曝氣生物濾池工藝在大連馬欄河污水處理廠二期工程中的應(yīng)用

蘇 靜 張新洋

[摘要]論述以曝氣生物濾池為核心工藝建設(shè)的大連馬欄河污水處理廠二期工程的工藝流程、主要構(gòu)筑物及設(shè)備的功能和設(shè)計(jì)參數(shù),并根據(jù)半年的監(jiān)測結(jié)果對污水的處理效果進(jìn)行評價。

[關(guān)鍵詞]曝氣生物濾池監(jiān)測結(jié)果污水處理

中圖分類號:X7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210162-01

一、前言

大連馬欄河污水處理廠二期工程位于一期工程以南,總投資1.27億元,占地2.29公頃,服務(wù)面積33.19km2,采用水解沉淀池+上向流兩級生物濾池工藝,處理能力為8萬噸/日。項(xiàng)目投入運(yùn)行后,極大的緩解了一期工程的處理壓力,對改善馬欄河流域和黑石礁灣的水環(huán)境質(zhì)量發(fā)揮了重大作用。

二、工藝流程

曝氣生物濾池(biological aerated filter),簡稱BAF,是當(dāng)今國際最先進(jìn)的污水處理工藝之一,是在生物接觸氧化法、高負(fù)荷生物濾池、生物濾塔等生物膜法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,集生物膜法與活性污泥法兩者優(yōu)點(diǎn)于一身的第三代生物濾池(the Third-Genertation Biofilter)[1]。

曝氣生物濾池具有以下幾個優(yōu)點(diǎn)[1-3]:

1.采用氣水平行上向流,使氣、水進(jìn)行極好的均分,防止了氣泡在濾層中的凝結(jié),氧氣利用率高,能耗低;

2.與下向流過濾相反,上向流過濾持續(xù)在整個濾池高度上提供正壓條件,可以更好的避免溝流或短流;

3.上向流形成了對工藝有好處的半柱推條件,即使采用高過濾速度和負(fù)荷仍能保證工藝的持久穩(wěn)定性和有效性;

4.采用氣水平行上向流,使空間過濾能被更好的利用,空氣能將固體物質(zhì)帶入濾床深處,在濾池中得到高負(fù)荷、均勻的固體物質(zhì),延長反沖洗周期,減少清洗時間和清洗時的用水、用氣量。

另外,與其他生物處理方法相比,BAF工藝在以下幾方面也具有很大優(yōu)勢。

在投資費(fèi)用上,BAF工藝無需二沉池,土建量小,占地僅為傳統(tǒng)工藝的1/4～1/5,因而總投資最小。SBR和A2/O工藝的土建量都較大,設(shè)備閑置浪費(fèi)較大,征地費(fèi)較多,因而總投資較大。

在運(yùn)行費(fèi)用上,BAF工藝水頭損失約3～3.5m,不需污泥回流,曝氣量低,出水消毒少,電耗小,總運(yùn)行成本較低。SBR工藝水頭損失約3～4m,不需污泥回流,A2/O工藝水頭損失約1～1.5m,污泥回流100%～150%,二者曝氣量均較高,出水消毒較多,電耗較高,總運(yùn)行成本較高。

在工藝效果上,BAF工藝沒有污泥膨脹,可承受日常的沖擊負(fù)荷,低溫運(yùn)行較穩(wěn)定。SBR和A2/O工藝容易產(chǎn)生污泥膨脹,池容決定承受沖擊負(fù)荷的能力,處理效果受低溫影響較大。

在運(yùn)行管理上,BAF工藝日常維護(hù)和巡視簡單,停一個濾池進(jìn)行大修影響很小。SBR和A2/O工藝日常維護(hù)和巡視量較大,停池進(jìn)行大修時間較長,對處理水量和出水水質(zhì)有影響。

