UNITANK工藝在城鎮(zhèn)污水處理廠的應(yīng)用

莊艷芳，賈國(guó)寧，劉嘉宇

(1.廣州市深水大通水務(wù)有限公司，廣州 511450；2.中山大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，廣州 510275)

UNITANK工藝在城鎮(zhèn)污水處理廠的應(yīng)用

莊艷芳1，賈國(guó)寧2，劉嘉宇1

(1.廣州市深水大通水務(wù)有限公司，廣州 511450；2.中山大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，廣州 510275)

廣東省某城鎮(zhèn)污水處理廠采用UNITANK新工藝，在項(xiàng)目的運(yùn)行中，根據(jù)具體情況采取了較為有效的應(yīng)對(duì)措施，克服了該工藝應(yīng)用于大型污水處理廠的不足，運(yùn)行效果良好，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到國(guó)家一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)。

污水處理廠;UNITANK工藝;運(yùn)行效果

UNITANK工藝運(yùn)行靈活、處理效果穩(wěn)定、工程投資和運(yùn)行管理費(fèi)用較低，與傳統(tǒng)活性污泥法處理工藝相比具在占地面積小、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。廣東某城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模為10×104m3/d，采用UNITANK工藝，已正常運(yùn)行多年。

UNITANK工藝流程如下圖所示。

UNITANK 工藝流程圖

1 工程設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)規(guī)模及水質(zhì)

該污水處理廠設(shè)計(jì)處理規(guī)模為1×105m3/d；污水綜合變化系數(shù)K取1.30，截流倍數(shù)取1.0，雨季時(shí)提升泵房、格柵、沉砂池的總處理能力為2×105m3/d，生化系統(tǒng)、消毒系統(tǒng)、污泥系統(tǒng)處理能力為1×105m3/d。

設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)見表1。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

1.2 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）提升泵房

提升泵：采用離心式潛水污水泵3臺(tái)，2用1備，潛水泵額定流量2800m3/h，揚(yáng)程13.5m，功率150kW。進(jìn)水粗格柵：共2臺(tái)，柵寬1.8m，柵距20mm，過(guò)柵流速0.55m/s。

（2）沉砂池

單池直徑為4.9m，水力停留時(shí)間0.5min，有效容積20.2m3。

（3）UNITANK生化反應(yīng)池

UNITANK生化反應(yīng)池共設(shè)4組，每組設(shè)計(jì)處理規(guī)模2.5×104m3/d，每組由3個(gè)正方形的池體組成，每個(gè)池的尺寸為27×27（m），池深6.8m，池內(nèi)設(shè)微孔曝氣頭，邊池1164個(gè)，中池1052個(gè)，曝氣頭間距600～800mm，服務(wù)面積0.7m2/個(gè)。每個(gè)池內(nèi)設(shè)兩臺(tái)攪拌器，單機(jī)功率為7.5kW，每組邊池各設(shè)一臺(tái)剩余污泥泵，單泵流量Q=60m3/h，揚(yáng)程H=10m。

（4）儲(chǔ)泥池及脫水機(jī)房

設(shè)一座儲(chǔ)泥池，尺寸為16×8×4（m），分兩格，池內(nèi)設(shè)有攪拌器，但由于攪拌效果不明顯，故在池內(nèi)增設(shè)曝氣裝置，以減少磷在污泥儲(chǔ)泥池內(nèi)的釋放，降低濃縮液回流給系統(tǒng)帶來(lái)的磷的負(fù)荷。

脫水機(jī)房平面尺寸為35×14（m），內(nèi)裝一體化污泥帶式脫水機(jī)3臺(tái)，2用1備。單臺(tái)主要性能參數(shù)：處理能力750m3/d，帶寬2m。每套脫水機(jī)設(shè)備總功率約30.3kW。

（5）除磷加藥間、加氯間及接觸消毒池

采用氯消毒方式（后已改造為紫外消毒），采用矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，接觸時(shí)間為30min，平面尺寸為22.6×8.8 （m），有效水深3m。液氯由加氯間投放，加氯間平面尺寸為22.6×8.8（m）。除磷加藥泵共5臺(tái)。除磷加藥儲(chǔ)藥罐共2個(gè)。

1.3 自控系統(tǒng)

污水處理廠采用集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，全廠設(shè)1個(gè)計(jì)算機(jī)控制中心，4個(gè)PLC現(xiàn)場(chǎng)工作站，系統(tǒng)由檢測(cè)儀表、現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)工作站及控制中心三級(jí)組成，可自動(dòng)監(jiān)測(cè)跟蹤及控制設(shè)備運(yùn)行，并在需要和故障時(shí)自動(dòng)進(jìn)行打印備份。

所有工藝流程中的主要電機(jī)設(shè)備運(yùn)行均采用手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方式，設(shè)有手動(dòng)和自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)。當(dāng)置于手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可在機(jī)旁箱上操作，主要在安裝調(diào)試和設(shè)備檢修時(shí)使用；當(dāng)置于自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可在中控室進(jìn)行遠(yuǎn)程手動(dòng)控制，也可根據(jù)工藝要求在PLC上進(jìn)行單元自動(dòng)控制。正常運(yùn)行采用自動(dòng)控制方式，工藝參數(shù)及程序的設(shè)定有保密等級(jí)等保護(hù)措施，不可隨意變動(dòng)，必要時(shí)可由自控及工藝專業(yè)工程師進(jìn)行更改。

2 運(yùn)行情況

（1）UNITANK工藝具有一定的抗水質(zhì)沖擊負(fù)荷能力

由于UNITANK工藝的兩個(gè)邊池在作為沉淀池使用時(shí)，積累了大量經(jīng)過(guò)再生且具有較高活性的污泥，能夠高效地降解污水中的有機(jī)物，因而UNITANK工藝具有耐沖擊負(fù)荷的特點(diǎn)。

