中石化濟(jì)南分公司為提高污水處理場(chǎng)出水水質(zhì)的穩(wěn)定性和尾水排放的達(dá)標(biāo)率, 于2009 年8 月開展了污水處理場(chǎng)改造工程?通過(guò)對(duì)污水場(chǎng)現(xiàn)有運(yùn)行情況及工藝流程的分析, 該改造工程將現(xiàn)有的2座D=16 m 混凝沉淀池改造為曝氣生物濾池?筆者就改造工程的工藝流程設(shè)計(jì)?工藝運(yùn)行效果等情況進(jìn)行介紹?

　　1 污水場(chǎng)改造前工藝流程及運(yùn)行情況

　　中石化濟(jì)南分公司污水處理場(chǎng)自建成投用至今已有近20 a, 該污水處理場(chǎng)包括含油污水和鹽污水2 套污水處理系統(tǒng),總設(shè)計(jì)規(guī)模為500 m3/h?改造前這2 套處理系統(tǒng)的工藝流程見(jiàn)圖1?

　　該公司生產(chǎn)未實(shí)現(xiàn)污污分流,含油污水?含鹽污水及廠區(qū)生活污水混合后進(jìn)入現(xiàn)有的2 套污水處理系統(tǒng),實(shí)際處理量200~450 m3/h?改造前,2 套污水處理系統(tǒng)的B 段生化池出水COD 為90~160 mg/L,活性炭過(guò)濾器出水COD 為40~70 mg/L,按《山東省小清河流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 371656—2006)(出水COD<60 mg/L)考核,COD 達(dá)標(biāo)排放率80%?同時(shí),B 段生化池飄泥現(xiàn)象嚴(yán)重,再加上后續(xù)的混凝沉淀設(shè)備陳舊,沉淀效果較差,而活性炭過(guò)濾器設(shè)計(jì)負(fù)荷偏大,造成活性炭過(guò)濾器清洗頻率較高,人工操作強(qiáng)度大?

　　為提高污水達(dá)標(biāo)排放率以滿足當(dāng)?shù)丨h(huán)保局對(duì)其達(dá)標(biāo)排放率>99.5%的要求, 本污水場(chǎng)于2009 年開展了污水處理場(chǎng)改造工程?

　　2 工藝流程設(shè)計(jì)

　　2.1 工藝流程

　　為不影響污水場(chǎng)的正常生產(chǎn),本改造工程通過(guò)對(duì)污水場(chǎng)現(xiàn)有工藝流程和運(yùn)行情況的認(rèn)真分析,在原有工藝流程的基礎(chǔ)上,將原混凝沉淀池改為曝氣生物濾池,并對(duì)曝氣生物濾池的結(jié)構(gòu)形式和濾料級(jí)配進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),充分發(fā)揮其生物反應(yīng)功能和過(guò)濾功能,實(shí)現(xiàn)COD?懸浮物等污染物質(zhì)的去除?鑒于場(chǎng)地緊張,本工程的工藝流程設(shè)計(jì)全部利用已有構(gòu)筑物,設(shè)備亦盡可能利舊?改造后的工藝流程見(jiàn)圖2?

　　原污水場(chǎng)B 級(jí)沉淀池出水經(jīng)曝氣生物濾池處理后進(jìn)入監(jiān)測(cè)池,然后再通過(guò)泵提升至活性炭過(guò)濾器?受現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地限制,曝氣生物濾池反沖洗水采用B級(jí)沉淀池出水,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件將原混凝反應(yīng)池改為反沖洗提升水池,同時(shí),將原污泥池改為反沖洗排水池;曝氣生物濾池所需的壓縮空氣來(lái)自于現(xiàn)有污水場(chǎng)的鼓風(fēng)機(jī)?

　　2.2 設(shè)計(jì)規(guī)模及進(jìn)?出水水質(zhì)

　　曝氣生物濾池設(shè)計(jì)水量500 m3/h, 主要考核指標(biāo)為COD 和氨氮,COD 設(shè)計(jì)進(jìn)?出水指標(biāo)為100?60mg/L,氨氮設(shè)計(jì)進(jìn)?出水指標(biāo)為15?10 mg/L?

　　3 曝氣生物濾池的特點(diǎn)及主要設(shè)計(jì)參數(shù)

　　改造工程主體工藝為曝氣生物濾池工藝,該工藝無(wú)論是在平面布置上,還是在結(jié)構(gòu)形式上都具有明顯的特點(diǎn)?

　　污水經(jīng)常規(guī)的生化處理后,出水有機(jī)物濃度較低,可生化性較差?對(duì)于該類污水的深度處理,曝氣生物濾池工藝以其生物量豐富?處理效果好?運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用?但因廢水的COD 較低,微生物處于貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài),在生物濾料表面難以形成凝聚性能良好的生物膜(生物膜很薄,肉眼幾乎難以分辨),同時(shí)受充氧曝氣的影響,因此曝氣生物濾池的過(guò)濾功能很弱,主要表現(xiàn)為進(jìn)?出水的懸浮物濃度相差不大,濾池過(guò)濾周期長(zhǎng)?因此,在低濃度污水的深度處理中,為彌補(bǔ)曝氣生物濾池對(duì)懸浮物的去除,在出水水質(zhì)要求比較嚴(yán)格的場(chǎng)合,曝氣生物濾池之后需銜接沉淀?過(guò)濾等工藝?

