水解+硅藻土+A/O组合工艺的设计体会

姚 晓 园        陆 天 友

   摘要：从污水处理工艺流程、进出水水质、设计思路、主要构筑物及参数、运行效果、设计体会几方面对湄潭县城污水处理厂采用的独特的水解+硅藻土+A/O组合工艺进行了一些技术总结，对其他类似小城镇的污水处理具有参考价值。

1  工 艺 流 程

   湄潭县城污水处理厂是贵州省以BOT模式建成的{dy}座小城镇污水处理厂，建设规模为5 000 m³／d，在省内首次采用了硅藻土与A／O组合工艺处理城镇污水，处理后污水的最终受纳水体为湄江河，污水排放标准执行GB 18918—2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级B类标准。

   县城污水经格栅去除大颗粒的漂浮物及固形物后，经潜水污水泵提升进入水解池，使难溶性、大分子的有机物分解为易溶小分子的有机物，并去除一部分的有机物，然后进入集水池，在集水池中投加硅藻土，再经过泵加压后进入水力循环澄清池，在澄清池内污水中BOD₅，COD，TP大部分得到去除，澄清池出水经过A／O反应池去除氨氮后进入消毒池进行xx，经处理达标后的出水排入湄江河。

2  设计进出水水质

   鉴于湄潭县城现状为雨、污合流的直泄式合流制排水体制，水质监测数据均为对现状河道、合流沟渠的水质监测，不宜用作污水处理厂的进厂水质指标。在确定污水进厂水质时，参照省内部分污水处理厂及省内相似城镇的污水水质，并考虑到远期污水水质的变化趋势，确定湄潭县城污水处理厂设计进厂水质(见表1)

   污水处理厂的出厂水质标准由受纳水体的水域功能确定，湄潭县城污水处理厂出厂水的受纳水体为湄江河水域，根据《贵州省地面水域水环境功能划类规定》，湄江河水域功能按GB 3838—2002地表水环境质量标准Ⅲ类水体功能控制。依据GB 18918—2002城镇污水处理厂污染物排放标准，湄潭县城污水处理厂的污水排放执行该标准的一级B类标准，具体的出水水质指标见表1。

表 1   设 计 进 出 水 水 质 一 览 表

3 工艺设计思路

3．1 泵 井

   由于湄潭县城污水管网建设速度与污水处理厂建设不能xx配套，因此，污水处理厂的实际进水水量将会逐步由30％ ，60％，90％最终增加到满负荷的设计工况。据此，为了更好地适应这种进水水量的变化，设计工况采用大、小水泵和水泵台数同时调配，选用4台水泵(2大2小)，大泵流量为设计流量50％，小泵流量为设计流量25％。

3．2 水 解 池

   水解为利用厌氧消化过程中反应速度快、控制条件要求简单的水解和酸化阶段。该池底部是一个高浓度污泥床，在正常水温和厌氧条件下，大量的微生物可将进入水中的颗粒物质和胶体物质迅速截留和吸附。在大量水解xx的作用下，将大分子、难溶性有机物进行水解酸化，转变为易于生物降解的小分子、溶解性物质。同时溶解了部分有机物质改善了水质，为后续好氧处理提供了有利的条件。

3．3 硅藻土+A／O脱氮

   硅藻土污水处理剂经加水预搅拌后，投加到集水池中，在澄清池进水泵的叶片旋转下分散于污水之中，在硅藻表面的不平衡电位中和悬浮粒子的带电性，使其相斥电位受到减弱，而与硅藻形成絮团或凝集成较大的絮花，加上硅藻土巨大的比表面积、孔体积和较强的吸附力，能将污水中的微细和超微细物质吸附到硅藻表面或孔隙内。这些吸附了污水中杂质并形成絮团的硅藻土颗粒，随污水在澄清池中由下向上流动。由于在澄清池中沉泥被提升起来并使之处于均匀分布的悬浮状态，形成高浓度的稳定活性泥渣层，同时泥渣层由于重力作用可祉升水流中处于动态平衡状态。当污水通过活性污泥层时，利用接触絮凝原理，形成絮团的硅藻土颗粒便被活性污泥渣层阻留下来，使水获得澄清，清水在澄清池上部被收集。经过澄清池处理的出水中，大部分颗粒态和胶体态的污染物质、色度和以溶解态存在的磷(导致富营养化的主要污染物之一)都得到了去除。

   就目前国内污水处理的形式和湄潭县城污水的实际情况来看，污水处理除了去除有机物外，还要求除磷脱氮。而硅藻土处理城镇污水虽然能达到好的除磷效果，但脱氮的效果不佳。所以，工程中采用了硅藻土+A／O的组合工艺，使整个处理流程兼具脱氮的功能。A／O工艺的好氧段采用生物接触氧化法，其特点介于生物滤池法和活性污泥法。在生物接触氧化法中，微生物主要以生物膜状固着在填料上，同时又有部分絮体或破碎生物膜悬浮于处理水中，承担有机物转化功能的微生物主要集中在生物膜上。生物膜对污水中的有机质不断地吸附、氧化、分解、吸收，生物膜不断地新陈代谢，使接触氧化池处理污水处于动态平衡，出水水质保持稳定。当氧化池按推流式设置时，则兼有推流式活性污泥法的特点。当污水在池中不断地沿着池的纵向逐步推流至出口，使生物膜的微生物与污水中的有机物得以充分的混合接触，从而使污水逐渐净化。

