恒水位SBR工藝在污水處理廠的應用

周志強，張玉山，葉曉娟

（廈門溢盛環?？萍加邢薰?，福建 廈門 361101）

恒水位SBR工藝在污水處理廠的應用

周志強，張玉山，葉曉娟

（廈門溢盛環保科技有限公司，福建 廈門 361101）

安溪湖頭鎮污水處理廠采用連續進水、出水的恒水位SBR工藝，工程結構簡單，占地面積小。經過三個月調試及一個月試運行，系統穩定，脫氮除磷效果良好，出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）一級A標準。

城鎮污水處理；恒水位SBR工藝；脫氮除磷

1 引言

鑒于城鎮污水自身的特點和眾多的限制因素，處理難度比城市污水處理要高，處理工藝的選擇范圍也比城市污水處理工藝窄。目前，在城鎮污水處理中常用的工藝有化學強化一級處理工藝、氧化溝工藝、BIOLAK工藝、A2/O工藝、SBR工藝及其變型工藝、生物穩定塘及人工濕地處理工藝等[1，2]。其中，SBR是二級生物處理工藝中綜合效果較好的工藝，也是目前城鎮污水處理廠建設采用最多的工藝之一。但單純采用傳統SBR工藝，脫氮除磷效果有限，如果對脫氮除磷要求很高，需采取改進型工藝。恒水位SBR工藝是在SBR工藝的基礎上進行改進，并將SBR工藝的變水位，間歇進、出水運行方式改變為恒水位，連續進、出水運行，出水水質可以達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）一級A標準[3]。

2 恒水位SBR工藝簡介

恒水位SBR即恒水位序批式反應器，其核心技術主要是利用柔性水帆的往復運動使常規SBR的變水位運行改為恒水位運行，即在單個池中實現連續進水、連續出水，周期性地完成SBR工藝的充水、攪拌、曝氣、沉淀、潷水的全過程。其另一個突出特點是使用恒水位潷水器，在潷水階段只取池內最上層水，不干擾沉淀后的污泥層，保證出水水質，同時也降低水力損失，減少能耗。其基本運行狀態如圖1。

圖1 工藝運行狀態

3 恒水位SBR工藝的應用

3.1 安溪湖頭鎮污水處理廠工程概況

安溪湖頭鎮污水處理廠位于福建省安溪縣湖頭鎮鯉魚洲附近（如圖2所示），主要處理鎮內的生活污水和部分企業排放的工藝廢水，污水處理主要采用恒水位SBR工藝，污泥經污泥儲存池重力濃縮機械脫水后送至污泥處理廠處理。設計規模為近期2萬t/d，遠期規模為4萬t/d，總占地面積約2hm2，設計進、出水水質見下表，出水要求達《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）一級A標準。

圖2 湖頭鎮污水處理廠

污水處理廠設計進、出水水質表

3.2 工藝流程

該污水處理廠主要工藝流程如圖3所示。污水通過粗格柵后進入提升泵房，提升后經進廠污水管道送至旋流沉砂池，再進入恒水位SBR生化池，沉砂池前的進水渠道上設置細格柵，保證后續構筑物處理的正常運行。污水在恒水位SBR生化池中同時完成有機物的去除、生物硝化脫氮、除磷，凈化后出水經紫外消毒后進入巴氏計量槽，最終排入西溪，其剩余污泥，經濃縮、脫水工序后，泥餅外運進行處置。

3.3 主要處理結構及設計參數

該項目的主要處理構筑物包括：粗格柵與進水泵房、細格柵及旋流沉砂池、恒水位SBR生化池、紫外線消毒池、巴氏計量槽、鼓風機房、儲泥池、污泥脫水車間等。

（1）粗格柵與進水泵房

粗格柵主要用于攔截污水中較大懸浮物，并攔截直徑大于20mm的雜物，以確保水泵正常運轉。格柵間按4萬m3/d設計，尺寸：8.9 × 3.7（m），分兩個渠道，池頂封閉，設備設置機罩，防止臭氣外溢。進水泵房尺寸：10.3×9.2×10.0（m），地下部分采用鋼筋混凝土結構，選用潛污泵5臺，4用1備，泵的性能參數Q= 587.5m3/h，H = 20m。

圖3 工藝流程圖

（2）細格柵及旋流沉砂池

細格柵主要用于截除污水中較小漂浮物，土建尺寸：4.9×3.1×2.2（m），鋼筋混凝土結構1座，格柵渠側設置溢流超越渠道。柵渣由無軸螺旋輸送機輸送到渣斗，外運。池頂封閉，設備設置機罩，防止臭氣外溢。旋流沉砂池主要用于去除污水中粒徑≥0.2mm的砂粒，便于后續生化處理。旋流沉砂池2座，每座池中設有1臺槳葉分離機，氣提提砂裝置、螺旋砂水分離器各1套；砂水混合物進入砂水分離器進行砂水分離，分離后的砂外運處置。

