水解酸化曝气生物滤池处理小城镇污水

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1、水解酸化-曝气生物滤池处理小城镇污水中小城镇污水主要为生活污水和以有机废水为主的工业废水的混合污水，其水量较小，一般不超过5万m3/d，但是水质和水量波动较大。由于资金和技术、管理水平等多方面的原因，决定了在城镇污水处理厂必须经济、高效、节能和操作简便。目前国内很多中小城镇仍采用明渠排水，尤其是南方地区，大量雨水流入和地下水渗入，加之城镇生活水平不高等原因决定了污水中有机物浓度较低。因此，必须结合当地污水的水量、水质以及温度、气候、气象、地理、经济等实际情况选择适宜的处理工艺。本文重点论述了水解酸化上向流曝气生物滤池工艺处理某城镇污水工程的系统设计、设备选型、运行情况初步分析等。1 设计参数与

2、污水处理工艺流程确定南方某县级市污水处理厂设计水量Q=5000m3/d，设计最低温度12，最高水温25，出水执行GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级B标准。具体进出水水质参数如下表：表1 单位：mg/L名 称CODcrBOD5SSNH3-NTNTp进 水25015015030404出 水6020208201.5工艺流程如图1所示： 图1 工艺流程图2 工艺介绍（1）格栅井格栅井内采用1台机械细格栅，宽600mm，间隙5mm。主要用于拦截污水中较大的固体漂浮物和悬浮物，以防止其在调节池中积聚沉淀和堵塞水泵及管道，保证后续处理工艺正常运行。栅渣每天人工清理外运。（2）调节池由于

3、中小城镇来自各时段的污水水量不均匀且波动性较大，故设一调节池来缓冲水量，均匀水质，以避免冲击负荷对生化处理的影响。调节池采用全地下式，设计停留时间为6h，有效容积为1250m3，工艺尺寸为：21 m12 m5.5m（超高0.5m）。池内设潜水防堵污水泵3台（2用1备），Q=110m3/h，H=13m，将调节池内污水提升至水解酸化池；同时设置GQT040480（功率4.0kw）高速推流器一台，起搅拌混合作用，防止污水中悬浮物沉积在池底。（3）水解酸化池水解酸化工艺属于升流式厌氧污泥床反应器技术范畴。水解池内分污泥床区和清水层区，待处理污水以及滤池反冲洗时脱落的剩余微生物膜由反应器底部进入池内，并

4、通过带反射板的布水器与污泥床快速而均匀地混合。污泥床较厚，类似于过滤层，从而将进水中的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附。由于污泥床内含有高浓度的兼性微生物，在池内缺氧条件下，被截留下来的有机物质在大量水解产酸菌作用下，将不溶性有机物水解为溶解性物质，将大分子、难于生物降解的物质转化为易于生物降解的物质；同时，生物滤池反冲洗时排出的剩余污泥（剩余微生物膜）菌体外多糖粘质层发生水解，使细胞壁打开，污泥液态化，重新回到污水处理系统中被好氧菌代谢，达到剩余污泥减容化的目的。由于水解酸化的污泥龄较长（一般1520天），所以在本设计中，采用水解酸化池代替常规的初沉池，除达到截留污水中悬浮物的目的外，还具有

5、部分生化处理和污泥减容稳定的功能。水解酸化池设计停留时间为3.6h，有效容积为750m3，共分2格，每格工艺尺寸为：13 m5.5 m5.6m（超高0.35m）。中间管廊工艺尺寸为：13 m2.0 m5.6m。水解酸化池泥层高2.5m。排泥位置主要位于泥层上部，池底设有排砂设施，泥龄一般18天左右，设计污泥混合区浓度20g/L，泥区总体积约为320m3，每天产干泥量约0.25吨。（4）DC曝气生物滤池第一段DC曝气生物滤池以去除污水中碳化有机物为主，在该段滤池中，优势生长异养菌，沿滤池高度方向从底部进水端到出水端有机物浓度梯度处于递减，其降解速率也呈递减趋势。在进口端由于有机物浓度较高，异养微

6、生物处于对数增殖期，微生物浓度很高，BOD负荷率也较高，有机物降解速率很快，而此时自养菌处于抑制状态；随着降解的进行，在滤池中有机物浓度沿水流自下向上不断降低，异养微生物处于减速增殖期，微生物膜增长缓慢，而自养微生物处于增殖工程，DC曝气生物滤池最终出水中的有机物已处于较低水平。本设计采用的UBAF滤池最大特点是气、水为同向上向流态，使用一种新型的类球形轻质陶粒填料，在其表面及内腔空间生长有微生物膜，污水由下向上流经滤料层时，微生物膜在滤料层下部提供曝气供氧的条件下，使废水中的有机物得到好氧降解，并将污水中的部分氨氮进行硝化。它定期利用处理后的出水对滤池进行反冲洗，排除滤料表面增殖的老化微生物

