UNITANK污水处理工艺

UNITANK污水处理工艺UNITANK工艺介绍更新时间：08-9-416:57

UNITANK工艺又称一体化活性污泥法（交替生物池），是1987年，比利时SEGHERS公司提出一种新颖的活性污泥法。它由三个矩形池组成，三个池水力相连通，每个池中均设有供氧设备，可采用鼓风曝气或采用表面曝气，在外边两侧设矩形池，设有固定出水堰及剩余污泥排放口，该池既可作暴气池又可做沉淀池，中间一只矩形池只做曝气池。进入系统的污水，通过近水闸控制可分时序分别进入三只矩形池中任意一只池。如图1。

UNITANK工艺是当今一种新的污水处理工艺，是SBR法新的变型和发展,不仅具有SBR系统的主要特点，还可以像传统活性污泥法那样在恒定水位下连续流运行。UNITANK工艺可视为“序批法”、“普通曝气池法”及“三沟式氧化沟法”联合而成，克服了“序批法”间歇进水、“三沟式氧化沟法”占地面积大、“普通曝气池法”设备多的缺点，具有同步脱氮除磷功能。典型的UNITANK工艺是三个水池，三池之间水力连通，每池都设有曝气系统，外侧的两池设有出水堰及污泥排放口，它们交替作为曝气池和沉淀池。污水可以进入三池中的任意一个，采用连续进水、周期交替运行。在自动控制下使各池处在好氧、缺氧及厌氧状态，以完成有机物和氮磷的去除。在国外UNITANK系统已成为一个高效、经济、灵活和成熟的污水处理工艺。经过研究和应用，UNITANK系统已成为一个高效、经济、灵活和成熟的污水处理工艺。

UNITANK系统的主体是一个被间隔成数个单元的矩形反应池，典型的是三格池。三池之间水力连通；每池都设有曝气系统，既可用鼓风机供气，也可进行机械表面曝气及搅拌；外侧的两池设有出水堰及剩余污泥排放口，它们交替作为曝气池和沉淀池。污水可以进入三池中的任意一个，采用连续进水，周期交替运行。通过调整系统的运行，可以实现处理过程的时间及空间控制，形成好氧、厌氧或缺氧条件，以完成具体处理目标。

UNITANK运行按周期运行，一个周期包括两个主阶段和两个中间阶段，一般单个周期时间为7小时，主阶段2×3小时，中间阶段2×30分钟。UNITANK的基本构造和运行方式更新时间：08-9-417:00UNITANK系统的主体是一个被间隔成数个单元的矩形反应池，典型的是三格池。三池之间水力连通；每池都设有曝气系统，既可用鼓风机供气，也可进行机械表面曝气及搅拌；外侧的两池设有出水堰及剩余污泥排放口，它们交替作为曝气池和沉淀池。污水可以进入三池中的任意一个，采用连续进水，周期交替运行。通过调整系统的运行，可以实现处理过程的时间及空间控制，形成好氧、厌氧或缺氧条件，以完成具体处理目标。运行运行过程中，有两只池处于曝气阶段，而边池的一只是处于沉淀状态，处理后出水从堰口排出，剩余污泥从底池排除。例如，污水从左侧矩形池进水，该池作曝气池，从连通管到中间矩形曝气池，再经连通管至右侧矩形沉淀池，处理水由固定堰排出，水流方向由左向右；经过一定时段后，关闭左侧池进水闸，开启中间池进水闸，此时，左侧池开始停止曝气，而污水从中间池流向右侧池；经过一个短暂的过渡段后，关闭中间池进水闸，而改从右侧池进水，此时右侧池曝气，左侧池经静止沉淀后出水，水流从右向左流动，完成一个切换周期，这样周而复始，污水即达到净化的目标。

由于三只池的水位差，促使水流从一边池流向中间池再从另一只边池流出，此时进水的一只边池水位最高，并淹没了作为固定堰的出水槽，当该边池由曝气池过渡到沉淀池时，水位必定下降，残留在出水槽中的污泥污水混合液必须排除，并要用清水冲洗水槽，排出的混合液及冲洗水汇集到专门的水池，再用小水泵提升后至中间水池。这些过程均可用程序控制，其过程如图2（一体化活性污泥法图2）控制一体化活性污泥法系统的生化降解过程，设有一套简单而紧凑的生物处理监测与控制仪器，包括溶氧仪、氧化还原电位、污泥浓度仪、流量计、pH计等等，根据水质与水量情况，改变或设定运行周期，改变进水点，获得相应的污泥负荷。在需要脱氮除磷的系统中，在池内除了设有曝气设备外，还有搅拌装置，可以根据监测器的指标，切断曝气池供氧，改为开动搅拌器，形成交替的厌氧、缺氧及好氧条件，如图3所示。（一体化活性污泥法图3）

