水解酸化+BAF工藝處理城鎮污水
摘要：中小城鎮污水主要為生活污水和以有機廢水為主的 工業 廢水的混合污水，其水量較小，一般不超過5萬m3/d，但是水質和水量波動較大;由于資金、技術、管理水平等多方面的原因，決定了在城鎮污水處理廠處理工藝必須 經濟 、高效、節能并操作簡便。
關鍵詞：水解酸化 BAF工藝 城鎮污水
一、概 述
中小城鎮污水主要為生活污水和以有機廢水為主的工業廢水的混合污水，其水量較小，一般不超過5萬m3/d，但是水質和水量波動較大;由于資金、技術、管理水平等多方面的原因，決定了在城鎮污水處理廠處理工藝必須經濟、高效、節能并操作簡便。 目前 國內很多中小城鎮仍采用明渠排水，尤其是南方地區，大量雨水流入和地下水滲入，加之城鎮生活水平不高等原因決定了污水中有機物濃度較低。因此，必須結合當地污水的水量、水質以及溫度、經濟等實際情況選擇適宜的高效果處理工藝;我德萊環保工程有限公司本著以技術為根本，以市場為導向的成長路線一直致力與更優化的污水處理領域，本文所介紹的水解酸化—曝氣生物濾池處理工藝正是為小城鎮污水廠定身打造，達到出水穩定、高效節能、節省占地、經濟投資的目的。
一、排放標準
城鎮污水排放標準執行GB18918—2002(單位：mg/l)
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項 目
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CODcr
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BOD5
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SS
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總氮
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總磷
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大腸菌群
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一級B
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60
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20
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20
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20
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1.5
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104
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一級A
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50
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10
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10
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10
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1
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103
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其中標準規定：
一級標準A級標準是指城市污水處理廠出水達到回用水要求，當出水引入稀釋能力較小的河湖，或作為一般的回用水時，執行一級A類排放標準。
當出水排入湖、庫等封閉或半封閉式水域時，執行一級B類排放標準，但是劃定的飲用水保護區和游泳區水域除外。
二、工藝流程
三、工藝介紹
1.1格柵井
格柵井內采用1臺機械細格柵，寬600mm，間隙5mm。主要用于攔截污水中較大的固體漂浮物和懸浮物，以防止其在調節池中積聚沉淀和堵塞水泵及管道，保證后續處理工藝正常運行。柵渣每天人工清理外運。
1.2調節池
