南京市城南污水處理廠二期UCT生化池的設(shè)計(jì)

【摘要】南京市城南污水處理廠二期工程主要采用UCT工藝，可根據(jù)水質(zhì)、水量和水溫的變化，通過調(diào)節(jié)進(jìn)水、進(jìn)泥閥門和啟?；亓鞅茫瑢⑦\(yùn)行工藝靈活調(diào)整為常規(guī)UCT、簡化UCT和普通A2/O三種形式，從而能夠保證達(dá)到最佳的脫氮除磷效果，確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，運(yùn)行穩(wěn)定。

【關(guān)鍵詞】UCT工藝；靈活變化；內(nèi)回流；污泥回流

1工程概況

南京市城南污水處理廠位于南京市雨花開發(fā)區(qū)鳳錦路以南，鳳儀路以北，龍騰南路以西的地塊內(nèi)。污水廠總占地196畝，其中一、二期用地94畝，預(yù)留遠(yuǎn)期規(guī)模用地102畝。污水廠一期工程于2009年4月竣工，并具備了2.5萬m3/d的生產(chǎn)運(yùn)行能力。二期工程設(shè)計(jì)規(guī)模2.5萬m3/d，主要采用UCT工藝，于2015年6月投入試運(yùn)行，設(shè)計(jì)出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，尾水排放至長江。

2UCT生化池設(shè)計(jì)

該工程設(shè)計(jì)UCT生化池1座，分為獨(dú)立兩格。單格池長為71.1m，寬為29.2m，有效水深為5.5m，有效容積為11440m3，分為厭氧段、缺氧段和好氧段，其中厭氧段有效容積為6870 m3，缺氧段有效容積為2860m3，好氧段有效容積為1710m3。整座池總停留時(shí)間為20h，污泥負(fù)荷為0.092kgBOD5/（kgMLSS·d），泥齡為14d，氣水比為7：1。每格池的曝氣段安裝空氣導(dǎo)流球形微孔曝氣器約2700個(gè)，厭氧段設(shè)置2臺(tái)低速潛水推流器，單臺(tái)葉輪直徑2200mm，功率6.8kW，缺氧段設(shè)置2臺(tái)高速潛水推流器，單臺(tái)功率7.6kW，在各段相鄰的隔墻上安裝有內(nèi)回流泵，其中缺氧段往厭氧段的內(nèi)回流泵2臺(tái)，好氧段往缺氧段的內(nèi)回流泵4臺(tái)，單臺(tái)流量580m3/h，揚(yáng)程1.0m，功率5.5kW。每格生化池中厭氧段和缺氧段采用完全混合循環(huán)流方式，好氧段采用推流式。通過改變進(jìn)水、混合液內(nèi)回流及二沉池污泥回流的位置，可將生化池調(diào)整為常規(guī)UCT、簡化UCT和普通A2/O三種工藝運(yùn)行。

3UCT生化池構(gòu)造與工作原理

該設(shè)計(jì)池型中考慮了多點(diǎn)進(jìn)水、多點(diǎn)混合液回流和多點(diǎn)污泥回流，形成可以靈活變化的UCT工藝，UCT生化池的平面示意參見圖1。其中好氧段被導(dǎo)流墻分隔為5條串聯(lián)廊道，厭氧段、缺氧段均有進(jìn)水點(diǎn)和二沉池污泥回流點(diǎn)，且都有閥門控制。各段之間的分隔墻上設(shè)有自帶拍門的潛水回流泵，如：缺氧段往厭氧段的混合液回流泵，好氧段往缺氧段的混合液回流泵。

在實(shí)際運(yùn)行中，根據(jù)水質(zhì)、水量和季節(jié)水溫的變化，通過調(diào)節(jié)各處閥門的開閉程度和回流泵的啟停，可將池型靈活調(diào)整為常規(guī)UCT、簡化UCT和普通A2/O三種不同工藝運(yùn)行。

