水解酸化＋UCT＋混凝處理生活污水運(yùn)行效果分析
摘要：介紹了采用水解酸化＋UCT＋混凝＋消毒工藝處理生活污水的設(shè)計(jì)及調(diào)試運(yùn)行實(shí)例。結(jié)果表明,該工藝能有效去除污水中的污染物, 在進(jìn)水COD 為415mg/L,BOD5為203mg/L,SS 為311mg/L,NH3-N 為36mg/L,TN 為44mg/L,TP 為4.3mg/L 時(shí), 出水COD 為24mg/L,BOD5為8mg/L,SS 為6mg/L,NH3-N 為4mg/L,TN 為10mg/L,TP 為0.3mg/L,去除率分別可達(dá)到94.2％、96.1％、98.1％、88.9％、77.3％、93％,出水水質(zhì)穩(wěn)定,并達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的A 類標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)對(duì)運(yùn)行過程中存在的問題進(jìn)行了分析，并給出了相應(yīng)的解決方法。該項(xiàng)工程為城市生活污水處理的設(shè)計(jì)及調(diào)試提供了參考。
關(guān)鍵詞：水解酸化,UCT,混凝,生活污水,應(yīng)用實(shí)例
1 污水水質(zhì)及排放規(guī)模
通過對(duì)某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)污水水量及水質(zhì)進(jìn)行調(diào)研，確定污水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模為3.0 萬m3/d。根據(jù)該污水廠環(huán)境影響初步分析,要求污水處理廠出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的A 類標(biāo)準(zhǔn)[1]。具體水質(zhì)指標(biāo)見表1。同時(shí)要求處理后出水中糞大腸桿菌數(shù)≤103 個(gè)/L。
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2 污水處理工藝流程
2.1 工藝流程介紹
該污水處理廠出水水質(zhì)要求達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的A 類標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)這一特點(diǎn),該工程主體采用生物處理＋深度處理工藝，生物處理工段采用水解酸化＋UCT 工藝，深度處理工段采用纖維轉(zhuǎn)盤濾池。
污水首先經(jīng)過粗格柵以截留較粗大的懸浮物和漂浮物；出水進(jìn)入提升泵站,通過潛污泵將污水提升后進(jìn)入細(xì)格柵,細(xì)格柵出水進(jìn)入旋流沉砂池以進(jìn)一步去除無機(jī)性沉砂。旋流沉砂池出水經(jīng)電磁流量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入水解酸化池+UCT 進(jìn)行生物處理, 在水解酸化池中營(yíng)造缺氧環(huán)境,將污水中不易降解的大分子污染物分解為小分子,為后繼的生化處理創(chuàng)造良好的條件；在UCT 池中分別營(yíng)造厭氧、缺氧及好氧環(huán)境,利用厭氧、缺氧及好氧區(qū)微生物菌群的不同功能,進(jìn)一步去除系統(tǒng)內(nèi)的有機(jī)物、氨氮和磷,進(jìn)行碳化、硝化、反硝化和除磷反應(yīng)。UCT 池出水自流入二沉池進(jìn)行泥、水分離。二沉池出水進(jìn)入高效混凝沉淀池和纖維轉(zhuǎn)盤濾池，出水進(jìn)入紫外消毒渠,經(jīng)消毒后達(dá)標(biāo)外排。
粗格柵和細(xì)格柵截留的柵渣裝入小推車外運(yùn)。旋流沉砂池所產(chǎn)生的沉砂通過砂水分離器處理后外運(yùn)。生化系統(tǒng)所產(chǎn)生的剩余污泥及深度處理產(chǎn)生的化學(xué)污泥用泵打入帶式濃縮脫水一體機(jī)進(jìn)行濃縮和脫水,脫水后的污泥經(jīng)螺旋輸送機(jī)送至污泥堆放間運(yùn)泥車,然后外運(yùn)填埋處理。污水、污泥處理工藝流程見圖1。
