SBR(DAT-IAT)工藝優(yōu)化配置機械設備在污水處理中的應用

一、SBR工藝簡(jiǎn)介

　　SBR法是序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reaotor）的簡(jiǎn)稱(chēng)，又名間歇曝氣，它的主體構筑物是SBR反應池，污水在這個(gè)反應池中完成反應、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序，使處理過(guò)程大大簡(jiǎn)化。

　　SBR法早于1914年即已開(kāi)發(fā)，但由于人工操作管理繁瑣，監測手段落后及曝氣器易堵塞等問(wèn)題，難以推廣應用。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，上述問(wèn)題相繼得到解決，現在已有不堵塞的曝氣器和在線(xiàn)監測儀表，特別是自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，對污水處理過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)操作已成為可能，SBR法又以它獨特優(yōu)點(diǎn)引起廣泛注意，近年來(lái)迅速推廣，并不斷得到改進(jìn)、完善，使其成為目前世界上污水處理技術(shù)中的熱門(mén)工藝，現在已有數百座SBR工藝污水處理廠(chǎng)正在成功運行。在中國SBR法也已進(jìn)入比較成熟階段，目前已有數座中型污水廠(chǎng)采用此種工藝，處理效果很好，天津、上海和昆明較大型的SBR工藝污水處理廠(chǎng)已成功運行。DAT-IAT 系統是傳統活性污泥法與傳統SBR相結合的一種型式，整個(gè)系統繼承了SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又改進(jìn)了SBR工藝的不足，它具有以下特點(diǎn)：

　�。�1）該系統以一組反應池取代了傳統方法及其它變型方法中的調節池、初次沉淀池、曝氣池及二次沉淀池，整體結構緊湊簡(jiǎn)單，無(wú)需復雜的管線(xiàn)傳輸，系統操作簡(jiǎn)單且更具有靈活性。

　�。�2）易產(chǎn)生污泥膨脹的絲狀細菌在SBR反應池中因反應條件的不斷的循環(huán)變化而得到有效的抑制。而污泥膨脹問(wèn)題是其它活性污泥方法中很常見(jiàn)且很難控制的問(wèn)題之一。

　�。�3）在通常的條件下，該工藝可以不用添加化學(xué)藥劑而達到硝化，反硝化及除磷的效果。

　�。�4）增加了工藝處理的穩定性：DAT池起到了水利均衡和防止連續進(jìn)水對出水水質(zhì)的影響，特別是在處理高濃度工業(yè)廢水時(shí)，DAT連續曝氣加強了系統對難降解有機物的降解，相對縮短了運行周期。DAT池連續曝氣也使整個(gè)系統更接近了完全混合式，更有利于消除高濃度工業(yè)廢水中毒性物質(zhì)或COD濃度過(guò)高積累而帶來(lái)的不良影響。同時(shí)可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。

　�。�5）提高了池容的利用率：對于曝氣池和二沉池合建的污水處理構筑物來(lái)說(shuō)，在保留沉淀分離效果前提下，盡可能提高曝氣容積比，與傳統SBR法及其它變型方法來(lái)比，DAT池連續曝氣，使該工藝的曝氣容積比更高。

　�。�6）提高了設備的利用率：由于DAT池連續進(jìn)水，因此不需要順序進(jìn)水的閘閥及自控裝置：DAT池連續曝氣，減少整個(gè)系統的曝氣強度，提高了曝氣裝置的利用率，所需鼓風(fēng)機的額定風(fēng)量和功率也相應減少。

　�。�7）增加了系統的靈活性：DAT-IAT 系統可以根據進(jìn)、出水水量、水質(zhì)變化來(lái)調DAT池的工作狀態(tài)和IAT池的運轉周期、使之處于最佳工況，同時(shí)也可根據脫氮除磷要求，調整曝氣時(shí)間，創(chuàng )造缺氧或厭氧環(huán)境。

　�。�8）采用了穩定的自動(dòng)化控制和目前世界上最先進(jìn)的監測儀器和設備，以保證出水水質(zhì)達到國家污水排放新擴改二級排放標準。（GB8979-88）。
二、工程范例：

　　我們在某市污水處理廠(chǎng)工程總承包投標項目中，采用了“SBR”DAT-IAT工藝技術(shù)方案，終以工藝技術(shù)先進(jìn)、占地面積小、工程投資少、運行成本低的明顯優(yōu)勢一舉中標。下面以其為例介紹如下：

