城市污水處理廠前置反硝化BIOFOR工藝的設計與運行

更新時間：2011-12-22 12:11 來源：水世界網作者: 閱讀：7691

BIOFOR工藝是法國得利滿公司的專利技術，是國際上先進的污水處理工藝，具有處理效率高、構筑物少而簡單、充氧效率高、占地面積少、對周圍環境影響小等優點，已逐漸受到國內外污水處理專家的重視，并得到推廣和應用。在廈門市筼筜污水處理廠的設計中，在原BIOFOR曝氣生物濾池的基礎上增加了反硝化濾池，以強化對氮的去除。按反硝化生物濾池在工藝中位置的不同，可分為前置反硝化BIOFOR(DN+CN)和后置反硝化BIOFOR(CN+DN)二種工藝。由于前置反硝化BIOFOR工藝無論在技術上還是在經濟上都比后置反硝化生物濾池優越，而且更加適合廈門島西部的污水水質特點，因此工程設計采用前置反硝化BIOFOR工藝。

1 概述

1．1 工程概況

廈門市筼筜污水廠位于廈門島西堤外側，緊靠西海域。服務范圍為廈門島西南部的13個排水小區，總面積為2 470 hm2，服務人口為52萬人。筼筜污水廠一期工程于1996年建成投產，規模為10×104m3／d，污水經一級處理后通過排海管深海排放。筼筜污水廠總建設規模按30×104m3／d考慮，其中一級處理工程為20×104m3／d，二級處理工程為30×104m3／d。污水廠總占地面積為11．08 hm2。工程總投資為3．78億元，廠內主要T藝設備和自控檢測系統由法國得利滿公司提供。工程于2005年動工，2006年6月建成運行，目前工藝運行狀況良好，工藝設備、儀表及自控系統穩定，出水的各項指標均達到或優于排放標準。

1．2 進、出水水質指標

廈門島西南片區的污水濃度較低，此外還具有地下水滲入量較大和合流污水的特征。多年平均進水BOD5為100 m∥L，COD為200 mg／L，SS為150mg／L，TN為30 mg/L，TP為2．5 mg/L。考慮到廈門島將逐步把污水合流制系統改造成分流制，同時將地下水滲入量大的污水管進行整修，其平均污水水質濃度會有所提高，因此設計中將現狀水質指標進行了調整。污水廠出水排人西海域，因西海域的水質將直接影響到鼓浪嶼的環境質量，故被劃為“二類海域污水廠出水必須滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918--2002)的一級B排放標準。

設計進、出水水質指標見表1。

2 工藝流程及特點

廈門筼筜污水廠一級處理采用組合式高效沉淀池，二級處理采用BIOFOR DN池／BIOFOR CN池前置反硝化二級曝氣生物濾池系統(見圖1)。

污水經高效沉淀池一級強化沉淀后，與80％的經CN池處理后的回流液混合，加藥攪拌后通過配水渠進人DN濾池。DN池的主要功能為去除TN，在進水碳源充足和池中缺氧狀態下將回流液中的NO3一-N反硝化為N2析出，從而去除TN，同時在DN前加藥進行化學除磷。出水經配水渠進入CN濾池，在CN池要進行曝氣，水與氣并行向上流過濾料層，從而去除SS，降解COD和BOD，同時將有機氮、氨氮硝化為NO3—-N。CN池出水進清水池，其中部分作為回流水，部分為濾池反沖洗水，出水經紫外線消毒后排海。濾池反沖洗水經氣浮處理后進人清水池。從沉淀池和氣浮池排除的污泥經濃縮脫水后外運。

本工程污水處理工藝存國外的常規BIOFOR工藝的基礎上進行了改進優化，即用DN+CN池組合代替了CN+DN池的組合。進水先入DN池，保證了反硝化所需碳源，使得TN去除率明顯提高，且生物除磷的效果也有所改善。與CN+DN池的后置反硝化工藝比較，前置反硝化克服了碳源不足而需投加大量甲醇的缺點，且前置反硝化增設回流系統，使濾池的濾速增加，從而減少了CN池的數量，也節省了投資。另外前置反硝化生物濾池出水水質不受CN池的控制，所以能有效去除污水中的各種有機物，出水水質穩定。而后置反硝化則需要投加甲醇，且出水水質受DN池的影響。

