UNITANK处理技术在乡镇污水处理中的应用

2010-06-15河北省农业机械化研究所有限公司

河北农机 2010年2期

河北省农业机械化研究所有限公司严伟

随着城镇建设和乡镇企业迅速发展，人口不断集中，乡镇污水排放量也不断增加。据统计，我国90%以上城镇的水体环境均受到不同程度的污染，78%的城镇河段不宜作饮用水源，50%的城镇地下水受到污染，工业较发达的乡镇附近的水域污染则更加突出。

因此，加强乡镇污水收集、处理与资源化设施建设，避免因污水直接排放而引起农村水体、土壤和农产品污染，确保农村水源的安全和农民身心健康，是新农村建设中加强基础设施建设、推进村庄整治工作的重要内容，也是农村人居环境改善需要解决的迫切问题。

从采用的污水处理技术分析，我国新建及在建的城市污水处理厂所采用的工艺中，各种类型的活性污泥法占90%以上，其余则为一级处理、强化一级处理、生物膜法及与其它处理工艺相结合的自然生态净化法等污水处理工艺技术。本文介绍的UNITANK污水处理技术是在序批式(SBR)及传统活性污泥法基础上优化组合而成，它克服了“序批式”间歇进水、“三槽式氧化沟”占地大及“常规活性污泥法”设备多的缺点，在运行上有较大的灵活性。处理单元一体化，经济合理、运转灵活，被广泛应用于乡镇污水处理工程当中。

一、UNITANK工艺的工作原理及特点

1987年，比利时西格斯（SEGHERS）公司开发了UNITANK污水处理技术。该处理工艺的主体是一个被分隔成数个单元的矩形反应池，采用周期运行，连续进水，恒水位运行，能够充分利用反应池的有效容积而不需要另建沉淀池和外部污泥回流系统，可以同时满足有机负荷与水力负荷要求。

UNITANK生物反应池采用3池相连为一个系列的紧凑型生化处理装置，每系列分别由厌氧/缺氧/好氧池和交替式运行的两个“好氧/沉淀池”等5池组成。共设2个系列，并列运行。池内除设有曝气设备外，还设有搅拌装置、排泥设施、各种进出水闸门、空气堰等。主要通过时间控制实现对污染物质的去除，通过控制曝气系统和搅拌机的状态，使池体在厌氧、缺氧、好氧（及沉淀）状态间切换，实现生物的脱氮除磷过程。从而使出水最终能达到排放标准。通过自动化控制系统，能够容易地调整处理系统，适应不同水质的要求，达到相应的出水标准。

各系列交替式生物反应池的每个运行周期，包含了两个相同的子周期，并通过过渡周期进行衔接而交替运行。交替运行的生化污水处理池，采用空气堰控制出水，其运行的可靠性和运行状态都得到了实时的监控。

1.生化处理过程控制的基本工作原理

一个主周期包含两个子周期和两个中间过渡周期。

（1）第一子周期。污水顺序通过边池—中间池—边池，最后出水通过空气堰排放。在该周期内，通过相关闸门、曝气装置、搅拌、空气控制出水堰的操作，形成厌氧、缺氧、好氧、沉淀之间转换，从而更好地实现脱氮除磷和提高容积的有效利用率。处于沉淀出水状态的边池，同时启动其相应的剩余污泥泵进行正常的排泥作业。

（2）第二子周期。与第一子周期相同，只是两个边池的功能将互相转化。

经第二周期后，开始下一主周期的循环，这样周而复始，周期运行，并且周期运行的时间可以灵活调整，不仅实现了污水的净化以及高效的脱氮除磷，而且紧凑的结构布置大大减少了占地面积，使该工艺达到了最佳的经济效益。

2.UNITANK工艺的技术特点

UNITANK污水处理工艺与其它传统处理工艺相比较，拥有“三少两高”的技术特点，即占地少、投资少、运行成本少、技术含量高、智能化程度高。

（1）占地少

和传统处理工艺的圆形池体相比，UNITANK工艺采用一体化的设计模式，各功能区为共用池壁的矩形池体，通过池间过水孔进行水力相通。由于UNITANK工艺交替式运行方式，系统无需设置独立的二沉池、污泥回流等构（建）筑物。

