曝气生物滤池工艺在生活污水处理中的应用
摘要：采用水解酸化池+反硝化生物滤池+曝气生物滤池为主体工艺处理生活污水．该工艺能保证出厂水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级B标准的要求，其主要特点是布置紧凑、占地少、能耗低、自动化程度高，直接运行费用约为0．35元／t。
关键词：曝气生物滤池,生活污水,脱氮
曝气生物滤池是上世纪末首先在欧美地区发展起来的污水处理新技术，它综合了过滤、吸附和生物氧化等作用机理，可同时起到普通生物曝气池、二沉池和砂滤池的作用，因此它具备了体积小。占地少，处理效率高，出水水质稳定，工艺流程简化、操作方便，工程投资少等优点。
江门市丰乐污水处理厂位于江门市蓬江区北部 (北新区)，主要处理该区的生活污水，处理达标后排人天沙河。出水水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级B标准。建设规模4．0 X 10 m3／d，一次建成，初期污水量为 2．1 X 104 ma／d。该工程采用水解酸化池+反硝化生物滤池+曝气生物滤池为主题的处理工艺，现将该工程介绍如下：
1 工程概况
1．1 设计进水和出水水质
设计进水和出水水质指标见表1。
 |
1．2 工艺流程
工艺流程见图1。
 |
污水经格栅、沉砂池去除大量的漂浮杂物和悬浮物。沉砂池选用旋流式以减少进水溶解氧．利于水解池的厌氧反应。
沉砂池出水汇同反冲洗废水进入机械搅拌池及水解酸化池，机械搅拌池内设置加药系统可根据进、出水水质情况投加化学除磷剂。水解酸化池内设置斜板和泥斗。一方面可取代初沉池?，完成初沉池的功能，另一方面进行水解反应。污水在水解作用下，将复杂、大分子有机物断链，难于生物降解的物质转化为易于生物降解的物质．改善污水的可生化性，降解部分BOD 与COD，以减轻后续生物滤池的处理负荷。
水解池出水依次进入反硝化生物滤池、曝气生物滤池。曝气生物滤池通过亚硝化细菌和硝化细菌将污水中的NH3-N氧化成NO2-，然后氧化成NO-。曝气生物滤池出水回流至反硝化生物滤池，反硝化菌利用进水中的有机物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，进行电子转移。最终将硝态氮转化为氮气后从污水中排出，从而达到脱氮的目的，满足对TN控制的要求。同时在曝气生物滤池，利用微生物进行BOD 、COD的降解。出水进入接触池消毒后即可排入纳污水体。
污水厂产生的废渣包括栅渣、沉砂和泥饼。栅渣由粗格栅和细格栅排出，沉砂由沉砂池排出，主要为无机物；泥饼由酸化水解沉淀区的剩余污泥经浓缩、脱水而成。废渣经适当处理后及时外运。
1．3 工程特点
本工程采用水解酸化池+反硝化生物滤池+ 曝气生物滤池联合工艺，具有如下特点：
① 水力停留时间短，工艺布置紧凑，占地少，能耗低。
② 采用斜板水解池兼具初沉池和水解池功效，节省了基建费用。减少了污泥产率，改善污水的可生化性，减轻了后续生物滤池的处理负荷。
③ 反硝化生物滤池、曝气生物滤池中均采用轻质陶粒滤料，该滤料挂膜快，比表面积大，除污效率高。同时反硝化生物滤池采用大粒径粗滤料，既增加滤层纳污能力，又可减少滤层阻塞。曝气生物滤池池中采用小粒径滤料。保证出水水质。
④ 滤池布水系统采用横向大缝隙长柄滤头，减少了上流式生物滤池进水阻塞的机率。
⑤ 采用上向流生物滤池工艺，使滤料呈下粗上细的分布，提高了滤料层的有效纳污总量。
⑥ 曝气生物滤池中气水同时上向流，气水均匀分布，得到了更好的好气条件。利于有机物的好氧降解及硝化除氮的进行。
⑦ 采用前置反硝化生物滤池，可以利用污水中的有机物作为碳源。无需另外投加碳源。
2 主要构筑物的设计参数、设备技术性能及监控系统
2．1 主要构筑物设计参数
2．1．1 水解酸化池
酸化水解池设计水力停留时间2．3 h，水力负荷3．2 m3／(m2·h)，酸化水解池分为4格，每格平面尺寸19-3 m×9．45 m。单池总高度5．8 m，其中清水区高1．0 m。斜板区1．O m(斜板板距100 mm)。悬浮泥渣1．8 m，泥斗高1．5 m，每两格水解池之间设3．0 m管廊，水解池总尺寸为47．3 m×19.3 m。
2．1．2 反硝化生物滤池
原水首先流入反硝化生物滤池缺氧区，同时经曝气生物滤池处理出水也回流至反硝化生物滤池入口混合。
设计参数：最大时设计水量Q=1 834 m3／h，日变化系数K日=1．1，回流水量Q日流=1 667 m3／h，回流比100％ 。