3 主要構筑物及設備的設計參數

3．1 主要構筑物及設備

①高效組合沉淀池

設2座高效組合沉淀池，每座平面尺寸為27．5m×42．2 m。具有除砂、除油及沉淀功能。

每個單元沉砂、除油區的平面尺寸為4．6 m×13 m，有效水深為4m。沉砂區設有曝氣管，空氣由細格柵房內的鼓風機供給，由空氣攪拌去除砂礫。砂礫由砂泵輸送至耙式砂水分離機，砂泵房設排砂泵2臺，單臺流量為30 m3／h，揚程為31 kPa，功率為0．9 kW。

除油區內設12臺曝氣泵，單臺流量為22 m3／h，功率為1．5 kW。通過曝氣泵產生的微孔氣泡將油脂等漂浮物撇人自動除油撇渣器，共設6套自動除油撇渣器，單臺功率為0．75 kW。

②提升泵站

在生物濾池前設1座提升泵站，泵房平面尺寸為15 m×25．3 m。內設4臺帶式格柵，間隙為2．0mm，格柵寬度為2 000 mm。泵房集水井設7臺潛水泵，流量為2 988 m3／h，揚程為140 kPa，功率為170 kW。

③BIOFOR生物濾池

設2座BIOFOR生物濾池，每座生物濾池由快速混合池、DN生物濾池、CN曝氣生物濾池、供氧鼓風機房、反沖洗鼓風機房、反沖洗水泵房等組成。

每座DN池分7格，每格平面尺寸為10．88 m×7．95 m。工作時間分為過濾期和沖洗期。過濾時污水經池底濾頭均勻配水后進入濾料層，濾料為得利滿公司的專利BIOLITE濾料。在沖洗期，由沖洗鼓風機房進行氣沖、沖洗水泵房進行水沖，反沖洗出水進入氣浮池。

每座CN池分為14格，每格平面尺寸為10．88m×7．95 m，每座最大流量為14 000 m3／h。CN濾池也采用BIOLITE濾料，CN池的工作周期分為過濾期和沖洗期。在過濾期，由曝氣系統對濾池供氧。在沖洗期，由沖洗鼓風機進行氣沖洗、沖洗水泵進行水沖洗。有兩套空氣管系統，一套是充氧曝氣系統，另一套為濾料反沖洗供氣管。曝氣管上的曝氣器為得利滿公司的專利產品，CN池設曝氣頭(55個／m2)。

④氣浮池

設2座氣浮池，每座氣浮池前均設有反應池，反應池共分9格，每格平而尺寸為2．1 m×2．1 m，氣浮池與反應池合建，最大處理能力為1 000 m3／h。總平面尺寸為24．9 m×6．7 m。采用機械曝氣技術，每座氣浮池設機械曝氣機7套，設2臺刮泥機。

⑤紫外線消毒池

紫外線消毒池分設3條渠道，每條渠道平面尺寸為15．1 m×2．4 m，鑒于本工程規模較大，為減少燈管的數量，采用低壓高強燈管，每條渠道內設2組消毒模塊，每組模塊設置180根紫外線燈管，單根輸出功率為360 w，燈管壽命>12 000 h。

3．2 主要工藝參數設計

每座高效沉淀池面積為1 290．92 m2，設計流量為6 250 m3／h。總水力停留時間為1．2 h。其中，沉砂及除油區停留時問分別為0．56 h和0．64 h；斜管區高峰水力負荷為1．5 m3／(m2·h)。

BIOFOR生物濾池的過濾周期一般為24～36h，反沖洗時問一般為20～30min。每座DN池面積為80．5 m2，設計流量為2 000 m3／h，濾速為20 m／h，水力停留時間為9．0 min。濾料高度為3．0 m，粒徑為4．5 mm，反沖洗氣沖強度為100 m3／(m2·h)、水沖洗強度為30 m3／(m2·h)。每座CN池面積為86．5 m2，流量為950 m3／h，濾速為9 m／h，停留時問為25 min。濾料高度為3．7 m，粒徑為2．7 mm，曝氣強度為600 m3／h，反沖洗時氣沖強度為100 m3／ (m2·h)、水沖洗強度為20 m3／(m2·h)。

4 主要經濟指標

工程總投資為30 221．58萬元。運行電費為253l萬元/a。運行成本為0．63元／m3。

5 運行效果分析

生物濾池的進、出水水質見表2。