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2.2 主要構(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)
2.2.1 粗格柵、進(jìn)水泵站
流量3 萬m3/d,總變化系數(shù)K＝1.42。進(jìn)水井、粗格柵間及提升泵站三部分合建。進(jìn)水井1 座。尺寸:2.5×2.2×9.65m。
粗格柵渠2 道,單渠尺寸:9.7×0.9×9.65m,設(shè)兩道機(jī)械粗格柵,柵條間距20mm,柵前水深0.7m, 過柵流速0.65m/s, 安裝角度70°,格柵寬 800mm,電機(jī)功率1.75kW,皮帶輸送機(jī)1 臺(tái),型號(hào)CB500,輸送長(zhǎng)度5m, 功率1.5kW。機(jī)械粗格柵選用雙柵式齒耙格柵除污機(jī)。數(shù)量2 臺(tái),型號(hào) SBD800,為防止大的懸浮物撞擊損壞機(jī)械粗格柵,在機(jī)械粗格柵前設(shè)鋼制人工粗格柵。人工粗格柵2 臺(tái),型號(hào)SM900,柵間距40mm,格柵寬 900mm,渠道深9650mm,柵高1000mm,粗格柵間內(nèi)為人工粗格柵配套設(shè)置手動(dòng)葫蘆一臺(tái)。提升泵站1 座,集水池內(nèi)設(shè)置超聲波液位計(jì)。流量 3 萬m3/d。尺寸:4.8 ×6.7 ×11.0m。提升泵站設(shè)4 臺(tái)潛污泵, 型號(hào) 250WQ600-15-55,流量625m3/h,揚(yáng)程17m,電機(jī)功率55kW,高峰時(shí)三用一備,正常水量時(shí)兩用兩備。
2.2.2 細(xì)格柵及旋流沉砂池
細(xì)格柵及旋流沉砂池合建。流量3 萬m3/d,總變化系數(shù)K＝1.42。細(xì)格柵渠2 道,單渠尺寸:5.15×1.0×1.63m。型號(hào)SRH900,柵間距5mm,格柵寬900mm,渠深1800mm,柵前水深0.8m,過柵流速0.8m/s,安裝角度 70°,功率1.35kW。機(jī)械細(xì)格柵選用回轉(zhuǎn)式鉤齒格柵除污機(jī),數(shù)量2 臺(tái)。回轉(zhuǎn)式鉤齒格柵除污機(jī)配套設(shè)置螺旋輸送壓榨機(jī)1 臺(tái), 型號(hào)CSP280, 輸送長(zhǎng)度4.2m,直徑280mm,功率1.5kW。
旋流沉砂池2 座,單池直徑3.05m,單池進(jìn)水渠寬0.61m,單池出水渠寬1.2m,主要設(shè)備有旋流除砂器2 臺(tái),處理流量1080m3/h,轉(zhuǎn)速10～ 20rpm, 功率0.75kW, 砂水分離器1 臺(tái), 型號(hào)GC220-AZ, 螺旋直徑 220mm,處理量:5~12L/s,功率:0.37kW；羅茨鼓風(fēng)機(jī)2 臺(tái),型號(hào)SSR－50, 風(fēng)量1.75m3/min,風(fēng)壓39.2kPa,功率2.2kW。
2.2.3 水解酸化池+UCT 池
流量3 萬m3/d。水解酸化池2 座, 單座尺寸:35.25×18.0×7.0m, HRT=6.0h。主要設(shè)備有:潛水?dāng)嚢铏C(jī)6 臺(tái),型號(hào)MS650/7.5,轉(zhuǎn)速42rpm, 功率7.5kW。
UCT 池2 座,單座尺寸:38.25×35.25×7.0m,單座有效容積:厭氧區(qū): 630m3,10.5m ×10.0m ×7.0m, 有效水深6.0m, 超高1.0m, 缺氧區(qū): 1650m3,27.5m×10.0m×7.0m,有效水深6.0m,超高1.0m,好氧區(qū):5508m3, 好氧區(qū)渠道4 條,單渠道寬6m,單渠道長(zhǎng)38.25m,有效水深6.0m,超高 1.0m,UCT 停留時(shí)間12.64h, 其中厭氧區(qū)1.0h, 缺氧區(qū)2.64h, 好氧區(qū) 8.99h,污泥齡13.0d,污泥回流比100％。主要設(shè)備有混合液回流泵10 臺(tái),型號(hào)QJB-W2.5,缺氧區(qū)2 臺(tái),好氧區(qū)3 臺(tái),流量:625m3/h,揚(yáng)程0.7m, 功率2.5kW,旋切渦流立式攪拌機(jī)2 臺(tái),型號(hào)MW2000/4,安裝在厭氧區(qū), 轉(zhuǎn)速43rpm,功率4kW,潛水推進(jìn)器4 臺(tái)，型號(hào):PS1800/3,安裝在缺氧區(qū), 轉(zhuǎn)速43rpm, 功率3kW, 硅橡膠膜管式曝氣器1745 根,q:5.5m3/h·個(gè),L: 1000mm。
