摘要:福建省福清市城市污水處理廠以BOT的方式進(jìn)行承建。該污水處理廠選用懸掛鏈移動(dòng)曝氣工藝,其工藝投資省、處理成本低、運(yùn)行穩(wěn)定、維修、管理方便、氧利用率高、結(jié)構(gòu)緊湊,而且能夠達(dá)到同步脫氮除磷的效果。

關(guān)鍵詞:BOT,懸掛鏈移動(dòng)曝氣工藝,脫氮除磷

懸掛鏈移動(dòng)曝氣工藝,又稱為多級A/O處理工藝,是通過對曝氣裝置充氧量和區(qū)域曝氣進(jìn)行控制,以實(shí)現(xiàn)獨(dú)創(chuàng)的懸掛鏈?zhǔn)狡貧夤に嚒Ｔ摴に嚮�于多級A/O理論和非穩(wěn)態(tài)理論,在池內(nèi)設(shè)置形成多個(gè)級段的A/O池,使污水經(jīng)過多次的好氧、缺氧交替過程,提高污泥的活性,形成適合各種微生物生長的良好環(huán)境,能夠?qū)ξ鬯�中的有機(jī)物、氮、磷高效去除。該工藝是一種低負(fù)荷活性污泥處理工藝,其最大的特點(diǎn)是能夠根據(jù)地質(zhì)條件將厭氧除磷池、曝氣池、沉淀池、穩(wěn)定池以碾壓土壩方式進(jìn)行合建,做到土建投資省、布局簡潔、維修運(yùn)行管理方便、出水穩(wěn)定。

1工程概況

福清城市污水處理廠以BOT方式建設(shè),近期處理能力為日處理6萬噸,遠(yuǎn)期計(jì)劃增至12萬噸/日,總占地面積為80多畝,總投資約4600萬元。近期6萬噸/日的處理規(guī)模現(xiàn)已建成。該廠進(jìn)水中工業(yè)廢水約占40%,城市生活污水約占60%。處理后的污水要求達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。

2 工藝流程（見圖1）

污水通過市政管網(wǎng)抽送至污水處理廠，經(jīng)過回轉(zhuǎn)柵條式粗格柵去除大的雜物后流入集水井。而后通過潛水泵提升到回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵去除無機(jī)物和細(xì)小懸浮物，然后自流入曝氣沉砂池（主要去除砂粒等無機(jī)物，并起到預(yù)曝氣作用），經(jīng)配水井流入各個(gè)綜合反應(yīng)池、消毒池后達(dá)標(biāo)排放。其中綜合反應(yīng)池包含有兼氧池、一段好氧曝氣池、缺氧池、二段好氧曝氣池、沉淀池、穩(wěn)定池。

3 主要構(gòu)筑物

（1）集水井

為近、遠(yuǎn)期工程計(jì)劃共用的，有效容積為300m3，與粗格柵井合建，為鋼混結(jié)構(gòu)，地下沉井施工，最高水位為 3 m。內(nèi)設(shè) 5 臺流量800m3/h的潛水泵，揚(yáng)程為16m，功率為55kW。集水井內(nèi)設(shè) 1 臺超聲波液位計(jì)，以控制水泵的啟停。

（2）曝氣沉砂池

只考慮近期使用，總有效容積為109.2m3。其水力停留時(shí)間為2min，有效水深為2m，曝氣所需空氣量為4.8m3/min。主要去除顆粒粒徑>0.25mm的砂粒等無機(jī)物，并起到預(yù)曝氣作用。設(shè)有1臺橋式吸砂機(jī)和1臺螺旋砂水分離器。

（3）兼氧池

碾壓土壩結(jié)構(gòu)，內(nèi)鋪土工膜和內(nèi)砌石塊。有效容積2500m3，水力停留時(shí)間為3h，有效水深為4.5m，尺寸52×11×5（m）。內(nèi)設(shè)兩臺潛水?dāng)嚢铏C(jī)，功率為10kW。后續(xù)缺氧池內(nèi)混合液回流到該池。

