百樂卡(BIOLAK)工藝在以山東招遠污水處理廠的應(yīng)用
摘要：以山東招遠污水處理廠為例介紹德國百樂卡(BIOLAK) 工藝的特點、設(shè)計和運行參數(shù)。
關(guān)鍵詞：招遠污水處理廠,百樂卡（BIOLAK）工藝,運行參數(shù)
BIOLAK 工藝是一種多級的生物曝氣塘污水處理工藝， 是活性污泥法的一種變形工藝， 于1972 年由德國人成功開發(fā)。山東省招遠污水處理廠是國內(nèi)首例采用該種工藝的污水處理廠。招遠污水處理廠的設(shè)計規(guī)模為2.0 萬m3/d， 工程總共投資1400 萬元， 其中世界銀行貸款540 萬元用于購買進口設(shè)備與技術(shù)， 工程土建投資280 萬元， 廠區(qū)管網(wǎng)投資 140 萬元， 配電、辦公樓投資260 萬元， 其它費用 180 萬元。
山東招遠污水處理廠的進廠水質(zhì)為 CODCr1000mg/L 左右， BOD5500mg/L 左右， SS400mg/ L 左右， NH3-N40mg/L 左右， TP15mg/L 左右， 曝氣池污泥濃度(MLSS) 3000~3500mg/L， 水力停留時間30 小時。出水水質(zhì)可達到CODCr40mg/L 左右， BOD5 小于20mg/L， SS10mg/L， NH3-N15mg/L 左右， TP0.8mg/L 左右。
百樂卡工藝是一種具有除磷脫氮功能的多級活性污泥污水處理系統(tǒng)。它是由最初采用天然土池作反應(yīng)器而發(fā)展起來的污水處理系統(tǒng)。自1972 年以來， 經(jīng)過多年研究形成采用土池結(jié)構(gòu)， 利用浮在水面的移動式曝氣鏈和底部掛有微孔曝氣頭曝氣的獨特污水處理工藝。其工藝特點可分述如下：
1 百樂卡(BIOLAK) 工藝是一種低負荷延時曝氣工藝
百樂卡工藝污泥回流量大， 污泥濃度高， 污泥負荷低。它的水力停留時間長達30 個小時(招遠污水處理廠)， 污泥齡很長(招遠污水廠半年才排一次泥)， 剩余污泥很少， 是一種典型的延時曝氣工藝。
2 工藝流程簡捷， 處理構(gòu)筑物少， 工程投資省，占地少
百樂卡工藝流程簡捷， 可以不設(shè)沉砂池和初沉池， 二沉池與曝氣池合建， 可以不需污泥處理部分構(gòu)筑物。如招遠污水處理廠污水先由提升泵房提升， 經(jīng)過細隔柵(德國制造， 柵距1mm) 后， 直接進入反應(yīng)池， 二沉池與曝氣池合建， 中間用橡皮隔墻隔開， 出水經(jīng)蘆葦濕地過濾后， 達標排放。
3 曝氣池采用土池結(jié)構(gòu)， 建設(shè)投資更低
大的鋼筋混凝土池不僅造價高， 而且， 施工難度大， 國內(nèi)就發(fā)生過氧化溝在建設(shè)過程因地基不均勻沉降而被拉裂的情況。一般鋼筋混凝土池的造價在300 元/m2 左右， 而采用延時曝氣工藝的曝氣池 (如氧化溝) 的造價則更高； 百樂卡工藝采用土池結(jié)構(gòu)， 就大大節(jié)省了造價。招遠污水處理廠總的土建費用才280 萬元， 曝氣池的造價還不到100 元/m2。多數(shù)工藝曝氣池都不采用土池， 因為土池會造成地下水侵蝕， 而且在土池基礎(chǔ)上安裝曝氣頭十分困難。為了減少投資， 百樂卡工藝在研制過程中，作了大量的工作。采用HDPE 防滲膜隔絕污水和地下水， 巧妙地采用懸掛在浮管上的微孔曝氣頭， 避免了在池壁穿孔安裝。