　　受現(xiàn)場(chǎng)條件的限制,為不影響污水場(chǎng)的正常生產(chǎn), 在改造工程中將2 座D=16 m 的混凝沉淀池改造為2 座并聯(lián)運(yùn)行的曝氣生物濾池,每座的設(shè)計(jì)流量250 m3/h?每座曝氣生物濾池采用兩段串聯(lián)組合工藝,前段設(shè)置輕質(zhì)生物陶粒濾料,以生化功能為主;后段設(shè)置生物陶粒,并在生物陶粒下面設(shè)置精密過(guò)濾層,以過(guò)濾功能為主?該兩級(jí)串聯(lián)式曝氣生物濾池不僅生化功能穩(wěn)定,而且具有卓越的過(guò)濾效果?改造后的曝氣生物濾池平面示意和結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖3?圖4?

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　　在現(xiàn)有混凝沉淀池結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,通過(guò)內(nèi)部增設(shè)隔墻將其平均分隔為6 格,中間為集水配水井(如圖3 所示)?污水首先從下部通過(guò)穿孔配水管進(jìn)入曝氣生物濾池前段(3 格,并聯(lián)運(yùn)行),前段設(shè)置輕質(zhì)生物陶粒,污水自下而上經(jīng)曝氣生物濾池前段生化處理后進(jìn)入中間的集水配水井,然后再進(jìn)入曝氣生物濾池后段(3 格,并聯(lián)運(yùn)行),后段采用級(jí)配濾料,污水自上而下經(jīng)陶粒濾料?精密過(guò)濾層和承托層后,通過(guò)底部穿孔管出水?

　　曝氣生物濾池的前段以生化功能為主,主要技術(shù)參數(shù)及工藝特點(diǎn)如下:

　　(1)3 格并聯(lián)運(yùn)行,每格面積30 m2;填料以輕質(zhì)陶粒濾料為主,D 4~6 mm,厚度3 m,總有效接觸時(shí)間1.1 h;向上流速2.8 m/h?

　　(2)采用向上流,在曝氣和水流作用下,濾料呈半流化狀態(tài),氣?液?固接觸充分?傳質(zhì)速率高,生化反應(yīng)條件好,過(guò)濾功能可忽略不計(jì),可實(shí)現(xiàn)連續(xù)長(zhǎng)周期運(yùn)行?

　　(3)反沖洗采用間歇式氣反沖,即增大單格濾池的供氣量,利用流速較大的反向氣流將附著于濾料表面的污物擦洗下來(lái)使之懸浮于水中,然后隨向上的水流進(jìn)入曝氣生物濾池的后段?氣反沖和充氧曝氣采用一套穿孔管配氣系統(tǒng), 埋設(shè)于濾料層底部?按實(shí)際工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn), 反沖洗頻率一般3 天1 次?充氧曝氣氣水比3∶1,反沖洗氣沖強(qiáng)度20 L/(m2·s)?

　　曝氣生物濾池的后段充分考慮過(guò)濾功能,主要技術(shù)參數(shù)及工藝特點(diǎn)如下:

　　(1) 3 格并聯(lián)運(yùn)行,每格面積30 m2,濾速2.8 m/h?

　　(2)采用向下流濾池結(jié)構(gòu)形式,濾料采用級(jí)配設(shè)計(jì)以發(fā)揮其過(guò)濾功能,即上部為輕質(zhì)陶粒濾料,D 4~6 mm,厚度2.7 m,總有效接觸時(shí)間0.8 h;其下部為精密過(guò)濾層,高度0.3 m;底層為承托層,高度0.6 m?

　　(3)反沖洗采用氣?水反沖,配水方式為大阻力配水配氣系統(tǒng)?氣反沖強(qiáng)度15 L/(m2·s),水反沖強(qiáng)度4~8 L/(m2·s)?(4)曝氣方式采用穿孔管曝氣,充氧曝氣氣水比3∶1?啟動(dòng),系統(tǒng)運(yùn)行正常,出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?對(duì)整套系統(tǒng)監(jiān)測(cè)1 個(gè)月,監(jiān)測(cè)結(jié)果平均值見(jiàn)表3?

?　　由表3 可知,改造后的污水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)規(guī)定的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)?　具體參見(jiàn)污水技術(shù)資料更多相關(guān)技術(shù)文檔。　

　　3 結(jié)論

　　改造后的污水處理系統(tǒng)徹底解決了原系統(tǒng)耐沖擊能力差的問(wèn)題?接種了高效微生物的固定化厭氧生物濾池具有非常高的反硝化效率, 可以去除大部分COD, 其對(duì)COD?NH3+-N?NO3--N 的去除率分別達(dá)到了96.50%?96.47%?99.23%,保證了后續(xù)工藝的穩(wěn)定運(yùn)行?