曝氣生物濾池工藝裝備的國產(chǎn)化及工程實踐總結(jié)
1概述
曝氣生物濾池(BAF)是在生物接觸氧化工藝的基礎(chǔ)上，引入給水凈化過濾機制而形成的一種新型污水生物處理工藝。BAF集曝氣、生物氧化、生物絮凝、過濾、反沖洗更新等處理功能于一體，通過濾料上生長的高濃度生物膜對污染物的生物降解、濾層的機械攔截以及生物絮凝對懸浮物的綜合截留作用，實現(xiàn)對污染物的有效去除。
BAF以其獨特的結(jié)構(gòu)特征和運行特點，在對城市污水及其他多種工業(yè)廢水處理工程的實踐過程中，顯示出獨特的優(yōu)越性，主要表現(xiàn)在以下方面：①處理構(gòu)筑物容積小，占地面積少；②出水水質(zhì)優(yōu)、運行穩(wěn)定、抗沖擊負(fù)荷能力強；③氧利用率高，節(jié)省空氣量和電耗；④處理流程簡單，工程投資相對較低；⑤對環(huán)境影響；⑥處理設(shè)施初期啟動容易；⑦對水質(zhì)變化及間歇運行的適應(yīng)性強；⑧自動化程度高，運行管理簡單；⑨能較好地適應(yīng)污水量逐步增加的要求；⑩處理設(shè)備和器材可實現(xiàn)國產(chǎn)化。采用BAF處理城市生活污水的工藝流程如圖1所示。
2BAF處理城市污水的國產(chǎn)化改進(jìn)
2000年國家確定“引進(jìn)曝氣生物濾池污水處理工藝裝備的國產(chǎn)化”項目，并由四川人福生物環(huán)保公司承擔(dān)此項課題研究。該項目已于2002年12月完成，并通過有關(guān)部門組織的驗收。2008年7月國家發(fā)改委會同環(huán)境保護(hù)部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部對四川人福生物環(huán)保有限公司BAF處理城市污水的推廣應(yīng)用情況進(jìn)行了專題調(diào)研，并于同年9月發(fā)文建議適時修訂《城市污水處理工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》，將符合國情的新工藝、新技術(shù)納入建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵推廣應(yīng)用。
對大連馬欄河污水處理廠進(jìn)行實地考察、研究后，結(jié)合工程設(shè)計、運行情況對BAF進(jìn)行了改進(jìn)和完善。主要包括以下方面：
①將BAF前采用的3D池改用斜板平流沉淀池替代，這樣既可使構(gòu)筑物構(gòu)造簡單，降低施工難度和造價，又可減少機械設(shè)備數(shù)量，運行管理方便。
②將二級串聯(lián)曝氣改為一級并聯(lián)曝氣運行，這樣既可以適應(yīng)硝化液回流脫氮條件，降低濾池的表面水力負(fù)荷，防止ss穿透，確保出水ss達(dá)標(biāo)，又可節(jié)省一級濾池至二級濾池的水頭損失(22kPa)；同時，對BAF單元內(nèi)部管道系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，可將BAF單元的總水頭損失由原來的49kPa降至23—25kPa。在2002年前，我國實行的城市生活污水處理標(biāo)準(zhǔn)對總氮沒有提出處理要求，所以通常采用圖la的處理流程。為配合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918--2002)的一級A標(biāo)準(zhǔn)的實行，從2005年開始，在BAF處理工藝的沉淀池前增加了一個缺氧池，將BAF出水進(jìn)行回流以增加其反硝化功能(見圖1b)，這樣可以降低出水總氮，如廣東省東莞市松山湖污水處理廠、四川省仁壽縣污水處理廠(將于2009年9月前后投入運行)。
③實際工程運行結(jié)果表明，大連馬欄河污水廠的某些設(shè)計參數(shù)(如濾池的曝氣強度和氣、水沖洗強度，水泵揚程，鼓風(fēng)機增壓等)趨于保守，根據(jù)四川省城市生活污水的水質(zhì)情況進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化、調(diào)整，并對主要設(shè)備采用了變頻技術(shù)，使之與BAF運行周期始末的工況相適應(yīng)。經(jīng)優(yōu)化后的BAF單元，其總裝機容量可降低10％～15％，有利于節(jié)約電耗。
④對處理規(guī)模≤3×10m／d的BAF污水廠，改用水力配水方式，運行可靠且有利于降低工程造價(可省去若干電磁流量計和電動調(diào)節(jié)閥)，簡化了管理；對于處理規(guī)模≥3×10m／d的污水廠，正在落實改為水力配水的具體工程細(xì)節(jié)。
⑤優(yōu)化了BAF濾板尺寸、連接方式以及空氣管道的布?xì)夥绞剑蟠蠼档土耸┕、安裝難度，有利于降低施工費用，并提高運行的可靠性。
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