循环式SBR处理城市污水工程实例

2010-02-08李建平

河南城建学院学报 2010年6期

关键词：砂池厌氧池构筑物

李建平

(长江大学城市建设学院,湖北荆州434023)

云南省富宁县某污水处理厂是日处理污水近期8 500 m3/d,远期17 000 m3/d,属新建的污水厂,经过工艺比较和论证,结合当地实际情况,该工程采用了循环式SBR工艺。

1 设计水量和水质

⑴设计处理水量为8 500 m3/d。

⑵设计进水水质。

经环境检测站对主要排污口监测,参考昆明市其他地区的污水处理厂实际水质和设计进水水质情况,确定进水水质为：

CODcr300 mg/L,BOD 150 mg/L,SS 220 mg/L,TN 30 mg/L,TP 2.0mg/L。

⑶设计出水水质。

执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级标准的B标准：

CODcr≤60mg/L,BOD≤20mg/L,SS≤20mg/L,N≤20mg/L,NH3-N≤8mg/L,TP≤1.0mg/L。

2 工艺流程

根据进水水质特点和出水水质要求以及当地实际情况,本工程采用循环式SBR工艺处理。其工艺流程如图1所示：

图1 循环式SBR工艺污水处理工艺流程图

污水经格栅去除大颗粒及漂浮物,保证水泵的正常工作,之后污水进入提升泵房;经水泵提升后,污水再流入旋流沉砂池去除泥砂,再进入改进型SBR池,在SBR池内完成生物氧化过程,达到分解有机物、去除水中的N、P,使污水得到进一步净化;同时在SBR池内经沉淀,经泥水分离后,出水在明渠内经紫外线消毒,消毒后出水达标排放。该工艺中的循环式SBR工艺的主体构筑物由厌氧池(选择池)和SBR反应池串联组成,污泥从好氧反应池回流至厌氧池。在厌氧池,连续进水,与回流污泥混合,发生厌氧反应和生物选择反应,然后混合液均匀进入SBR反应池。因此,该工艺将SBR和厌氧池合建,反应与沉淀在同一池内完成,不需要设置二沉池和污泥回流装置。占地少,投资省,维护管理方便,基建和运行费用低[1]。且具有耐水量河水质负荷冲击,运行方式灵活多变并可组成多种工艺路线。增加生物选择池,创造厌氧/缺氧环境,具有储存性反硝化、同时性反硝化等除氮脱磷功能,强化生物吸附作用,净化效率高,处理能力强,效果稳定。应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器(PLC),可使SBR工艺全过程实现自动控制,操作方便快捷,劳动强度低[2]。

3 处理构筑物

本工程处理构筑物包括格栅间及提升泵房、旋流沉砂池、循环式SBR生物处理池,紫外线消毒系统、污泥浓缩脱水机房等。

3.1 污水处理构筑物

⑴格栅间及进水泵房。本污水处理厂的进水泵房按近期流量安装设备,预留远期设备安装位置。格栅间设置两条进水渠,一条为正常运行,另一条检修时使用。进水渠中安装机械粗格栅一台和机械细格栅一台;检修渠道内安装人工格栅一台,检修闸板4套。进水渠道：2条,尺寸：宽×深=0.88 m×7.90 m;粗格栅：回转式格栅1台,栅条间距30 mm,格栅宽0.8 m,深7.9 m;细格栅：回转式格栅1台,栅条间距10 mm,格栅宽0.8 m,深7.9 m;闸板：4台800 mm×1 000 mm;过栅流速0.72 m/s。格栅采用自动控制。栅渣经螺旋压榨机压榨后外运。提升水泵采用3台,2用1备,单台水泵流量Q=0.12 m3/s,扬程H=12 m。

⑵旋流沉砂池。旋流沉砂池主要是去除水中的泥砂和一些不溶性固体。污水进入沉砂池后,产生旋流,通过特殊的曝气装置加强这种旋流,在重力的作用下污水中的砂子分离并沉淀下来。

设计最大水量：1 200 m3/h,旋流沉砂池设2座,单池流量：600 m3/h。圆形水平旋流模式,钢筋混凝土结构,尺寸为D=2.5 m,H=3.0 m。沉砂时间5 min。沉降的砂粒进入中心砂斗,通过砂泵输入砂水分离器进行砂水分离,分离水及有机物回流至污水提升泵房。为防止积砂压实,在排砂前采用高压水定时冲洗沉砂斗。砂水分离器与沉砂池沉砂联动工作。

⑶循环式SBR池。循环式SBR工艺的主体构筑物由厌氧池(选择池)和SBR反应池串联组成,污泥从好氧反应池回流至厌氧池。在厌氧池,连续进水,与回流污泥混合,发生厌氧反应和生物选择反应,然后混合液均匀进入SBR反应池,循环式SBR池利用微生物菌群降解和去除水中的污染物质,具有硝化、反硝化和厌氧过程,有除磷脱氮功能。反应池按周期运行,污泥回流至厌氧池,出水和剩余污泥间歇排放。工艺运行操作由曝气、搅拌、沉淀、滗水等阶段组成。按运行周期,各个阶段周而复始、循环进行。由于SBR中微生物因周期性处于高浓度及低浓度交替的环境中,因此丝状菌很少成为优势菌种,不易发生污泥膨胀[3]。与传统SBR相比,循环式SBR工艺由于设立单独的厌氧池(选择池),利用生物选择反应抑制丝状菌的生长,改善污泥沉降性能,同时,与反应池的好氧反应结合,实现生物除磷功能。

循环式SBR工艺运行时,在曝气阶段加入搅拌期(停止曝气),可形成缺氧、厌氧状态,并在运行中,对溶解氧DO的合理控制,实现了同步硝化与反硝化(SND)与除磷的结合[4],研究表明SBR池中有大量的纯种好氧聚磷菌、返硝化聚磷菌,和以葡萄球菌属有主的除磷菌[5],最终在去除有机碳的同时,实现生物除磷脱氮功能。

循环式SBR池设计流量8 500 m3/d,设置2组,每组设计流量4 250 m3/d,由长方形池组成,每座尺寸为L×B×H=37 m×15 m×5.5 m,有效容积2 775 m3,最高水深5 m,最低水深3.4 m,水力停留时间15.7 h。循环式SBR池设计运行周期：曝气2 h,搅拌0 h,沉淀1 h,滗水1 h,周期时间4 h,每日6个周期。采用钢筋混凝土结构。回流至厌氧池的污泥采用回流污泥泵：2台,扬程4 m,流量100 m3/h。采用滗水器排水,滗水器：4套,其流量为580 m3/h。

⑷紫外线消毒。循环式SBR池出水采用明渠紫外线消毒系统。紫外光灯管排架排列于明渠中,与水流方向一致,灯管间距相等,保证在明渠中的紫外灯管模块组中的每一点有均等的紫外光量,以保证稳定的灭菌效果。明渠1座,尺寸：10 m×0.3 m×2 m,钢筋混凝土结构。消毒设备：采用低压高强紫外灯：共24支,单根灯管功率240 W,含镇流器、化学清洗、控制、电动设备。本消毒系统根据《城市污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2000)中的一级B类标准,出水粪大肠杆菌数≤10 000个/L。出水经过紫外线消毒后,通过巴氏计量槽,计量后排至厂外。