百乐卡(BIOLAK)工艺在以山东招远污水处理厂的应用
摘要：以山东招远污水处理厂为例介绍德国百乐卡(BIOLAK) 工艺的特点、设计和运行参数。
关键词：招远污水处理厂,百乐卡（BIOLAK）工艺,运行参数
BIOLAK 工艺是一种多级的生物曝气塘污水处理工艺， 是活性污泥法的一种变形工艺， 于1972 年由德国人成功开发。山东省招远污水处理厂是国内首例采用该种工艺的污水处理厂。招远污水处理厂的设计规模为2.0 万m3/d， 工程总共投资1400 万元， 其中世界银行贷款540 万元用于购买进口设备与技术， 工程土建投资280 万元， 厂区管网投资 140 万元， 配电、办公楼投资260 万元， 其它费用 180 万元。
山东招远污水处理厂的进厂水质为 CODCr1000mg/L 左右， BOD5500mg/L 左右， SS400mg/ L 左右， NH3-N40mg/L 左右， TP15mg/L 左右， 曝气池污泥浓度(MLSS) 3000~3500mg/L， 水力停留时间30 小时。出水水质可达到CODCr40mg/L 左右， BOD5 小于20mg/L， SS10mg/L， NH3-N15mg/L 左右， TP0.8mg/L 左右。
百乐卡工艺是一种具有除磷脱氮功能的多级活性污泥污水处理系统。它是由最初采用天然土池作反应器而发展起来的污水处理系统。自1972 年以来， 经过多年研究形成采用土池结构， 利用浮在水面的移动式曝气链和底部挂有微孔曝气头曝气的独特污水处理工艺。其工艺特点可分述如下：
1 百乐卡(BIOLAK) 工艺是一种低负荷延时曝气工艺
百乐卡工艺污泥回流量大， 污泥浓度高， 污泥负荷低。它的水力停留时间长达30 个小时(招远污水处理厂)， 污泥龄很长(招远污水厂半年才排一次泥)， 剩余污泥很少， 是一种典型的延时曝气工艺。
2 工艺流程简捷， 处理构筑物少， 工程投资省，占地少
百乐卡工艺流程简捷， 可以不设沉砂池和初沉池， 二沉池与曝气池合建， 可以不需污泥处理部分构筑物。如招远污水处理厂污水先由提升泵房提升， 经过细隔栅(德国制造， 栅距1mm) 后， 直接进入反应池， 二沉池与曝气池合建， 中间用橡皮隔墙隔开， 出水经芦苇湿地过滤后， 达标排放。
3 曝气池采用土池结构， 建设投资更低
大的钢筋混凝土池不仅造价高， 而且， 施工难度大， 国内就发生过氧化沟在建设过程因地基不均匀沉降而被拉裂的情况。一般钢筋混凝土池的造价在300 元/m2 左右， 而采用延时曝气工艺的曝气池 (如氧化沟) 的造价则更高； 百乐卡工艺采用土池结构， 就大大节省了造价。招远污水处理厂总的土建费用才280 万元， 曝气池的造价还不到100 元/m2。多数工艺曝气池都不采用土池， 因为土池会造成地下水侵蚀， 而且在土池基础上安装曝气头十分困难。为了减少投资， 百乐卡工艺在研制过程中，作了大量的工作。采用HDPE 防渗膜隔绝污水和地下水， 巧妙地采用悬挂在浮管上的微孔曝气头， 避免了在池壁穿孔安装。
这种敷设HDPE 防渗膜的土池不仅施工简单，投资低廉， 使用寿面长， 而且完全能满足污水处理池功能上的要求， 并能因地制宜， 适应现场地形，在某些特殊地质条件下， 如地震多发地区、土质疏松地区， 其优点更能充分表现出来。
4 曝气系统采用浮在水面的移动式曝气链和高效微孔曝气头， 处理效果更好
百乐卡曝气系统中， 曝气头悬挂在浮链上， 停留在水深4~5 米处， 气泡在其表面溢出时， 直径约为50μm。气泡在向上运动过程中， 不断受到水流流动和浮链摆动等的扰动， 不断向水中传递氧， 所以百乐卡曝气系统的曝气效果很好。
百乐卡曝气头悬挂在浮链下， 浮链被松弛地固定在曝气池两侧， 每条浮链可在池中的一定区域内蛇形摆动。在曝气链的运动过程中， 自身的自然摆动就可以达到很好的混合效果， 节省了混合所需的能耗。同时， 曝气头在离池底20cm 处， 不断向上排气， 可以带动池底污泥一起向上运动， 保证在水流速度很小的情况下， 污泥不在池底沉下来。
曝气链在运动过程中， 曝气头跟着摆动， 能够造成曝气池中， 缺氧和好氧状态交替出现， 这样便为硝化和反硝化创造了条件， 形成多级的硝化和反硝化， 这样保证脱氮效果。
5 二沉池与曝气池合建， 节约造价， 而且可以保证沉淀效果
二沉池和曝气池合建可以进一步节省造价和占地面积， 而且流速很小的混合液进入沉淀池时由于过水断面大而均匀， 不会造成扰动， 沉淀效果很好。
6 稳定池可以保证出水的高质量
百乐卡工艺在二沉池后， 独特地建有稳定池，稳定池中还有一根曝气链在进行曝气， 这样可以提高出水的溶解氧浓度， 使得聚磷菌不至因为溶解氧减少而释放磷， 所以百乐卡工艺的除磷效果很好，招远污水处理厂在运行稳定的情况下， 出水TP 可以小于0.5 mg/L， 达到国家污水综合排放标准， 这在污水生物处理方法中是少见的。
7 出水经湿地系统处理可以进一步提高水质， 还可以改善污水厂的环境
百乐卡工艺将二沉池出水再经湿地系统处理，招远污水处理厂在二沉池后建有芦苇湿地， 污水经芦苇发达的根系处理过滤后， 水质可以达到工业回用水质量， 出水可以直接用于灌溉、工业冷却水、生活杂用水和绿化用水。
8 结语
百乐卡工艺是一种高效简单的工艺， 是在传统活性污泥法的基础上， 集合了大量研究工作的先进成果， 在国外已经过大量工程实践检验了的成熟工艺。它具有以下优点： 适于较小水量； 采用了多级处理方式， 缓冲量高； 污泥少， 所需管理人员少，操作费用低； 工作池容量大小可灵活变动， 以适应长时间的负荷变化； 采用了廉价、紧固、密封度高的人工池建筑， 投资费用低， 占地面积小， 处理系统外形美观， 与自然环境谐调。但该工艺关键设备仍有待国产化。
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