這種敷設(shè)HDPE 防滲膜的土池不僅施工簡單，投資低廉， 使用壽面長， 而且完全能滿足污水處理池功能上的要求， 并能因地制宜， 適應(yīng)現(xiàn)場地形，在某些特殊地質(zhì)條件下， 如地震多發(fā)地區(qū)、土質(zhì)疏松地區(qū)， 其優(yōu)點更能充分表現(xiàn)出來。
4 曝氣系統(tǒng)采用浮在水面的移動式曝氣鏈和高效微孔曝氣頭， 處理效果更好
百樂卡曝氣系統(tǒng)中， 曝氣頭懸掛在浮鏈上， 停留在水深4~5 米處， 氣泡在其表面溢出時， 直徑約為50μm。氣泡在向上運動過程中， 不斷受到水流流動和浮鏈擺動等的擾動， 不斷向水中傳遞氧， 所以百樂卡曝氣系統(tǒng)的曝氣效果很好。
百樂卡曝氣頭懸掛在浮鏈下， 浮鏈被松弛地固定在曝氣池兩側(cè)， 每條浮鏈可在池中的一定區(qū)域內(nèi)蛇形擺動。在曝氣鏈的運動過程中， 自身的自然擺動就可以達到很好的混合效果， 節(jié)省了混合所需的能耗。同時， 曝氣頭在離池底20cm 處， 不斷向上排氣， 可以帶動池底污泥一起向上運動， 保證在水流速度很小的情況下， 污泥不在池底沉下來。
曝氣鏈在運動過程中， 曝氣頭跟著擺動， 能夠造成曝氣池中， 缺氧和好氧狀態(tài)交替出現(xiàn)， 這樣便為硝化和反硝化創(chuàng)造了條件， 形成多級的硝化和反硝化， 這樣保證脫氮效果。
5 二沉池與曝氣池合建， 節(jié)約造價， 而且可以保證沉淀效果
二沉池和曝氣池合建可以進一步節(jié)省造價和占地面積， 而且流速很小的混合液進入沉淀池時由于過水?dāng)嗝娲蠖鶆颍?不會造成擾動， 沉淀效果很好。
6 穩(wěn)定池可以保證出水的高質(zhì)量
百樂卡工藝在二沉池后， 獨特地建有穩(wěn)定池，穩(wěn)定池中還有一根曝氣鏈在進行曝氣， 這樣可以提高出水的溶解氧濃度， 使得聚磷菌不至因為溶解氧減少而釋放磷， 所以百樂卡工藝的除磷效果很好，招遠污水處理廠在運行穩(wěn)定的情況下， 出水TP 可以小于0.5 mg/L， 達到國家污水綜合排放標準， 這在污水生物處理方法中是少見的。
7 出水經(jīng)濕地系統(tǒng)處理可以進一步提高水質(zhì)， 還可以改善污水廠的環(huán)境
百樂卡工藝將二沉池出水再經(jīng)濕地系統(tǒng)處理，招遠污水處理廠在二沉池后建有蘆葦濕地， 污水經(jīng)蘆葦發(fā)達的根系處理過濾后， 水質(zhì)可以達到工業(yè)回用水質(zhì)量， 出水可以直接用于灌溉、工業(yè)冷卻水、生活雜用水和綠化用水。
8 結(jié)語
百樂卡工藝是一種高效簡單的工藝， 是在傳統(tǒng)活性污泥法的基礎(chǔ)上， 集合了大量研究工作的先進成果， 在國外已經(jīng)過大量工程實踐檢驗了的成熟工藝。它具有以下優(yōu)點： 適于較小水量； 采用了多級處理方式， 緩沖量高； 污泥少， 所需管理人員少，操作費用低； 工作池容量大小可靈活變動， 以適應(yīng)長時間的負荷變化； 采用了廉價、緊固、密封度高的人工池建筑， 投資費用低， 占地面積小， 處理系統(tǒng)外形美觀， 與自然環(huán)境諧調(diào)。但該工藝關(guān)鍵設(shè)備仍有待國產(chǎn)化。
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