气阶段,它是曝气池,在静沉阶段,它又作为二沉池来使用。②在静沉阶段此工艺属静态沉淀。由于SBR工艺在沉淀时没有进出水流的干扰,避免了短流和异重流的出现,是一种理想的静态沉淀,固液分离效果好,静沉一定时间后能获得澄清出水。

结合此工艺的特点,对现行排水方式进行了改造,并对过程做了分析。改造前采用固定高程的排水方式,由于排水口处于曝气池2.6m处(池高6m),在好氧曝气阶段,管口置于混合液内且未加滗水器,曝气结束后,整个排水管内充满混合液,于是在排水阶段,这部分混合液较池内澄清液领先流入清水池内,使整个池面混浊。这样不仅随出水流失部分活性污泥且造成出水悬浮物偏高。如在排水管口加置通用的滗水器,存在投入成本高运行周期与经济效益不成比例的问题。在对现场实际综合考虑后,我们设计出一款简易“滗水器”。基本原理是把固定的上清液排水口改为可自动上下移动的排水口,在曝气阶段排水口上移出混合液面,避免混合液进入排水口,静沉结束后,下移排水口至上清液的下终点位置,开始排水。项目实施后,不但出水悬浮物偏高问题完全解决,而且由于降低了排水口高度,日处理水量远超过了设计值。