（环境工程专业论文）马栏河污水处理厂BIOFORltRgt曝气生物滤池工艺运行效果评价.pdf

a b s tt - a c t i nr e c e n ty e a r sm a n yn e ww a t e rt r e a t m e n tt e c h n o l o g i e sh a v eb e e ns t u d i e da n d d e v e l o p e do nt h eb a s i so f t h et r a d i t i o n a lw a s t e w a t c rt r e a t m e n tp r o c e s s e s t h eb a f ( b i o l o g i c a l a e r a t e df i l t e r s ) p r o c e s sh a sb e e nw i d e l ya p p l i e di nt r e a t i n gm u n i c i p a la n d i n d u s t r i a lw a s t e w a t e ri ne u r o p e ，u s aa n dj a p a nf o r i t s a d v a n t a g e s i n c o m p a c t s t r u c t u r e ，h i g h t r e a t m e n te f f i c i e n c y , q u a l i t ye f f l u e n ta n d s i m p l i f i e dp r o c e s s f l o w s i n c e 19 9 0 sm a n yr e s e a r c h e sh a v eb e e nm a d e0 1 2t h ea p p l i c a t i o na n dl o c a l i z a t i o no ft h i s p r o c e s si n0 1 1 1 c o u n t r y t h eb i o f o r a e r a t e d f i l t e r sp r o c e s sh e r e b ym e n t i o n e di sa t e c h n o l o g yd e v e l o p e db yf r a n c ed e g r e m o n tg r o u p a n da p p l i e di nc h i n af o rt h ef i r s t t i m e s t u d i e sa n dr e s e a r c h e so ni t so p e r a t i o ne f f i c i e n c ya r er e m a r k a b l yn e c e s s a r yf o r i t sf u r t h e r a p p l i c a t i o n i nc h i n a w i t hac o m p r e h e n s i v ec i t i n gf r o mr e l a t e dl i t e r a t u r e ，t h i st h e s i sd e m o n s t r a t e st h e l a t e s t d e v e l o p m e n ti n w a s t e w a t e rt r e a t m e n tt e c h n o l o g yr e s e a r c ha n dt h ec u r r e n t s i t u a t i o no fi t s a p p l i c a t i o n i n p r a c t i c e ，t a k i n gp r a c t i c a lp r o j c o t s f u re x a m p l e sa n d m a k i n gc o n t r a s t b e t w e e ns e v e r a lp r o c e s s e s a f t e ra l lo v e r a l le v a l u a t i o nt od a l i a n m a l a n h ew a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n ta d o p t i n gb i o f o r 。p r o c e s s ，o p e r a t i o nd a t aa n d p r o c e s sp a r a m e t e r sa r e s t u d i e da n da n a l y z e d ，a n dc o m p a r i s o no ft h i sp r o c e s sw i t h o t h e rw a s t e w a t e rt r e a t m e n tp r o c e s s e sa r em a d e w j t 】las u m m a r yt oi t sc h a r a c t e r i s t i c s a n da d v a n t a g e s r e s e a r c h e si m p r o v et h a tb ya p p l y i n gb t o f o r 。