2.2.4 二沉池
2 座,設(shè)計(jì)規(guī)模3 萬m3/d。中間進(jìn)水周邊出水的輻流式二沉池,表面負(fù)荷0.8,直徑32m,池邊水深4.3m,主要設(shè)備有全橋式周邊傳動(dòng)刮吸泥機(jī)2 臺(tái),型號(hào)SPD-II32,直徑32m,功率2.6kW。
2.2.5 管道混合器井
尺寸:5.2×2.5×2.25m,管道混合器1 臺(tái),型號(hào)DN700。
2.2.6 高效混凝沉淀池
設(shè)計(jì)規(guī)模:3 萬m3/d；旌蠀^(qū):4.6×4.6×6.0m,推流區(qū):11.3×1.4×6.0m, 澄清區(qū):11.3×11.3×6.0m,主要設(shè)備有污泥螺桿泵3 臺(tái)（兩用一備）,型號(hào) B1LCDQ,流量72.3m3/h,揚(yáng)程3m,功率15kW;集水坑潛污泵1 臺(tái),型號(hào) QW-10-7-0.75,流量10m3/h,揚(yáng)程:7m,功率0.75kW,反應(yīng)器1 臺(tái),直徑 2.1m,高度4.5m,快速混合器1 臺(tái),轉(zhuǎn)速:5～30rpm,可調(diào)；刮泥機(jī)1 臺(tái),直徑11.3m,池深6m,轉(zhuǎn)速0.02～0.13rpm,功率1.5kW,斜管83 平方米,長(zhǎng)度 0.75m,片厚0.5mm,不銹鋼集水槽10 套,長(zhǎng)度5.45m 高度0.55m 寬度 0.4m。
2.2.7 纖維轉(zhuǎn)盤濾池
設(shè)計(jì)規(guī)模:3 萬m3/d。尺寸:10.9×6.2×3.95m。主要設(shè)備有反沖洗泵 4 臺(tái),型號(hào)A65-150CE,流量30m3/h,揚(yáng)程14m,功率2.2kW。集水坑潛污泵2 臺(tái),型號(hào)QW-10-7-0.75,流量10m3/h,揚(yáng)程7m,功率2.2kW,纖維轉(zhuǎn)盤成套設(shè)備2 套, 設(shè)計(jì)規(guī)模32000m3/d, 中心管裝置D＝0.55m, 功率 0.75kW。
2.2.8 紫外消毒渠及回用水池
紫外消毒渠及回用水池合建。紫外消毒渠1 座,尺寸:12.80×3.05× 1.9m。主要設(shè)備有紫外消毒模塊1 臺(tái)。型號(hào)MR3000,設(shè)計(jì)規(guī)模:1250m3/ h,功率:33.22kW,回用水泵2 臺(tái),型號(hào)65WQ40-48-10,流量48m3/h,揚(yáng)程 10m,電機(jī)功率4.0kW。
2.2.9 污泥調(diào)配池
數(shù)量1 座,尺寸:準(zhǔn)4×5.0m 主要設(shè)備有攪拌機(jī)1 臺(tái),型號(hào)MR3000,準(zhǔn): 3m,轉(zhuǎn)速5.3rpm,功率1.5kW。
3 工程調(diào)試及效益分析
該工程在調(diào)試運(yùn)行期間出現(xiàn)個(gè)別監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異，F(xiàn)象,經(jīng)分析是由于進(jìn)水水質(zhì)變化以及曝氣設(shè)備運(yùn)行不正常, 出現(xiàn)UCT 段池內(nèi)的 BOD5、COD 值升高、好氧段溶解氧濃度較低,通過調(diào)整曝氣轉(zhuǎn)碟開啟臺(tái)數(shù)及改變回流污泥量解決。調(diào)試過程中,由于回流污泥泵、剩余污泥泵、潛水推流器發(fā)生故障,在池底產(chǎn)生污泥沉積,影響泥水混合效果并產(chǎn)生厭氧,經(jīng)過及時(shí)檢修消除影響,并加強(qiáng)對(duì)回流污泥泵站定期觀察, 檢查污泥回流軸流泵及剩余污泥潛污泵的運(yùn)行情況,保證泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn),發(fā)現(xiàn)損壞,及時(shí)維修或更換。在反沖洗過程中,由于沖洗不充分,也導(dǎo)致出水污染物濃度升高，通過加強(qiáng)反沖洗消除影響。
