UNITANK工藝在城鎮污水處理廠的應用
摘 要:廣東(dong)省某(mou)城鎮污水(shui)處理廠采(cai)用(yong)UNITANK新工(gong)藝,在項(xiang)目(mu)的運行(xing)中,根據(ju)具(ju)體情況采(cai)取了(le)較為有效(xiao)的應對措施,克(ke)服(fu)了(le)該工(gong)藝應用(yong)于(yu)大型污水(shui)處理廠的不足,運行(xing)效(xiao)果良好,出(chu)水(shui)水(shui)質穩定,達(da)到國家一級B排放標準(zhun)。
關鍵詞:污水處理廠(chang);UNITANK工(gong)藝;運行效果
UNITANK工(gong)(gong)藝運行靈活、處理效果穩(wen)定、工(gong)(gong)程投資和運行管理費用較低,與傳統活性污泥法處理工(gong)(gong)藝相比具在占地面(mian)積小、自(zi)動化程度高等優點。廣東某(mou)城(cheng)鎮(zhen)污水處理廠規模為(wei)10×104m3/d,采用UNITANK工(gong)(gong)藝,已(yi)正常運行多年。
UNITANK工藝流程如下圖所(suo)示。
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1 工程設計
1.1 設計規模及水質
該(gai)污水處理(li)廠(chang)設計處理(li)規模為(wei)(wei)1×105m3/d;污水綜合(he)變化系(xi)數(shu)K取(qu)1.30,截流倍數(shu)取(qu)1.0,雨(yu)季時提升泵房、格(ge)柵(zha)、沉砂池的(de)總(zong)處理(li)能力為(wei)(wei)2×105m3/d,生化系(xi)統、消(xiao)毒系(xi)統、污泥(ni)系(xi)統處理(li)能力為(wei)(wei)1×105m3/d。
設計進、出水(shui)水(shui)質指標見(jian)表1。
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1.2 主要構筑物(wu)及設計參數(shu)
(1)提升泵房
提升泵(beng):采用(yong)離心(xin)式(shi)潛水(shui)污水(shui)泵(beng)3臺,2用(yong)1備,潛水(shui)泵(beng)額(e)定流(liu)量2800m3/h,揚程13.5m,功率(lv)150kW。進水(shui)粗格柵(zha)(zha):共2臺,柵(zha)(zha)寬1.8m,柵(zha)(zha)距20mm,過柵(zha)(zha)流(liu)速0.55m/s。
(2)沉砂池
單池直(zhi)徑為4.9m,水力停留時間0.5min,有效容積(ji)20.2m3。
(3)UNITANK生化(hua)反(fan)應池
UNITANK生化反(fan)應池(chi)(chi)共設4組(zu)(zu),每組(zu)(zu)設計處理規模2.5×104m3/d,每組(zu)(zu)由3個(ge)(ge)正方(fang)形(xing)的池(chi)(chi)體組(zu)(zu)成,每個(ge)(ge)池(chi)(chi)的尺寸(cun)為(wei)27×27(m),池(chi)(chi)深6.8m,池(chi)(chi)內(nei)(nei)設微孔曝氣頭(tou),邊(bian)池(chi)(chi)1164個(ge)(ge),中池(chi)(chi)1052個(ge)(ge),曝氣頭(tou)間距600~800mm,服務面積0.7m2/個(ge)(ge)。每個(ge)(ge)池(chi)(chi)內(nei)(nei)設兩臺攪拌(ban)器,單(dan)機功率為(wei)7.5kW,每組(zu)(zu)邊(bian)池(chi)(chi)各設一(yi)臺剩余污(wu)泥泵(beng),單(dan)泵(beng)流(liu)量(liang)Q=60m3/h,揚程H=10m。
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某污水處理廠UNITANK生化反應池 |
(4)儲泥池(chi)及脫水機房
設一座儲泥池(chi),尺寸為16×8×4(m),分兩格,池(chi)內設有攪(jiao)拌器(qi),但由(you)于攪(jiao)拌效果不明(ming)顯,故(gu)在池(chi)內增(zeng)設曝氣裝置(zhi),以減(jian)少磷在污(wu)泥儲泥池(chi)內的釋放,降低濃縮(suo)液回流給系統帶來的磷的負荷。
脫水機房(fang)平面尺寸為35×14(m),內裝(zhuang)一體化污泥帶(dai)式脫水機3臺(tai),2用1備。單臺(tai)主要性能參(can)數:處(chu)理能力750m3/d,帶(dai)寬2m。每套(tao)脫水機設(she)備總功率約30.3kW。
(5)除磷加藥間、加氯間及接觸消毒池
采用氯(lv)(lv)消毒(du)方式(后已改造為(wei)紫外消毒(du)),采用矩形(xing)鋼筋(jin)混凝土(tu)結構(gou),接觸時間(jian)為(wei)30min,平面尺寸為(wei)22.6×8.8(m),有效水深3m。液氯(lv)(lv)由加(jia)(jia)氯(lv)(lv)間(jian)投放,加(jia)(jia)氯(lv)(lv)間(jian)平面尺寸為(wei)22.6×8.8(m)。除磷(lin)加(jia)(jia)藥(yao)泵共(gong)5臺。除磷(lin)加(jia)(jia)藥(yao)儲(chu)藥(yao)罐共(gong)2個。
