悬链式活性污泥法处理生活污水应用实例

张雪娇

（葫芦岛市生态环境保护综合行政执法队，辽宁 葫芦岛 125000）

1 工程概况

辽宁省某城市生活污水处理厂设计流量3万m3/d，占地面积约6.73公顷，主要污染物、悬浮物、生化需氧量、化学需氧量、氨氮、总氮、总磷等。年平均气温9.4度，极端最高气温39.8度，极端最低气温零下26.4度，地震基本烈度为VI度。接纳污水具有以下特点：①水量季节性变化较大；②冬季气温较低。

设计水质及排放标准见表1，污水处理厂进水营养物比值见表2。

表1 设计水质及排放标准

表2 污水处理厂进水营养物比值

该污水处理厂采用的工艺流程如图1所示。

图1 处理工艺流程简图

2 主要建（构）筑物及设计参数

①粗格栅。选用回转式格栅除污机2套，设备宽1.0 m，1用1备。栅条宽度10 mm、栅条间距20 mm、过栅流量0.8 m3/s、过栅流速0.8 m/s、栅前水深0.9 m、格栅倾角75°。

②污水提升泵房。污水最大提升能力为4.35万 m3/d（K总＝1.45）。设计选用不堵塞型潜污泵3台，2用1备。流量 Q＝2.2万 m3/d、水泵扬程 H＝16 m、配套电机N电＝75 kW。

③细格栅。设计流量为1 812.5 m3/h，设计选择B＝1 500 mm螺旋细格栅2台，1用1备。栅条间隙b=5 mm、过栅流速0.75 m/s、格栅倾角60°。

④旋流沉砂池。设计流量1 812.5 m3/h，表面负荷为124.1 m3/m2h，停留时间31 s。旋流沉砂池2座同时工作，每座沉砂池直径3.05 m，池深4.05 m。砂砾经气提泵直接送至砂水分离器进行砂水分离。砂水分离间设1台砂水分离器，2台罗茨风机。

⑤配水井。为保证污水均匀进入一体化综合池，在一体化综合池前设置配水井1座，直径7.5 m，池深6 m。

⑥一体化综合池。污水经配水井配水后通过重力流分别进入两个系列生化处理区— 一体化污水处理综合池。一体化污水处理综合池的处理过程分为厌氧区、好氧区、澄清区、二次曝气及稳定区四个部分，四个部分共建在一个池体内[1]。综合池单池平面尺寸为115.2 m×64 m，分两个系列，近期使用一个系列，远期预留一个系列。整个池体大部分以土池加HDPE防渗膜结构为主，局部为钢筋混凝土结构。在土池表面设1.5 mm厚的HDPE防渗膜一层，以防止和隔绝污水渗入地下。

厌氧区。厌氧区设计停留时间为1.5 h，单池平面尺寸为64 m×15.6 m，容积为7 500 m3，池体为土池，池壁放坡角度为1∶1.3。

好氧区。曝气设备采用德国悬链式曝气活性污泥法膜式微孔曝气器，主要设计参数如下：污泥负荷：0.12 kg BOD5/kgDMS.d；污泥浓度：3 200 mg/L；氧传递率：11 g O2/m3.m；污泥龄：11.8天；污泥回流比Rr：70～100%；气水比为6.46∶1。好氧区曝气池，池体容积为14 500 m3，有效水深4.5 m。单池平面尺寸为55 m×64 m，池体为土池结构，两侧池壁放在坡角度为1∶1.3。好氧（曝气池）的供气管漂浮在水面上，每一座曝气池由10条浮链式曝气器供气，曝气头悬挂在浮链上并深入水下4.25 m处。气泡在其表面逸出时，直径约为50μm。浮动链被松弛地固定在曝气池两侧，每条浮链可在池中的一定区域蛇形运动，提高氧气传送率供气主干管入口处设气动蝶阀，池内安装溶解氧仪，对溶解氧浓度进行实时检测，并根据溶解氧浓度变化自动控制鼓风机的运行。

澄清区。澄清区为矩形钢筋混凝土沉淀池，好氧区的混合液污水沿矩形澄清池的宽边从池底部条孔进入澄清池进行泥水分离。澄清池主要设计参数为：污泥指数I（SV）130 mL/g.ts、表面负荷0.81 m/h、澄清池单池平面尺寸20 m×64 m，池体深度4.5 m，全部为钢筋砼结构，设一台刮吸泥机，刮吸泥机两侧安装2台回流污泥泵。污泥回流比按100%设计，剩余污泥量为31.12 m3/h（含水率为99.2%）。安装回流污泥泵2台，单泵设计流量Q=625 m3/h，扬程H=3 m。