a e r a t e df i l t e r sd a l i a nm a l a n h e w a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n ta c h i e v e ss t a b l et r e a t m e n t e f f i c i e n c y , c o n t i n u o u s o p e r a t i o nw i t hf u l ll o a d s ，w i t h i n f l u e n t p o l l u t a n t s t a n d a r d sl o w e rt h a nd e s i g n e d s t a n d a r d sa n de f f l u e n tq u a l i t yl o w e rt h a nd e s i g n e ds t a n d a r d s ，c o d 4 0m g l ，b o d 5 1 0m e c l ，s s 1 0m g l ，n i - 1 4 - n 一 5m g l t h ev a l u e so ft h em a i np a r a m e t e r s r e p r e s e n t i n gt h ee f f l u e n tq u a l i t yr e a c ht h es t a n d a r d ss t i p u l a t e di nt h el a t e s tn a t i o n a l s t a n d a r d sf o rr e u s eo fu r b a nw a s t e w a t e ra n dm i s c e l l a n e o u su s e s ( g b t 18 9 2 0 2 0 0 2 ) t h ee f f l u e n tw i l lb ed i r e c t l yr e u s e do rb e c o m ea ne x c e l l e n tw a t e r r e s o u r c ef o rr e c y c l i n go f w a s t e w a t e r k e yw o r d s ：b i o l o g i e a la e r a t e df i l t e r s ；b i o f o r ；u r b a nw a s t e w a t e r ；r e u s e ； b a c k w a s h 马栏河污水处理厂b i o f o r 。曝气生物滤池工艺运行效果评价 0 前言 进入二十一世纪，经济、社会、人口、资源、环境的可持续发展己成为世界各国的 发展战略目标。我国是一个水资源缺乏的国家，近年来许多地区存在的缺水现象逐渐加 剧，甚至有些城市已出现了水荒，制约了经济的进一步健康发展。与此同时，随着经济 的发展，我国污( 废) 水排放量逐年增加。2 0 0 1 年，全国污( 废) 水排放总量为4 2 8 4 亿吨，其中工业废水排放量2 0 0 7 亿吨，城镇生活污水排放量2 2 7 7 亿吨。一般情况下， 城镇供水经使用后，有8 0 转化为污水，经收集处理后，其中7 0 可以再次循环使用。 这意味着通过污水回用，可以在现有供水量不变的情况下，使城镇的可用水量增加5 0 以上，这是一笔巨大的资源。统计显示，我国水的重复利用率平均为4 0 ，而发达国 家平均为7 5 8 5 。国内外实践经验表明，城市污水的再生利用是开源节流、减轻水体 污染、改善生态环境、解决城市缺水的有效途径之一。提高水资源的利用率和实施污水 资源化是保证水资源可持续利用的重要措施。 从总体上看，我国城市污水处理尚处在起步阶段，城市污水处理率还很低，处理后 回用率更低。目前，我国现有6 6 8 个城市中，仅1 2 3 个城市有3 0 7 座不同处理等级的城 市污水处理厂，其中城市污水二级处理率仅1 0 ，大量未经处理的城市污水的直接排放 已经造成了城市水环境的严重恶化，已有5 0 以上的水源水质遭受了不同程度的污染q 而国外的污水处理技术的开发应用和行业规模，都要比国内先进和完善，我国城市污水 处理行业的发展任重而道远。以德国为例，1 8 9 8 年便开始建设城镇污水处理设施，现有 规模大小不等的城镇污水处理厂1 0 3 9 0 个，日处理能力3 0 0 0 万吨，是其全部居民生活 污水排放总量的1 9 2 倍。1 9 9 3 年德国污水二级处理普及率已达到9 0 ，污水深度处理 普及率达4 8 。嘲美国公共法规9 2 5 0 0 规定，到1 9 8 3 年美国实现城市污水零排放作为 全国性目标。四日本从6 0 年代开始就大力研究和开发推广城市污水回用技术。 4 马栏河污水处理厂b i o f o r 。曝气生物滤池工艺运行效果评价 技术和资金己成为制约我国污水处理发展的两大主要因素。近年来，在传统污水处 理工艺的基础上，已经研究开发了许多污水处理新工艺。