　　1、建設規模

　　該污水廠(chǎng)建設規模為：粗格柵、進(jìn)水泵房平設計流量50萬(wàn)m3／d；峰值流量為110萬(wàn)m3/d；細格柵、沉砂池平均設計流量為25萬(wàn)m3/d，峰值流量為55萬(wàn)m3/d；二級處理規模為25萬(wàn)m3／d。

　　2、進(jìn)、出水水質(zhì)

　�、� 進(jìn)水水質(zhì)為

BOD5	190mg/L
CODcr	450mg/L
SS	204mg/L
NH3-N	30mg/L

⑵ 出水水質(zhì)

BOD5	≤25mg/L
CODcr	≤100mg/L
SS	≤25mg/L
NH3-N	≤15mg/L

3、設備選型原則

　�、� 滿(mǎn)足工藝設計要求，力求經(jīng)濟合理。

　�、� 合理配置，減少設備總量，設備選型應滿(mǎn)足標準化、具有互換性。

　�、� 促進(jìn)民族工業(yè)的發(fā)展，優(yōu)先選用技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、能耗低的國產(chǎn)化設備。

　�、� 針對關(guān)鍵部位的設備可考慮選擇進(jìn)口產(chǎn)品，以滿(mǎn)足先進(jìn)的工藝技術(shù)路線(xiàn)及高度自動(dòng)化控制水平的特點(diǎn)。

　　4、主要設備選型設計

　�、� 格柵間

　　采用回轉式固液分離機，其技術(shù)參數為：

臺 數：	6臺
寬 度：	2000mm
傾 角：	75°
格柵間隙：	25mm
渠道深度：	6500mm

該設備是由不銹鋼耙齒按一定的排列次序(前耙齒的后臂與后耙齒的前突出臂共同組成過(guò)濾面)裝配在耙齒軸上，形成封閉式耙齒鏈，耙齒鏈下部安裝在進(jìn)水渠水體中，當傳動(dòng)系統帶動(dòng)槽導輪作勻速定向旋轉時(shí)，整個(gè)耙齒鏈便自下而上運動(dòng)，并攜帶固體雜物從液體中分離出來(lái)，液體則通過(guò)耙齒的柵隙流過(guò)去，整個(gè)工作狀態(tài)連續進(jìn)行。格柵柵條及耙齒均采用不銹鋼材料。

　�、� 進(jìn)水泵房

　　采用潛水排污泵，其技術(shù)參數為：

數 量：	10臺（9用1備）
流 量：	5062L/s
揚 程：	12m
首次無(wú)故障時(shí)間：	≥8000 h

泵與電機采用模塊化設計，機械密封采用碳化鎢與碳化硅，確保運行的可靠性，使用壽命長(cháng)；自動(dòng)耦合系統使安裝更為簡(jiǎn)便；葉輪采用全新的水力設計，流態(tài)好效率更高，避免了抽水過(guò)程中產(chǎn)生的有害的旋渦。

　�、� 細格柵間

　　采用轉鼓式自清洗細格柵過(guò)濾器，其技術(shù)參數為：

數 量：	4臺
最大過(guò)水流量：	941l/s
格柵直徑：	2400mm
過(guò)濾水深：	1400mm
柵條凈距：	10mm

在進(jìn)水泵房與沉砂池之間的連接渠道上設置細格柵，以進(jìn)一步去除污水中較小顆粒的懸浮、漂浮物質(zhì)。該設備包括: 柵筐、旋轉耙、清渣梳、螺旋傳輸器、螺旋脫水和螺旋壓榨器以及驅動(dòng)裝置。 電控柜和電機的啟動(dòng)裝置是一體化的。該類(lèi)格柵容攔污、傳送、壓榨為一體，設備整體結構緊湊、攔污效率高，排渣效果好等特點(diǎn)。

　�、� 沉砂池

　　采用旋流式除砂機，其技術(shù)參數為：

數 量：	4座
沉砂池直徑：	D=5.8m
單池處理量：	Q=1750L/s

旋流式沉砂機通過(guò)攪拌器在池的中央部位產(chǎn)生一個(gè)高速渦流，質(zhì)量輕的有機物質(zhì)被提升和返回至污水水流中，而質(zhì)量較大的礦物固體則沉至沉砂池中央底部。沉砂池采用混凝土制成，設有平形底部和中心沉砂收集斗。進(jìn)口設在池的底部，從切線(xiàn)位置進(jìn)入。污水從進(jìn)口經(jīng)過(guò)360°到達出口后從在排放渠道排放，排放渠道位置高于進(jìn)口渠道約1000 mm。砂粒沉降在中心集砂斗的底部，由一套泵系統定時(shí)排至機械式砂水分離器內，再由機械式砂水分離器將沉砂排至指定位置。