稳定区。在澄清区经过泥水分离，处理出水自流进入稳定区，在稳定区预设二次曝气设备，以便保证出水中有足够的溶解氧。稳定池容积2 800 m3，池体为土池结构，二次曝气区与稳定区之间，采用一悬挂的柔性挡墙隔开，水流由柔性挡墙底部进入稳定区，出水设三角堰集水。

⑦鼓风机房。将鼓风机房及变配电间合建，平面尺寸为36 m×10.8 m，分两层，一层为鼓风机房，高压配电室、低压配电室及变压器室；二层为控制室及休息室。鼓风机房内设3台罗茨鼓风机（2用1备），负责向一体化综合池供氧。鼓风机主要工作参数为：最大压力0.6 mbar、风量Q=75 m3/min、电机功率 N=110 kW，其中有两台常开，用于向一体化综合池供氧。根据溶解氧浓度自动控制启闭或通过时间控制开关进行启动。

⑧污泥浓缩脱水机房。污泥浓缩脱水机房平面尺寸27 m×15 m，框架结构。由生化池排出剩余污泥干重3.93 t/d，其湿污泥量为491.07 m3/d，污泥含水率99.2%。浓缩脱水采用带式浓缩脱水一体机2台，单台浓缩带宽1.8 m，脱水带宽1.5 m，浓缩脱水能力20.5 m3/h，每台每天工作12小时。污泥在浓缩、脱水之前投加聚丙烯酰胺（PAM），投加PAM为0.4%污泥干重。脱水后污泥含水率80%，污泥体积19.64 m3/d。污泥脱水间内设药剂贮存库，并设有污泥投加泵、投药泵、溶药装置等。

⑨消毒间。消毒间平面尺寸9 m×6 m。处理后的尾水采用二氧化氯消毒，氯投加量按7.0 mg/L考虑，消毒间设2台二氧化氯发生器，一用一备。

⑩过滤间、加药间。过滤间及加药间平面尺寸24 m×12 m。加药间为污水化学除磷处理提供絮凝剂（精制硫酸铝），投加量：40 mg/L；加药点：投加到一体化综合池沉淀池中。加药间设絮凝加药设备1套，有效容积2 m3，材质PP，搅拌功率3.7 kW；计量泵3台，单台功率N=0.75 kW，2用1备。

过滤间设微孔过滤机2台，单台处理能力为900 m3/h，单台设备功率为4 kW。

3 运行效果

该污水处理厂2013年投入运行至今，运行稳定，近四年全年监督性监测数据进出水水质均值见表2，近四年春季、冬季去除效率均值见表3。

表2 2018～2022年进、出水水质及去除效率

表3 2018～2022年春季、冬季去除效率

4 经济建设及运行成本

悬链式曝气活性污泥法工艺的设计简洁流畅，尽量采用综合性处理设备及流程，节省了一些传统工艺的设备及土建投资，并且由于土建方式的灵活性，悬链式曝气活性污泥法工艺在总造价上有很强的经济竞争力。运行费用（包括电费、药剂费、人工费）为1.84元/m³。

5 存在问题

①实际进水量未达到设计水量的一半，且进水量存在季节性变化，在旅游季节水量会比较大，在其他时期水量就比较少，所以运行参数要根据季节性变化而变化。

②由于冬季气温较低，微生物生长速度缓慢，酶促反应速度下降，活性污泥活性降低[1]。需要增加溶解氧，同时增加污泥浓度，延长污泥龄，加大回流量，保证生化系统中的活性物质能够大量存在，使水质稳定达标。由于存在水量过小，会存在没有进水时段，在此时间要注意停运工艺段，要间歇式运转，保证正常工作，防止冰冻；需经常检查曝气装置，冬季寒冷，曝气管摇摆撞击易碎，发现损坏要及时修复。下雪后需要及时清理外露设备积雪，防止冰冻损坏设备，导致系统瘫痪，影响出水。

6 结论

采用悬链式活性污泥法处理生活污水，能够适应负荷及温度的变化，能取得较好的去除效果，SS、BOD5、COD、NH3-N、TP的去除率分别达到95%、94%、84%、92%、86%，气温较低的春季、冬季，SS、BOD5、COD、NH3-N、TP的去除率可分别达到94%、93%、81%、92%、85%，出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级A排放标准。