UNITANK工藝處理城市污水

1.UNITANK工藝簡(jiǎn)介

1.1 基本構造

　　UNITANK又稱(chēng)交替式生物處理池，其基本單元是由三個(gè)矩形池組成(A，B，C池)，相鄰通過(guò)公共墻開(kāi)洞或池底渠連通。三個(gè)池中都安裝有曝氣系統，可以是微孔曝氣頭、表曝機或潛水曝氣機：外側兩個(gè)池(A和C池)設有固定式出水堰及剩余污泥排放裝置，他們交替作為曝氣池和沉淀池，中間的池子 (B池)只能作為曝氣反應池。另外，污水通過(guò)閘門(mén)控制可以進(jìn)入任意一個(gè)池子，采用連續進(jìn)水，周期交替運行。如圖1所示。

1.2.1 主階段

　　第一主階段，污水首先進(jìn)入A池，該池處于曝氣狀態(tài)，因上個(gè)階段進(jìn)行沉淀操作，積累了大量活性污泥，且濃度較高。進(jìn)水與活性污泥混合，有機物被吸附，部分被降解�；旌弦豪^續流入B池，該池通 常連續曝氣，有機物得到進(jìn)一步的降解，同時(shí)在推流過(guò)程中，A池的活性污泥進(jìn)入中間池，再進(jìn)入C池，實(shí)現污泥在各池的重新分配。最后，混合液進(jìn)入處于沉淀狀態(tài)的C池，進(jìn)行泥水分離，處理后的出水通過(guò)溢流堰排放，剩余污泥由該池排出。為了防止A、B池的污泥被沖至C池，過(guò)量積累，每120—180分 鐘改變水流方向，即進(jìn)入到下一個(gè)主階段。

　　第二主階段，污水先進(jìn)入C池，污水及混合液的流動(dòng)方向與第一階段相反。

1.2.2 中間階段

　　中間階段的作用是完成曝氣池到沉淀池的轉換。在第一主階段的中間階段，污水進(jìn)入B池，C池仍處于沉淀出水狀態(tài)，同時(shí)A池開(kāi)始進(jìn)入沉淀狀態(tài)，為出水作準備。在第二主階段的中間階段，污水進(jìn)入B池，A池仍處于沉淀出水狀態(tài)，同時(shí)C池開(kāi)始進(jìn)入沉淀狀態(tài)，為出水作準備。

　　因為邊池在曝氣狀態(tài)時(shí)，出水槽內進(jìn)滿(mǎn)混合液，所以邊池進(jìn)入沉淀狀態(tài)后，開(kāi)始的出水不能作為處理后的出水直接排放，需用沖洗排人處理系統。待出水澄清后，方可外排。

2.工程設計

2.1 處理規模及進(jìn)出水水質(zhì)

　　石家莊高新區污水廠(chǎng)處理城市污水，設計處理污水量10萬(wàn)噸/天，占地7.2公頃，污水處理廠(chǎng)進(jìn)水 水質(zhì)的主要指標為：COD≤600mg/L；BOD5≤400mg/L，SS≤400mg/L，出水水質(zhì)要求：DOD5≤30mg／L，SS≤30mg／L，COD≤120mg/L。

2.2 處理工藝

　　原污水進(jìn)入格柵間，在此攔截污水中飄浮物，由污水泵提升，經(jīng)細格柵進(jìn)一步去除水中雜質(zhì)，進(jìn)入沉砂池去除砂粒，然后進(jìn)入UNITANK池，去除BOD5等污染物，混合液經(jīng)沉淀分離，澄清液進(jìn)入接觸 池加氯消毒(季節性)后排入汪洋溝。剩余污泥經(jīng)污泥泵送至集泥池，由帶預濃縮功能的脫水機處理 后，泥餅外運。工藝流程如圖2所示：

2.3 池型的選擇及進(jìn)出水渠道設計

　　UNITANK池通常設計成三個(gè)等尺寸的矩形池，根據兩側池出水堰的形式即單側堰或周邊堰出水，可決定池子是否為正方形。一般當池子邊長(cháng)較小時(shí)(小于25米)兩側池采用單側堰出水，池型可為長(cháng)方形，池間連通采用池壁開(kāi)洞方式，洞口在邊池一側加導流板，見(jiàn)圖3，目的是使進(jìn)水沿池底流動(dòng)，流 態(tài)接近平流式沉淀池，導流板同時(shí)可防止中間池的曝氣擾動(dòng)側池的沉淀。當池子盡寸較大時(shí)，兩側池可采用周邊出水堰，池型為正方形，中間他的池問(wèn)連通管出口設在側墻池底邊，兩側池的池間連通管出 口設在池中心，外加穩流筒，見(jiàn)圖1，出水沿池底流動(dòng)，流態(tài)接近中心進(jìn)水，周邊出水的輻流式沉淀池。