（4）一段好氧曝氣池

碾壓土壩結(jié)構(gòu)，內(nèi)鋪土工膜和內(nèi)砌石塊。有效容積8333m3，水力停留時(shí)間10h，有效水深4.5m，尺寸5 2 × 4 2 × 5 （ m ） 。曝氣池內(nèi)的污泥負(fù)荷為0 . 1 1 k g B O D / k gML S S。污泥濃度為4 0 0 0mg / L。內(nèi)裝有1 9條曝氣鏈，每條鏈有2 2套曝氣器。以一邊進(jìn)氣，兩頭懸掛。每套曝氣器在一定區(qū)域內(nèi)來回運(yùn)動(dòng)，不會(huì)對局部水體產(chǎn)生過量曝氣，也不會(huì)像固定曝氣器產(chǎn)生定向水流，因而可使空氣在水中的停留時(shí)間延長，提高充氧效率，節(jié)約能耗。同時(shí)曝氣池中部設(shè)有1臺紫外熒光法溶解氧測定儀，并通過PLC和變頻風(fēng)機(jī)來調(diào)節(jié)池內(nèi)的空氣量。曝氣裝置移動(dòng)情況見圖2。

（5）缺氧池

碾壓土壩結(jié)構(gòu)，內(nèi)鋪土工膜和內(nèi)砌石塊。有效容積為1667m3，水力停留時(shí)間為2h，有效水深為4.5m，尺寸52×8×5（m）。為達(dá)到脫氮的效果，協(xié)調(diào)系統(tǒng)硝化反硝化功能，增設(shè)缺氧池。池內(nèi)設(shè)有2臺對推的潛水?dāng)嚢铏C(jī)，功率為7.5kW，并設(shè)1臺潛水內(nèi)回流泵，功率為7.5kW，流量為2500m3/h，揚(yáng)程為0.3m，用以滿足300％的混合液內(nèi)回流量，使混合液回流到兼氧池內(nèi)。（6）二段好氧曝氣池碾壓土壩結(jié)構(gòu)，內(nèi)鋪土工膜和內(nèi)砌石塊。有效容積為1667m3，水力停留時(shí)間為2h，有效水深為4.5m，尺寸52×8×5（m）。二段好氧曝氣池用來進(jìn)一步去除有機(jī)物和氨氮，提高系統(tǒng)的硝化能力，減少對二沉池產(chǎn)生的不利影響，以形成多級的好氧缺氧段。池內(nèi)設(shè)有2條曝氣鏈，每個(gè)鏈條有24套曝氣器。

（7）二沉池

矩形池鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為52×24×5（m），有效容積為5000m3，有效水深為4.5m，表面負(fù)荷為0.75m3/m2•h。長邊兩側(cè)設(shè)污泥回流渠，短邊池底有60°角放坡，以防止出現(xiàn)死角。水流流向?yàn)橐婚L邊進(jìn)水，另外一長邊出水。池內(nèi)設(shè)有軌道式行車式吸泥機(jī) 1 臺，雙邊驅(qū)動(dòng)，功率為0.37kW，行車可根據(jù)時(shí)間控制其來回運(yùn)行，并根據(jù)上位機(jī)控制啟停。行車上內(nèi)設(shè) 2 臺潛水軸流泵，用于污泥回流，污泥回流量為150％，功率為7.5kW，揚(yáng)程3m，流量為600m3/h。

（8）穩(wěn)定池

碾壓土壩結(jié)構(gòu)，內(nèi)鋪土工膜和內(nèi)砌石塊。有效容積為2500m3，水力停留時(shí)間為3h，有效水深為4.5m，尺寸52×11×5（m）。穩(wěn)定池可對生化出水進(jìn)行再次充氧，提高沉淀效果，優(yōu)化出水水質(zhì)，保證綜合反應(yīng)池整個(gè)結(jié)構(gòu)。池內(nèi)設(shè)有 1 條懸掛曝氣鏈，裝有24套曝氣器。

（9）接觸消毒池

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，半地下式，尺寸15×24×5（m），水力停留時(shí)間為30min，有效容積為1250m3，有效水深為3.5m，廊道內(nèi)控制水流速為0.1m/s。

（10）污泥濃縮池

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，直徑為1 4m，池高為4m。內(nèi)設(shè) 1 臺全橋式中心傳動(dòng)污泥濃縮機(jī)，功率為0.75kW。濃縮后的污泥含水率為97％。

（11）其他配套設(shè)施

1）粗格柵，2臺回轉(zhuǎn)柵條式格柵除污機(jī)，間隙為25mm，柵寬為1.7m，渠深7.8m；配套的格柵電機(jī)功率為3.0kW；格柵前后裝有 4 個(gè)手動(dòng)鑄鐵閘門及 2 臺超聲波液位差計(jì)。