　�、� SBR反應池

　　SBR反應池設計污水量流量25萬(wàn)m3/d（一期工程），高峰流量32.5萬(wàn)m3/d，設計采用9組SBR反應池，每組SBR反應池由一個(gè)DAT和一個(gè)IAT串聯(lián)組成。每組SBR反應池的平面尺寸為83.7×40.7m，水深5.11～6.0m，超高0.5m。

　　反應池內配置設備如下：

　�、� 曝氣器

　　采用橡膠膜片式曝氣器

　　每個(gè)DAT池采用直徑192mm橡膠膜式微孔曝氣器2880個(gè)，單只供氣量不大于2.2m3/h，9池計算共需25920個(gè)；每個(gè)IAT池采用直徑300mm橡膠膜式微孔曝氣器1326個(gè)，單只供氣量不大于6.9m3/h，9池計算共需11934個(gè)。橡膠膜式微孔曝氣器主要特點(diǎn)如下：

　　·高質(zhì)量的彈性膜片，彈性橡膠膜片均進(jìn)口原裝產(chǎn)品，材質(zhì)為EPDM，該材質(zhì)具有高強度耐疲勞，可連續工作，抗變型耐腐蝕的優(yōu)質(zhì)合成膠，使用壽命長(cháng)，一股不低于五年。

　　·高性能的充氧效果，彈性橡膠膜微孔曝氣器具有氧的利用率高，在標準狀態(tài)下，清水測定氧的利用率可達到26％－28％。

　　·結構先進(jìn)，其結構合理，組裝簡(jiǎn)單，氣密性好，其各種曝氣擴散板可相互替換這一點(diǎn)是十分重要的。

　　·微孔曝氣器用材科學(xué)合理，整個(gè)曝氣頭部件全部采用高耐腐材料，使用壽命長(cháng)。

　　·微孔曝氣器的各項綜合指標均優(yōu)于同類(lèi)產(chǎn)品，從充氧性能節約能耗，使用壽命長(cháng)和阻力損失合理等，這幾項綜合指標均相互關(guān)聯(lián)，綜合兼顧。

　　·為降低工程投資，通氣管材及固定裝置均選用國內配套產(chǎn)品，材質(zhì)選用PVC。

　�、� 潷水器

　　采用旋轉式潷水器，其技術(shù)參數為：

數 量：	18套
堰口設計負荷：	q=28.5L/s·m
設計排水量：	Q=3472m 3 /h(4514m 3 /h)
堰口長(cháng)度：	L=8.5x2 m

旋轉式潷水器是應用于污水處理SBR工藝反應池中起排出上清液作用的專(zhuān)用關(guān)鍵設備，此設備安裝在SBR反應池中，待污水停止曝氣和攪拌，活性污泥絮體進(jìn)行沉淀和上清液分離，此時(shí)旋轉式潷水器將自動(dòng)啟動(dòng)，堰口開(kāi)始作垂直勻速下降運動(dòng)，上清液從浮筒擋渣板底部鉆入堰口流入堰水槽，經(jīng)支管、主管排出池外。

　　旋轉式潷水器由：驅動(dòng)裝置、傳動(dòng)機構、潷水裝置、回轉支承及電氣控制系統等部分組成。該種潷水器具有結構簡(jiǎn)單、工作性能可靠，潷水深度及潷水速度調節范圍大、操作靈活、潷水擾動(dòng)小。

　�、� 回流污泵

　　采用潛水排污泵，其技術(shù)參數為：

數 量：	18臺
流 量：	Q=1386 m3/h
揚 程：	H=2.0 m

保持DAT池內足夠的混合液濃度，需從IAT池將混合液回流到DAT，活性污泥回流泵最大設計流量可滿(mǎn)足最大泥回流比可達200%。

　�、� 剩余污泥泵

　　采用潛水排污泵，其技術(shù)參數為：

數 量：	9臺
流 量：	Q=140m3/h
揚 程：	H=10 m

⑹ 鼓風(fēng)機房

　　采用離心式鼓風(fēng)機，其技術(shù)參數為：

數 量：	4臺（3用1備）
設計流量：	Q=24000 Nm3/hr
設計風(fēng)壓：	P=0.70bar

離心鼓風(fēng)機是速度型壓縮機，與容積式壓縮機相比較具有供氣量大、運行平穩、效率高、結構簡(jiǎn)單、噪音低、占地面積小、重量小、使用年限長(cháng)、維修量小、殼體內不需潤滑、氣體不會(huì )被油污染等優(yōu)點(diǎn)，離心鼓風(fēng)機又分為單級高速和低級多速，單級高速風(fēng)機以提高轉速達到所需風(fēng)壓，較低級多速風(fēng)機流道短，減少了多級間的流道損失，特別是易于調節風(fēng)量，因此設計選用可調導葉片的單級高速離心風(fēng)機，以提高風(fēng)機效率和便于自動(dòng)控制風(fēng)量。

