水解酸化+BAF工艺处理城镇污水

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简介： 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、技术、管理水平等多方面的原因，决定了在城镇污水处理厂处理工艺必须经济、高效、节能并操作简便。
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一、概 述

　　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、技术、管理水平等多方面的原因，决定了在城镇污水处理厂处理工艺必须经济、高效、节能并操作简便。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、经济等实际情况选择适宜的高效果处理工艺；我德莱环保工程有限公司本着以技术为根本，以市场为导向的成长路线一直致力与更优化的污水处理领域，本文所介绍的水解酸化—曝气生物滤池处理工艺正是为小城镇污水厂定身打造，达到出水稳定、高效节能、节省占地、经济投资的目的。

　　一、排放标准

　　城镇污水排放标准执行GB18918—2002（单位：mg/l）

项  目CODcrBOD₅SS总氮总磷大肠菌群一级B602020201.510⁴一级A50101010110³

　　其中标准规定：

　　一级标准A级标准是指城市污水处理厂出水达到回用水要求，当出水引入稀释能力较小的河湖，或作为一般的回用水时，执行一级A类排放标准。

　　当出水排入湖、库等封闭或半封闭式水域时，执行一级B类排放标准，但是划定的饮用水保护区和游泳区水域除外。

　　二、工艺流程

　　三、工艺介绍

　　1.1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。

　　1.2调节池

　　由于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，池内设潜水防堵污水泵，将调节池内污水提升至水解酸化池。

　　1.3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，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。由于水解酸化的污泥龄较长，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，泥龄一般18天左右，设计污泥混合区浓度20g/L

　　1.4 BAF滤池

　　BAF滤池分三个功能段，本设计采用的BAF滤池最大特点是组合化一体式高效处理工艺。

　　第一段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，沿滤池高度方向从顶部进水端到底部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上而下不断降低，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，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BAF滤池的滤料是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，污水由上而下流经滤料层时，微生物膜在滤料在曝气供氧的条件下，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膜，以保证微生物的活性。

　　第二段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。

　　第三段生物滤池用来进行反硝化反应，以满足出水对TN的要求，在此过程中总氮降解率将达到20%左右，更多的降解部分通过污水回流来控制；同时可根据当排放标准要求TP≤1.0mg/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。

　　曝气生物滤池填料为轻质球型陶粒并进行科学的级配，反冲洗形式为气洗、气水联合、水漂洗，反冲洗周期取24h。

　　1.7清水池

　　提供滤池反冲洗的水，作为反冲洗泵的吸水池。

　　1.8污泥池

　　对处理过程中产生的剩余污泥进行储存，并送至压滤机脱水处理。

　　1.9消毒池

　　    用液氯消毒（5~7）克/吨，以满足排放标准中的大肠杆菌对水质的要求。

　　四、工艺特点

　　2.1采用气水平行逆向流动，使气、水进行极好的均分,防止了气泡在滤层中的凝结，氧利用率高采用专用配套的单孔膜空气扩散器，空气转移率达到35%，降低运行费用约30%。

　　2.2高效悬浮滤床的使用，使得曝气池容小，所需设备少，占地面积小，以10000吨/天城镇综合污水处理厂为例，主体处理设施975 m²，绿化面积40％时，占地总面积约1625 m²。

　　2.3集生物氧化和生物吸附为一体，并节省了二次沉淀池，采用高比表面积的陶瓷滤料，使有机负荷提高4~6倍，直接节省投资成本约1/5。

　　2.4逆向流曝气生物滤池工艺处理城市污水，去除率高，其出水SS和BOD₅可稳定保持在20mg/l以下，满足国家相关排放标准的要求。

　　2.5自动化程度高，运行管理简单；

　　2.6受气候、水量、水质影响小；

　　2.7构筑物模块化，有利于今后的扩建；

　　2.8主要设备和材料均可国内配套生产，不需利用进口。

　　五、处理成本

　　5.1电  费：吨水电耗0.21度，按0.8元/度计，则吨水电费为0.168元。

　　5.2人工费：10名人工，即0.027元/吨水。

　　5.3药剂费用：则总药剂费为0.025元/ m3水。

　　总处理成本：0.22元/ m³水；

　　传统生化工艺的运行成本一般为0.6元/吨，而新工艺仅需要0.22元/吨。为什么能做到？很简单，因在高效悬浮滤床部分，鼓风气水比仅为4:1就可以达到很多的去除效果，直接降低电耗费；全程自动化控制，对于一个10000吨/天处理规模的生活污水处理厂来说，只需要10名人工。

　　综上分析，可以说在稳定达标的情况下，高效率、占地少、低成本、流程简单明了、劳动强度低是本工艺的技术特点。