7、膜，以保证微生物的活性。DC曝气生物滤池有效容积为252m3，共分2格，每格工艺尺寸为：4.7m4.7m6.2m（超高0.5m）。填料为轻质球型陶粒，滤料总体积为132m3(粒径36mm) 。滤料厚3.0m，填料层停留时间19min，容积负荷3.0kgBOD5/m3滤料d，空塔滤速v=4.7m/h。单格供氧量31kgO2/h，气水比3.3：1。反冲洗形式为气洗、气水联合、水漂洗，反冲洗周期取24h，设计反冲洗水速15m/h，反冲洗气速50m/h。滤池配水共通过约48块滤池专用滤板(980980100mm)和1591个滤池专用长柄滤头(滤头契型缝隙2.5mm，滤头长度390mm)。出水采用2套栅

8、型稳流器、单堰出水。反冲洗方式排泥。采用穿孔管曝气。（5）N曝气生物滤池第二段N曝气生物滤池主要对污水中的氨氮进行硝化，在该段滤池中，由于有机物浓度较低，异养微生物较少，优势菌种为自养型硝化菌，可将污水中的氨氮氧化成硝酸氮或亚硝酸氮。N曝气生物滤池有效容积为295m3，共分2格，每格工艺尺寸为：5.0m5.0m6.2m（超高0.3m）。滤料总体积为174m3(粒径36mm) 。滤料厚3.4m，填料层停留时间25min，容积负荷0.45kgNH3-N/m3滤料d，空塔滤速v=4.17m/h。单格供氧量21kgO2/h，气水比2.2：1。反冲洗形式为气洗、气水联合、水漂洗，反冲洗周期取3648h。

9、滤池配水共通过约52块滤池专用滤板和1820个滤池专用长柄滤头。出水采用2套栅型稳流器、单堰出水。反冲洗方式排泥，穿孔管曝气。（6）DN生物滤池第三段DN生物滤池主要用来进行反硝化反应，以满足出水对TN的要求。同时可根据当排放标准要求TP0.5mg/l时，在该级滤池的进水口投加铁盐进行化学除磷。采用后置反硝化滤池需外加碳源，如甲醇等。DN生物滤池有效容积为102m3，设计1座，工艺尺寸为：4.6m4.6m5.1m（超高0.3m）。滤料总体积为53m3(粒径36mm) 。滤料厚2.5m，填料层停留时间8min，容积负荷2.0kgNO3-N/m3滤料d，空塔滤速v=9.8m/h。反冲洗形式为气洗、

10、气水联合、水漂洗，反冲洗周期取3648h。滤池配水共通过约22块滤池专用滤板和763个滤池专用长柄滤头。出水采用1套栅型稳流器、单堰出水。反冲洗方式排泥。（7）清水池提供滤池反冲洗的水，作为反冲洗泵的吸水池。1座，半地上式，工艺尺寸：5.0m5.0m4.0m（超高0.3m）。（8）反冲洗缓冲池对滤池反冲洗瞬时大水量进行缓冲调节，保护水解池的正常运行。1座，半地上式，工艺尺寸：5.0m5.0m4.0m（超高0.3m）。（9）鼓风机房、反冲洗水泵鼓风机房1座，长宽=26m7m。DN曝气生物滤池选用Q=6m3/min，风压5.5米水柱的罗茨风机3台（2用1 备）；N曝气生物滤池选用Q=4.0m3/m

11、in，风压5.5米水柱的罗茨风机3台（2用1 备）。三段滤池共选用反冲洗鼓风机3台，Q=20.0m3/min，风压9.0米水柱；反冲洗单级双吸离心泵3台，Q=380m3/h，H=9.0m。3工艺特点（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，氧利用率高，能耗低；（2）较小的池容和占地面积，采用曝气生物滤池工艺的城市污水处理厂工艺构筑物占地面积只有常规工艺的1/3左右；（3）处理效果稳定，处理出水水质好。上向流曝气生物滤池工艺处理城市污水，其出水SS和BOD5可保持在20mg/l以下，去除率高，满足国家排放标准的要求；（4）自动化程度高，运行管理简单；（5）受气候

12、、水量、水质影响小；（6）构筑物模块化，有利于今后的扩建；（7）主要设备和材料均可国内配套生产，不需利用进口。4 工程投资及主要经济指标本工程项目总投资为420万元，污水厂占地面积3.6亩。直接运营费用如下：（1）电费：总装机容量为62.5kw，实际吨水电耗0.21度，按0.5元/度计，则电费为0.105元/ m3水；（2）药剂费用：PAM按5万元/吨计，投加量为3.5吨/干污泥；PAC按2500元/吨计，根据除磷需要投加。其他药剂费用（如甲醇等）按1750元/吨计，则总药剂费为0.045元/ m3水；（3）人工费：污水厂设计工作人员计6人，每人工资平均按1万元/年，则人工费为0.033元/

13、m3水；（4）大修及维护费率：按3.4%取，费用为0.067元/ m3水；（5）管理费：按10%取，费用为0.026元/ m3水；则该污水厂直接运营成本为0.28元/m3污水，总成本约为0.42元/ m3污水。5 运行情况该污水厂自2004年3月起处于调试阶段，目前清水池出水各项指标均优于国家一级排放标准。处理效果如下：表2 单位：mg/L名 称流量(m3/h)水温CODcrSSNH3-NTp总进水1831321215630.62.4水解池出水13746.425.32.23DC滤池出水49.52212.71.86N滤池出水3418.68.41.25总出水27.211.54.870.87去除率（

