沉淀—SBR組合工藝處理生活污水
摘 要：介紹了采用沉淀- SBR組合工藝處理深圳龍華科技園小區生活污水的工程設計實例，經過沉淀- SBR處理后的廢水達標排放。 此組合工藝啟動快、效率高、操作管理簡便，通過調節運行方式，在單一池內進行脫氮一除磷反應；占地面積小，投資少、運行費用低，為科技園小區廢水處理提供了一種新工藝。
關鍵詞：生活污水；沉淀；SBR工藝；N - P
位于深圳市寶安區龍華科技園是以生產各種電腦元、配件為主的高科技電子產品企業；隨著科技園規模增大，常住人口的不斷增加，外排生活污水量也逐漸增大，對環境產生了一定的壓力；且生活污水、工業廢水的最終受納水體為瀾河一支流，此支流又屬于準水源保護區。 為保護環境，該企業集團決定對生活污水進行處理。 根據科技園面積狹小、人口集中以及生活污水中SS物多、COD和BOD5 濃度低之特點，選用沉淀- SBR 組合處理工藝應用于工程中，在低造價和高效率方面取得了預期效果。
1 工程設計
科技園生活污水水質特點如下：
CODCr ： 200～250 mg/L，BOD5 ： 100～130 mg/L，NH3 - N： 4～30 mg/L， T - P ： 2～4 mg/L， SS： 150～200 mg/L，根據實際情況要求選擇一種占地面積小，造價和運行費用低，運行穩定，管理簡便的廢水處理工藝，且出水水質基本達到( GB8978 -1996)一級排放標準。
2 工藝流程及預測效果
根據業主要求，考慮到科技園廢水的水質特點，結合科技園的實際情況和出水水質，需采用設備緊湊、占地面積小、抗沖擊負荷、出水水質好的工藝，決定采用沉淀- SBR組合工藝對污水進行處理，其污水處理工藝流程如圖1所示。
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生活污水經化糞池溢流通過格柵，經集水井通過提升泵進入沉淀調劑池，經沉淀調節后的出水，由泵提升進入SBR池，出水排放(或部分經過接觸消毒后回用) ， 污泥由污泥泵從沉淀池和SBR池一起打入污泥池，濃縮、脫水后外運處理。此工藝設計具有占地面積小、投資少、管理簡單等優勢被業主選用，其進、出水主要指標見表1。
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3 主要構筑物及設備
1)格柵
格柵主要去除污水中的SS物，格柵寬度B =600 mm，間距為10 mm，過柵速度V = 0. 3 m / s，格柵前水深為1 m，電機功率為0. 37 kW ( 1臺) ，自動清渣(格柵井尺寸： 8 m ×2 m ×8. 5 m，進水深度7. 25 m計)。
2)沉淀調節池
沉淀調節池為鋼筋混凝土結構2座，尺寸： 15m ×10 m ×4 m，有效水深為3。 5 m， HRT為6 h，沉淀池兼調節功能，池底設錐形斗。 斗內污泥由CP51。 5 - 65T型污泥提升泵將污泥提升至污泥濃縮池內，沉淀后污水由C - 37 - 100 (臺灣產)型提升至SBR反應池內。
3) SBR反應池
SBR反應池通過SBR 厭氧、兼氧，好氧生化過程降解COD、BOD，完成廢水序批處理過程。 采用鋼筋混凝土結構池4 座， SBR 運行周期進水1。 5 h、曝氣3。 5 h (進水1 h后曝氣) 、沉淀1 h、排水1 h；有機物污泥負荷率為0。 18kg BOD / ( kgMLSS·d) ，污泥濃度4 000 mg/L，每座SBR池的有效容積為670 m3 ，尺寸為11。 5 m ×11。 5 m ×5。 5 m，有效水深4。 7 m。 內設水下曝氣器作為充氧設備，需氧量以去除1 kgBOD需氧1。 16 kg計算，需氧量為603。 2 kg/d，折算成20℃清水狀態下的需氧量為956。 2 kg/L， 供氧速率為19。 92kgO2 /h。 污泥由CP51。 5 - 65T型污泥泵提升至污泥濃縮池，主要設備配置：污泥排泥泵CP51。 5 -65T(1。 5 kW) 4臺，每池1臺；XFP - IV (Q = 500m3 /h)潷水器4臺，每池1臺；水下曝氣器190TR2(進口19 kw) 4臺，每池一臺，開停由DO儀控制。