（2）UNITANK工藝的運(yùn)行具有時(shí)序性

由于UNITANK工藝的運(yùn)行具有時(shí)序性，因此其需氧量在一個(gè)運(yùn)行周期中呈現(xiàn)出一定的規(guī)律。在生產(chǎn)過(guò)程中必須對(duì)風(fēng)機(jī)的進(jìn)出導(dǎo)葉的開啟度進(jìn)行及時(shí)調(diào)控，以保證DO濃度維持在一個(gè)合理范圍。

（3）需選用剛性材質(zhì)的曝氣裝置

由于工藝的周期運(yùn)行方式，使曝氣頭的開停較為頻繁，而安裝橡膠材質(zhì)的曝氣頭易老化、破裂，因此建議選用剛性材質(zhì)的曝氣裝置，但該工藝有關(guān)剛性材質(zhì)曝氣裝置的選用還有待于進(jìn)一步的工程實(shí)踐驗(yàn)證。

（4）UNITANK工藝具有較好的脫氮除磷效果

脫氮大部分發(fā)生在中池，小部分發(fā)生在進(jìn)水池。由于反硝化會(huì)導(dǎo)致污泥上浮，故一般控制要求脫氮不在作為沉淀池出水的邊池進(jìn)行。通過(guò)控制中間池的間歇曝氣/攪拌，利用被污泥吸附未降解的BOD，以及被污泥吸收轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)之后呼吸作用所提供的碳源來(lái)實(shí)現(xiàn)反硝化。除磷主要控制在邊池進(jìn)行，溶解性BOD在進(jìn)水池中被最大程度地用于除磷，為除磷的碳源需求創(chuàng)造了有利的條件。

該項(xiàng)目運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)一直保持良好。其2009年的運(yùn)行情況見表2。

表2 2009年該項(xiàng)目的運(yùn)行情況

3 存在問(wèn)題及建議

在運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)就以下問(wèn)題UNITANK工藝尚需做進(jìn)一步的優(yōu)化，并在將來(lái)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中應(yīng)引起足夠的重視。

（1）鼓風(fēng)機(jī)的喘震問(wèn)題

現(xiàn)有的3臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)出口風(fēng)壓值分別為1.1、1.789bar，壓差值為0.689bar，實(shí)際運(yùn)行中風(fēng)機(jī)工作在臨界狀態(tài)，經(jīng)常超過(guò)風(fēng)機(jī)的額定壓差值，前期經(jīng)常出現(xiàn)喘震現(xiàn)象，目前依靠調(diào)整時(shí)序和酸洗曝氣頭等措施來(lái)控制喘震現(xiàn)象，但是限制了工藝時(shí)序調(diào)整的靈活性。

建議：鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓選型時(shí)應(yīng)充分考慮UNITANK工藝空氣需求量變化較大的特點(diǎn)，在滿足并聯(lián)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，適當(dāng)提高出口風(fēng)壓值，避免鼓風(fēng)機(jī)出現(xiàn)頻繁喘震的現(xiàn)象。

（2）UNITANK反應(yīng)池的放空檢修問(wèn)題

在實(shí)際運(yùn)行中，如對(duì)某一組UNITANK反應(yīng)池放空檢修，在恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)必須將其它三組活性污泥放空到提升泵房再重新分配，造成二次提升的泵源浪費(fèi)。

建議：放空管路之間增加閥門和管道泵，使之具有原放空功能之外，能夠讓各條線的污泥可以互相靈活調(diào)度，方便調(diào)試及檢修等。

（3）UNITANK反應(yīng)池的排泥問(wèn)題

由于UNITANK工藝沒有專門的沉淀池，兩個(gè)邊池通過(guò)時(shí)序的變化來(lái)沉淀出水，邊池池底是平底，沒有設(shè)計(jì)集泥坑，當(dāng)剩余污泥泵把吸入口的泥抽空后，遠(yuǎn)處的泥過(guò)不來(lái)，導(dǎo)致剩余污泥泵運(yùn)行幾分鐘后只排水、不排泥，大大影響了排泥效果和污泥脫水效果。

建議：調(diào)整常規(guī)的時(shí)序運(yùn)作模式，改變連續(xù)排泥的方式，通過(guò)觀測(cè)每次排泥濃度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，確定最大的單次排泥時(shí)間，分多次進(jìn)行排泥。由于受UNITANK各運(yùn)行階段的時(shí)間限制，該調(diào)整方法具有一定的局限性，但如果時(shí)間分配得合理，還是可以有效提高排泥濃度的。

4 結(jié)論

UNITANK工藝構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)緊湊、占地省、投資省，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操控，是一個(gè)高效、經(jīng)濟(jì)、靈活的污（廢）水處理工藝，在處理城市生活污水方面具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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Abstract:The new process of UNITANK is adopted in the wastewater treatment construction. Since it has been put into use for years, and reached the first grade B standards of national emission the quality of water is excellent. During the stir of operation, many practical problems have been solved since we have made effective actions based on the particular situations, and overcome the shortage in using this technology in the large-sized wastewater treatment plants.

Key words:wastewater treatment plant; UNITANK process; operation result

Application of UNITANK Process in Wastewater Treatment Plant of Guangdong

ZHUANG Yan-fang1, JIA Guo-ning2, LIU Jia-yu1

(1.Guangzhou Shen Shui Datong Water CO., LTD. Guangzhou 511450; 2. School of Environmental Sciences and Engineering of Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510275, China)

X703

A

1006-5377（2010）06-0053-03