在传统生物膜法的基础上研究 开发的曝气生物滤池( b a 卜b i o l o g i c a l a e r a t e d f i l t e r s ) ，具有体积小、处理效率高、出水 水质好、流程简单等优点 5 - 6 】，在欧洲、美国和日本被广泛地用于处理生活污水和工业 废水 7 】。其中b i o f o r 0 3 i o l o g i e a lf i l t r a t i o no x y g e n a t e dr e a 曲o r ) 曝气生物滤池工艺，是法 国d e g r e m o n t ( 得利满) 集团开发的第三代生物膜反应池。大连市马栏河污水处理厂采用 了该公司的s e d i p a c 四3 d ( d e s s a b l a g e ，d 6 9 r a i s s a g e ，d d c a n t a f i o nl a m e l l a i r e ) + b i o f o r 回 处理工艺，已于2 0 0 1 年投产运行。建设和运行实践表明，采用该工艺可显著节省占地 面积，节约基建投资；出水的主要水质指标可达到新颁发的国家标准一城市污水再生 利用城市杂用水水质标准( g b 厂r1 8 9 2 0 - - 2 0 0 2 ) ，根据用水性质可直接回用或作为污 水再生利用的优质水源：自动化控制程度高，降低了管理费用；特别是其模块化结构， 更利于将来的扩建。b i o f o r o 工艺可独立建立，也可与其它污水处理工艺组合应用，是 一种可替代传统污水处理方法，实现污水资源化，适合我国可持续发展需要的污水处理 工艺。 本文通过对相关文献的综述，阐述了目前城市污水处理技术研究进展和实践应用现 状，并以工程实例对各种处理工艺进行了比较。主要通过对采用b i o f o r 曝气生物滤 池工艺的大连马栏河污水处理厂运行效果的总体评价，对运行数据、工艺参数进行了分 析和讨论，并与其它污水处理工艺进行对比，总结出了该工艺的特点和优点。 马栏河污水处理厂b i o f o r 。曝气生物滤池工艺运行效果评价 1 城市污水处理技术及进展 1 1 我国水环境与污染控制现状 1 1 1 我国水环境基本状况 随着我国经济的迅速发展，人口的增加，人民生活水平逐步提高，工业化和城市化 步伐的加快，用水量急剧增加，污水排放量也相应增加，加剧了淡水资源的短缺和水环 境的污染，已成为城市可持续发展的严重因素。 我国水环境污染相当严重。主要水系长江、黄河、松花江、珠江、辽河、海河、淮 河的断面监测结果表明，3 6 9 的河段达到或优于地面水环境质量i i i 级标准，6 3 1 河 段的水质为i v 、v 或劣v 类，失去了作为饮用水源的功能。湖泊的污染比河流更加严 重，如滇池、巢湖都严重富营养化，全湖水质为v 劣v 类；太湖中等富营养化，湖水 为i v 劣v 类。1 9 9 8 年我国海域监测到赤潮2 2 起，对近海生态和水产资源造成严重的 破坏。【8 】 1 1 2 我国水污染控制现状 造成水体污染和水质富营养化的污染源主要来源于城市污水、工业废水和农田肥料 流失。城镇是工业、人口、能源和物流高度密集的地方，随着经济发展，排放的工业废 水、生活污水及其它污染物逐年增加。城市污水是指纳入和将纳入城市污水收集系统的 生活污水与工业废水的混合污水。1 9 9 9 年城市污水负荷首次超过了工业废水污染负荷， 我国水污染重点已经转向城市污水污染控制，城市污水的集中处理将成为水污染治理的 首要任务。 建立城市污水处理厂对改善城市水环境，保障城市社会、经济发展起着举足轻重的 3 马栏河污水处理厂b i o f 饼一曝气生物滤池工艺运行效果评价 作用。在欧美、日本等发达国家，已经普遍施行城市污水的集中二级处理、二级强化处 理以及一定程度的三级处理。近年来，我国中央及各级地方政府、有关部门对城市污水 治理工作十分重视，将其作为当前和今后一段时期基本建设和环境保护领域中重点支持 的产业之一。城市污水处理领域出现了较快地发展，水污染防治工作取得了很大进展， 城市污水处理率从2 0 世纪8 0 年代末的5 发展到9 0 年代末的近2 0 ，局部水环境已 有所改善。但总体上全国的水环境并未有明显改善，有些水系如东北的松花江和辽河， 污染反而加剧。 目前，我国城市平均每1 0 0 万人有l 座污水处理厂，与美国等发达国家每0 5 l 万人有1 座污水处理厂相t b ，差距很大。根据国家有关规划，到2 0 1 0 年全国设市城市 和建制镇的污水平均处理率不低于5 0 ，设市城市的污水处理率不低于6 0 ，重点城 市的污水处理率不低于7 0 。按照国家环保总局颁布的城镇污水处理厂污染物排放标 准( g b1 8 9 1 8 - - 2 0 0 2 ) ，为了满足出水排放标准，绝大多数城镇污水处理厂都必须采用 二级生化处理或深度二级处理工艺技术。毫无疑问，我国的城市污水处理行业具有很大 的市场需求与产业发展前景，但同时存在严峻的资金短缺和技术设备国产化开发问题。 为了更快地改善我国的水环境，应在学习国外成功和先进经验的基础上，结合我国的实 际情况，进行水污染防治的综合治理。 我国是一个水资源贫乏的国家，这就要求我们在水污染防治的基础上，大力推进污 水回用，开发城市第二水源，实现污水资源化。污水经过适当再生处理，返回到城市水 质要求较低的用户，可以重复利用，实现水在自然界的良性循环。 