另外，依照好氧过程的溶解氧值，可以控制鼓风机开启程度，维持溶解氧值在一定范围内变动，还可以通过ORP的测定值，监测与控制反硝化过程，使系统进入除磷所需要的厌氧状态。从而达到脱氮除磷的处理要求。现介绍两种典型的运行方式。

好氧处理系统

每个运行周期包括两个主体运行阶段，这两个阶段的运行过程完全相同，是相互对称的，它们之间通过过渡段进行衔接，如图4(方向和思考)所示。第一个主体运行阶段包括以下过程：①污水首先进入左侧池内，因该池在上个主体运行阶段作为沉淀池运行时积累了大量经过再生、具有较高吸附及活性的污泥，污泥浓度较高，因而可以高效降解污水中的有机物；②混合液同时自左向右通过始终作曝气池使用的中间池，继续曝气，有机物得到进一步降解，同时在推流过程中，左侧池内活性污泥进入中间池，再进入右侧池，使污泥在各池内重新分配；③混合液进入作为沉淀池的右侧池，处理后出水通过溢流堰排放，也可在此排放剩余污泥。第一个主体运行阶段结束后，通过一个短暂的过渡段，即进入第二个主体运行阶段。第二个主体运行阶段过程改为污水从右侧池进入系统，混合液通过中间池再进入作为沉淀池的左侧池，水流方向相反，操作过程相同。

脱氮除磷系统

通过对该系统进行灵活的时间和空间控制，适当地增大水力停留时间，可以实现污水的脱氮除磷，其系统运行机理如图5所示。

污水交替进入左侧池和中间池，左侧池作为缺氧搅拌反应器，以污水中的有机物为电子供体，将在前一个主体运行阶段的硝态氮通过兼性菌的反硝化作用实现脱氮；然后释放上一阶段运行时沉淀的含磷污泥中的磷。中间池曝气运行时，去除有机物，进行硝化及吸收磷；进水并搅拌时，可以进行反硝化脱氮，同时污泥也由左向右推进。右侧池进行沉淀，泥水分离，上清液作为处理水溢出，含磷污泥的一部分作为剩余污泥排放。在进入第二个主体运行阶段前，污水只进入中间池，使左侧池中尽可能完成硝化反应。其后左侧池停止曝气，作为沉淀池。然后进入第二个主体运行阶段，污水流动方向由右向左，运行过程相同。

UNITANK工艺系统的设计更新时间：08-9-316:45

UNITANK工艺系统应当根据工程方的实际情况予以设计。

1.池型的选择及进出水渠道设计

UNITANK池通常设计成三个等尺寸的矩形池，根据两侧池出水堰的形式即单侧堰或周边堰出水，可决定池子是否为正方形。一般当池子边长较小时(小于25米)两侧池采用单侧堰出水，池型可为长方形，池间连通采用池壁开洞方式，洞口在边池一侧加导流板，目的是使进水沿池底流动，流态接近平流式沉淀池，导流板同时可防止中间池的曝气扰动侧池的沉淀。当池子尽寸较大时，两侧池可采用周边出水堰，池型为正方形，中间他的池问连通管出口设在侧墙池底边，两侧池的池间连通管出口设在池中心，外加稳流筒，出水沿池底流动，流态接近中心进水，周边出水的辐流式沉淀池。

2.冲洗水系统的选择和设计

由于在曝气阶段，两侧池的出水堰内进入了混合液，沉淀初期被污染的出水不能直接排放，需经冲洗水系统外排。冲洗水排放系统一般有两种形式。第一种，由电动闸门控制，冲洗出水经管渠，排人处理厂进水泵房。该方法运行管理较简单，不用添加设备，但对进水泵房会产生一定的水力冲击负荷，如果UNlTANK运行系列较多，运行时序岔开，那么冲击负荷相对较低，对进水影响较小。第二种，由电动闸门控制，冲洗出水直接进入冲洗水池，池内设潜水泵，将冲洗水送至中间池。该方法不会对进水泵