1.3 自控系統
污水處理廠采用集散型計算(suan)(suan)機(ji)控制(zhi)系(xi)統(tong),全廠設1個計算(suan)(suan)機(ji)控制(zhi)中心,4個PLC現場工(gong)作(zuo)站,系(xi)統(tong)由檢測儀表、現場計算(suan)(suan)機(ji)工(gong)作(zuo)站及控制(zhi)中心三級(ji)組成,可(ke)自(zi)動監測跟(gen)蹤及控制(zhi)設備(bei)運行,并(bing)在需要和故障時自(zi)動進行打(da)印備(bei)份。
所有(you)工(gong)(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)(cheng)中的(de)主要(yao)(yao)電機(ji)設(she)備(bei)運(yun)(yun)行(xing)(xing)均采(cai)用(yong)手(shou)(shou)動(dong)(dong)(dong)和(he)自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)兩種控制方(fang)式,設(she)有(you)手(shou)(shou)動(dong)(dong)(dong)和(he)自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)轉換(huan)開關。當(dang)置于手(shou)(shou)動(dong)(dong)(dong)狀態(tai)時(shi)(shi),可(ke)在(zai)(zai)機(ji)旁箱(xiang)上操作,主要(yao)(yao)在(zai)(zai)安(an)裝調試和(he)設(she)備(bei)檢(jian)修(xiu)時(shi)(shi)使(shi)用(yong);當(dang)置于自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)狀態(tai)時(shi)(shi),可(ke)在(zai)(zai)中控室進行(xing)(xing)遠程(cheng)(cheng)手(shou)(shou)動(dong)(dong)(dong)控制,也可(ke)根據工(gong)(gong)藝(yi)要(yao)(yao)求在(zai)(zai)PLC上進行(xing)(xing)單元(yuan)自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)控制。正常(chang)運(yun)(yun)行(xing)(xing)采(cai)用(yong)自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)控制方(fang)式,工(gong)(gong)藝(yi)參數及程(cheng)(cheng)序的(de)設(she)定有(you)保密等級等保護措施,不可(ke)隨意(yi)變動(dong)(dong)(dong),必要(yao)(yao)時(shi)(shi)可(ke)由自(zi)(zi)控及工(gong)(gong)藝(yi)專業工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)師進行(xing)(xing)更(geng)改。
2 運行情況
(1)UNITANK工藝具有一定的抗水質沖(chong)擊負荷(he)能(neng)力
由于UNITANK工藝(yi)(yi)的(de)兩個邊池在作為沉(chen)淀池使(shi)用時,積(ji)累了大量經過再生且(qie)具有較高活性的(de)污(wu)泥,能夠高效地(di)降解污(wu)水(shui)中的(de)有機(ji)物(wu),因而UNITANK工藝(yi)(yi)具有耐沖擊(ji)負(fu)荷的(de)特點。
(2)UNITANK工(gong)藝的(de)運(yun)行具有時序性
由于UNITANK工藝的(de)(de)運行(xing)具有時(shi)序性,因此其(qi)需(xu)氧量在一(yi)個運行(xing)周期(qi)中(zhong)呈(cheng)現(xian)出一(yi)定的(de)(de)規(gui)律。在生產過(guo)程中(zhong)必須對風機(ji)的(de)(de)進出導葉的(de)(de)開啟度進行(xing)及時(shi)調控,以保證DO濃度維持在一(yi)個合理范圍。
(3)需(xu)選用剛性材質的曝氣裝置
由(you)于(yu)工藝(yi)的(de)(de)周(zhou)期運行方式,使曝(pu)氣(qi)頭(tou)的(de)(de)開(kai)停較為頻繁,而安裝(zhuang)橡(xiang)膠材(cai)(cai)質的(de)(de)曝(pu)氣(qi)頭(tou)易老(lao)化、破裂,因(yin)此建議選用剛(gang)性(xing)材(cai)(cai)質的(de)(de)曝(pu)氣(qi)裝(zhuang)置(zhi),但該工藝(yi)有(you)關剛(gang)性(xing)材(cai)(cai)質曝(pu)氣(qi)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)選用還有(you)待(dai)于(yu)進一步的(de)(de)工程實踐驗(yan)證。
(4)UNITANK工藝(yi)具有(you)較(jiao)好的脫(tuo)氮除磷效果(guo)
