某番茄醬污水處理工程
一、概述
由于該項目地理位置特殊，地處新疆腹地烏魯木齊市郊，高緯度內(nèi)陸型戈壁沙漠邊緣；氣候特點屬典型的大陸型沙漠干燥氣候，夏季酷熱，冬季寒冷，晝夜溫差大，年降雨量極少，尤其是夏季雨量最少、白天燥熱，紫外線強度大、日照時間長；生產(chǎn)期集中在蕃茄上市期的7月末至10月初總共不到100天，因此污水發(fā)生期短而集中，濃度由低到高呈線性上升；過了蕃茄收獲期后，便進(jìn)入漫長的閑置期，即一年四年季度中僅有一個季度有污水發(fā)生，而其余三個季度則是閑置期。
鑒于上述特殊條件和情況，使得污水處理的方法和工藝的選擇面較窄，其核心處理工藝不僅要啟動快而且要適應(yīng)水質(zhì)濃度由低到高的變化。同時對材料的選擇也有苛刻要求，應(yīng)能在漫長的閑置期間必須能抗風(fēng)沙氣蝕、抗氧化、抗強紫外線輻射、抗嚴(yán)寒低溫，而不變質(zhì)、不老化、不脆裂，因此在設(shè)備和部件的材質(zhì)選擇中，首先要排除塑料制品。
二、處理方法和材料選擇
（一）生物膜法
生物膜法具有易馴化、啟動快、池容積較小等優(yōu)點，主要有生物濾池、接觸氧化等。
1、生物濾池
作為上世紀(jì)三十年代用于生活污水處理的污水生物處理方法，適用于低濃度小規(guī)模的污水處理，由多孔網(wǎng)板、塑料濾頭、塑料曝氣頭、塑料或陶質(zhì)、濾料、集水器、大流量的反沖洗泵、鼓風(fēng)機等和池體組成。
生物濾池不適用于中高濃度的污水處理，因為它的濾料間隙小，很容易被脫落的生物膜堵塞；再者它所需要的反沖洗水量特別大；其三，濾料層占據(jù)了70～80%的池容積，翻堆、更換等維護(hù)作業(yè)量很大、依賴人工操作、勞動強度高；其四，塑料部件的老化快、易脆裂、不耐低溫、使用壽命最多兩年必須更換，維護(hù)費用相當(dāng)大；其五，國內(nèi)外至今尚未見到用于5000m3/d（200m3/h）以上規(guī)模的報道。該方法不適用。
2、接觸氧化法
接觸氧化法是在池中串掛絲狀、片狀、管狀或投放球狀高空隙率的塑料填料用作生物膜附著物，在池底設(shè)置塑料曝氣頭等，是一種出現(xiàn)于上世紀(jì)七十年代的新型高效的生物反應(yīng)器，其處理規(guī)？纱罂尚，適應(yīng)水質(zhì)濃度范圍較寬，用于低濃度污水處理時具有較強優(yōu)勢，而用于高濃度污水處理時則不及活性污泥法。其最大弱點是主要材料只能采用塑料做成，這在長年連續(xù)運行淹沒在污水中的場合對其使用壽命不必懷疑，而對蕃茄醬污水處理這強季節(jié)性，運行期短而閑置期長，以及特殊的環(huán)境與氣候條件，則同樣存在著不耐低溫、老化快、易脆裂、使用壽命最多兩年的弊病，且同樣存在維護(hù)作業(yè)量大、費用高的問題。再者，如填料在運行期間出現(xiàn)斷裂破碎，這些斷絲、碎片將隨污水排走，漂入河溝灌入農(nóng)田，將會造成大面積的“白色污染”，后果將比污水直排更嚴(yán)重。該方法亦不可。
（二）活性污泥法
活性污泥是微生物菌落的聚合體，活性污泥法是指在盛滿污水的容器或池體中，通過曝氣充氧自然培養(yǎng)馴化微生物群體——活性污泥，由活性污泥來降解和去除污水中的有機物，使之得到凈化的方法；钚晕勰喾ㄓ挚筛鶕(jù)曝氣深度分為兩大體系：常規(guī)（淺層）曝氣和深層曝氣；淺層曝氣中又演化SBR法、氧化溝法等多種形式，深層曝氣又分為深層和深井曝氣兩種方式。
1、淺層曝氣法中的SBR(序批式)法和氧化溝法對于三坪污水處理工程來說，其生物反應(yīng)的停留時間必須在十幾或三十多個小時，都要建造大規(guī)模的鋼砼池體，還要配套一系列的大型昂貴的機械設(shè)備，其單位投資額都在1000～1500元/m3•d•污水，按24000m3/d的投資額高達(dá)2400～3600萬元，這對于每年運轉(zhuǎn)期僅不到100天的污水處理項目是一種燒錢行為，并且其大型昂貴機械的維護(hù)不僅費用高，專業(yè)性也很強，還必須為此組建一支高學(xué)歷高技能的操作管理隊伍和組織結(jié)構(gòu)，這又是一筆不小的開支，這顯然是不現(xiàn)實的。
