芻議曝氣生物濾池在電廠水深度處理中的運用

龔貴輝+駱真榮+李國海

摘 要：電廠生產過程中會產生大量的污水，為降低水污染，滿足人們生產和生活的需求，實施深度處理是必要的。文章以某電站污水處理廠的水處理為例，分析了曝氣生物濾池水處理工藝、機械攪拌澄清池處理工藝。事實證明，經過深度處理后的污水可以滿足回用需求，實現了資源的再利用、降低了污染，因此可以說曝氣生物濾池在電廠水深度處理中具有積極作用。

關鍵詞：曝氣生物濾池 電廠 水深度處理 運用

20世紀80年代，歐美發達國家的發電水平已經達到了一定的高度。當然，電廠污水也成為主要麻煩，為了解決這一問題，多數國家普遍采取曝氣生物濾池處理法。曝氣生物濾池在給水過濾池中使用了深度水處理方法，是對曝氣高濾速截留懸浮物進行定期的沖洗。這種污水處理方法成本較低，滿足電廠發展需求，同時曝氣生物濾池的占地面積小，對于大部分電廠而言，可實施性較高。目前，我國電廠已比較成熟地使用這一污水處理方法，其具體工藝和運用如下。

1 曝氣生物濾池污水處理工藝

電廠為響應節能減排號召，在電廠水源上，選擇了市政污水處理后的中水。但對于發電而言，中水中過多的氨氮懸浮物影響發電效果，因此電廠采用曝氣生物濾池來降低污水中氨氮懸浮物的含量，并增加機械攪拌方法以降低生物濾池的負擔，實現水質的優化，其工藝流程以及處理后的水質標準如下。

（1）工藝流程。電廠將結合曝氣生物濾池和機械攪拌結合的方式，將中水進行處理。首先對中水采用機械攪拌的方式，并添加凝聚劑助凝劑反應，最后由集水槽流入曝氣生物濾池，并經過回收水泵輸送回攪拌池，完成污水循環處理過程，直到水質標準達到使用要求。攪拌澄清池的主要作用是排泥和去除大面積固態污染物，通過泥漿輸送泵輸送到離心脫水機，實現脫水過程。分離后的污泥會運輸單獨處理，而分離出的水排入廢水池準備進行深度處理。中水處理流程復雜，需要施工人員進行多次審核，確保工藝流程的正確性。

（2）系統進出水水質。該系統設計處理水量為250 m3/h，按照國家對于城市污水再利用的水質要求，出水水質要滿足一級標準的A標準。主要水處理系統為混凝澄清系統。其中機械攪拌池的面積較小，系統設有泥渣回流系統在內，由于其耐沖性和穩定性而應用效果理想。機械攪拌池的運行功率為200 kW，直徑9.8 m，攪拌時間為2 h，水流速為0.6 mm/s。污水處理過程中要使用2臺機械攪拌池，以應對運行故障。在曝氣生物濾池的設計上，電廠采用了生物接觸氧化法，也就是將大于其表面積的填料添加于反應器內，使污水能夠從下至上流經濾料層。濾料層主要負責隔離污水中的有機物。曝氣生物濾池設計上包括濾池池體、濾料層、出水系統管、承托層布水系統和布氣系統反沖洗系統道和自控系統等。一次性最大污水處理體積為250 m3/h。以每格28 m2的面積設置3格。以免一格出現故障時，停機不至于影響繼續水處理。曝氣生物濾池的濾料選用直徑4～8 mm的火山巖濾料，承托為厚度300 mm卵石級配，粒徑4～16 mm。該次濾池的總高度為6.6 m。各層高度分別為濾料層3.5 m，配水室1.3 m，承托層0.3 m，清水層1.0 m，濾池板厚度0.2 m，總體上曝氣生物濾池的體積較小，能夠滿足長期使用的需求。在3個濾池中均設有風機，池配水系統為大縫隙長柄濾頭聯合使用汽水反沖洗配水布氣用，濾頭布置按60個/m2，并要求氧轉移率大于25%。中水處理使用汽水聯合沖洗方式，并設置2個濾池與2臺反洗水泵，目的同樣是為了防止其中一臺故障。

2 污水處理效果

電廠采用曝氣生物濾池污水處理法，能夠實現對市政中水的妥善處理，處理后水中的細菌、固體污染物等的含量大量減少，可以滿足電廠循環使用的要求，并且設備運行狀況良好，水質穩定。我們以mg/L來代表水中污染物的含量，比較污水處理前后水中各種雜質，結果為懸浮物處理前20，處理后4.5、BOD5處理前8.3，處理后3.6、總磷處理前0.8，處理后0.3、NH3-N處理前13.9，處理后0.38。整體上氨氮處理率高達97.3%，對于懸浮物等處理均能夠使水質滿足需求，并且將水中的細菌群體轉化為有氧菌，可見曝氣生物池處理方式能夠適應工廠的發展。將水中的氨氮污染物主要成分轉化為亞硝酸鹽并最終轉化為硝酸鹽。微生物可以在池中不斷生長，并且長期停留于反應器內，使反應器內的亞硝酸鹽和硝酸鹽不斷積累，對氨氮起到抑制和控制作用。但是曝氣生物濾池的缺點在于對于水溫度有一定的要求，當水溫度低于15 ℃時，容易對其系統的運行造成影響。建議裝置蒸汽伴熱來確保流經的水溫度，尤其是冬季，要時刻保持水的溫度高于15 ℃，但溫度不能過高，一旦過高將會影響微生物的生長，使微生物被餓死，利用風機的變頻調節功能還可以控制池中的氧氣容量。

3 運行成本及經濟效益分析

中水污染處理是電廠的主要工作，當然在這一過程中就要確保經濟效益，在確保污水處理要求的同時，要確保成本的降低。該次處理過程中，中水費用基本可以滿足要求。在中水系統的處理費用中，系統的設計和維護是主要費用，在滿足系統性能的基礎上，要合理選擇材料，采購人員要在這一過程中發揮作用。同時在設計上，要確保圖紙的正確性，要避免重復施工提高成本，并且要確保設計和安裝的質量，減少維修帶來的成本增加。另外，設計和使用過程中的電費和其他基本費用也是無法避免的，應制定合理的施工工藝，在施工進行條件下來降低費用。另外，我們重點討論中水處理給工廠帶來的效益，通過曝氣生物池處理能夠保證水質的良好，相比成本，水循環使用降低了資源浪費，是現代電廠可持續發展的根本途徑。

4 結語

為了響應減少資源浪費的號召，電廠的用水采用的是市政工程的中水，中水中氨氮的含量是其主要污染物。筆者所在的電廠采用曝氣生物濾池的處理方法，并聯合使用攪拌澄清池。事實證明，這種方法能夠妥善處理曝氣生物濾池的污染物，使水質能夠滿足用水需求，確保資源的合理利用。在現實的電廠污水處理過程中，要對工藝進行研究與合理設計，并且要對水溫、風機頻率等系數進行合理控制，使其能夠滿足用水需求。

參考文獻

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