曝氣生物濾池工藝在大連馬欄河污水處理廠二期工程中的應用

蘇 靜 張新洋

[摘要]論述以曝氣生物濾池為核心工藝建設的大連馬欄河污水處理廠二期工程的工藝流程、主要構筑物及設備的功能和設計參數,并根據半年的監測結果對污水的處理效果進行評價。

[關鍵詞]曝氣生物濾池監測結果污水處理

中圖分類號:X7文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210162-01

一、前言

大連馬欄河污水處理廠二期工程位于一期工程以南,總投資1.27億元,占地2.29公頃,服務面積33.19km2,采用水解沉淀池+上向流兩級生物濾池工藝,處理能力為8萬噸/日。項目投入運行后,極大的緩解了一期工程的處理壓力,對改善馬欄河流域和黑石礁灣的水環境質量發揮了重大作用。

二、工藝流程

曝氣生物濾池(biological aerated filter),簡稱BAF,是當今國際最先進的污水處理工藝之一,是在生物接觸氧化法、高負荷生物濾池、生物濾塔等生物膜法的基礎上發展起來的,集生物膜法與活性污泥法兩者優點于一身的第三代生物濾池(the Third-Genertation Biofilter)[1]。

曝氣生物濾池具有以下幾個優點[1-3]:

1.采用氣水平行上向流,使氣、水進行極好的均分,防止了氣泡在濾層中的凝結,氧氣利用率高,能耗低;

2.與下向流過濾相反,上向流過濾持續在整個濾池高度上提供正壓條件,可以更好的避免溝流或短流;

3.上向流形成了對工藝有好處的半柱推條件,即使采用高過濾速度和負荷仍能保證工藝的持久穩定性和有效性;

4.采用氣水平行上向流,使空間過濾能被更好的利用,空氣能將固體物質帶入濾床深處,在濾池中得到高負荷、均勻的固體物質,延長反沖洗周期,減少清洗時間和清洗時的用水、用氣量。

另外,與其他生物處理方法相比,BAF工藝在以下幾方面也具有很大優勢。

在投資費用上,BAF工藝無需二沉池,土建量小,占地僅為傳統工藝的1/4～1/5,因而總投資最小。SBR和A2/O工藝的土建量都較大,設備閑置浪費較大,征地費較多,因而總投資較大。

在運行費用上,BAF工藝水頭損失約3～3.5m,不需污泥回流,曝氣量低,出水消毒少,電耗小,總運行成本較低。SBR工藝水頭損失約3～4m,不需污泥回流,A2/O工藝水頭損失約1～1.5m,污泥回流100%～150%,二者曝氣量均較高,出水消毒較多,電耗較高,總運行成本較高。

在工藝效果上,BAF工藝沒有污泥膨脹,可承受日常的沖擊負荷,低溫運行較穩定。SBR和A2/O工藝容易產生污泥膨脹,池容決定承受沖擊負荷的能力,處理效果受低溫影響較大。

在運行管理上,BAF工藝日常維護和巡視簡單,停一個濾池進行大修影響很小。SBR和A2/O工藝日常維護和巡視量較大,停池進行大修時間較長,對處理水量和出水水質有影響。

在臭氣問題上,BAF工藝厭氧部分可為封閉式,臭味對周圍環境影響很小。SBR和A2/O工藝為全敞開式,臭味對周圍環境影響很大。

三、主要構筑物及設備

(一)細格柵及沉砂池

大連馬欄河污水處理廠二期工程的細格柵選用旋轉式固液分離機及轉鼓式格柵清污機兩道細格柵,柵條間隙分別為5mm、2mm。

沉砂池為2組旋流沉砂池,氣提式排砂,直徑Φ4.87m,有效水深1.3m,設計停留時間40s,表面負荷130m3/m2·h。

(二)水解沉淀池

水解沉淀池采用多點進水、多斗排泥方式,設計日平均水量為8.0×104m3/d,變化系數取1.3,水力停留時間t=2.5小時。

(三)DN反硝化生物濾池

Dn反硝化生物濾池回流比為120%,最大設計流量為4333m3/h,回流水量為4000m3/h。沖洗采用氣水反沖洗,時間均為10分鐘;濾料為圓形陶粒濾料,粒徑D=6-9mm;承托層由卵石級配,料徑D=4-32mm。

(四)CN曝氣生物濾池

CN曝氣生物濾池的設計流量及反沖洗時間均與DN反硝化生物濾池相同,反沖洗周期為24h。有研究表明[4],COD、NH3-N的去除率隨水力負荷的增大呈現先增加后降低的趨勢,本工程CN曝氣生物濾池的BOD容積負荷為1.8kgBOD/(m3·d),NH3-N容積負荷為0.3kg/(m3·d)。

(五)生物除臭系統

各單元產生的臭氣通過風機引入除臭濾池,在池頂部設噴淋裝置把臭氣加濕,再壓入除臭濾池底部,除臭濾池內裝有填料,吸收臭氣中的異味,處理后的氣體自然排放。生物除臭濾池位于污泥緩沖池上部,尺寸為12.0m×9.0m,高度2.6m,填料厚度1.0m。

四、污水處理效果

大連馬欄河污水處理廠二期工程于2008年年底通過環保部門的驗收并正式運行,2009年運行狀況保持良好,1-6月的運行負荷達到100%,主要污染物的出水平均濃度均達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中的一級B標準,并且,除TN的處理效率為71.0%外,其他主要污染物的處理效率均達到80%以上。

表1馬欄河污水處理廠二期工程污水處理效果

注:表中數據為2009年1月-6月監測數據的平均值

五、結語

大連馬欄河污水處理廠二期工程投入使用至今,系統運行穩定,主要污染物的出水平均濃度均達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中的一級B標準。本工程的實際應用表明,曝氣生物濾池工藝適用于城鎮生活污水的處理,具有良好的應用價值和推廣前景。

參考文獻:

[1]鄭家麒、梁敬斌、王達,曝氣生物濾池在生活污水處理中的技術應用[J].冶金動力,2008(125):79-82.

[2]熊志斌、邵林廣,曝氣生物濾池技術研究進展[J].當代化工,2009,38(1):61-64.

[3]張凌娜、李翔、錢宗琴,豎向流曝氣生物濾池工藝在污水處理中的應用[J].山西建筑,2009,35(5):167-168.

[4]王國平、張林軍,曝氣生物濾池處理生活污水主要參數試驗研究[J].徐州建筑職業技術學院學報,2004,4(3):24-26.