（3）恒水位SBR生化池

恒水位SBR生化池是污水處理廠的關鍵構筑物。由于反應區的水位恒定，很容易通過時序控制為微生物創造缺氧、厭氧和好氧的生存環境，使其具備脫氮、除磷的能力。

恒水位SBR生化池主要設計參數：近期設計處理量為2萬m3/d，采用鋼筋混凝土半地下結構，中間采用鋼筋混凝土墻隔開分為2座，每座設計處理量為1萬m3/d，每座有效容積為12,480 m3，每座池子由兩道柔性水帆分成3個可變容積區域，即進水控制區、反應區、出水平衡區。每座生化池主要設備有潛水攪拌器4臺，進水控制區和出水平衡區各配置2臺，反應區進水泵和出水泵各1臺；反應區恒水位潷水器2臺，性能參數為Q = 1200m3/h；反應區潛水推進器2臺，D = 2600mm；反應區剩余污泥泵1臺，Q = 240m3/h，H = 8m，用于將剩余污泥排放至污泥儲存池；反應區池底布置管式曝氣器900根，采用鼓風曝氣。生化池的設計運行工序為：反應區充水、曝氣3.2h，沉淀1.0h，潷水1.0h，每個運行周期為5.2h，每天4.6個周期。在反應區處于曝氣階段時，溶解氧濃度DO>3.0mg/L時風機停止，攪拌器啟動；DO<0.5mg/L時，則攪拌器停止，風機啟動。

（4）紫外線消毒池

紫外線消毒池主要用于對生化處理污水進行消毒，使大腸桿菌達排放標準。池體采用鋼筋混凝土半地下結構，平面尺寸為14.1×5.1（m），有效水深0.95m。消毒模塊功率26kW，紫外線消毒燈管壽命不小于1萬h并帶有自動清洗裝置。紫外線消毒系統包括低壓高強紫外殺菌模塊、導流板、水位傳感器、固定溢流堰、系統控制中心、氣動驅動裝置、鎮流器柜等。

（5）巴氏計量槽

巴氏計量槽主要用于測定污水處理廠出水流量，便于控制構筑物及設備的運行，提高污水處理廠的運轉管理水平。槽體采用鋼筋混凝土半地下結構，平面尺寸為16.3×3.0（m），有效高度2.95m。

（6）鼓風機房

鼓風機房按遠期規模設計，設計供風量為8974m3/h。選用5臺羅茨鼓風機（4用1備），每臺風量為75.1m3/min，風壓68.6kPa，配套電機功率為132kW。

（7）儲泥池及污泥脫水車間

儲泥池及污泥脫水車間主要用于貯存剩余污泥并將污泥進行濃縮、脫水，降低污泥含水率，便于污泥運輸和最終處置。儲泥池采用鋼筋混凝土結構，尺寸為8.0×8.0×4.1（m），池內設水下攪拌機1臺。脫水車間平面尺寸為25.80×12.00（m），高度5.00m，土建結構形式為框架結構，采用帶式污泥脫水一體化機1套，處理量為42.8m3/h。

4 調試運行情況

2013年12月恒水位SBR生化池進水開始進行污泥培養，隨后開始調試及試運行。目前進水各項指標基本在設計值范圍內，出水的各項指標均達到了設計要求，調試運行表明：該工藝運行穩定，對COD、氨氮、總氮和總磷均保持著良好的去除效果，設備運轉正常，自動化控制系統安全可靠，全廠運行狀態良好。

5 結論

（1）恒水位SBR工藝實現了恒水位連續進水、連續出水，反應過程高效利用，沉淀、潷水階段時間短，脫氮除磷效果良好，出水水質達《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）一級A標準。

（2）恒水位SBR系統一體化集成，無需單獨設置進水池和出水池，結構簡單，占地面積小。

（3）恒水位SBR系統采用恒水位潷水器，降低了水力損失，能耗低，設備維護方便，自動化程度高，運行管理簡單費用較低。該工藝及其系統在城鎮污水處理中具有廣闊的應用前景。

[1]王國慶.中小城鎮污水處理的優選工藝[J].黑龍江水利科技，2007，35（4）：157.

[2]李寧.小城鎮污水生物處理方法的比較研究[D].揚州：揚州大學農業水土工程，2009.

[3]詹技靈，代文臣，李冰，等.CWSBR工藝用于污水處理廠一級A升級改造[J].中國給水排水，2009，25（6）：67-69.

Application of SCR Technology of Constant Water Level in Sewage Treatment Plant

ZHOU Zhi-qiang,ZHANG Yu-shan,YE Xiao-juan
(Xiamen Yi Sheng Environmental Protection Science &Technology Co.,Ltd,Fujian Xiamen 361101,China)

The sewage treatment plant in Hutou town of An Xi adopts SCR technology of the constant water level in inlet and outlet water.The plant accounts for a small area of the land and its engineering structure is simple.Through debugging for 3 months and trial operation for one month,the system is stable.The denitrogenation and dephosphorization show a good result,the water quality meets A standard of the frst grade (GB 18918-2002).

town sewage treatment;SCR technology of constant water level;denitrogenation and dephosporization

X703

A

1006-5377（2016）01-0057-03