曝气生物滤池工艺在某污水处理厂应用简介

崔超¹，何丽²，杨兴华¹，杨中梁¹，金世峰¹

（1安徽国祯环保节能科技股份有限公司，安徽合肥，230031；2巢湖市环保局，安徽巢湖，238000）

　　摘要：本文主要介绍某曝气生物滤池工艺污水处理厂的工艺部分设计参数，布置形式，同时指出了该工艺设计不足之处，并提出了运行过程中可能存在的某些问题。结合该工艺在国内的应用情况，笔者提出该工艺应扬长避短，在污水深度处理上应予以推广，但在城市污水二级处理上应慎重，应慎重对待预处理部分设计并加强工程管理。
　　关键词：曝气生物滤池，高效沉淀池，预处理

1　 水质水量

　　华南某市污水处理厂，处理规模4万m³/d，污水处理厂服务面积约6平方公里。
　　设计进水水质指标如下，见表1－1。

进水水质　　　　　　 mg/l　　 表1－1

项目内容 CODcr BOD₅ SS TP NH₃-N PH 项目指标 250 150 200 4～5 30 6.5～7.8

　　出水水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级B标准，主控指标见表1－2。

出水水质　　　　　　　　　　 mg/l　 表1-2

项目内容 CODcr BOD₅ SS TN TP NH₃-N PH 项目指标 60 20 20 20 1.5 8 6～9

2 工艺流程简介

工艺流程如下图所示：

　　市政污水经2道栅隙为15mm的粗格栅后，进入污水处理厂集水池，集水池有效容积约180m3，集水池内安装5台潜污泵（4用1备），单台泵流量为Q＝600 m³/h，H=18m。
　　经提升泵提升后的污水经2道中格栅和2道细格栅拦截后至旋流沉砂池。旋流沉砂池设计为两座，每座处理水量1200m³/h，直径D＝3.2m，池总高H=5.1m，其中进水旋流直壁段高1.4m，每座池内安装一套气提式除砂机。进出水渠道均安装提板闸，手电两用起闭机控制。气源由设在沉砂池走道板上的空压机提供，空压机上设防雨罩。
　　旋流沉砂池出水自流至机械混合池，同时在机械混合池内加氯化铁混凝。经充分混合后至高效沉淀池。高效沉淀池设计水力停留时间t=2.3小时，水力负荷3.2m³/m².h，高效沉淀池分为4格，每格平面尺寸19.3×9.45m。单池总高度5.8m，其中清水区高1.0m，斜板区1.0m（斜板板距100mm）。悬浮泥渣1.8m，泥斗高1.5m，每两格水解池之间设3.0m管廊，水解池总尺寸为47.3×19.3m。高效沉淀池采用多斗排泥方式，出口设电动快开排泥阀。
　　高效沉淀池的出水通过渠道向6个反硝化滤池（DN池）进行配水，硝化处理出水回流率为100％。反硝化滤池分成6格，每格尺寸为12.0×8.0＝96m²。滤池配水室高1.2m，滤板厚0.12m，承托层厚0.3m，滤料层厚3.5m，清水区高1.3米，含超高共8.35米。滤池配水系统设计为选用长柄滤头配水方式，并兼气水反冲洗配水布气用。滤头布置按56个/m²设计，采用污水专用大缝隙长柄滤头，缝隙宽2.5mm。滤料粒径为4－6mm，滤料堆积密度0.8－0.9g/cm³。采用气水联合反冲洗，水反冲洗强度20 m³/m².h，气冲强度80 m³/m².h，冲洗时间根据效果而定，通常在20－30min。单池过滤滤速6 m³/m².h。
　　C/N曝气生物滤池的主要功能是去除进水有机物并进行部分硝化。滤池按BOD₅有机负荷设计，按水力负荷校核。CN滤池共分8格，每格尺寸12.0×8.0＝96m²。滤池总高6.8m，其中配水室高1.2m，滤板厚0.12m，承托层厚0.3m，滤料层厚3.5m，清水区高1.3m。配水系统构造、反冲洗强度同DN滤池。滤料粒径3－5mm，滤料堆积密度g/cm³。单池过滤滤速4.5 m³/m².h。滤池曝气采用单孔膜片曝气器的布气方式，单孔膜曝气器按36个/m²布置。每格滤池对应一台曝气鼓风机。

3 存在问题讨论

　　由于曝气生物滤池对污水预处理要求高（主要是SS的去除效果），预处理效果好可延长滤池运行周期，反之则缩短滤池运行周期。滤池对建造水平、滤板平整度等要求也很高，对气（电）动设备、自动化控制系统稳定性、运行管理水平要求更高。
　　（1）虽然预处理系统设有3道格栅，但从运行情况看，仍会有毛发、塑料片等进入高效沉淀池，一旦进入滤池，日积月累会缩短长柄滤头的过水面积，甚至会导致滤头堵塞。
　　（2）高效沉淀池负荷偏高，特别是水量冲击负荷较大时SS去除效果难以得到保证，从而会对DN滤池乃至整个系统产生不良影响。
　　（3）DN滤池顶部设计成现浇板，板上设若干个滤板安装孔，以达到隔臭效果。但无形中增加了滤板的安装难度，滤料装配难度，增加检修难度。
　　（4）CN滤池单孔膜片曝气器的膜片材料为三元乙丙（EPDM）橡胶，其使用寿命一般在五年左右甚至不到，但滤池工艺不同于其它工艺，曝气器上覆盖着厚厚的滤料层，更换膜片的工作量极大。从单孔膜的构造来看，膜片损坏会转变成穿孔管曝气，但其孔眼较大（单孔膜片所对应的孔眼为5mm），难以曝气均匀。
　　（5）污泥贮池容积偏小，污泥脱水系统难以从容应对处理，个别时段的处理压力较大。

4、结论及建议

　　从曝气生物滤池工艺在国内的应用情况看，在污水深度处理和工业废水（如焦化废水等）处理上应用得比较成功，在城市污水的二级处理上应用不是很理想。究其根源，主要是曝气生物滤池工艺的建造难度大，对预处理要求高所造成的，自动化系统的稳定性、运行管理水平尚未达到滤池工艺的要求。
　　但曝气生物滤池工艺具有生物膜量大，占地省，污水停留时间短，处理效果好（尤其是硝化效果好）等优点，所以该工艺的应用前景将会很广，尤其是电气自动化和建筑施工技术的发展则会带动该工艺的进步。
　　因此必须认真学习借鉴给水气水反冲滤池的成熟施工经验，认真总结滤池有关机理以提高设计水平，必须提升所用电气设备的性能尤其稳定性和精确性方面的性能，才能使曝气生物滤池工艺得到大力推广。

参考文献：

1、张德跃等. 气水反冲滤池的工艺设计与施工. 中国给水排水，2000,16（6）：39－41。
2、郑俊，吴浩汀编著. 曝气生物滤池工艺的理论与工程应用. 化学工业出版社，2005年1月。