由于調(diào)試期間的有機(jī)物負(fù)荷遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值,出水水質(zhì)穩(wěn)定。出水水質(zhì)指標(biāo)除COD、SS 的個(gè)別監(jiān)測(cè)值高于設(shè)計(jì)值外,其他指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計(jì)值。該污水處理工程經(jīng)過連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行, 在進(jìn)水COD 為415mg/L, BOD5 為203mg/L,SS 為311mg/L,NH3-N 為36mg/L,TN 為44mg/L,TP 為 4.3mg/L， 出水COD 為24mg/L,BOD5 為8mg/L,SS 為6mg/L,NH3-N 為 4mg/L,TN 為10mg/L,TP 為0.3mg/L， 去除率分別為94.2％、96.1％、 98.1％、88.9％、77.3％、93％，出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002） 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的A 類標(biāo)準(zhǔn), 即COD≤50mg/L, BOD5≤10mg/L,SS≤10mg/L,NH3-N≤5mg/L,TN≤15mg/L,TP≤0.5mg/L，且糞大腸桿菌數(shù)≤103 個(gè)/L。該污水處理工程運(yùn)行大大減少了污染物的排放量，COD 減少約4281.45 噸/年，BOD5 減少約2135.25 噸/年，SS 減少約3339.75 噸/年，NH3-N 減少約350.4 噸/年，TN 減少約372.3 噸/ 年，TP 減少約43.8 噸/年。
該工程總投資1562.81 萬元。運(yùn)行成本包括電費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工費(fèi)等，折合0.412 元/噸水。
4 結(jié)語
4.1 采用水解酸化＋UCT＋混凝＋消毒工藝處理生活污水，結(jié)果表明,在進(jìn)水COD 為415mg/L,BOD5 為203mg/L,SS 為311mg/L,NH3 -N 為 36mg/L,TN 為44mg/L,TP 為4.3mg/L 時(shí)， 出水COD 為24mg/L,BOD5 為 8mg/L,SS 為6mg/L,NH3-N 為4mg/L,TN 為10mg/L,TP 為0.3mg/L，去除率分別為94.2％、96.1％、98.1％、88.9％、77.3％、93％， 出水水質(zhì)穩(wěn)定并達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的A 類標(biāo)準(zhǔn)；大大的減輕了生活污水對(duì)環(huán)境的污染；
4.2 與傳統(tǒng)A2/O 法相比,UCT 工藝優(yōu)點(diǎn)在于污泥先回流至缺氧池,再將缺氧池部分混合液回流至厭氧池,從而減少了回流污泥中過多的硝酸鹽對(duì)厭氧放磷的影響；
4.3 紫外線消毒對(duì)細(xì)菌、病毒、原生動(dòng)物均有效,滅菌效率高,作用時(shí)間短,危險(xiǎn)性小,無二次污染等。消毒過程不會(huì)產(chǎn)生三鹵甲烷和致癌物質(zhì),符合環(huán)境保護(hù)的要求；不需要運(yùn)輸、使用、貯藏有毒或危險(xiǎn)化學(xué)藥劑；無需巨大接觸池,占地面積小；
4.4 該污水處理工藝的穩(wěn)定運(yùn)行為城市生活污水處理的設(shè)計(jì)及調(diào)試提供了參考。
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