房产生影响，但需加设冲洗水池和冲洗水泵，运行管理较复杂，如果UNITANK运行系列较少，该种方法较适合。

3.曝气系统的选择和设计

UNITANK工艺可以采用表面机曝气和微孔器曝气两种形式。针对这两种形式在UNITANK工艺中的特点作如下对比。项

目表面曝气机微孔曝气器电耗高低，不稳定曝气系统工程造价低10％一20％高曝气器充氧效率低，稳定高，随使用时间增长，效率逐渐降低维修管理电机维修在水面，不影响正常运输维修时需将全池放空，且随运行时间加长，维修频率提高池底沉泥极少有，且不均匀沉淀池表面负荷低较高，一般需加设斜板沉淀，降低表面负荷。运行时斜板上容易孳生生物膜；维修曝气头时，需拆掉斜板。缺氧/厌氧/好氧运行模式开/关曝气机，易操作开/关单池曝气管，会给其它池中曝气头带来气量冲击，不易操作。

由以上对比可以看出，表面曝气机更适合UNITANK工艺，如果工程占地允许，建议尽量采用表面曝气机曝气。

4.污泥排放系统的选择和设计

UNITANK工艺通常有两种排放剩余污泥的方式，即连续排泥和间歇排泥。连续排泥是指在运行期间连续排放混合液，剩余污泥泵容量较低，基本不需要控制，但是由于剩余污泥浓度低，后续污泥浓缩脱水的负荷将会加大。间歇排泥是指在特定时段集中排泥，如在沉淀末期排泥，该方式剩余污泥泵容量较高，需要控制排泥时间及排泥闸，但该方式剩余污泥浓度较高，后续污泥浓缩脱水的负荷较低。

UNITANK工艺的优点更新时间：08-9-216:08

UNITANK工艺可视为“序批法”、“普通曝气池法”及“三沟式氧化沟法”联合而成，克服了“序批法”间歇进水、“三沟式氧化沟法”占地面积大、“普通曝气池法”设备多的缺点，集合了SBR法和传统活性污泥法的优点，简述如下：

1.构筑物结构紧凑，一体化。所有的池体可采用方形，和传统处理工艺的圆池相比，方形池可以共用池壁，既有利于保温又能相应节省土建费用和占地面积，共用水平底板则可以提高结构的稳定性。

2.系统没有单独的二沉池及污泥收集和回流系统。可以不建单独的沉淀池，也可省去污泥回流设施，特别是当采用生物脱氮、除磷系统，可以节省大量投资与经常费用。

3.可根据好氧过程的DO检测与缺氧和厌氧过程的ORP在线检测，通过改变供气量、切换进出水阀门、改变好氧与缺氧及厌氧的反应时间等，高水平地实现系统的时间和空间控制，高效地去除污水中的有机物及脱氮除磷。

4.系统在恒水位下运行，结合了SBR法和传统活性污泥法连续进水工艺的特点，水力负荷稳定，充分利用了反应池的有效容积，不需要设置价格昂贵的浮式滗水器。还可以降低对管道、阀门和水泵等水力设施或设备的要求，从而降低系统的成本。

5.交替改变进水点，可以相应改善系统各段的污泥负荷，进而改善污泥的沉降性能。脱氮除磷过程更能通过抑制丝状菌生长来控制污泥膨胀。UNITANK工艺的缺点更新时间：08-9-216:48

UNITANK工艺虽有许多优点，但也有一定的适用范围。在选择该工艺时应该考虑以下问题：

第一，进水BOD浓度较高时，建议考虑采用两级UNITANK工艺。本文介绍的是单级UNITANK工艺，即进水只经过一级生物池处理，当进水水质较高时，如BOD高于500mg/L时，可采用两级UNI-TANK工艺，即用两级生物池处理，第一级生物池按高负荷厌氧或好氧方式运行，第二级按低负荷好氧方式运行。目前，西格司公司已有两级UNITANK工艺的工程业绩。