1 2 城市污水处理技术现状 1 2 1 污水处理基本方法 现代污水处理技术按处理程度分为一级、二级和三级处理，按原理分为物理处理法、 4 马栏河污水处理厂b i o f o r 。曝气生物滤池工艺运行效果评价 化学处理法和生物化学处理法。 一级处理主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成 一级处理的要求。经过一级处理后的污水，b o d 一般可去除3 0 左右，达不到排放标 准。一级处理属于二级处理的预处理。 二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质( 即b o d ，c o d 物质) ， 去除率可达9 0 以上，使有机污染物达到排放标准。 三级处理是在一级、二级处理后，进一步处理难降解的有机物、磷和氮等能够导致 水体富营养化的可溶性无机物等。 物理处理法是利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质。化学处理法是 利用化学反应的作用分离回收污水中处理各种形态的污染物质。生物化学处理法是利用 微生物的代谢作用，使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质。 主要方法可为两大类，即利用好氧微生物作用的好氧法和利用厌氧微生物作用的厌氧 法。【9 】 目前，好氧法广泛应用于城市污水二级处理，其主要形式为活性污泥法和生物膜法。 1 2 2 活性污泥法的发展 活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理技术，是自然界水体自净的人工强 化模拟。活性污泥法于1 9 1 4 年在英国曼彻斯特建成试验厂开创以来，已有将近9 0 年的 历史。随着在实际生产上的广泛应用和技术上的不断革新改进，特别是近几十年来，在 对其生物反应和净化机理进行深入研究的基础上，活性污泥法在生物学、反应动力学的 理论方面以及在工艺方面都得到了长足的发展，出现了多种能够适应各种条件的工艺流 程。 传统活性污泥法，又成普通活性污泥法，是早期开始使用并一直沿用至今的运行方 5 马栏河污水处理厂b i o f o r 。曝气生物滤池工艺运行效果评价 式。原水从曝气池首端进入池内，由二次沉淀池回流的回流污泥也同步注入。污水与回 流污泥形成的混合液在池内呈推流形式流动至池的末端，流出池外进入二次沉淀池，在 这里处理后的污水与活性污泥分离，部分污泥回流曝气池，部分污泥作为剩余污泥排出 系统。传统活性污泥法对污水处理的效果极好，b o d 去除率可达9 0 以上，适于处理 净化程度和稳定程度要求较高的污水。但存在曝气池容积大、占地面积大，对进水水质、 水量变化的适应性较低等问题。 在传统活性污泥法的基础上，研究开发了很多新工艺，是其向多功能方向发展，改 变了以去除有机污染物为主要功能的传统模式，再脱氮、除磷反面取得了成果。氧化沟、 s b r ( s e q u e n c i n g b a t c h r e a c t o r ) 工艺和a b ( a d s o r p t i o nb i o d e g r a d a t i o n ) 法等新工艺在 构造和工艺方面均有较大发展，并已证实在实际运行中效果显著。 氧化沟( o x i d a t i o nd i t c h ，o d ) 又称循环曝气池，是2 0 世纪5 0 年代由荷兰的巴斯 维尔( p a s v e e r ) 所开发的一种污水生物处理技术，是活性污泥法的一种变型。氧化沟工 艺的基本特征是曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥的混合液在其中作不停的循环 流动，其水力停留时间长达1 0 4 0 h ，污泥龄一般大于2 0 d ，有机负荷则很低，仅为o 0 5 0 1 5 k g b o d 5 ( k g l v i l s s d ) ，容积负荷0 2 0 4 k gb o d s ( m 3 d ) ，活性污泥浓度为 2 0 0 0 6 0 0 0 m g l ，出水b o d 5 为1 0 1 5 m g l ，s s 为1 0 2 0 m g l ，n h 4 - n 为1 3 m g l 。 采用氧化沟处理污水时，可不设初沉池。二沉池可与曝气部分分设，此时需设污泥回流 系统；也可与曝气部分合建在同一沟渠中，此时可省去二沉池及污泥回流系统。氧化沟 主要有单沟式和多沟式两种形式，目前国内、外常用的类型有卡鲁塞尔( c a r r o u s e l ) 氧 化沟、交替工作氧化沟系统、奥贝尔( o r b a j ) 型氧化沟系统和曝气沉淀一体化氧化沟 等。它具有净化程度高、耐冲击和能耗低的特点，且具有良好的脱氮效果。d o s b r 是序批式间歇活性污泥法( s e q u e n c i n g b a t c hr e a c t o r ) 的简称，早在1 9 1 4 年即 已开发【1 1 】，但由于当时监测手段落后，并没有得到推广应用。1 9 7 9 年美国的l i r v i n e 对 s b r 7 - 艺进行了深入的研究，并于1 9 8 0 年在印第安那州的c u l v e r 改进并投产了一个s b r 6 马栏河污水处理厂b i o f o r 。