反硝化生物滤池面积432 mz。采用6格，单格有效过滤面积9．0×8．0=72(m2)。
① 滤池高度包括滤料层厚3．5 m，配水室高 1．2 m，清水区高1．3 m，承托层厚O．3 m，滤板厚 O．10m。超高1．95 m。总高为8．35 m。
② 滤池配水系统选用长柄滤头配水方式，并可兼气水反冲洗配水布气用。滤头布置按36个／m2 设计。采用污水专用大缝隙长柄滤头，缝隙宽2．5 m m 。
③ 滤料设计选用轻质陶粒滤料，直径3～6 mm；承托层厚300mm， 由卵石级配，粒径8～18 m m 。
④ 滤池反冲洗：采用气水联合反冲方式，水反冲洗强度20 m3／(m ·h)，气冲强度80 m3／(m2· h)，1次反冲洗历时40min。
⑤ 单池过滤滤速8 m3／(m ·h)。
2．1．3 曝气生物滤池
曝气生物滤池的主要功能是去除进水有机物并进行部分脱氮。曝气生物滤池按BOD 有机负荷设计，按水力负荷校核。滤料总体积2 016 m ，取滤料层厚3．5 m，滤料总截面积为576 m2。
① 曝气生物滤池采用8格，单格有效过滤面积9．0×8．0=72(m )。
② 滤池高度包括滤料层厚3．5 m，配水室高 1．2 m，清水区高1．3 m，承托层厚O．3 m，滤板厚 O．10m，超高O．4m，总高为6．8 m。
③ 滤池配水系统选用长柄滤头配水方式，并可兼气水反冲洗配水布气用。滤头布置按36个／m2 设计，采用污水专用大缝隙长柄滤头，缝隙宽2．5 m m 。
④ 滤料设计选用轻质陶粒滤料，直径3～6 mm；承托层厚300mm，由卵石级配，粒径8～18 m m 。
⑤ 滤池反冲洗：采用气水联合反冲洗方式，水反冲洗强度20 mV(m ·h)，气冲强度80 mV(m · h)，一次反冲洗历时40 min。
⑥ 单池过滤滤速，6 mV(m ·h)。
⑦ 滤池曝气布气系统采用单孔膜片曝气器的布气方式，曝气器供气量为0．25 mV(个·h)。
2．2 主要设备技术性能
本工程涉及的主要设备及其主要参数见表2。
 |
2．3 监控系统
2．3．1 运行监控系统
整个运行监控系统主要由预处理PLC站、水解池PLC站、滤池PLC站组成。预处理站及水解池站采用西门子S7—300PLC， 滤池站采用S7— 400PLC， 中控室设置2台上位监控机(互为热备份)，利用WinCC组态。预处理PLC站负责控制泵房、粗、中、细格栅的控制；水解池PLC站负责水解池及配电系统监控，并用ProfibusDP协议与脱水系PLC站(脱水系统配套提供)连接。
2．3．2 曝气生物滤池的曝气控制
每个曝气生物滤池由1台变频的罗茨鼓风机进行曝气，变频器可由PLC远程控制，根据池面上的溶解氧仪测定值实现溶解氧闭路循环自动控制。
3 处理效果与结论
3．1 水质处理效果
该工程已于2004年l1月份进水调试，到目前为止，该系统的出水水质较好，系统运行稳定，系统主要单元处理效果如表3所示。
 |
3．2 主要经济技术指标
① 吨水电耗为0．35 kW·h，按0．8元／(kW·h) 计，则电费为0．28元／t；
② 药剂费：PAM用量为14．6 t／a，按1．7万元／t计，PAC用量为28．2 t／a，按25 00元／t计，总药剂费用为0．04元／t；
③ 人工费：定员按28人考虑，人平均工资 1．5万元／a，则人工费为0．03元／t；则该污水处理厂的直接运行成本为0.35元／t。
4 结论
① 水解酸化池+反硝化生物滤池+曝气生物滤池联合工艺处理生活污水，有很好的出水效果，能保证处理后水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级B标准的要求。
② 采用反硝化生物滤池+曝气生物滤池组合工艺，对NH-N和TN有很好的去除效果，能满足出水对TN的要求。
③ 在本工程中，生物滤池对BOD、COD等的去除主要集中在曝气生物滤池内。
④ 由各阶段产生的污泥含水率较高，但脱水性能较好，通过加药处理后，含水率能降到68％左右。
⑤ 曝气生物滤池对进水的SS要求较高，如果进水SS的浓度太大，会产生较大的水头的损失，将导致频繁的反冲洗，增加动力消耗。
⑥ 该工艺的自动化程度较高，对管理人员的技术水平要求较高。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
如果需要了解更加详细的内容，请点击下载 
2011050502.PDF
下载该附件请登录，如果还不是本网会员，请先注册