第二，出水水质有除磷要求时，应慎重考虑是否选用该工艺。因为该工艺由于没有一个完全的厌氧区，较难形成生物除磷的理想厌氧状态。该工艺除磷脱氮过程的原理是：通过在沉淀末期和曝气期中间加入非曝气搅拌期，形成缺氧和厌氧状态，完成脱氮和生物除磷功能。但是，从实际运行看，很难形成生物除磷的理想状态。因为，在非曝气搅拌期，水中大量的硝酸盐会消耗溶解性BOD，降低有效BOD/P比值；进水中溶解性BOD在生物池内被大量稀释，除磷菌可摄取的BOD量减少，在厌氧阶段磷释放不彻底。因此生物除磷功能很难保证。从工程业绩看，西格斯公司自1987年至1997年已有187座该工艺处理厂投产，但无生物除磷记录。所以，选择该工艺生物除磷时应慎重考虑。

第三，处理水量过大时，应充分考虑该工艺的复杂性，由于工艺运行、结构设沉降缝和抗浮等原因的限制，处理池每格的尺寸宜控制在40×40米范围内。当处理水量增加时，处理单元数也会增加，致使配水、出水、冲洗水和剩余污泥排放等设备随着单元数而增加，大大提高了实际运行的复杂程度。从自动控制方面看，10万吨/天处理规模的污水厂，氧化沟工艺的I/O数量只需1200点，而该工艺为3000点以上，随着处理单元数量增加，其控制量也将成倍增加。所以，该工艺在规模较大处理厂应用时，应进行全面考虑。

综上所述，UNITANK工艺更适用于用地紧张的大中型城市和中小型污水处理厂，在一定的范围内，可以替代其它活性污泥法，有独特的优点，并具有较强的竞争力。

UNITANK与SBR工艺的对照更新时间：08-9-314:14

SBR(Sequencing

Batch

Reactor)，是美国Irvine教授在20世纪70年代开发的，是一种集调节池、初沉池、曝气池、二沉池为一池，连续进水、间歇排水，工艺流程简单，布局紧凑合理的好氧微生物污水处理技术。

SBR是在单一的反应器内，按时间顺序进行进水、反应（曝气）、沉淀、排水、待机（闲置）（如图1）五个阶段的操作，从进水到待机为一个周期。这种周期周而复始，完成序批式处理。

第1阶段－进水期(Fill)：污水在该时段内连续进入处理池，直到达到最高运行液位，并且借助于池底泵的搅动，使废水和池中活性污泥充分混合。此时活性污泥中菌胶团(由细菌、藻类、原生动物、后生动物等组成)将对废水中的有机物产生吸附作用，CODcr和BOD5为最大值。

第2阶段－反应（曝气）期(React)：进水达到设定的液位后，开始曝气，采用推流曝气或完全混合曝气方式，使废水中的有机物与池中的微生物充分吸收氧气，水中的溶解氧(DO)达到最大值，CODcr不断降低。如果要求去处BOD5、硝化和磷的吸收则需要曝气，如果要求反硝化则应停止曝气而进行缓速搅拌。

第3阶段－静置期(Settle)：既不曝气也不搅拌，反应池处于静沉状态，进行高效的泥水分离.COD降为最小值，随着水中的溶解氧不断降低，厌氧反应也在进行。

第4阶段－排水期(Decant)：排除曝气池沉淀后的上清液，留下活性污泥，作为下一个周期的菌种。

第5阶段－闲置期(工dle)：活性污泥中微生物充分休息恢复活性，为了保证污泥的活性，防止出现污泥老化现象，还须定期排出剩余污泥，为新鲜污泥提供足够的空间生长繁殖。

UNITANK工艺可说是SBR法的一种发展和改进。除了具备SBR的特点外，优势在于SBR是间歇进水间歇出水，当水量大的时候就有问题，而UNITANK能够连续运行；还有就是UNITANK容积利用率高。但是SBR工艺脱氮除磷效果好，UNITANK没有SBR好。UNITANK工艺与传统活性污泥法的对照更新时间：08-9-314:24

在活性污泥处理系统中，有机污染物物从废水中被去除的实质就是有机底物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用的过程，这一过程的结果是污水得到了净化，微生物获得了能量而合成新的细胞，活性污泥得到了增长。