曝气生物滤池工艺运行效果评价 污水处理厂。它通过在时间上的交替来实现传统活性污泥法的整个运行过程，在流程上 只有一个基本单元，将调节池、曝气池和二沉池的功能集于一池，进行水质水量调节、 微生物降解有机物和固液分离等，可省去二沉池，不需污泥回流。经典s b r 反应器的 运行过程为：迸水一曝气一沉淀一滗水一待机。在工程应用实践中，s b r 传统工艺逐渐 产生了各种新的变型，2 0 世纪8 0 年代初出现了连续进水的i c e a s 工艺，随之o o r a n z y 教授开发了c a s s 和c a s t 工艺，2 0 世纪9 0 年代比利时的s e g h e r s 公司又开发了 u n i t a n k 系统，把经典s b r 的时间推流与连续系统的空间推流结合了起来。【1 习我国也 于2 0 世纪8 0 年代中期开始对s b r 进行研究，目前应用已比较广泛。它具有工艺流程 简单、构筑物少、占地省、造价低，且静止沉淀、分离效果好等特点。 1 3 】 a b 工艺( a d s o r p t i o nb i o d e g r a d a t i o n ) 是吸附一生物降解工艺的简称，是在常规活性 污泥法和两段活性污泥法基础上发展起来的一种新型的污水生物处理工艺。该技术是原 联邦德国亚琛工业大学b o t h ob o h n k e 教授于2 0 世纪7 0 年代中期开发、8 0 年代初开始 应用于工程实践。它主要是充分利用微生物种群的特性，为其创造适宜的环境，使不同 的生物种群得到良好的繁殖、生长，通过生物化学作用净化污水。a b 工艺分a 、b 两 段处理系统，a 段为高负荷的生物吸附段，由a 段曝气池和沉淀池构成；b 段为低负荷 的生物氧化段，由b 段曝气池和二沉池构成。目前在欧洲，已有5 0 多座污水处理厂采 用了该工艺，如德国的r h c i n t m u s e n 污水处理厂、k r e f e l d 污水处理厂，奥地利萨尔茨堡 的s l g g e r w l e s o n 污水处理厂、s a l z a c h p o n g a o 污水处理厂，荷兰鹿特丹d o k h a v e n 污水处 理厂等。该工艺在我国尚处于起步阶段，自9 0 年代起，一些新建或改建的污水处理厂 开始采用a b 工艺。它具有不设初沉池、抗冲击负荷能力强、基建投资省等特点，且具 有良好的除磷脱氮效果。【1 4 】 1 2 3 生物膜法的发展 马栏河污水处理厂b i o f o r 。曝气生物滤池工艺运行效果评价 生物膜法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。其实质是使细菌和菌 类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁 育，并在其上形成膜状生物污泥一生物膜。污水与生物膜接触，污水中的有机污染物， 作为营养物质，被生物膜上的微生物所的摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍 增殖。生物膜法主要有早期的生物滤池( 普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤 池) 和后来发展的生物转盘、生物流化床、生物接触氧化法等，以及最新发展的曝气生 物滤池工艺。 与活性污泥法相比，生物膜法的主要优点有：不产生污泥膨胀膨胀问题；产生的污 泥量较少；抗冲击负荷的能力较强；运行管理较方便、动力消耗较少。 1 5 1 生物滤池是自然界土壤自净的人工强化模拟，最早于1 8 9 3 年出现在英国，1 9 0 0 年 以后开始应用于污水处理实践。但早期的普通生物滤池存在负荷低、占地大、易堵塞等 问题。后来在普通生物滤池的基础上提高负荷，形成了高负荷生物滤池。2 0 世纪5 0 年 代，在原民主德国出现了塔式生物滤池，进一步解决了普通生物滤池占地大的问题。 生物转盘是2 0 世纪6 0 年代由原联邦德国斯图加特工业大学p o p e l 教授和h a r t m a n 教授开发的一种污水生物处理技术。生物转盘由许多平行排列浸没在一个水槽( 氧化槽) 中的塑料圆盘( 盘片) 组成。盘片的盘面近一半浸没在污水水面以下，盘片上生长着生 物膜。其工作原理与生物滤池基本相同，随着盘片的转动，盘片上的生物膜实现了在 污水中的吸附有机物和在空气中氧化分解有机物的交替净化过程。它避免了生物滤池滤 料的堵塞，但存在基建投资高、占地面积大等问题。 流化床是用于化工领域的一项工艺，从2 0 世纪7 0 年代初期开始，一些国家将这一 技术应用于污水生物处理领域，形成了生物流化床。流化床是以砂、活性炭、焦炭一类 的较小的惰性颗粒为载体充填在床内，自下而上流动的污水使载体呈流化状态，依靠载 体表面附着的生物膜，使污水得到净化。该工艺具有处理效率高、处理效果好、占地少 等特点。 g 马栏河污水处理厂b i o f o r 。曝气生物滤池工艺运行效果评价 生物接触氧化法是2 0 世纪7 0 年代初开发的一种污水处理技术，是一种介于活性污 泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术，也可以说是具有活性污泥法特点的生物膜 法，兼具两者的优点。