　　此外，還可根據實(shí)際工程情況，中間池的尺寸可與兩側池的尺寸不同。

　　石家莊高新區污水處理廠(chǎng)工程UNITANK池共為六個(gè)組，分三個(gè)系列，每個(gè)組由三個(gè)正方形反應池組成，單池凈尺寸為長(cháng)×寬×高＝35×35×7m，有效水深6米。兩側池采用周邊堰出水。 每組內三個(gè)反應池由池底渠道連通，兩側池的連通渠出水口位于池中心，設有穩流筒，防止進(jìn)水對沉淀污泥的擾動(dòng)。
　污水由配水井均勻分給三條位于池頂的配水渠道，一條配水渠負責一個(gè)系列兩組池的配水，見(jiàn)圖4交替式生物池配水渠示意圖。因此，同一系列中的兩組池按同步運行，不同系列的運行時(shí)序可不同步進(jìn)行。每組池的出水匯入池底的出水總干管，直接排出處理廠(chǎng)。

2.4 石家莊高新區污水處理廠(chǎng)主要工藝參數

　　每單元平均設計流量： 0.193m3/s

　　水力停留時(shí)間： 31.8hr(含沉淀時(shí)間)

　　容積負荷： 0.45kgBOD／m3／d

　　污泥濃度： 4000mg/l

　　污泥負荷： 0.113kgBOD/kgMLSS／d

　　沉淀池最大表面負荷： 0.74m3／m3／2h

2.5 沖洗水系統的選擇和設計

　　由于在曝氣階段，兩側池的出水堰內進(jìn)入了混合液，沉淀初期被污染的出水不能直接排放，需經(jīng)沖洗水系統外排。沖洗水排放系統一般有兩種形式。第一種，由電動(dòng)閘門(mén)控制，沖洗出水經(jīng)管渠，排人處理廠(chǎng)進(jìn)水泵房。該方法運行管理較簡(jiǎn)單，不用添加設備，但對進(jìn)水泵房會(huì )產(chǎn)生一定的水力沖擊負荷，如果UNlTANK運行系列較多，運行時(shí)序岔開(kāi)，那么沖擊負荷相對較低，對進(jìn)水影響較小。第二種，由電動(dòng)閘門(mén)控制，沖洗出水直接進(jìn)入沖洗水池，池內設潛水泵，將沖洗水送至中間池。該方法不會(huì )對進(jìn)水泵 房產(chǎn)生影響，但需加設沖洗水池和沖洗水泵，運行管理較復雜，如果UNITANK運行系列較少，該種方法較適合。

　　石家莊高新區污水處理廠(chǎng)的沖洗水系統采用第一種形式，即沖洗水直接排至進(jìn)水泵房。每組生物池中兩側池的出水均進(jìn)入到中間池邊的一條公共出水渠道，該渠道上安裝兩臺電動(dòng)閘門(mén)，具有兩種功能，分別作為出水渠道和沖洗水渠道使用。在沉淀出水的初期，公共渠道上的出水閘門(mén)關(guān)閉，沖洗水閘打開(kāi)，沖洗水經(jīng)沖洗水管人廠(chǎng)區污水管，然后排入處理廠(chǎng)進(jìn)水泵房。進(jìn)水泵房的平均流量短時(shí)增加1／6。當出水水質(zhì)正常時(shí)，打開(kāi)出水閘門(mén)，關(guān)閉沖洗水閘，出水進(jìn)入總出水管道排出處理廠(chǎng)。

2.6 曝氣系統的選擇和設計

　　UNITANK工藝可以采用表面機曝氣和微孔器曝氣兩種形式。針對這兩種形式在UNITANK工藝中的特點(diǎn)作如下對比

表

　　表曝機選用比利時(shí)AQUA公司生產(chǎn)浮動(dòng)式高速表曝機，它可以適應因水流方向改變而造成的水面起落，另外安裝簡(jiǎn)單，只需纜繩固定。由于高速表曝機的電機直接驅動(dòng)螺旋葉輪，不需要減速裝置，因此檢修量少，維護方便。

　　表曝機功率為75KW，潛水攪拌機功率為12.5KW。

2.7 污泥排放系統的選擇和設計

　　UNITANK工藝通常有兩種排放剩余污泥的方式，即連續排泥和間歇排泥。連續排泥是指在運行期間連續排放混合液，剩余污泥泵容量較低，基本不需要控制，但是由于剩余污泥濃度低，后續污泥濃縮脫水的負荷將會(huì )加大。間歇排泥是指在特定時(shí)段集中排泥，如在沉淀末期排泥，該方式剩余污泥泵容量較高，需要控制排泥時(shí)間及排泥閘，但該方式剩余污泥濃度較高，后續污泥濃縮脫水的負荷較低。

　　石家莊新區污水處理廠(chǎng)剩余污泥采用間歇排泥方式，排泥時(shí)間設在沉淀后期。全廠(chǎng)共設兩座剩余污泥泵房，在污泥泵房?jì)裙舶惭b污泥泵6臺，分別負責6組交替式生物處理池的排泥。每個(gè)污泥泵經(jīng) 管道由電動(dòng)閥門(mén)控制分別從處理單元中的2個(gè)沉淀池中抽泥，排泥時(shí)間設在沉淀后期。排泥管道按兩 臺污泥泵同時(shí)工作設計。

　　經(jīng)計算污泥產(chǎn)量為32噸干泥/天，泥齡為14天。污泥含水率按99.2％計，污泥產(chǎn)量4000噸/天，每組生物池每天排泥667m3。按每個(gè)周期排泥2次，每次15—20分鐘計，選污泥泵流量為0.1m3／s，揚程7.5米。