传统活性污泥法的工艺流程：

1)预处理设施：包括初次池、调节池和水解酸化池，主要作用是去除SS、调节水质，使有机氮和有机磷变成NH+4或正磷酸盐、大分子变成小分子，同时去除部分有机物。

2)曝气池：工艺主体，其通过充氧、搅拌、混合、传质实现有机物的降解和硝化反应、反硝化反应。

3)二次沉淀池：泥水分离，澄清净化、初步浓缩活性污泥。

生物处理系统：微生物或活性污泥降解有机物，使污水净化，但同时增殖。为控制反应器微生物总量与活性，需要回流部分活性污泥，排出部分剩余污泥；回流污泥是为了接种，排放剩余污泥是为了维持活性污泥系统的稳定或MLSS恒定。

传统活性污泥法：1)主要优点：a.处理效果好：BOD5的去除率可达90-95%；b.对废水的处理程度比较灵活，可根据要求进行调节。2)主要问题：a.为了避免池首端形成厌氧状态，不宜采用过高的有机负荷，因而池容较大，占地面积较大；b.在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象，会浪费了动力费用；c.对冲击负荷的适应性较弱。

而UNITANK工艺与传统活性污泥相比，最大优势在于省去了污泥回流，3个池共用池壁，布置紧凑，且占地面积小,基建投资省。UNITANK系统处理制皂废水更新时间：08-9-417:08

制皂废水主要来自原料预处理、提取粗油脂、粗油脂的精制、制皂等过程，即：清洗、破乳、碱炼、盐析、碱析等工序。废水成分主要为油脂、甘油、色素。磷脂、动植物纤维、污泥等杂质及少量无机盐类。废水中的主要有机污染物为油脂、甘油等，其COD、BOD、SS等浓度较高，因此，制皂废水是一种高浓度的含油废水。

在我国制皂废水处理中，较常采用的废水处理工艺为：缓冲—调节—曝气—沉淀—生物转盘。随着工业废水排放标准的提高，此处理工艺已很难满足现行的要求。采用UNITANK系统经过一年多的试验运行，各项指标均能达到预定要求。

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废水水量及水质

某制皂厂的废水经清污分流后，冷却水、洗涤水和生活污水直接进人地下城市管网，而含油较高的制皂废水需经UNITANK十生物接触氧化处理后再进人地下城市管网。

废水量：100m3/d左右。

废水水质：CODcr约10000mg/L，BOD5约4000mg/L，SS为3900mg/L，动植物油含量1100mg/L，pH=6-9。

制皂废水处理后将排入当地的城市污水干管，最后进入城市污水处理厂作集中处理。根据国家行业排放标准和当地环保要求，出水水质要求为：CODcr≤100mg/L，BOD5≤30mg/L，SS≤200mg/L，动植物油≤10mg/L,pH为6－9。

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废水处理工艺

通过对生产工艺流程、废水来源及水质的分析，该废水具有以下特点：

①可生化性较好，其BOD5/CODcr约为0.4；

②废水COD值较高的原因主要是含有大量的油脂和甘油等有机物，它们以浮油、乳化油、分散油和溶解油的状态存在于废水中，其中浮油和乳化油所占比重较大。

2.1工艺流程

根据对废水水质的分析，废水中含有大量的油脂和甘油，必须先经过隔油池将大部分浮油去除。隔油池还具有调节水量的作用。隔油池表面加盖，以防火、防雨、防爆、保温并防止油气散发污染大气。在寒冷季节，利用循环冷却水在隔油池表面进行喷淋，以提高废水温度，增大油的流动性。

废水中的部分分散油、溶解油及其它可混凝的杂质，通过投加破乳剂、混凝剂使乳化油破乳并通过混凝和加压溶气气浮，将其去除。混凝气浮池出水中含有少量的油类及其它可生物降解的物质，采用交替式好氧UNITANK系统和接触氧化池进行生物处理，废水处理工艺流程如图1所示。

2.2生物接触氧化

生物接触氧化法的关键是布气、布水和填料的选择。本工艺采用中心式鼓风接触氧化池。填料采用一种悬浮式、颗粒状、比表面积大的新型填料。由于悬浮式填料与气水完全混和流化，不存在结团和堵塞的问题，布气布水自行均匀，悬浮填料可以直接投入池中，无需增加任何安装支架。在接触氧化池悬浮填料的下方设有曝气管，对废水进行曝气，保证生物膜生长良好，充分降解有机物。由于生物膜受到上升气流的搅动，衰老的生物膜易于脱落，生物膜新陈代谢快，能保持较高的生物活性。