该工艺在池内充填填料，充氧的污水浸没并流经填料，填料上附 着的生物膜使污水得到净化，因此又称为“淹没式生物滤池”；它采用与曝气池相同的 曝气方法，达到供氧、搅拌与混合的作用，相当于在曝气池内充填填料，因此又称为“接 触曝气池”。该工艺具有处理效率高、抗冲击、占地少等特点，但也存在工艺构筑物构 造复杂、填料易堵塞和布水、曝气不易均匀等问题。 1 3 新兴污水处理技术的国内应用实例 1 3 1 氧化沟工艺的应用 氧化沟以其流程简单、管理方便和处理效果好等优点，为我国不少工程项目采用。 氧化沟有很多形式，各种氧化沟几乎在我国都已有了工程实例。已进入我国市场推销其 产品和技术的著名外国公司有：荷兰d h v 公司与美国e c 0 公司合作推出的 c a r r o o u s e l2 0 0 0 型氧化沟及其主要设备一表曝机：丹麦k r u g e r 公司推出的d e 型氧化 沟及其主要设备一充氧转刷和潜水搅拌器；美国e n v i r e x 公司推出的o r b a l 氧化沟及其 主要设各一转蝶曝气机；德国p a s s a v a n t 公司推出的转刷曝气氧化沟及其主要设备一 转刷曝气机。我国此项技术尚处于国际上2 0 世纪8 0 年代水平，目前，在不断的引进、 消化中，正在逐步开发国产的氧化沟技术和设备。【1 6 】 下面是几种氧化沟工艺在国内城市污水处理中的典型工程应用。 1 邯鄣市东污水处理厂三沟式氧化沟工程实例 三沟式( t 型) 氧化沟是一种交替工作氧化沟系统，是丹麦k r u g e r 公司开发的生物 脱氮新工艺。系统由3 个相同的氧化沟组建在一起作为一个单元运行，3 个氧化沟之间 相互双双连通，两侧氧化沟可起曝气、沉淀的双重作用。其脱氮作用是通过新开发的双 9 马栏河污水处理厂b i o f o r 。曝气生物滤池工艺运行效果评价 速电机来实现的，曝气转刷能起到混合器和曝气器的双重功能。 邯鄣市东污水处理厂是我国第一座采用三沟式氧化沟工艺处理城市污水的污水处 理厂，在很大程度上起到示范工程的作用。设计曰处理能力1 0 万m 3 ，其中生活污水和 工业废水各占5 0 ，占地5 4 公顷，规划服务面积2 6 k i n 2 ，服务人口3 5 万人，于1 9 9 1 年投产运行。设计进、出水水质见表1 1 。该厂建有3 组平行的三沟式氧化沟系统，中 间沟连续运转进行硝化或反硝化，两侧边沟交替作为曝气、反硝化和沉淀池运行，其中 转刷只在曝气阶段和混合反硝化阶段运转。处理后的污水在边沟中沉淀，经自动调节出 水堰流出。该工艺省去了初沉池、二沉池和污泥回流。 表1 1 邯鄣东污水处理厂进、出水水质 ( t a b l e l 1 i n f l u e n ta n d e f f l u e n t q u a l i t yo f h a n d a n e a s t w w t p ) 2 潍坊市污水处理厂奥贝尔( o r b a l ) 氧化沟工程实例 奥贝尔( o r b a l ) 氧化沟是由美国e n v i r e x 公司推出的，由多个同心的环形沟渠组成， 污水从外沟依次流入内沟，曝气设备采用曝气转盘，各沟有机物和溶解氧浓度均不同， 因此可实现除磷脱氮的目的。该工艺在美国应用较多，目前已有2 0 0 座奥贝尔氧化沟在 运转。 潍坊市污水处理厂采用了奥贝尔氧化沟处理工艺，由中国市政工程华北设计研究院 设计。设计日处理能力l o 万i 3 ，其中工业废水占7 0 ，最大流量5 4 1 7m 3 h ，平均流 量4 1 6 7m 3 h ，进、出水水质见表1 2 。设计奥伯尔氧化沟2 组，污泥龄9 d ，污泥负荷 1 0 马栏河污水处理厂b i o f o r 。曝气生物滤池工艺运行效果评价 o 1 2 3 k g b o d s k g m l s s ，容积负荷0 4 3 1 2 k g b o d s ( m 3 d ) ，混合液浓度3 5 9 l ；总池容 3 1 4 2 0 m 3 ，内、中、外三沟道的容积分配为1 7 、3 3 、5 0 ，水力停留时间为8 h 。【1 7 】 表1 , 2 潍坊市污水处理厂进、出水水质 ( t a b l e1 , 2 i n f l u e n ta n de f f l u e n t q n a l i t yo f w e i f a n gw w t p ) 1 3 2s b r 工艺的应用 传统的s b r 工艺系完全间歇式运行，即周期进水、周期排水及周期曝气。目前这 仍是最普遍的运行方式。近年来，出现了一种新的s b r 运行方式：连续进水、周期排 水、周期曝气，以这种方式运行的s b r 工艺有很多名称，如1 d e a 工艺、d a t i a t 工 艺或i c e a s 工艺等，但本质上都大同小异，其核心均为连续进水、周期排水。【1 8 l 下面以国内具有代表性的工程实例做简要介绍。 1 昆明市第三污水处理厂1 c e a s 工艺应用实例 1 c e a s 工艺是2 0 世纪8 0 年代初在澳大利亚发展起来的，是该国b h p e 公司专利技 术“采用间歇反应器体系的连续进水、周期排水、延时曝气好氧活性污泥工艺”的简称。 这种工艺一般采用由两个矩形池为一组的s b r 反应器，每个池子分为预反应区和主反 应区两部分。