脫氮大(da)部(bu)分發生(sheng)在(zai)(zai)中(zhong)池(chi),小部(bu)分發生(sheng)在(zai)(zai)進(jin)水(shui)池(chi)。由于反(fan)硝化會導致污泥上浮,故一般(ban)控制要(yao)求脫氮不在(zai)(zai)作(zuo)為(wei)沉淀池(chi)出水(shui)的(de)邊池(chi)進(jin)行。通過控制中(zhong)間(jian)池(chi)的(de)間(jian)歇曝氣/攪(jiao)拌,利用被污泥吸附(fu)未(wei)降解(jie)的(de)BOD,以及被污泥吸收轉化為(wei)生(sheng)物質(zhi)之(zhi)后呼吸作(zuo)用所提供(gong)的(de)碳(tan)(tan)源(yuan)來(lai)實現反(fan)硝化。除磷(lin)主(zhu)要(yao)控制在(zai)(zai)邊池(chi)進(jin)行,溶解(jie)性BOD在(zai)(zai)進(jin)水(shui)池(chi)中(zhong)被最大(da)程度地用于除磷(lin),為(wei)除磷(lin)的(de)碳(tan)(tan)源(yuan)需求創造了有(you)利的(de)條件。
該(gai)項目運(yun)行穩定,出水水質一直保持良好。其2009年的運(yun)行情況見表2。
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3 存在問題及建議
在運行過程中,發現就以下問(wen)題UNITANK工藝(yi)尚需做進一(yi)步的優(you)化,并(bing)在將來的設計(ji)和運行中應引起足夠的重視。
(1)鼓風(feng)機的喘震問題
現有的3臺鼓風機的進出口風壓值分別為1.1、1.789bar,壓差值為0.689bar,實際運行中風機工作在臨界狀態,經常超過風機的額定壓差值,前期經常出現喘震現象,目前依靠
調整時(shi)序(xu)和酸(suan)洗(xi)曝氣頭等措施來(lai)控制喘震現象,但是限(xian)制了工藝(yi)時(shi)序(xu)調整的(de)靈活(huo)性。
建議:鼓(gu)風機出口風壓(ya)選型時應充(chong)分考慮UNITANK工藝空(kong)氣需求量(liang)變化較大的特點,在(zai)滿足并聯運行的基礎上,適當提(ti)高出口風壓(ya)值,避免鼓(gu)風機出現頻繁喘震的現象(xiang)。
(2)UNITANK反應池的放(fang)空檢修(xiu)問(wen)題(ti)
在實際運行中,如對某一組UNITANK反應(ying)池放(fang)空檢修,在恢復生產時必須將其它三組活性(xing)污(wu)泥放(fang)空到提升(sheng)泵(beng)房(fang)再(zai)重新分配,造(zao)成二次提升(sheng)的泵(beng)源浪(lang)費。
建議:放空管(guan)路之(zhi)間增加閥門和管(guan)道(dao)泵,使(shi)之(zhi)具有原放空功(gong)能(neng)之(zhi)外,能(neng)夠讓各條線的污泥可(ke)以互(hu)相靈活調(diao)度(du),方便調(diao)試(shi)及檢修等。
(3)UNITANK反應池的排(pai)泥(ni)問題
由于UNITANK工藝沒有專門的(de)沉(chen)淀(dian)池,兩個邊(bian)池通過時(shi)序的(de)變化來沉(chen)淀(dian)出(chu)水(shui),邊(bian)池池底(di)是平底(di),沒有設(she)計集泥(ni)(ni)坑,當剩余污(wu)泥(ni)(ni)泵把(ba)吸入(ru)口的(de)泥(ni)(ni)抽空后,遠處的(de)泥(ni)(ni)過不來,導致(zhi)剩余污(wu)泥(ni)(ni)泵運(yun)行幾分鐘后只排(pai)水(shui)、不排(pai)泥(ni)(ni),大大影響了排(pai)泥(ni)(ni)效果(guo)和污(wu)泥(ni)(ni)脫(tuo)水(shui)效果(guo)。
建議(yi):調整常規(gui)的時序運作(zuo)模式(shi),改變(bian)連續排(pai)泥(ni)的方式(shi),通過觀(guan)測每次排(pai)泥(ni)濃度(du)隨時間的變(bian)化趨勢,確定(ding)最(zui)大的單次排(pai)泥(ni)時間,分多次進行(xing)(xing)排(pai)泥(ni)。由于受UNITANK各運行(xing)(xing)階段的時間限制,該調整方法具有(you)一定(ding)的局(ju)限性,但如果時間分配得合理(li),還是可以有(you)效提高排(pai)泥(ni)濃度(du)的。
4 結論
UNITANK工(gong)藝構(gou)筑物(wu)結構(gou)緊湊、占(zhan)地省、投資省,易(yi)于(yu)實現自動操控,是一個(ge)高效、經濟、靈活的(de)污(廢)水(shui)處理工(gong)藝,在處理城市生活污水(shui)方(fang)面具有(you)良(liang)好(hao)的(de)社會效益和經濟效益。
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作者:莊艷芳1, 賈國(guo)寧2,劉嘉宇1(1.廣州市深(shen)水大(da)通(tong)水務(wu)有限(xian)公司(si);2.中山大(da)學環(huan)境科學與(yu)工程學院)

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