3．4 消 毒

   目前小城镇污水xx方法可分为2类，即化学xx法和物理xx法。化学xx法的代表是二氧化氯xx，物理xx法的代表则是紫外线紫外线消毒。经技术经济比较，由于湄潭县城污水处理厂的规模较小，采用紫外线紫外线消毒的经济性较差，因此采用二氧化氯xx。

   二氧化氯采用成套设备现场制备，投加系统采用自动投配系统，随着消毒池内水位不断升高，系统中主虹吸管上部钟罩内的空气逐渐被压缩，当水位超过主虹吸管顶时，由于溢流作用将压缩在钟罩顶部的空气逐步带走，形成真空，发生虹吸，此时污水及xx液由于虹吸作用在主虹吸管内迅速、强力混合。当池内水位下降至预定的{zd1}水位时，空气进入，虹吸被破坏，这时出水与投药同时停止，池内水位重新上升，如此往复工作，实现污水流量与xx液按比例自动投加。

4 主要构筑物及参数

   1)格栅井。在污水进入厂区处设置格栅井，格栅渠分为2条，渠道内设置背耙式机械格栅，渠道宽700 mm，粗格栅间隙为20 mm以去除体积较大的悬浮物。

   2)泵 井。在格栅井后合建泵井，泵井内污水的{zd0}停留时间按1．0 h计，以调节进水水量和水质的不均匀。泵井内设置4台水泵(2大2小，3用1备)，设计流量分别为160 m³／h和80 m³／h。

   3)水解池1座，结构尺寸为L×B×H=15 m×8 m×7 m，设计负荷为0．5 kg COD/(kgMLVSS·d)，设计停留时间为3．5 h。池内设置Ф180弹性填料，安装间距为200 mm，安装高度为3 500 mm，总装填容积为420 m³。布水采用16套服务面积为4．5m²的布水系统。

   4)水力循环澄清池1座，结构尺寸为Φ×H=(10×7．5)m³，设计{zd0}处理量为270 m³／h，{dy}反应室停留时间为23 S，第二反应室时间为71 S，分离室停留时间为45 min。配套设施为供污泥回流用的底部负压设施一套，喷嘴直径为100 mm，喉管直径为400 mm 。

   5)A／0池1座，缺氧池结构尺寸为L×B×H=7．35 m×6．5 m×7．0 m，设计混合液污泥浓度为3 000 mg／L；好氧池结构尺寸与缺氧池一致，内设弹性填料334 m³，WK一215型微孔曝气器192套，曝气采用鼓风曝气，鼓风机采用2台罗茨鼓风机，电机功率为11 kW。

   6)二沉池。竖流式沉淀池1座，结构尺寸为L×B×H=12．9 m×5．8 m×7．0 m，上升流速为0．1 mm／s，水力停留时间为2．2 h。

   7)消毒池1座，有效容积为105 m³，水力停留时间为0．5 h，为了避免短流现象，池内设置了导流墙，导流墙底部设置了便于放空的放水孔。

5 运行效果

   从2007年3月投入运行以来，平均污水处理量为4 000 m³／d，达到设计规模的80％，整个污水处理厂各个构筑物均正常运转，出水各项生化指标均满足GB 18918—2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级B类标准规定值。

6 设计体会

   1)水解池内污水的水力停留时间应控制在3．5 h左右，而且要求污水具有一定的上升流速以保持一个约有3 m厚的始终均匀的悬浮污泥层，污泥层对污水中的有机物具有很强的截留和吸附作用。同时配水系统应保证全池污水上升流速保持均匀，使整个池断面的悬浮污泥保持既不流失，又不沉淀。

   2)硅藻土处理单元的耐冲击负荷能力强，处理效果稳定，不易受到温度、水质、水量变化等的影响，但对氨氮的去除效率不高，需要增加A／O工艺作为后续工艺以提高氨氮的处理效果。

   3)生物接触氧化池填料的好坏将直接影响处理效果，设计中选用了新型弹性填料，该填料具有比表面积大，空隙多，工作能力强，氧转移效率高，安装容易，运行管理方便，维护工作量小等特点。

   4)由于设计规模较小，不宜将各个单体构筑物独立设置，可以将水解池、A／O池、二沉池设计成整体式结构的组合池，不仅紧凑、整齐、美观，而且便于施工与操作管理。

   5)虽然建设部在《推广应用和限制禁止使用技术的公告》中明确地指出在城镇污水处理厂出水的xx中推广应用紫外xx设备。但设计中不能不考虑具体的工程实际情况而一律采用紫外线紫外线消毒，而应经过全面技术经济比较后确定。实际上对于建设规模不大于5 000 m³／d时，采用二氧化氯xx更具有经济性。

7 结 语

   采用水解+硅藻土+A／O的组合工艺处理湄潭县城污水，出水水质xx满足GB 18918—2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级B类标准的要求，而且具有处理效果好、运行稳定可靠、管理方便简单、投资省、运行费用低、占地面积小等优点。该组合工艺对于该省其他类似小城镇的污水处理具有一定的参考和借鉴意义。

   参考文献：（略）

吉林省临江市美诗顿粉体材料有限公司  刘 伯 田

摘 自《山 西 建 筑》2008.5第34卷第15期