在臭氣問題上,BAF工藝厭氧部分可為封閉式,臭味對周圍環(huán)境影響很小。SBR和A2/O工藝為全敞開式,臭味對周圍環(huán)境影響很大。

三、主要構(gòu)筑物及設(shè)備

(一)細(xì)格柵及沉砂池

大連馬欄河污水處理廠二期工程的細(xì)格柵選用旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)及轉(zhuǎn)鼓式格柵清污機(jī)兩道細(xì)格柵,柵條間隙分別為5mm、2mm。

沉砂池為2組旋流沉砂池,氣提式排砂,直徑Φ4.87m,有效水深1.3m,設(shè)計(jì)停留時間40s,表面負(fù)荷130m3/m2·h。

(二)水解沉淀池

水解沉淀池采用多點(diǎn)進(jìn)水、多斗排泥方式,設(shè)計(jì)日平均水量為8.0×104m3/d,變化系數(shù)取1.3,水力停留時間t=2.5小時。

(三)DN反硝化生物濾池

Dn反硝化生物濾池回流比為120%,最大設(shè)計(jì)流量為4333m3/h,回流水量為4000m3/h。沖洗采用氣水反沖洗,時間均為10分鐘;濾料為圓形陶粒濾料,粒徑D=6-9mm;承托層由卵石級配,料徑D=4-32mm。

(四)CN曝氣生物濾池

CN曝氣生物濾池的設(shè)計(jì)流量及反沖洗時間均與DN反硝化生物濾池相同,反沖洗周期為24h。有研究表明[4],COD、NH3-N的去除率隨水力負(fù)荷的增大呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,本工程CN曝氣生物濾池的BOD容積負(fù)荷為1.8kgBOD/(m3·d),NH3-N容積負(fù)荷為0.3kg/(m3·d)。

(五)生物除臭系統(tǒng)

各單元產(chǎn)生的臭氣通過風(fēng)機(jī)引入除臭濾池,在池頂部設(shè)噴淋裝置把臭氣加濕,再壓入除臭濾池底部,除臭濾池內(nèi)裝有填料,吸收臭氣中的異味,處理后的氣體自然排放。生物除臭濾池位于污泥緩沖池上部,尺寸為12.0m×9.0m,高度2.6m,填料厚度1.0m。

四、污水處理效果

大連馬欄河污水處理廠二期工程于2008年年底通過環(huán)保部門的驗(yàn)收并正式運(yùn)行,2009年運(yùn)行狀況保持良好,1-6月的運(yùn)行負(fù)荷達(dá)到100%,主要污染物的出水平均濃度均達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級B標(biāo)準(zhǔn),并且,除TN的處理效率為71.0%外,其他主要污染物的處理效率均達(dá)到80%以上。

表1馬欄河污水處理廠二期工程污水處理效果

注:表中數(shù)據(jù)為2009年1月-6月監(jiān)測數(shù)據(jù)的平均值

五、結(jié)語

大連馬欄河污水處理廠二期工程投入使用至今,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,主要污染物的出水平均濃度均達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級B標(biāo)準(zhǔn)。本工程的實(shí)際應(yīng)用表明,曝氣生物濾池工藝適用于城鎮(zhèn)生活污水的處理,具有良好的應(yīng)用價值和推廣前景。

參考文獻(xiàn):

[1]鄭家麒、梁敬斌、王達(dá),曝氣生物濾池在生活污水處理中的技術(shù)應(yīng)用[J].冶金動力,2008(125):79-82.

[2]熊志斌、邵林廣,曝氣生物濾池技術(shù)研究進(jìn)展[J].當(dāng)代化工,2009,38(1):61-64.

[3]張凌娜、李翔、錢宗琴,豎向流曝氣生物濾池工藝在污水處理中的應(yīng)用[J].山西建筑,2009,35(5):167-168.

[4]王國平、張林軍,曝氣生物濾池處理生活污水主要參數(shù)試驗(yàn)研究[J].徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2004,4(3):24-26.