曝氣生物濾池工藝設(shè)計中的若干建議

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         摘要:某城市某污水處理廠污水處理主體工藝采用國際上先進(jìn)的曝氣沉砂、氣浮除油、斜管沉淀三功能組合式(Sedipac 3D)高效沉淀池+前置反硝化(BIOFOR)曝氣生物濾池(反硝化池+硝化池),在設(shè)計、施工、運營、管理等方面都存在一些不足之處。文章對其進(jìn)行了系統(tǒng)分析,并提出了改進(jìn)建議。 

　　關(guān)鍵詞:反硝化;曝氣生物濾池;工藝設(shè)計;污水處理  　　　　  　　1工藝流程以及原理簡介  　　1.1工藝流程  　　某城市某污水處理廠污水處理采國際上先進(jìn)的曝氣沉砂、氣浮除油、斜管沉淀三功能組合式(Sedipac 3D)高效沉淀池+前置反硝化(BIOFOR)曝氣生物濾池(反硝化池+硝化池)工藝。設(shè)計出水滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GBl8918—2002的一級B標(biāo)準(zhǔn)。工藝流程如圖1所示:  　　1.2工藝原理  　　(1)Sedipac 3D高效組合沉淀池,將曝氣沉砂、氣浮除油、斜管沉淀集中在一座池內(nèi)完成,充分利用了斜管沉淀作用,以減小占地。由于池前FeCl3的加入使其還具有化學(xué)除磷的功能。  　　(2)BIOFOR曝氣生物濾池,主要是通過過濾、截留、吸附和生物降解作用去除污水中的有機物,也可通過硝化和反硝化除氮,由于具有優(yōu)良的過濾、截留、吸附作用,可省去二沉池。BIOFOR 反硝化池為缺氧池,BIOFOR硝化池為好氧池,兩池組合使用共同完成脫氮和大部分COD的去除。  　　(3)BIOFOR曝氣生物濾池的運行原理,與普通生物濾池一樣,其工作過程包括過濾和反沖洗兩個階段,整個過程均為自動控制,當(dāng)濾池已工作達(dá)到預(yù)設(shè)定的時間或由床下壓力變送器監(jiān)控的壓力已超過沖洗的起動設(shè)定點達(dá)一定時間或已達(dá)到非常高的壓力設(shè)定點的時候,開始進(jìn)行沖洗。  　　2濾池運行狀況以及出現(xiàn)的問題分析  　　2.1濾池運行狀況及問題  　　評價濾池工作性能的最重要指標(biāo)就是濾池的工作周期也既過濾周期。2007年某月BIOFOR反硝化池平均工作周期統(tǒng)計如表1,由表中數(shù)據(jù)可知,一線BIOFOR 反硝化池的平均工作周期為8.00h,二線BIOFOR 反硝化池的平均工作周期為11.34h,一、二線BIOFOR 反硝化池平均工作周期為9.67h,而其設(shè)計工作周期為23h。濾池實際工作周期遠(yuǎn)小于設(shè)計工作周期,這就使得BIOFOR 反硝化池反沖洗頻率大為增加,不僅增加了污水處理的能耗,而且也不能為反硝化細(xì)菌提供穩(wěn)定的生長環(huán)境,導(dǎo)致BIOFOR 反硝化池的反消化效果大大降低。  　　表1BIOFOR 反硝化池的平均工作周期  　　一線反硝化池 A池 B池 C池 D池 E池 F池 G池  　　工作周期(h) 8.12 8.13 8.56 6.89 8.71 8.21 7.41  　　二線反硝化池 A池 B池 C池 D池 E池 F池 G池  　　工作周期(h) 11.87 11.73 11.50 10.53 11.07 11.82 10.85  　　  　　2.2原因分析  　　影響B(tài)IOFOR 反硝化 池工作狀態(tài)因素主要有進(jìn)水SS、pH以及溶解氧,2007年某月連續(xù)一周反硝化 池進(jìn)水指標(biāo)統(tǒng)計如表2,由表中數(shù)據(jù)可知,連續(xù)一周反硝化池進(jìn)水SS平均值為27.57mg/L,最大值為41.00mg/L,均小于反硝化池設(shè)計進(jìn)水SS:50mg/L;進(jìn)水pH范圍為:6.99～7.16,基本符合反硝化細(xì)菌生長最適pH(7.0～7.5);而進(jìn)水中DO值最小為3.94mg/L,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足反硝化 池中厭氧環(huán)境的要求。  　　表2BIOFOR 反硝化池進(jìn)水指標(biāo)  　　指標(biāo) 數(shù)值  　　SS(mg/L) 26.00 41.00 34.00 21.00 15.00 17.00 39.00  　　DO(mg/L) 7.44 3.94 4.01 4.61 4.79 4.80 4.83  　　pH 7.04 7.04 7.03 7.04 6.99 7.11 7.16  　　  　　由以上分析可知,造成反硝化池實際工作周期與設(shè)計工作周期差別的主要原因是溶解氧濃度太高,池內(nèi)濾料上附著的生物膜產(chǎn)生了分層,即好氧層和厭氧層,使得生物膜變厚,增加了傳質(zhì)阻力。一方面,污水中的硝酸鹽、亞硝酸鹽難以進(jìn)入?yún)捬鯇颖环聪趸?xì)菌利用,反硝化效果較差,濾池效率不高;另一方面,反硝化過程產(chǎn)生的氣體也難以向外擴散,這樣就使得生物膜變得更厚,這樣就大大增加了濾池內(nèi)的水力阻力,從而使得濾池反沖洗頻率增大,實際工作周期遠(yuǎn)小于設(shè)計工作周期。  　　2.3工藝設(shè)計中存在的不足  　　作者認(rèn)為濾池實際工作周期遠(yuǎn)小于設(shè)計工作周期的根本原因在于濾后水池設(shè)計中的一些不足,濾后水池平面布置圖如圖2。從圖中可知,濾后水進(jìn)口、循環(huán)水泵、水池出水口都設(shè)置在濾后水池的同測,且水池內(nèi)沒有導(dǎo)流設(shè)備,濾后水池的水力停留時間沒有得到充分利用。一方面,水池內(nèi)極易形成短流,使得循環(huán)水中溶解氧濃度過高,導(dǎo)致反硝化濾池內(nèi)溶解氧濃度過高,以致濾池工作效率降低;另一方面,水池內(nèi)會存在很多死角,從而使得排水水質(zhì)較難得到保證。  　　4預(yù)期效果  　　在濾后水池內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流墻,可以得到以下預(yù)期效果:  　　(1)排除了水池內(nèi)死角,出水水質(zhì)可以得到保證。  　　(2)使得水池的水力停留時間得到充分利用,這樣BIOFOR CN池出水中殘留的微生物有足夠的時間充分消耗水中的溶解氧,可為BIOFOR 反硝化池提供良好的厭氧環(huán)境,極大的提高濾池的除氮效率。  　　(3)由于消除了溶解氧對BIOFOR 反硝化池工作效率的影響,可使反硝化池實際工作周期基本上達(dá)到其設(shè)計工作周期,反沖洗能耗可以降低50%。符合節(jié)能高效的原則,有利于本工藝在國內(nèi)的推廣。