UNITANK工艺采用模块化设计，可以根据水质、水量灵活调整运行模块。紧凑的布置便于扩建，扩建时只需在公用池壁的基础上增加所需模块，极大的节省了扩建用地，节约了宝贵的土地资源。同时也避免了噪声和臭气对环境的二次污染，是乡镇农村和谐发展的最佳选择。

（2）投资少

UNITANK污水处理系统降低了工程总投资，主要表现在以下三点。

①UNITANK工艺节省了土建费用。该工艺占地少，降低了征地费用；采用共用池壁方式，减少了建材成本；池体的矩形设计，便于土建施工；同时省去了独立的二沉池、污泥回流等构（建）筑物，从而节省了建设投资。

②UNITANK工艺节省了设备费用。工艺中省去了污泥外回流系统、刮泥机等设备；各池之间的渠道配水，恒定水位下的交替运行，也减少了管道、闸门、水泵等设备的数量。

③UNITANK工艺紧凑的模块化设计，节约了管道连接、电缆布线、安装工程等其他投资。

（3）运行成本少

①UNITANK工艺采用池壁间开孔的过水模式，减少了水头损失和电力消耗；同时，省去了污泥外回流系统、刮泥机等设备，也降低了相应的电耗，从而节省了部分电费。

②完善的自控系统，减少了操作、运行、维修人员的数量，降低了人工费用。

③交替式运行的方式，延长了设备的使用寿命；同时智能化的控制系统，使设备不易损坏，减少了维修费用。

（4）技术含量高

UNITANK工艺是集厌氧、缺氧、好氧、污泥处理于一体的模块化设计，交替式运行。无需传统活性污泥CMASS那样另辟场地筹建污泥沉淀池，而是采用多功能的矩形池一体集成。并且，与SBR系统不同，UNITANK工艺保持固定水位的连续进出水流量，使系统中的水流形态获得了最优化。

（5）智能化程度高

UNITANK污水处理系统可根据进水水质水量的变化，灵活控制污泥浓度、曝气强度、泥龄等重要工艺参数，确保系统稳定运行，出水达标。自控系统设有进水监测和报警系统，在水质条件恶化时可以及时反馈信息，避免污水处理厂受到大负荷冲击，保证系统良好运行。

UNITANK自控系统智能化程度高，采用“一键式”操作，“傻瓜式”模式，避免了误操作，即使操作人员技术水平不高，也可以实现污水厂的稳定运行。

二、UNITANK处理技术的工程实例

由于UNITANK处理技术具有独到的工艺特点，因此在我国许多乡镇污水处理工程中得到了广泛的应用。

该乡镇污水处理厂近期占地面积2.03公顷（约30亩），建设规模近期为3.0万m3/d，远期为4.0万m3/d。污水的主要来源有：一是工业污水，污水收集范围内共有各类企业2700多家，产业导向以箱包、皮革制品加工及原辅材料生产为主。工业污水排放量为1.7万m3/d。二是生活污水，镇区现状人口为9万多人，污水量大约1.1万m3/d。则污水总量约为2.8万 m3/d。

镇区污水由市政管网输送至污水处理厂内，首先通过粗格栅，在此拦截污水中较大杂质，再由潜污泵提升，经过细格栅进一步去除污水中的细小杂质，随后进入旋流沉砂池去除砂粒，之后进入UNITANK生物反应池，在此去除BOD5、COD、氮、磷等污染物质，混合液经沉淀分离后，上清液由提升泵站打入高效纤维过滤罐中，过滤后的出水再经过接触消毒后外排河流。剩余污泥经污泥泵送至储泥池，由带式浓缩压滤一体机脱水处理后，外运卫生填埋。

该工程投资总额为2967万元，每吨污水处理成本约在0.75～0.80元，处理效果详见表1。