3运行及效果

3.1系统的启动

UNITANK系统的启动和正常控制是制皂废水处理工艺稳定运行的关键。系统运行初期，先用冷却水等清水稀释高浓度的制皂废水，使原水CODcr值由10000mg/L降至4000mg/L左右，以保证在系统启动初期微生物的培养，以及进人生物接触氧化池的废水的CODcr值在1000mg/L左右。

为了缩短培养时间，活性污泥的培驯采用接种培驯法，接种污泥取自上海制皂厂废水处理装置脱水后的消化污泥。向UNITANK系统和生物接触氧化池分别投入上述接种污泥。

进水采用间歇进水方式，并逐步增加水量和COD浓度。

为防止接种污泥的流失，增加污泥的比重，增强污泥的沉降性能，在启动初期，向UNTANKK系统中投加少量的三氯化铁和颗粒活性炭，形成生物碳/生物铁系统，促使接种污泥具有良好的结构特性和强度特性，并具有较高的活性。生物活性炭技术既能发挥活性炭的物理吸附作用，又能充分利用附着微生物对污染物的降解作用，大大提高COD的去除率，废水的氨氮、色度的去除率也较常规方法要高。另外，粉末活性炭对废水中微生物毒性抑制物的吸附也缓和了抑制物对微生物的影响。在添加活性炭后，停止进水，进行间曝，可以进行活性炭的再生。

3.2运行效果

系统启动运行后，渐进式改变进水浓度，进水CODcr浓度从4000mg/L几逐步提高至10000mg/L左右。各处理单元在系统启动运行初期对废水的COD去除情况如表1所示。表１处理系统的CODcr去除效果日期/d隔油池混凝气浮池UNITANK系统生物接触氧化池进水/（mg.L-1)出水/（mg.L-1)去除率/%进水/（mg.L-1)出水/（mg.L-1)去除率/%进水/（mg.L-1)出水/（mg.L-1)去除率/%进水/（mg.L-1)出水/（mg.L-1)去除率/%74000160060160013311713317974079744844215000190762190715431915439553895576446427000245265245217213017213448034410470701000028057228051826351829306833066778140900027007027001809331809325823286580试验运行初步研究结果表明，本处理工艺流程中各处理单元的处理效率如下：

①隔油池除油率大于70%，其中绝大部分为浮油，少量为浮化油；

②混凝气浮池除油率大于30%，主要是乳化油、分散油和溶解油，少量为浮油；

③通过二级除油，除油率可达80%以上，CODcr值可由10000mg/L降至2000mg/L；

④交替式好氧UNITANK生物处理系统正常运行后，废水COD去除率可达到80％以上，CODcr浓度降至400mg/L以下；

⑤生物接触氧化池COD去除率在80%左右，出水CODcr浓度将低于80mg/L，满足设计出水水质要求。

4结论

①高浓度含油制皂废水，在经过隔油和混凝气净后，部分乳化油和溶解油经UNITANK好氧生物处理系统和生物接触氧化处理后，出水水质符合设计要求。

②系统稳定运行后，当容积负荷在1.5kg[CODcr]/（m3.d）时，UNITANK的COD去除率可达80%以上，生物接触氧化池的COD去除率也可达80%左右。

③系统的正常稳定运行，尤其是UNITANK系统的正常稳定运行，依赖于可靠的控制仪表和设备。由于控制仪表和设备的原因，在系统运行时，有时会发生处理效果不稳定的现象。因此，加强国产控制仪表和设备的质量，是今后UNITANK系统研究和应用的一个重要内容。石家庄经济开发区的UNITANK工艺实例更新时间：08-9-417:15

一、概述

石家庄高新技术产业开发区污水处理厂日处理污水10万吨，采用UNITANK工艺，占地7.2公顷。这是此工艺在国内(除澳门外)的首次应用。该污水处理厂进水水质指标为：BOD5≤400mg/L，SS≤400mg/L，COD≤600mg/L；出水水质：DOD5≤30mg/L，SS≤30mg/L，COD≤120mg/L。

该污水处理厂UNITANK池共为六个组，每个组由三个正方形反应池组成，单池净尺寸为长×宽×高＝35×35×7m，有效水深6米。两侧池采用周边堰出水。每组平均设计流量为0.193m3/s，污泥浓度4000mg/l，泥龄为14天，污泥负荷0.113kgBOD/KgMLss/d，沉淀池最大表面负荷0.74m3/m2h。

