河流微污染水質(zhì)應(yīng)急處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

吳 紅，趙秉龍

（1.山東碧清檢測(cè)技術(shù)咨詢服務(wù)有限公司；2.德州碧清環(huán)保科技有限公司，山東 德州 253000）

某河流受到生活污水的微污染，為改善河流微污染水質(zhì)，有必要開展應(yīng)急處理系統(tǒng)建設(shè)。根據(jù)河流污染物排放情況，本項(xiàng)目確定設(shè)計(jì)處理規(guī)模為10 000 m3/d。

1 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

根據(jù)抽取水樣的水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果，同時(shí)考慮為下游河道預(yù)留一定的納污容量，合理確定設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)。按照環(huán)保要求，出水執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）的Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)，主要進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)情況如表1所示。主要指標(biāo)有化學(xué)需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、pH、五日生化需氧量（BOD5）和總磷（TP）。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

2 工藝的選擇

2.1 工藝比較

河流微污染水質(zhì)處理方法包括物化處理和生化處理兩種，常用工藝包括厭氧-缺氧-好氧工藝（A2O）、膜生物反應(yīng)器、磁絮凝分離+曝氣生物濾池工藝（MBAF）等[1]。各工藝優(yōu)缺點(diǎn)如表2所示。

表2 工藝對(duì)比分析

2.2 工藝確定

該河流受到生活污水的微污染，其流量大，C/N比較低。下面通過對(duì)比確定污水處理工藝。

2.2.1 傳統(tǒng)A2O工藝

該河流水量大、處理面廣，導(dǎo)致工程周期長(zhǎng)，污泥馴化時(shí)間和難度都不同程度地增加。首先，生化污泥容易被大水沖走，每一場(chǎng)暴雨過后都馴化污泥，投資及維護(hù)成本高[2]；其次，微生物馴化前期，微污染河水的C/N比較低，微生物容易因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)源缺乏而死亡；再者，傳統(tǒng)A2O工藝構(gòu)筑物多，占地面積大，現(xiàn)場(chǎng)沒有足夠的場(chǎng)地用于建設(shè)。

2.2.2 膜生物反應(yīng)器

首先，因河流水量大，用到的膜組件大增，投資成本高，而且運(yùn)行成本高；其次，微生物馴化前期，微污染河水的C/N比較低，微生物容易因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)源缺乏而死亡；再者，膜元件存在斷裂隱患，增加了運(yùn)行成本[3]。

2.2.3 MBAF工藝

該工藝集快速物化處理和高效生化處理的優(yōu)勢(shì)于一體，微生物附著于曝氣生物濾池（BAF）的填料中，因?yàn)樘盍媳旧淼馁|(zhì)量足以抵抗大水量的沖刷，填料中的微生物對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行吸收同化，同時(shí)具有脫氮除磷作用。該工藝不僅能去除懸浮物，還有很好的生化作用，完全能滿足出水要求，而且占地面積小，投資少，運(yùn)行成本低。

綜上，本設(shè)計(jì)采用高效磁絮凝分離+高效曝氣生物濾池工藝，具體工藝流程如圖1所示。該工藝需要使用聚合氯化鋁（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）和磁粉等材料。

圖1 河流微污染水質(zhì)應(yīng)急處理工藝流程

2.3 工藝流程說明

污水首先經(jīng)過格柵，可最大限度地防止粗大懸浮物或漂浮物進(jìn)入后續(xù)處理系統(tǒng)，減少后續(xù)處理負(fù)荷。污水通過格柵后進(jìn)入磁分離一體化裝置，進(jìn)一步去除微小懸浮物、不溶性污染物以及部分磷。隨后，污水進(jìn)入BAF，污染物被濾料層截留，并被濾料上附著的微生物降解，同時(shí)，溶解狀態(tài)的有機(jī)物和特定物質(zhì)也被去除，所產(chǎn)生的污泥保留在過濾層中。BAF通過硝化作用能夠去除懸浮物、COD與NH3-N。廢水經(jīng)系統(tǒng)處理后可以達(dá)到出水要求。

為了保證系統(tǒng)供水的流量和壓力衡定，設(shè)置原水泵。原水泵自動(dòng)運(yùn)行，配自動(dòng)控制器，設(shè)有缺水保護(hù)、高壓保護(hù)、過流過熱保護(hù)和故障自動(dòng)報(bào)警，提高使用壽命。

3 工藝設(shè)計(jì)參數(shù)

工藝單體設(shè)施的主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表3所示。

表3 主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)

4 平面布置

本設(shè)計(jì)處理設(shè)施的總占地面積為702 m2，征地區(qū)域長(zhǎng)、寬分別為39 m、18 m。磁絮凝設(shè)備作為MBAF工藝的物化段，設(shè)置2座，位于廠區(qū)的最西側(cè)，廠區(qū)中部布置8座曝氣生物濾池（BAF）及1座清水池，廠區(qū)東部為綜合辦公區(qū)。

5 運(yùn)行成本

運(yùn)行成本主要包括直接運(yùn)行費(fèi)用（電耗及藥劑費(fèi)用）、污泥處理費(fèi)用、人工成本（運(yùn)營(yíng)人員工資和福利）及辦公成本等，如表4所示。經(jīng)測(cè)算，該項(xiàng)目的運(yùn)行成本為1.313元/m3水。

表4 運(yùn)行成本組成

6 結(jié)語

本應(yīng)急處理系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)規(guī)模為10 000 m3/d，結(jié)合河流微污染水質(zhì)，選擇MBAF工藝進(jìn)行處理，出水達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）的Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目運(yùn)行成本為1.313元/m3水，其不僅提升了河流水質(zhì)，還有效改善了流域水環(huán)境。