UNITANK處理技術在鄉鎮污水處理中的應用

河北省農業機械化研究所有限公司 嚴 偉

UNITANK處理技術在鄉鎮污水處理中的應用

隨著城鎮建設和鄉鎮企業迅速發展，人口不斷集中，鄉鎮污水排放量也不斷增加。據統計，我國90%以上城鎮的水體環境均受到不同程度的污染，78%的城鎮河段不宜作飲用水源，50%的城鎮地下水受到污染，工業較發達的鄉鎮附近的水域污染則更加突出。

因此，加強鄉鎮污水收集、處理與資源化設施建設，避免因污水直接排放而引起農村水體、土壤和農產品污染，確保農村水源的安全和農民身心健康，是新農村建設中加強基礎設施建設、推進村莊整治工作的重要內容，也是農村人居環境改善需要解決的迫切問題。

從采用的污水處理技術分析，我國新建及在建的城市污水處理廠所采用的工藝中，各種類型的活性污泥法占90%以上，其余則為一級處理、強化一級處理、生物膜法及與其它處理工藝相結合的自然生態凈化法等污水處理工藝技術。本文介紹的UNITANK污水處理技術是在序批式(SBR)及傳統活性污泥法基礎上優化組合而成，它克服了“序批式”間歇進水、“三槽式氧化溝”占地大及“常規活性污泥法”設備多的缺點，在運行上有較大的靈活性。處理單元一體化，經濟合理、運轉靈活，被廣泛應用于鄉鎮污水處理工程當中。

一、UNITANK工藝的工作原理及特點

1987年，比利時西格斯（SEGHERS）公司開發了UNITANK污水處理技術。該處理工藝的主體是一個被分隔成數個單元的矩形反應池，采用周期運行，連續進水，恒水位運行，能夠充分利用反應池的有效容積而不需要另建沉淀池和外部污泥回流系統，可以同時滿足有機負荷與水力負荷要求。

UNITANK生物反應池采用3池相連為一個系列的緊湊型生化處理裝置，每系列分別由厭氧/缺氧/好氧池和交替式運行的兩個“好氧/沉淀池”等5池組成。共設2個系列，并列運行。池內除設有曝氣設備外，還設有攪拌裝置、排泥設施、各種進出水閘門、空氣堰等。主要通過時間控制實現對污染物質的去除，通過控制曝氣系統和攪拌機的狀態，使池體在厭氧、缺氧、好氧（及沉淀）狀態間切換，實現生物的脫氮除磷過程。從而使出水最終能達到排放標準。通過自動化控制系統，能夠容易地調整處理系統，適應不同水質的要求，達到相應的出水標準。

各系列交替式生物反應池的每個運行周期，包含了兩個相同的子周期，并通過過渡周期進行銜接而交替運行。交替運行的生化污水處理池，采用空氣堰控制出水，其運行的可靠性和運行狀態都得到了實時的監控。

1.生化處理過程控制的基本工作原理

一個主周期包含兩個子周期和兩個中間過渡周期。

（1）第一子周期。污水順序通過邊池—中間池—邊池，最后出水通過空氣堰排放。在該周期內，通過相關閘門、曝氣裝置、攪拌、空氣控制出水堰的操作，形成厭氧、缺氧、好氧、沉淀之間轉換，從而更好地實現脫氮除磷和提高容積的有效利用率。處于沉淀出水狀態的邊池，同時啟動其相應的剩余污泥泵進行正常的排泥作業。

（2）第二子周期。與第一子周期相同，只是兩個邊池的功能將互相轉化。

經第二周期后，開始下一主周期的循環，這樣周而復始，周期運行，并且周期運行的時間可以靈活調整，不僅實現了污水的凈化以及高效的脫氮除磷，而且緊湊的結構布置大大減少了占地面積，使該工藝達到了最佳的經濟效益。

2.UNITANK工藝的技術特點

UNITANK污水處理工藝與其它傳統處理工藝相比較，擁有“三少兩高”的技術特點，即占地少、投資少、運行成本少、技術含量高、智能化程度高。

（1）占地少

和傳統處理工藝的圓形池體相比，UNITANK工藝采用一體化的設計模式，各功能區為共用池壁的矩形池體，通過池間過水孔進行水力相通。由于UNITANK工藝交替式運行方式，系統無需設置獨立的二沉池、污泥回流等構（建）筑物。