由于中小城鎮來自各時段的污水水量不均勻且波動性較大，故設一調節池來緩沖水量，均勻水質，以避免沖擊負荷對生化處理的 影響 。
調節池采用全地下式，設計停留時間為6h，池內設潛水防堵污水泵，將調節池內污水提升至水解酸化池。
1.3水解酸化池
水解酸化工藝屬于升流式厭氧污泥床反應器技術范疇。水解池內分污泥床區和清水層區，待處理污水以及濾池反沖洗時脫落的剩余微生物膜由反應器底部進入池內，均勻地混合。污泥床較厚，類似于過濾層，從而將進水中的顆粒物質與膠體物質迅速截留和吸附。由于污泥床內含有高濃度的兼性微生物，在池內缺氧條件下，被截留下來的有機物質在大量水解—產酸菌作用下，將不溶性有機物水解為溶解性物質，將大分子、難于生物降解的物質轉化為易于生物降解的物質;同時，生物濾池反沖洗時排出的剩余污泥(剩余微生物膜)菌體外多糖粘質層發生水解，使細胞壁打開，污泥液態化，重新回到污水處理系統中被好氧菌代謝。由于水解酸化的污泥齡較長，所以在本設計中，采用水解酸化池代替常規的初沉池，除達到截留污水中懸浮物的目的外，還具有部分生化處理和污泥減容穩定的功能。
水解酸化池設計停留時間為3.6h，泥齡一般18天左右，設計污泥混合區濃度20g/L
1.4 BAF濾池
BAF濾池分三個功能段，本設計采用的BAF濾池最大特點是組合化一體式高效處理工藝。
第一段曝氣生物濾池以去除污水中碳化有機物為主，在該段濾池中，優勢生長異養菌，沿濾池高度方向從頂部進水端到底部出水端有機物濃度梯度處于遞減，其降解速率也呈遞減趨勢。在進口端由于有機物濃度較高，異養微生物處于對數增殖期，微生物濃度很高，BOD負荷率也較高，有機物降解速率很快，而此時自養菌處于抑制狀態;隨著降解的進行，在濾池中有機物濃度沿水流自上而下不斷降低，異養微生物處于減速增殖期，微生物膜增長緩慢，而自養微生物處于增殖工程，曝氣生物濾池最終出水中的有機物已處于較低水平。
本設計采用的BAF濾池的濾料是一種新型的類球形輕質陶粒填料，在其表面及內腔空間生長有微生物膜，污水由上而下流經濾料層時，微生物膜在濾料在曝氣供氧的條件下，使廢水中的有機物得到好氧降解，并將污水中的部分氨氮進行硝化。它定期利用處理后的出水對濾池進行反沖洗，排除濾料表面增殖的老化微生物膜，以保證微生物的活性。
第二段生物濾池主要對污水中的氨氮進行硝化，在該段濾池中，由于有機物濃度較低，異養微生物較少，優勢菌種為自養型硝化菌，可將污水中的氨氮氧化成硝酸氮或亞硝酸氮。
第三段生物濾池用來進行反硝化反應，以滿足出水對TN的要求，在此過程中總氮降解率將達到20%左右，更多的降解部分通過污水回流來控制;同時可根據當排放標準要求TP≤1.0mg/l時，在該級濾池的進水口投加鐵鹽進行化學除磷。采用后置反硝化濾池需外加碳源，如甲醇等。
曝氣生物濾池填料為輕質球型陶粒并進行 科學 的級配，反沖洗形式為氣洗、氣水聯合、水漂洗，反沖洗周期取24h。
1.7清水池
提供濾池反沖洗的水，作為反沖洗泵的吸水池。
1.8污泥池
對處理過程中產生的剩余污泥進行儲存，并送至壓濾機脫水處理。
1.9消毒池
用液氯消毒(5~7)克/噸，以滿足排放標準中的大腸桿菌對水質的要求。
四、工藝特點
2.1采用氣水平行逆向流動，使氣、水進行極好的均分,防止了氣泡在濾層中的凝結，氧利用率高采用專用配套的單孔膜空氣擴散器，空氣轉移率達到35%，降低運行費用約30%。
2.2高效懸浮濾床的使用，使得曝氣池容小，所需設備少，占地面積小，以10000噸/天城鎮綜合污水處理廠為例，主體處理設施975 m2，綠化面積40%時，占地總面積約1625 m2。。
2.3集生物氧化和生物吸附為一體，并節省了二次沉淀池，采用高比表面積的陶瓷濾料，使有機負荷提高4~6倍，直接節省投資成本約1/5。
2.4逆向流曝氣生物濾池工藝處理城市污水，去除率高，其出水SS和BOD5可穩定保持在20mg/l以下，滿足國家相關排放標準的要求。
2.5自動化程度高，運行管理簡單;
2.6受氣候、水量、水質 影響 小;
2.7構筑物模塊化，有利于今后的擴建;
2.8主要設備和材料均可國內配套生產，不需利用進口。
五、處理成本
5.1電 費：噸水電耗0.21度，按0.8元/度計，則噸水電費為0.168元。
5.2人工費：10名人工，即0.027元/噸水。
5.3藥劑費用：則總藥劑費為0.025元/ m3水。
總處理成本：0.22元/ m3水;
傳統生化工藝的運行成本一般為0.6元/噸，而新工藝僅需要0.22元/噸。為什么能做到?很簡單，因在高效懸浮濾床部分，鼓風氣水比僅為4:1就可以達到很多的去除效果，直接降低電耗費;全程自動化控制，對于一個10000噸/天處理規模的生活污水處理廠來說，只需要10名人工。
綜上 分析 ，可以說在穩定達標的情況下，高效率、占地少、低成本、流程簡單明了、勞動強度低是本工藝的技術特點。
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