二、处理工艺

原污水进入格栅间，在此拦截污水中飘浮物，由污水泵提升，经细格栅进一步去除水中杂质，进入沉砂池去除砂粒，然后进入UNITANK池，去除BOD5等污染物，混合液经沉淀分离，澄清液进入接触池加氯消毒(季节性)后排入汪洋沟。剩余污泥经污泥泵送至集泥池，由带预浓缩功能的脱水机处理后，泥饼外运。工艺流程如图所示：

三、石家庄高新区污水处理厂主要工艺参数

每单元平均设计流量：0.193m3/s

水力停留时间：31.8hr(含沉淀时间)

容积负荷：0.45kgBOD/m3/d

污泥浓度：4000mg/l

污泥负荷：0.113kgBOD/kgMLSS/d

沉淀池最大表面负荷：0.74m3/m3/2h佛山东鄱污水厂UNITANK工艺的应用更新时间：08-9-417:17

1工艺流程及设计参数

佛山东鄱污水处理厂规划处理规模为30×104m3/d，首期投产规模为10×104m3/d，采用UNI—TANK工艺，占地4．2hm，于2002年9月竣工运行，2003年10月通过广东省环境保护局验收。-期工程设计进水水质：BOD为130mg/L、COD为200mg/L、SS为120mg/L、TN为25mg/L、NH3-N为20mg/L、PO43--P为4mg/L；出水水质要求不低于《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的-级标准，即BOD5≤20mg/L、COD≤60mg/L、

SS≤20mr,/L、NH-N≤15mg/L、PO43--P≤0．5mg/L。

工艺流程如图1所示。

每组UN1TANK池平均设计流量为0．289m3/s，污泥负荷为0．104kgBOD/(kgMLVSS•d)，沉淀池表面负荷为1．69m3/(m2•h)，高峰负荷为2．27m3/(m2•h)，固体负荷为147．93kg/(m2•h)，堰口负荷为1．51L/(s•m)，MLSS为3000mg/L(中池)，好氧污泥龄为9d总停留时问为12．6h，实际需氧量为9534kg/d，标准空气量为199．6m/d。

2东鄱污水处理厂UNITANK反应器的构造及运行方式

2．1基本构造

东鄱污水处理厂UNITANK反应器共有4组，分2个序列，每组由3个方形池(27mX27mX7m，有效水深为6m)组成，如图2所示。相邻池通过池底渠连通，并外加配水筒。3个池中均安装有微孔曝气系统和潜水搅拌机；外侧两个边池(A池，c池)设有斜管、固定三角堰渠和剩余污泥排放装置，它们交替作为曝气池和沉淀池。另外，污水通过闸门控制可进入任-个池子。系统运行采用连续进水，周期交替运行方式。通过控制搅拌机和进气阀的开启度可实现时间和空间上的厌氧、缺氧和好氧状态，为生物除磷脱氮提供了条件。

2．2UNITANK工艺的运行效果

由于收集系统为合流制，进水浓度随季节而变化且印染废水所占比例大，水质极不稳定。运行-年来，出水各项指标除TP外均达到城市二级污水处理厂-级排放标准的B标准(GB18918-2002)，其2003年的月平均处理效果见表1。

为了探讨磷去除率不理想的原因并提出解决办法，对UNITANK工艺进行了初步的研究和分析。UNITANK工艺除磷的不足及对策更新时间：08-9-316:39

1.UNITANK工艺脱氮除磷效果分析

1．1边池氮的转化和除磷

①磷的去除

边池好氧/厌氧/好氧工序磷的变化如图3所示。进水曝气45min，反应器内混合液的吸收、稀释作用使TP迅速下降。在厌氧区段聚磷菌(PAOs)利用易降解有机物厌氧释磷，但释磷速率及释磷量均较低，在停曝搅拌30min末最大释磷量仅为0．72mg/L；在好氧区段内聚磷菌吸磷速率缓慢，也就是说在好氧条件下不具备大量吸磷的能力，这与厌氧条件下聚磷菌释磷量较少有关。