预反应区一般处于厌氧或缺氧状态，主反应区是曝气反应的主体，体积占 反应器总池容的8 5 9 0 。1 c e a s 系统的优点是采用连续进水，可以减少运行操作的 复杂性。 马栏河污水处理厂b i o f o r 。曝气生物滤池工艺运行效果评价 昆明市第三污水处理厂是目前我国采用i c e a s 工艺的规模最大的污水处理厂，设 计日处理能力1 5 万m 3 ，主要为生活污水，总投资1 8 9 亿元，占地1 2 3 公顷，规划服 务面积2 1 5 k i n 2 ，服务人口5 0 万人，于1 9 9 7 年投产运行。设计进、出水水质见表1 3 。 该厂建有i c e a s 反应池1 6 座，并联运行，每池日处理水量约l 万m 3 。污水连续进入预 反应区，在此水中大部分可溶性b o d 5 被活性污泥中的微生物吸附( 作为反硝化的碳源) ， 然后从隔墙下孔洞以低流速( o 。0 3 o 0 6 n g m i n ) 进入主反应区，不搅动污泥层。在主反 应区内依照曝气一搅拌沉淀滗水程序周期运行，使污水在反复的好氧缺氧和好氧厌氧 环境中完成脱氮、除磷。整个周期为4 8 h ( 曝气2 h ，搅拌o 8 h ，沉淀l h ，滗水l h ) ，每 日5 个周期，总曝气时间l o h 。污泥负荷：0 0 8 k gb o d s ( k g m l s s d ) ，水力停留时间 1 3 7 h 。 表1 j 昆明市第三污水处理厂进、出水水质 ( t a b l e1 3 i n f l u e n ta n de f f l u e n tq u a l i t yo f k u n m i n gn o 3w w t p ) 2 天津市经济技术开发区污水处理d a t i a t 工艺应用实例 连续进水、连续间歇曝气( d a t - i a t ) 工艺是利用单一s b r 反应池实现连续运行 的新型工艺，它既有传统活性污泥法的连续性和高效性，又具有s b r 法的灵活性，适 用于水质、水量变化大的情况。该工艺由d a t ( d e m a n da e r a t i o nt a n k ) 工艺和i a t ( i n t e r m i t t e n t a e r a t i o nt a n k ) 工艺串联组成。d a t 连续进水，连续曝气( 也可间歇曝气) ； i a t 连续进水，间歇曝气，清水和剩余活性污泥均由i a t 排出。其运行操作过程和典型 1 2 马栏河污水处理厂b i o f o r 。曝气生物滤池工艺运行效果评价 的s b r 反应池一样。 天津经济技术开发区污水处理厂是我国首次应用d a t i a t 工艺，设计日处理能力 1 0 万m 3 ，主要为生活污水，总投资1 8 9 亿元，占地1 2 3 公顷，规划服务面积2 1 5 k m 2 ， 服务人口5 0 万人，于1 9 9 7 年投产运行。设计进、出水水质见表1 4 。该厂建有6 组 d a t - i a t ，总池容为5 7 6 9 2m 3 ，i a t 运行周期为3 h ( 曝气、沉淀、滗水各l h ) 。d a t - i a t 采取变水位运行，一个周期内从最低水位到最高水位再回到最低水位。以3 h 的运行周 期为例：滗水结束时，池水位处于最低水位，由于原水不断进入，水位逐渐增高，开始 滗水时达到最高水位，经历时间为2 h 。总曝气时间1 0 h 。污泥负荷：0 0 5 2 k gb o d 5 ( k g m l s s d ) ，混合液m l s s 浓度5 0 0 0 m g l 。 表1 4 天津开发区污水处理厂进、出水水质 ( t a b l e1 4 i n f l u e n ta n de f f l u e n tq u a l i t yo ft i a n j i nd e v e l o p m e n tz o n ew w t p ) 1 3 3a b 工艺的应用 a b 工艺是一种新型的两段生物处理工艺，与普通活性污泥法相比，它具有高效、 稳定、节省能耗、造价低等优点。a b 工艺技术上的突破主要在a 段：该段前省去了初 沉池，a 段曝气池在高污泥负荷( 2 k g 瓜g d ) 、短停留时间( 3 0 r a i n ) 、低溶解氧( o 5 l m g l ) 、短泥龄( o 5 o 7 d ) 的条件下运行。【1 9 l b 段污泥负荷低( o 1 5 o 3 k g 瓜g d ) 、 泥龄较长( 1 5 2 0 d ) ，停留时间约2 3 h 、溶解氧1 2 m g l 。a b 工艺在实践中不断发 展，形成了对经典的a b 工艺进行进行改造后的一些新工艺，主要是将b 段改造成进一 1 3 马栏河污水处理厂b i o f o r 西曝气生物滤池工艺运行效果评价 步提高对有机物的去除效率，同时达到除磷脱氮要求的工艺，不断满足深度处理的要求。 如a b ( a o ) 、a b ( 氧化沟) 、a b ( s b r ) 等。 下面以国内具有代表性的工程实例做简要介绍。 1 青岛市海泊河污水处理厂a b 工艺工程实例 青岛市海泊河污水处理厂采用了典型的a b 工艺，即a 段由a 段曝气池与沉淀池 构成，b 段由b 段曝气池与二沉池构成，两段分别设污泥回流系统，两段串联运行。该 项目由奥地利政府混合贷款兴建，工程总投资1 3 9 亿元。