3.1 常規(guī)UCT工藝

打開圖1中的進(jìn)水點(diǎn)1和二沉池回流污泥進(jìn)水點(diǎn)2，以及潛水回流泵1和潛水回流泵2，關(guān)閉進(jìn)水點(diǎn)2和二沉池回流污泥進(jìn)水點(diǎn)1，即成為常規(guī)UCT工藝，工藝流程圖如圖2所示。

在常規(guī)UCT工藝中，包括兩處混合液內(nèi)回流和一處二沉池污泥回流，二沉池污泥回流至缺氧段而非厭氧段，通過缺氧段反硝化后再回流至厭氧段，其目的在于減少進(jìn)入?yún)捬醵蔚幕亓饕褐兴鯌B(tài)氮和溶解氧的量，削弱硝態(tài)氮反硝化與釋磷菌釋磷時(shí)對碳源的爭奪，并盡量維持了厭氧環(huán)境，從而保證了除磷效果。但由于該工藝開啟了兩處潛水回流泵，使用了兩處混合液回流，將導(dǎo)致運(yùn)行電費(fèi)的增加。當(dāng)進(jìn)水有機(jī)物、TN、TP濃度都較高時(shí)，本工藝能達(dá)到較好的脫氮除磷效果。

3.2 簡化UCT工藝

打開圖1中的進(jìn)水點(diǎn)1和二沉池回流污泥進(jìn)水點(diǎn)2，以及潛水回流泵1，關(guān)閉進(jìn)水點(diǎn)2、二沉池回流污泥進(jìn)水點(diǎn)1以及潛水回流泵2，即成為簡化UCT工藝，工藝流程圖如圖3所示。

與常規(guī)UCT工藝相比，簡化UCT工藝雖然減少了好氧段向缺氧段的混合液內(nèi)回流，但二沉池污泥仍回流至缺氧段，因此同樣克服了反硝化和釋磷爭奪碳源的問題。因關(guān)閉了一處潛水回流泵，僅使用了一處混合液內(nèi)回流，使其運(yùn)行電費(fèi)也會(huì)相對降低。當(dāng)進(jìn)水有機(jī)物、TP含量較高，而進(jìn)水TN含量不是很高，需要重點(diǎn)強(qiáng)化除磷時(shí)，該工藝可以適用。

3.3 普通A2/O工藝

打開圖1中的進(jìn)水點(diǎn)1和二沉池回流污泥進(jìn)水點(diǎn)1，以及潛水回流泵2，關(guān)閉進(jìn)水點(diǎn)2和二沉池回流污泥進(jìn)水點(diǎn)2，以及潛水回流泵1，即成為普通A2/O工藝，工藝流程圖如圖4所示。

調(diào)節(jié)進(jìn)水點(diǎn)2閥門的開啟度，為多點(diǎn)進(jìn)水方式，在前述兩種工藝中都可使用，這樣就可將進(jìn)水碳源得到合理分配，盡量兼顧厭氧段釋磷和缺氧段反硝化對碳源的需求。

通過好氧混合液回流至缺氧段的方式提高了系統(tǒng)的生物脫氮效率。由于二沉池回流污泥夾帶的溶解氧和硝態(tài)氮的影響，除磷效率不可能很高，但由于脫氮只能通過生物作用，而除磷還可以采取化學(xué)方法，因此可以考慮必要時(shí)在好氧段末端適時(shí)適當(dāng)投加化學(xué)藥劑來強(qiáng)化除磷效果。由于該工藝只有一處混合液內(nèi)回流，因此運(yùn)行費(fèi)用相對較低。當(dāng)進(jìn)水有機(jī)物和TN含量較高，而進(jìn)水TP含量又不高時(shí)，也不失為一種較為理想的處理工藝。

4主要結(jié)論和體會(huì)

污水生物處理的活性污泥法中，應(yīng)當(dāng)屬A2/O工藝運(yùn)行最為安全可靠，主要原因在其能夠人為控制活性污泥反應(yīng)的各個(gè)過程，通過設(shè)置多點(diǎn)進(jìn)水、多點(diǎn)進(jìn)泥，能演變出適用于各種工況的處理工藝，使得其能在不同的外部環(huán)境條件下靈活變化而滿足處理要求。

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