②氮的转化

边池好氧/厌氧/好氧段氮的变化如图4所示。

NH3-N在好氧状态下由硝化菌氧化成NO3--N，而在缺氧状态下不发生反应，故停曝搅拌30min后NO3--N升至-个极高值，而在后续好氧60min后NO3--N去除率达到57．5％。进水好氧45min后，NO3--N由2．94mg/L(上阶段边池出水NO3--N浓度为5．76mg/L)降至0．26mg/L，可知在这-阶段既发生了好氧硝化，又发生了好氧反硝化。边MLSS为6～7g/L，为常规活性污泥法的两倍。如此高的悬浮污泥浓度，易在微生物絮体内形成好氧/缺氧的微环境，这是该阶段同步硝化反硝化的主要原因。在厌氧工序末端，NO3--N基本得以去除，反硝化进行彻底，而在后续好氧段反硝化速率下降，NO3--N出现积累。

3．2中池氮的转化和除磷

同时考察了中池进水曝气30min/搅拌30min/曝气45min(中池进水历时105min)情况下氮的转化和磷的去除。

①磷的去除

中池好氧/厌氧/好氧段磷的变化如图5所示。

TP的去除主要靠反应器内混合液的吸附和稀释作用，并未出现明显的厌氧释磷和好氧吸磷，分析原因可能有以下几点：a．反应器内聚磷菌未形成优势，生物除磷作用受到抑制；b．进水中低分子脂肪酸浓度较低(HAC平均浓度为5～6mg/L)，而反应器中均出现未检出的情况。中池由于长期好氧曝气，NO/-N浓度极高，这就有可能导致反硝化菌与聚

磷菌对有机基质的竞争反应而使生物除磷失效；e．原水水质不稳定，进水COD浓度较低，反应器长时问处于低负荷运行，造成聚磷菌微生物细胞内PHB的过度消耗，其绝大部分用于维持微生物自身的新陈代谢，由此导致细胞内糖原合成的减少及好氧吸磷能力与细胞内聚磷酸盐含量的下降，进而影响厌氧过程中磷的释放、VFAs的吸收和PHB的合成¨J。

②氮的转化

中池好氧/厌氧/好氧段氮的变化如图6所示。

进水曝气30min后，NH3-N降至1．27mg/L，去除率达到84．5%，在厌氧工序末端TN去除率为41．1%。中池进水60min后NO3--N和TN都得到了较好去除。由于硝化反应完全，停曝搅拌末期NO3--N仍维持在6mg/L，形成缺氧状态而不利于除磷。

2.存在的问题及强化措施

UNITANK工艺虽然具有诸多优点，但在实际运行中也存在-定问题，最主要的是磷的去除不理想。其原因主要有以下几点：

①NO3--N的影响和碳源不足

边池切换进水曝气45min，虽能改善污泥活性，但曝气时间过长影响了处理系统的反应规律，中池长时间处于曝气状态，硝化反应进行彻底(NO3--N浓度可达9．42mg/L)，而强化生物除磷的发生需要完全的厌氧条件，而厌氧工序内NO/-N的存在会破坏生物除磷的效果。这是由于反硝化菌会与聚磷菌竞争废水中的有机基质，而且反硝化菌优先于聚磷菌利用污水中的有机基质进行反硝化，从而在真正厌氧状态形成之间形成-个兼性状态；另-方面，进水中溶解性BOD在反应器内被大量稀释，聚磷菌可摄取的VFAs减少，致使聚磷菌未形成优势，生物除磷受到抑制。

②厌氧时间不足

现行工艺主体阶段和过渡阶段的厌氧时间均设置为30min，不利于将-些大分子有机物厌氧发酵转化成溶解性小分子有机物以弥补反应器内碳源有机物的不足。同时，短时间停曝搅拌不能创造聚磷菌所需的完全厌氧条件，厌氧释磷不充分，必然导致好氧吸磷能力下降。

③进水携带溶解氧

污水厂多处出现跌水现象，进水可能携带游离态分子氧，破坏了缺氧或无氧状态，使除磷效率降低。

为此，提出如下强化除磷效率的措施：

①聚磷菌在厌氧段内能比其他细菌更优先地吸收短链脂肪酸而大量增长繁殖，获得竞争优势，因此在主体阶段(边池)应首先设置厌氧工序以保证活性污泥菌胶团中聚磷菌占优势。同时，边池切换进水前有4h的沉淀出水期，池底污泥发酵液中含有短链脂肪酸，可以此弥补进水碳源的不足。

②建议取消过渡段(中池)厌氧工序。中池进水停曝搅拌，因历时短(-般为30min)，其后期很难进入厌氧状态，故只能对脱氮有利；另一方面中池停曝，难以保