2）細(xì)格柵，2臺回轉(zhuǎn)齒耙式格柵除污機(jī)，間隙為4mm，柵寬為1.5m，渠深1.5m；配套的格柵電機(jī)功率為1.1kW；柵前裝2臺手動(dòng)不銹鋼閘門，格柵前后裝有 2 臺超聲波液位差計(jì)。

3）進(jìn)、出水計(jì)量井，井內(nèi)各設(shè)有 1 臺DN700超聲波電磁流量計(jì)，用以計(jì)量進(jìn)出污水廠水量。

4）鼓風(fēng)機(jī)房 3 間，每間內(nèi)設(shè)變頻控制的 3 臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)，同時(shí)對單組綜合池供氣，每組綜合池的供氣管上設(shè)有溫度傳感器、壓力傳感器、熱式氣體流量計(jì)。鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為64m3/min，壓力55.8kPa，功率為90kW，配套進(jìn)出口消聲器、空氣濾清器、安全閥、放空閥、放空消聲器，同時(shí)在每臺風(fēng)機(jī)出口管路上裝有DN250的電動(dòng)蝶閥。

5）污泥脫水機(jī)房，內(nèi)設(shè) 2 臺臥式離心脫水機(jī)，單機(jī)處理污泥量為12～20m3/h，功率為22kW，配套兩臺偏心螺桿泵，流量為20m3/h，揚(yáng)程20m，功率為7.5kW。污泥切割機(jī) 2 臺，流量為20m3/h，功率為1.5kW。因污泥脫水前加絮凝劑，選用罐積為1m3的絮凝攪拌機(jī)，罐容為2.5m3。加藥計(jì)量泵 2 臺，流量為0.5m3/h，功率為0.75kW。加藥除磷系統(tǒng)中設(shè)有自動(dòng)溶藥設(shè)備 2 臺，容量為1m3，攪拌功率為0.75kW，加藥計(jì)量泵 2 臺，流量為0～50L/h，揚(yáng)程25m，功率為0.37kW。

6）加氯間，內(nèi)設(shè) 2 臺高效復(fù)合二氧化氯發(fā)生器，有效氯產(chǎn)量為10kg/h，功率為5.0kW。配有 2 臺動(dòng)力水泵，流量為800mL/min，揚(yáng)程25m，功率為1.5kW的臥式離心泵。2個(gè)有效容積為5m3的原料儲罐，分別裝氯酸鈉和鹽酸溶液。其配套設(shè)備還有鹽酸卸酸泵、氯酸鈉溶藥機(jī)、鹽酸加藥計(jì)量泵、氯酸鈉加藥計(jì)量泵、氯酸鈉溶液提升泵。根據(jù)進(jìn)水流量控制二氧化氯消毒藥劑的投加量。

4 調(diào)試和運(yùn)行

由于管網(wǎng)建設(shè)滯后，未能將污水全部接入污水處理廠，造成進(jìn)水量偏小，僅為10000m3/d左右，因此分別對 2 個(gè)綜合反應(yīng)池的進(jìn)水實(shí)現(xiàn)接種和馴化同步進(jìn)行。接種污泥選用城市污水處理廠帶式壓濾機(jī)壓濾過后的污泥，每池投加80噸污泥。經(jīng)過兩個(gè)多月的調(diào)整，曝氣池內(nèi)的污泥濃度達(dá)到設(shè)計(jì)要求（見表2）。具體參見http://m.dongaorq.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。

5 經(jīng)濟(jì)分析

該工程總投資4 6 0 0萬元，單位污水處理成本為0.46元/m3，直接運(yùn)行成本為0.27元/m3。污水處理廠總裝機(jī)功率為1450kW，平時(shí)運(yùn)行功率為960kW。

6 結(jié)語

（1）該工藝啟動(dòng)快、運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡便，并能保證出水達(dá)標(biāo)，產(chǎn)生的污泥量少。

（2）只要條件許可，可使用土壩結(jié)構(gòu)承建污水處理綜合反應(yīng)池，并能形成一體化結(jié)構(gòu)，造價(jià)低，投資省。

（3）高效的移動(dòng)懸掛曝氣頭可延長氧在水中的停留時(shí)間，提高了氧轉(zhuǎn)移效率，在除去有機(jī)物的同時(shí)亦能節(jié)約能耗。

（4）曝氣頭檢修時(shí)不需放空，檢修方便。(福建新科環(huán)保技術(shù)有限公司)