UNITANK工藝采用模塊化設計，可以根據水質、水量靈活調整運行模塊。緊湊的布置便于擴建，擴建時只需在公用池壁的基礎上增加所需模塊，極大的節省了擴建用地，節約了寶貴的土地資源。同時也避免了噪聲和臭氣對環境的二次污染，是鄉鎮農村和諧發展的最佳選擇。

（2）投資少

UNITANK污水處理系統降低了工程總投資，主要表現在以下三點。

①UNITANK工藝節省了土建費用。該工藝占地少，降低了征地費用；采用共用池壁方式，減少了建材成本；池體的矩形設計，便于土建施工；同時省去了獨立的二沉池、污泥回流等構（建）筑物，從而節省了建設投資。

②UNITANK工藝節省了設備費用。工藝中省去了污泥外回流系統、刮泥機等設備；各池之間的渠道配水，恒定水位下的交替運行，也減少了管道、閘門、水泵等設備的數量。

③UNITANK工藝緊湊的模塊化設計，節約了管道連接、電纜布線、安裝工程等其他投資。

（3）運行成本少

①UNITANK工藝采用池壁間開孔的過水模式，減少了水頭損失和電力消耗；同時，省去了污泥外回流系統、刮泥機等設備，也降低了相應的電耗，從而節省了部分電費。

②完善的自控系統，減少了操作、運行、維修人員的數量，降低了人工費用。

③交替式運行的方式，延長了設備的使用壽命；同時智能化的控制系統，使設備不易損壞，減少了維修費用。

（4）技術含量高

UNITANK工藝是集厭氧、缺氧、好氧、污泥處理于一體的模塊化設計，交替式運行。無需傳統活性污泥CMASS那樣另辟場地籌建污泥沉淀池，而是采用多功能的矩形池一體集成。并且，與SBR系統不同，UNITANK工藝保持固定水位的連續進出水流量，使系統中的水流形態獲得了最優化。

（5）智能化程度高

UNITANK污水處理系統可根據進水水質水量的變化，靈活控制污泥濃度、曝氣強度、泥齡等重要工藝參數，確保系統穩定運行，出水達標。自控系統設有進水監測和報警系統，在水質條件惡化時可以及時反饋信息，避免污水處理廠受到大負荷沖擊，保證系統良好運行。

UNITANK自控系統智能化程度高，采用“一鍵式”操作，“傻瓜式”模式，避免了誤操作，即使操作人員技術水平不高，也可以實現污水廠的穩定運行。

二、UNITANK處理技術的工程實例

由于UNITANK處理技術具有獨到的工藝特點，因此在我國許多鄉鎮污水處理工程中得到了廣泛的應用。

該鄉鎮污水處理廠近期占地面積2.03公頃（約30畝），建設規模近期為3.0萬m3/d，遠期為4.0萬m3/d。污水的主要來源有：一是工業污水，污水收集范圍內共有各類企業2700多家，產業導向以箱包、皮革制品加工及原輔材料生產為主。工業污水排放量為1.7萬m3/d。二是生活污水，鎮區現狀人口為9萬多人，污水量大約1.1萬m3/d。則污水總量約為2.8萬 m3/d。

鎮區污水由市政管網輸送至污水處理廠內，首先通過粗格柵，在此攔截污水中較大雜質，再由潛污泵提升，經過細格柵進一步去除污水中的細小雜質，隨后進入旋流沉砂池去除砂粒，之后進入UNITANK生物反應池，在此去除BOD5、COD、氮、磷等污染物質，混合液經沉淀分離后，上清液由提升泵站打入高效纖維過濾罐中，過濾后的出水再經過接觸消毒后外排河流。剩余污泥經污泥泵送至儲泥池，由帶式濃縮壓濾一體機脫水處理后，外運衛生填埋。

該工程投資總額為2967萬元，每噸污水處理成本約在0.75～0.80元，處理效果詳見表1。

表1 UNITANK工藝的處理效果

運行過程中曝氣池污泥負荷為0.07kgBOD5/(kg·MLSS·d)；污泥濃度為 4000mg/L；污泥齡為 13～15d。由表1中出水數據可見，該鄉鎮污水處理廠出水水質達到了 《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A的標準。

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