2、深層曝氣法中的深井曝氣法，是一種快速高效，投資適中的好方法，動消耗也低，系統(tǒng)也較簡單，對操作從員的專業(yè)性和技能要求不高。但由于井深必須大于50m，在這么深的井里，污水處理必須無休止地連年連續(xù)運轉(zhuǎn)，一旦停機，則必須把井內(nèi)的污水和污泥清掏干凈，否則等到污泥沉積后造成淤塞再去清掏，其費用相當(dāng)大；再者深井的防滲要求也非常之高，只要有滲漏現(xiàn)象，不僅直接影響到處理效果，還會導(dǎo)致井內(nèi)污泥無法清掏干凈最終導(dǎo)致深井淤塞而報廢。因此，建深井將冒極高的技術(shù)風(fēng)險，且對年年停機年年要清掏的情況更不適用。
（三）深層曝氣法——好氧曝氣塔
基于深井曝氣原理的深層曝氣法，是將原來建于地下的深井挪到地面上變成塔式結(jié)構(gòu)，并且把高度降到十幾至二十多米，采用全鋼結(jié)構(gòu)，便利管理維護(hù)變得十分簡單，也無需擔(dān)心滲漏問題；要開就開、要停就停，也沒有了污泥淤塞的后顧之憂。塔內(nèi)所有設(shè)施和部件均為碳鋼、鍍鋅鋼管或不銹鋼，不使用任何塑料部件，不存在老化、脆裂的問題，能抗高溫也耐低溫。碳鋼塔體和結(jié)構(gòu)部件均采用環(huán)氧煤瀝青防腐涂層，正常防腐期至少為三年。其投資額最低，性價比最高，無論閑置或是運轉(zhuǎn)，無論在任何惡劣的氣候環(huán)境中，使用壽命至少達(dá)二十年以上，其中不銹鋼部件可達(dá)百年不變質(zhì)。
國內(nèi)外已建成很多大流量中高濃度污（廢）水處理的深層曝氣塔，被成功地應(yīng)用于印染廢水、屠宰污水、制藥、染料、化纖、化工等多種行業(yè)中，用來降解有機、有毒、難降解高分子合成物的去除和脫色處理，都取得了良好的效果和顯現(xiàn)出上佳的性價比。有理由相信，選擇深層曝氣塔用來處理蕃茄醬污水的處理，同樣能獲得成功和優(yōu)越的性價比。
（四）深層曝氣塔工藝的幾項特點（方案評述）
1、新舊設(shè)施融合一體
該方案充分和全部地利用了原有設(shè)施，將老站區(qū)與新建設(shè)施融合為一體，并合理地挖掘原有三組氣浮的生產(chǎn)潛力，使之與新建深層曝氣塔組合成最佳配置；還保留和充分利用老站區(qū)內(nèi)的全部設(shè)施，使得污水處理工程的總投資降到最小。
2、一旦啟動即時達(dá)標(biāo)
該方案針對蕃茄醬生產(chǎn)的強季節(jié)性和水質(zhì)濃度由低到高呈線性上升等種種特征，采用物理——生物——物理化學(xué)的優(yōu)化核心工藝；運用終端的氣浮處理來彌補生物處理培菌馴化初期間的不足，使整個系統(tǒng)一旦啟動就能即時達(dá)標(biāo)，這是其它任何工藝所做不到的。
3、精選設(shè)備材質(zhì)、少維護(hù)長壽命
該方案專門研究了污水工程所處的特定的地理位置、氣候環(huán)境和運行期短而閑置期長等特殊條件，對所有設(shè)備、部件等的材料全部為碳鋼、鍍鋅鋼或不銹鋼，不使用易氧化老化脆裂的塑料材質(zhì)。對碳鋼塔體和管道有著完善的防腐措施，使系統(tǒng)的維護(hù)量最少而壽命很長，碳鋼防腐涂層的壽命為三年，不銹鋼部件的使用壽命更可長達(dá)百年。
4、經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢
綜合該方案具有五低三高一保障的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢。
五低：投資、占地、運行成本、維修作業(yè)量（勞動強度）、維護(hù)量都很低；
三高：動力效率、系統(tǒng)可靠性、自動化程度都較高；
一保障：一旦啟動即時達(dá)標(biāo)有保障，達(dá)標(biāo)率持續(xù)穩(wěn)定。
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