14、%）87.292.684.163.8注：表中数据为2003年4月份运行数据平均值，BOD5、TN未检测。6 结论水解酸化曝气生物滤池工艺在工程投资、占地和能耗上具有极大的优势，其可根据进出水水质要求的不同，分别采用的二段或三段处理工艺组合，且可根据水量的大小进行模块化设计，是适合我国国情的中小城镇污水处理新技术，具有很大的推广价值。水解酸化生物接触氧化气浮工艺处理肉类加工废水 0概况 洛阳某公司位于洛阳市西工区，是集肉制品，食品包装薄膜及相关产品产销于一体的大型现代化上市公司，是我国主要的肉类加工，肉制品生产企业，目前已成为我国最大的火腿肠生产基地和食品包装基地，年设计生产肉制品10万t。 公

15、司始建于1958年，一直未能配套污水处理设施，根据河南省环保局豫环控(1996)54号文件，该公司生产废水处理工程属于限期治理项目，要求1999年底达标排放。 1设计水质水量 设计规模为4000 m3/d，设计进水水质为COD600 mg/L，BOD 300 mg/L。出水要求达到肉类加工工业水污染物排放标准(GB13457-92)一级标准，即COD80mg/L，BOD25mg/L，SS60mg/L，动植物油15mg/L，pH69，大肠菌群5000个/L。 2工艺流程 本治理项目采用水解酸化-生物接触氧化-气浮工艺3主要建、构筑物及其设计参数 3.1格栅井 选用HF450型回转式机械格栅1台，

16、栅间距离5 mm，安装角度75，单机功率1.1 kW。 3.2水解调节池 水解调节池1座，BLH=16.25 m21 m5.3 m，有效水深4 m，水力停留时间8 h。池中设FLYGT潜污泵CP3127HT-250 3台，低水位时1台泵运行，高水位时2 台泵运行，低于低警戒水位时停泵，超过高警戒水位时3台泵同时运行，单泵功率7.5 kW。为防止水解调节池中污泥沉积，设FLYGT水下搅拌器1台，单机功率7.5 kW。 3.3生物接触氧化池 生物接触氧化池2座，每座2格，每格3段串联，每段BLH=3.92 m5.90 m5.80 m，有效水深5 m。采用DN600 HSB型散流式曝气头144个，填

17、料高度3 m，填料体积840 m3，填料的BOD负荷为1.1 kg/(m3d)，气水比采用171。 3.4气浮、脱水室 溶气气浮设备2套，每套气浮池BLH=2.41m7.50m1.83m。 IS80-50-250B离心泵2台(1用1备)，流量43m3/h，扬程63 m，功率15 kW。直径0.7m，H=3m空压罐2个，设计压力10 kg/cm2，工作压力5kg/cm2，空压机SY-0.08 1台，风量0.08 m3/min，功率0.75 kW。气浮前投加PAM复合药剂。 SDG500型带式过滤机1台，处理能力1.52.5 m3/h，采用PAM药剂，1.5/5YHZ-1.5型液下泵2台，单泵功率

18、1.1 kW。 3.5鼓风机房(含配电间) 设SSR150型三叶罗茨鼓风机4台(3用1备)，每台风量20.52 m3/min，风压53.9 kPa，单机功率30 kW。 3.6消毒池 消毒池1座，BLH=0.5 m4.0 m3.8 m， 有效水深3.0 m，水力停留时间0.6 h，采用NaClO消毒。 4调试和运行情况 在工程调试期间，由于直接向生物接触氧化池投加40 t活性污泥和5 t营养液，所以使菌种培养时间仅为半个月。 1999年12月28日委托洛阳市环境监测站进行测试，出水合格，实现了1999年年底达标排放的目标，并通过了零点抽测。2000年5月通过了洛阳市环保局组织的工程验收，洛阳市

19、环境监测站提供的验收监测结果见表1。 表1验收监测结果 项目COD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)动植物油(mg/L)NH3-N(mg/L)大肠杆菌(个/L)pH总排放口25.52.3616.11.250.38798.18.9 排放标准8025601515500069经过一年多的运行，未出现不正常情况，出水达到设计标准。 5工程特点 (1)通过水解调节池的水解酸化作用，提高了污水的可生化性，有利于后续生物处理； (2)水解调节池消化降解了部分剩余污泥，减少了污泥量； (3)生物接触氧化池建在水解调节池之上，减少了占地面积，且水解调节池上部空间得以利用，降低了投资，处理1 m3水占地面积仅为0.3 m2； (4)处理效果好，无污泥膨胀现象发生，出水水质优于国家标准。 6经济分析 该工程总投资550万元，其中土建160万元，设备供应、工艺管道、配电安装、调试245万元，项目前期费用145万元。资金来源：环保污染治理基金37万元，自筹513万元。占地面积1200 m2，运行费用0.66元/m3。