设计日处理能力1 2 万1 t 1 3 ，其 中工业废水占5 0 ，占地1 3 公顷，服务面积2 4k i n 2 ，服务人口5 3 万人，于1 9 9 3 年建 成投产。设计进、出水水质见表1 5 。 表1 5 青岛海泊河污承处理厂迸、出永永质 ( t a b l e l 5 i n f l u e n ta n de f f l u e n t q u a l i t yo f q i n g d a o h a i b e h e w w t p ) 该厂工艺处理主要构筑物为a 段曝气池、中间沉淀池、b 段曝气池和最终沉淀池。 a 段曝气池为矩形结构，共分4 格( 二组) ，污水停留时间为0 8 h ，污泥负荷为4 k g ( k g 们， 设计溶解氧浓度为o 5 m g l 。中间沉淀池为矩形结构，共分4 格( 二组) ，水力负荷 2 m 3 ( m 2 1 1 ) ，停留时间为1 3 h 。b 段曝气池为矩形结构，分4 格( 二组) ，停留时间为 4 2 h ，污泥负荷为o ，3 7 k g ( k g d ) ，设计溶解氧浓度为1 5 m g l 。最终沉淀池为矩阵形结 构，共分8 格( 四组) ，水力负荷为1 1 m 3 ( m 2 h ) ，停留时间为3 9 h 。 2 深圳市滨河污水处理厂a b ( 氧化沟) 工艺工程实例 1 4 马栏河污水处理厂b o f o r 。曝气生物滤池工艺运行效果评价 a b ( 氧化沟) 工艺是典型的a b 工艺中的a 段与氧化沟相结合的工艺，由a 段曝 气池与沉淀池构成，可节省b 段占地面积，达到提高出水水质的目的。深圳市滨河污水 处理厂分三期建设，一、二期工程均采用推流式吸附再生法( 二级处理) ，三期工程采 用了a b ( 氧化沟) 工艺，b 段为三槽交替式氧化沟。该厂总处理能力为3 0 万m 3 d ，主 要为生活污水，三期工程日处理能力为2 5 万i n 3 。总占地1 3 8 公顷，服务面积2 7 5k m 2 ， 服务人口5 4 万人。三期工程于1 9 9 8 年建成投产，设计进、出水水质见表1 6 。 表1 6 深圳滨河污水处理厂进、出水水质 ( t a b l e1 6 i n f l u e n ta n de f f l u e n tq u a l i t yo fs h e n z h e nb l n h ew w t p ) a 段曝气池停留时间为0 5 5 h ，污泥负荷为2 5 k g ( k g d ) ，污泥浓度为2 0 0 0 m g l ， 在好氧或兼氧状态下运行。通过a 段的处理，进入b 段三槽式氧化沟的有机物主要是 易被微生物吸收利用的溶解性物质，b 段污泥活性成分较高，在相同污泥负荷下b 段 的f m 值实际要低些，因此泥龄较长，生物相丰富，可达到较高出水水质的目的。【2 0 】 1 3 4 生物接触氧化工艺的应用 生物接触氧化工艺是利用固着在填料上的生物膜，吸附和网捕水中的有机污染物， 并加以氧化分解，使污水净化。由于填料浸没在水中，固着在填料上的生物膜多数是发 育极好的丝状菌团，并有大量丝状菌穿插其问，形成密集的生物群体，增加了污水与微 马栏河污水处理厂b i o f o r 母曝气生物滤池工艺运行效果评价 生物的的接触表面积。对生物处理而言，在一般情况下活性污泥法体积负荷( 以b o d ； 计) 为1 0 k e j ( m 3 d ) ，需要曝气时间为4 8 h ；而接触氧化法填料的体积负荷为3 0 - - 5 0 k g ( m 3 d ) ，一般曝气只需o 5 1 _ 5 h 。下面以太原市殷家堡污水处理厂生物接触氧化 工艺工程实例做简要介绍。 太原市殷家堡污水处理厂采用了生物接触氧化工艺，设计日处理能力1 万m 3 ，占 地2 公顷，服务面积2 1k m 2 ，服务人口1 3 万人。污水在生物接触氧化池的总停留时间 为3 5 r a i n ( 第一氧化池2 1 m i n + 第二氧化池1 4 m i n ) ，容积负荷( 以b o d 5 计) 为 5 1 k g ( m 3 d ) ，采用2 0 5 0 m m 的炉渣填料，填料高3 2 m 。第一、第二接触沉淀池的上 升流速为6 m h ，总停留时间为3 0 r a i n ( 一沉池1 7 m i n + 二沉池1 3 r a i n ) ，水面以下o 4 m 处设炉渣过滤层，高为o 5 m ，过滤层下面布设冲洗空气管，当水头损失达3 0 e r a 时反冲 一次，一般每天次。进水b o d s 达到1 8 6 9 m g l ，出水可达到2 5 i m g l ，去除率为8 6 6 。 1 4 曝气生物滤池工艺与应用现状 1 4 1 曝气生物滤池工艺概述 曝气生物滤池( b i o l o g i c a l a e r a t e df i l t e r ) 简称b a y ，是2 0 世纪7 0 年代末8 0 年代 初出现于欧洲的一种膜法生物处理工艺。最早由法国c g e ( c o m p a g u i n eg e n e r e l ed e s e a n x ) 公司所属的o t v ( l o m n i u md ef r a i t e m e n t se td ev a l o r i s a t i o n ) 公司开发。1 2 1 它充分运用了给水