百樂(lè)克(BIOLAK)工藝不足分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)
1 工藝流程
污水首先經(jīng)粗格柵去除漂浮物，然后自流進(jìn)入集水池。經(jīng)污水泵提升至旋轉(zhuǎn)細(xì)格柵(柵條間距為1 mm)，使雜物及砂粒分離并壓縮處理。出水先進(jìn)入?yún)捬醭赜蓴嚢杵鲗⑺突亓魑勰嗷旌线M(jìn)行厭氧處理，目的是去除污水中的磷；然后自流進(jìn)入百樂(lè)克(BIOLAK)生物池，懸鏈?zhǔn)狡貧馄餮厮鞣较蚯昂髷[動(dòng)并向水中充氧，對(duì)污水進(jìn)行交替的好氧與缺氧處理，去除污水中的BOD 氮、磷等污染物；處理后的混合液在澄清池(二沉池)實(shí)現(xiàn)固液分離，上清液經(jīng)穩(wěn)定池充氧穩(wěn)定后流人接觸池加氯消毒處理，出水可直接排放或經(jīng)深度處理后回用。
2 存在問(wèn)題及分析
2．1 缺少沉砂預(yù)處理步驟
百樂(lè)克工藝流程中不設(shè)沉砂池，僅靠間距為1mm的細(xì)格柵來(lái)攔截砂粒。此細(xì)格柵間距較有沉砂池的細(xì)格柵(柵條間距一般為5～6 mm)小很多，這使柵渣量增多，且由于顆粒物質(zhì)表面附著粘性有機(jī)物質(zhì)而使柵渣中有機(jī)物含量較高，易造成二次污染。同時(shí)，因細(xì)格柵無(wú)法去除粒徑≤1 mm的細(xì)砂，細(xì)砂進(jìn)入后續(xù)生物處理池的除磷區(qū)時(shí)，由于流速較低而易堆積，甚至板結(jié)，難以清除。
2．2 多級(jí)A／O法難以保證穩(wěn)定的脫氮效果
百樂(lè)克工藝的缺氧區(qū)和好氧區(qū)未嚴(yán)格分離且距離較近，僅靠曝氣鏈的交替曝氣／不曝氣而形成缺氧區(qū)和好氧區(qū)，由于水的流動(dòng)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)距離較近及曝氣鏈的擺動(dòng)，好氧區(qū)中的氧氣易帶人缺氧區(qū)，較難形成一個(gè)溶解氧濃度極低或缺氧的環(huán)境，因此百樂(lè)克工藝雖然有一定的脫氮效果，但要達(dá)到穩(wěn)定的脫氮效果尚有一定難度。特別是2002年《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)中控制了TN的排放標(biāo)準(zhǔn)，百樂(lè)克工藝脫氮效果的穩(wěn)定性問(wèn)題更應(yīng)引起重視。
2．3 二沉池沉淀效果穩(wěn)定性不理想
《給水排水工程快速設(shè)手冊(cè)》中確定的平流沉淀池設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為：① 池子的長(zhǎng)寬比以3～5為宜，大型沉淀池可考慮設(shè)導(dǎo)流墻；② 池子的長(zhǎng)深比一般采用8～12；③ 一般按表面負(fù)荷計(jì)算，按水平流速校核，二沉池最大水平流速為5 mrn／s。百樂(lè)克工藝采用平流沉淀池，受池體一體化合建的限制，生物池出水由二沉池長(zhǎng)邊進(jìn)入，二沉池的長(zhǎng)寬比為0．2～0．5，長(zhǎng)深比為3～5，表面負(fù)荷為0．85～1．0 m ／(m •h)，最大水平流速為1．0～2．0 mm／s。可以看出，百樂(lè)克工藝的平流沉淀池與常規(guī)平流沉淀池的設(shè)計(jì)參數(shù)相比，除表面負(fù)荷一致外，其長(zhǎng)寬比、長(zhǎng)深比、最大水平流速均低于常規(guī)平流沉淀池的設(shè)計(jì)參數(shù)，特別是長(zhǎng)寬比相差約10倍。兩種平流沉淀池池型的水力參數(shù)指標(biāo)比較見(jiàn)表1。
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從表1可以看出，百樂(lè)克沉淀池的弗羅德數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)平流沉淀池，說(shuō)明其長(zhǎng)端進(jìn)水水流的穩(wěn)定性遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)平流沉淀池短端進(jìn)水水流的穩(wěn)定性。兩池雷諾數(shù)基本相當(dāng)，均為紊流。百樂(lè)克工藝的沉淀池由長(zhǎng)端進(jìn)水，使水流在整個(gè)橫斷面上分布較不均勻，橫向速度分布不均比豎向速度分布不均更易引起沉淀效率及沉淀池容積利用率的降低。另外百樂(lè)克工藝沉淀池沿池子長(zhǎng)端刮吸泥，這將引起進(jìn)水水流的紊流擴(kuò)散與脈動(dòng)，也使得顆粒的沉淀受到干擾。
3 優(yōu)化設(shè)計(jì)
3．1 增加沉砂系統(tǒng)
沉砂系統(tǒng)主要去除污水中密度為2．65 t／m 、粒徑>0．2 mm的砂粒，使無(wú)機(jī)砂粒與有機(jī)物分離開(kāi)來(lái)，便于后續(xù)生物處理。
百樂(lè)克一級(jí)處理采用柵條問(wèn)隙為1 mm的細(xì)格柵(含自清洗裝置)去除污水中無(wú)機(jī)砂粒及固體雜質(zhì)，現(xiàn)將其與目前市政污水常用的一級(jí)處理細(xì)格柵+沉砂池系統(tǒng)(Q=4×lO m ／d)進(jìn)行比較，具體見(jiàn)表2
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表2 兩種沉砂系統(tǒng)比較
從表2可以看出，百樂(lè)克細(xì)格柵系統(tǒng)的工程總造價(jià)較高，且存在柵渣中有機(jī)物含量較高和細(xì)砂板結(jié)問(wèn)題，故建議采用細(xì)格柵問(wèn)+沉砂池系統(tǒng)取代百樂(lè)克細(xì)格柵。
3．2 設(shè)置獨(dú)立脫氦區(qū)
針對(duì)百樂(lè)克工藝缺氧區(qū)難以形成一個(gè)溶解氧濃度極低或缺氧的環(huán)境從而影響脫氮效果的問(wèn)題，建議在除磷區(qū)后設(shè)置獨(dú)立的脫氮區(qū)，由于土池不便分隔，故脫氮區(qū)可采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，同時(shí)方便安裝墻壁式混合液回流泵。厭氧、缺氧和好氧三個(gè)區(qū)嚴(yán)格分開(kāi)后可提高脫氮效果。
3．3 在沉淀池后增設(shè)穩(wěn)定池
為保證出水穩(wěn)定性，克服百樂(lè)克沉淀池由于長(zhǎng)端進(jìn)水導(dǎo)致橫斷面上水流分布不均勻、穩(wěn)定性較差的缺點(diǎn)，可在沉淀池后增設(shè)穩(wěn)定池，以進(jìn)一步延長(zhǎng)沉淀時(shí)間、增加沉淀池長(zhǎng)度、改善長(zhǎng)寬比，提高水流穩(wěn)定性。
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