　　正常運行狀態(tài)下，在保證出口壓力不變的條件下, 用污水中溶解氧含量為主調節參數, 污水量為輔助調節參數, 來(lái)調節鼓風(fēng)機的進(jìn)口導葉角度和出口有葉擴壓器， 改變調節鼓風(fēng)機的出口流量，以保證污水中的溶解氧含量穩定，作到不浪費空氣, 節約能源。鼓風(fēng)機機殼的軸端密封與增速箱的小齒輪軸油封間為大氣，故確保鼓風(fēng)機所輸送的氣體無(wú)油。

　　鼓風(fēng)機設有獨立的潤滑油系統，為齒輪和軸承提供干凈的潤滑油，所有潤滑油系統部件均與鼓風(fēng)機底座組裝成一體，便于機組的安裝及維護。機組潤滑油采用國內N46#透平油。潤滑油系統包括：油箱（底座兼，含電加熱器）、泵吸入過(guò)濾器、開(kāi)車(chē)、停機用的電動(dòng)輔助油泵、直聯(lián)于低速轉子上的主油泵﹑油冷卻器、油過(guò)濾器、閥門(mén)及油管路等。

　�、� 脫水機房

　　采用離心式脫水機，其技術(shù)參數為：

數　量：	3臺（2用1備）
處理能力：	30m 3 /h
脫水后污泥含水率：	≤75%
用 藥 量：	≤4kg /t.DS

設計采用離心脫水機，對來(lái)自濃縮池的活性污泥進(jìn)行機械脫水，使其含水率由97.5%降至以下75%，從而大大減小污泥體積，且便于運輸，然后將脫水后泥餅運出廠(chǎng)外處置。

　　污泥由污泥進(jìn)料泵輸入離心脫水機，進(jìn)行污泥脫水，絮凝劑由絮凝劑裝置制備，通過(guò)絮凝劑計量泵輸入污泥進(jìn)料泵前，并與污泥混合。離心機脫水后，液相返回至前水處理系統，泥餅由泥餅螺旋輸送機輸出，外運。
離心脫水機具有以下特點(diǎn)：

　　結構緊湊、脫水效率高、密閉性好、自動(dòng)化控制水平高等特點(diǎn)。當安全銷(xiāo)或皮帶失效而造成轉鼓與螺旋之間的轉速差太小時(shí)，可自動(dòng)的檢測出并關(guān)閉污泥和絮凝劑的進(jìn)料泵；扭矩可在操作范圍最小值與最大值之間任意調節，這樣即可達到期望的泥餅干度而不必耗費過(guò)多的能量；先進(jìn)的控制特征可使機器采取自我調節措施承載更高的過(guò)載；轉速差控制系統與臥螺的rpm控制系統相連以提供非常安全的預警報。

　�、� 加氯間

　　采用真空加氯機，其技術(shù)參數為：

數　量：	2臺（1用1備）
加氯量：	75kg/h

城市污水經(jīng)二級處理后，水質(zhì)得到改善，細菌含量大幅度減少，但其絕對值仍很可觀(guān)，并有存在病原菌的可能。根據衛生防疫，環(huán)保等監督部門(mén)的要求，污水處理廠(chǎng)出水需要消毒，本工程采用加氯消毒。

　　設計中選用手動(dòng)控制真空加氯機，配套全部附屬設備，并設有雙探頭氯氣報警器，為防止意外事故發(fā)生，還另外設一套漏氯吸收裝置。

　　該設備設有差壓穩壓器,縱使下游的水射器真空因水壓而變化,亦可保證過(guò)流穩定精確。加氯機設計強度足可抵御來(lái)自水射器產(chǎn)生的最大真空(當氯氣氣源全關(guān)閉或無(wú)氣源時(shí))。防回水方面，除水射器設有隔膜式一次止回閥外,在水射器與加氯機之間的真空管道上還設有球式二次止回閥。

　　以上是我們結合工程實(shí)例，介紹的對設備選擇的一點(diǎn)體會(huì )，該工程以順利通過(guò)驗收，經(jīng)近半年來(lái)的運行實(shí)踐證明，設備配置合理，運經(jīng)情況良好，均達到設計要求。(來(lái)源：中華環(huán)�；ヂ�(lián)網(wǎng))