4)污泥濃縮池
污泥濃縮池用于貯存、濃縮剩余污泥，污泥產量為去除1 kg BOD產生干污泥0。 3 kg，每日產泥量為156 kg，經沉淀后污泥含水率按99。 5%計，污泥體積為31。 2 m3 ，設置4 m ×4 m ×6 m污泥濃縮池2座。
5)污泥脫水間、配電值班室及化驗室
化驗室內設污泥帶式脫水機PK - 2 - 1000型1套，配置空壓機Z - 0. 2 - 7 (2. 2 kW)型及綱帶清洗泵(2。 2 kW)混合裝置各1 臺。 另設PAM投加裝置以調劑污泥；脫水間面積70 m2 ，尺寸：10 m ×7 m，層高4。 5 m；配電值班室及化驗室面積78 m2 ，尺寸： 10 m ×7.8 m，層高4. 5 m。
6)接觸消毒池
接觸消毒池兼作回用清水池1座，尺寸： 11. 7m ×8 m ×4 m。
7) SBR工藝自動控制系統
自動控制系統實現對整個工藝過程中泵、電磁法、氣控閥、加藥閥、攪拌機等的自動控制和保護，自動完成pH值監控和SBR工藝過程的控制。設備配置： 中文智能型pH 值在線監控儀2臺， 1用1備。 4～20 mA信號輸出DO儀4臺，每池1臺，與水下曝氣器連鎖，根據SBR池溶解氧設定要求控制水下曝氣器開停。 SBR由PLC及液位計控制，各水位控制機械格柵及水泵開停。
4 工程調試運行
4.1 調試運行
主要調試工作為好氧活性污泥的接種、馴化，鑒于該生活污水可生化性良好，活性污泥的培養和馴化可同步進行。 接種污泥采用深圳某污水處理廠的生化污泥(含水率99。 8% ) ，采用間歇培養法，按BOD5 ∶N∶P = 100∶5∶1適當投加糞便水以補充氮、磷調節水質，同時調節SBR反應池曝氣時間以控制污泥膨脹，抑制絲狀菌的大量繁殖和過度生長。 通過近半個月的培養與馴化，活性污泥濃度達到3 000～4 000 mg/L時，處理效果良好，說明這時污泥已成熟。
4.2 工程運行
工程運行期抽查了部分運行參數，見表2。通過多次監測，其出水水質達到了( GB8978- 1996)一級排放標準。
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5 分析討論
1) SBR的工藝流程設計
SBR采用間歇運行方式，具有工藝簡單、效率較高的特點，工藝設計時實際上還可以把SBR池作為調節池來使用，從而提高工藝過程耐沖擊負荷能力。 本工程每處理1 m3 廢水占地面積(含污泥處理與管理用房) 僅0.4 m2 ， 工程運行費用0. 79 元/噸(廢水) ，如考慮折舊維修成本運行費用則為1.037 元/噸(廢水)。 如按二級標準運行可省去予處理段，則占地和投資可進一步降低。
2)運行方式和處理效率
本工程廢水提升泵自動調節，采用非限制曝氣方式。 對改變曝氣方式、增加活性污泥濃度(減少排泥量) ，改變進水/排水時間等所有SBR工藝參數，只要改變PLC程序即可實現。 SBR 的理想推流過程使得生化反應有機物去除率較高，整個過程去除率達80%～90%。
3) SBR過程監控系統
工程采用以PLC為核心的工藝過程自動監控系統，對所有泵閥實現自動監控，設計中pH值控制范圍設在6～9，采用pH值在線監控儀。 水下曝氣器與溶解氧儀連鎖，根據SBR池溶解氧設定要求控制水下曝氣器關停。
4) SBR池排水裝置
SBR池周期排水，排水過程中水位隨時間變化，它的排水裝置被認為是SBR 工藝關鍵設備；目前大多采用潷水器，但型式較多，我們采用軟管式浮動出水口帶氣動閥門排水，每池1組，出水口保證在液位以下250 mm，可防止漂浮物排出。
6 結論
1)采用沉淀- SBR 組合工藝能有效地處理生活污水，出水水質達到國家《污水綜合排放標準》(GB8978 - 1996)的一級標準。
2)該組合工藝具有較好的抗沖擊負荷能力，能夠達到高效降解有機物和去除NH3 - N、P的目的。
3)系統運行以來，未發生過污泥膨脹現象。工藝在保證處理效果的同時，占地少，運行成本低，運行操作管理簡便可靠。
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