自1987年,比利时SEGHERS公司提出一种新颖的活性污泥去——UNITANK工艺,它集中了传统活性污泥法和SBR的优点,处理单元一体化,经济、运转灵活,在欧洲及亚洲已有近2百座此种工艺的污水处理厂建成。
石家庄高新技术产业开发区污水处理厂(以下简称石家庄高新区污水处理厂)日处理污水10迈万吨,经过工艺方案比较和论证,结合贷款国技术特点,决定采用UNITANK工艺。这是此工艺在国内 (除澳门外)的首次应用。
1.UNITANK工艺简介
1.1 基本构造
UNITANK又称交替式生物处理池,其基本单元是由三个矩形池组成(A,B,C池),相邻通过公共墙开洞或池底渠连通。三个池中都安装有曝气系统,可以是微孔曝气头、表曝机或潜水曝气机:外侧两个池(A和C池)设有固定式出水堰及剩余污泥排放装置,他们交替作为曝气池和沉淀池,中间的池子 (B池)只能作为曝气反应池。另外,污水通过闸门控制可以进入任意一个池子,采用连续进水,周期交替运行。如图1所示。
1.2 运行方式
UNITANK运行按周期运行,一个周期包括两个主阶段和两个中间阶段,一般单个周期时间为7小时,主阶段2×3小时,中间阶段2×30分钟。
1.2.1 主阶段
第一主阶段,污水首先进入A池,该池处于曝气状态,因上个阶段进行沉淀操作,积累了大量活性污泥,且浓度较高。进水与活性污泥混合,有机物被吸附,部分被降解。混合液继续流入B池,该池通 常连续曝气,有机物得到进一步的降解,同时在推流过程中,A池的活性污泥进入中间池,再进入C池,实现污泥在各池的重新分配。最后,混合液进入处于沉淀状态的C池,进行泥水分离,处理后的出水通过溢流堰排放,剩余污泥由该池排出。为了防止A、B池的污泥被冲至C池,过量积累,每120—180分 钟改变水流方向,即进入到下一个主阶段。
第二主阶段,污水先进入C池,污水及混合液的流动方向与第一阶段相反。
1.2.2 中间阶段
中间阶段的作用是完成曝气池到沉淀池的转换。在第一主阶段的中间阶段,污水进入B池,C池仍处于沉淀出水状态,同时A池开始进入沉淀状态,为出水作准备。在第二主阶段的中间阶段,污水进入B池,A池仍处于沉淀出水状态,同时C池开始进入沉淀状态,为出水作准备。
因为边池在曝气状态时,出水槽内进满混合液,所以边池进入沉淀状态后,开始的出水不能作为处理后的出水直接排放,需用冲洗排人处理系统。待出水澄清后,方可外排。
2.工程设计
2.1 处理规模及进出水水质
石家庄高新区污水厂处理城市污水,设计处理污水量10万吨/天,占地7.2公顷,污水处理厂进水 水质的主要指标为:COD≤600mg/L;BOD5≤400mg/L,SS≤400mg/L,出水水质要求:DOD5≤30mg/L,SS≤30mg/L,COD≤120mg/L。
2.2 处理工艺
原污水进入格栅间,在此拦截污水中飘浮物,由污水泵提升,经细格栅进一步去除水中杂质,进入沉砂池去除砂粒,然后进入UNITANK池,去除BOD5等污染物,混合液经沉淀分离,澄清液进入接触 池加氯消毒(季节性)后排入汪洋沟。剩余污泥经污泥泵送至集泥池,由带预浓缩功能的脱水机处理 后,泥饼外运。工艺流程如图2所示:
2.3 池型的选择及进出水渠道设计
UNITANK池通常设计成三个等尺寸的矩形池,根据两侧池出水堰的形式即单侧堰或周边堰出水,可决定池子是否为正方形。一般当池子边长较小时(小于25米)两侧池采用单侧堰出水,池型可为长方形,池间连通采用池壁开洞方式,洞口在边池一侧加导流板,见图3,目的是使进水沿池底流动,流 态接近平流式沉淀池,导流板同时可防止中间池的曝气扰动侧池的沉淀。当池子尽寸较大时,两侧池可采用周边出水堰,池型为正方形,中间他的池问连通管出口设在侧墙池底边,两侧池的池间连通管出 口设在池中心,外加稳流筒,见图1,出水沿池底流动,流态接近中心进水,周边出水的辐流式沉淀池。
此外,还可根据实际工程情况,中间池的尺寸可与两侧池的尺寸不同。
石家庄高新区污水处理厂工程UNITANK池共为六个组,分三个系列,每个组由三个正方形反应池组成,单池净尺寸为长×宽×高=35×35×7m,有效水深6米。两侧池采用周边堰出水。 每组内三个反应池由池底渠道连通,两侧池的连通渠出水口位于池中心,设有稳流筒,防止进水对沉淀污泥的扰动。
污水由配水井均匀分给三条位于池顶的配水渠道,一条配水渠负责一个系列两组池的配水,见图4交替式生物池配水渠示意图。因此,同一系列中的两组池按同步运行,不同系列的运行时序可不同步进行。每组池的出水汇入池底的出水总干管,直接排出处理厂。
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