UNITANK工艺处理城市污水

2.4 石家庄高新区污水处理厂主要工艺参数

　　每单元平均设计流量： 0.193m³/s

　　水力停留时间： 31.8hr(含沉淀时间)

　　容积负荷： 0.45kgBOD／m³／d

　　污泥浓度： 4000mg/l

　　污泥负荷： 0.113kgBOD/kgMLSS／d

　　沉淀池最大表面负荷： 0.74m3／m³／²h

2.5 冲洗水系统的选择和设计

　　由于在曝气阶段，两侧池的出水堰内进入了混合液，沉淀初期被污染的出水不能直接排放，需经冲洗水系统外排。冲洗水排放系统一般有两种形式。第一种，由电动闸门控制，冲洗出水经管渠，排人处理厂进水泵房。该方法运行管理较简单，不用添加设备，但对进水泵房会产生一定的水力冲击负荷，如果UNlTANK运行系列较多，运行时序岔开，那么冲击负荷相对较低，对进水影响较小。第二种，由电动闸门控制，冲洗出水直接进入冲洗水池，池内设潜水泵，将冲洗水送至中间池。该方法不会对进水泵 房产生影响，但需加设冲洗水池和冲洗水泵，运行管理较复杂，如果UNITANK运行系列较少，该种方法较适合。

　　石家庄高新区污水处理厂的冲洗水系统采用第一种形式，即冲洗水直接排至进水泵房。每组生物池中两侧池的出水均进入到中间池边的一条公共出水渠道，该渠道上安装两台电动闸门，具有两种功能，分别作为出水渠道和冲洗水渠道使用。在沉淀出水的初期，公共渠道上的出水闸门关闭，冲洗水闸打开，冲洗水经冲洗水管人厂区污水管，然后排入处理厂进水泵房。进水泵房的平均流量短时增加1／6。当出水水质正常时，打开出水闸门，关闭冲洗水闸，出水进入总出水管道排出处理厂。

2.6 曝气系统的选择和设计

　　UNITANK工艺可以采用表面机曝气和微孔器曝气两种形式。针对这两种形式在UNITANK工艺中的特点作如下对比。

　　由以上对比可以看出，表面曝气机更适合UNITANK工艺，如果工程占地允许，建议尽量采用表面曝气机曝气。

　　石家庄高新区污水处理厂曝气系统采用表曝机和潜水搅拌机相结合的方式，每个池中安装2台表曝机、2台水下搅拌机，表曝机运行充氧，当水中溶解氧到达高限设定值时，表曝机停止工作，水下搅拌 机运行，当水中溶解氧低于低限设定值时，水下搅拌机停止工作，表曝机开始运行。本工程的实际需氧量为60吨O₂天。

　　表曝机选用比利时AQUA公司生产浮动式高速表曝机，它可以适应因水流方向改变而造成的水面起落，另外安装简单，只需缆绳固定。由于高速表曝机的电机直接驱动螺旋叶轮，不需要减速装置，因此检修量少，维护方便。

　　表曝机功率为75KW，潜水搅拌机功率为12.5KW。

2.7污泥排放系统的选择和设计

　　 UNITANK工艺通常有两种排放剩余污泥的方式，即连续排泥和间歇排泥。连续排泥是指在运行期间连续排放混合液，剩余污泥泵容量较低，基本不需要控制，但是由于剩余污泥浓度低，后续污泥浓缩脱水的负荷将会加大。间歇排泥是指在特定时段集中排泥，如在沉淀末期排泥，该方式剩余污泥泵容量较高，需要控制排泥时间及排泥闸，但该方式剩余污泥浓度较高，后续污泥浓缩脱水的负荷较低。

　　石家庄新区污水处理厂剩余污泥采用间歇排泥方式，排泥时间设在沉淀后期。全厂共设两座剩余污泥泵房，在污泥泵房内共安装污泥泵6台，分别负责6组交替式生物处理池的排泥。每个污泥泵经 管道由电动阀门控制分别从处理单元中的2个沉淀池中抽泥，排泥时间设在沉淀后期。排泥管道按两 台污泥泵同时工作设计。

　　经计算污泥产量为32吨干泥/天，泥龄为14天。污泥含水率按99.2％计，污泥产量4000吨/天，每组生物池每天排泥667m³。按每个周期排泥2次，每次15—20分钟计，选污泥泵流量为0.1m³／s，扬程7.5米。

3、结语

　　 UNITANK工艺据有独特的优点：第一，与传统活性污泥法相比，可不设回流污泥系统及沉淀池刮泥机，投资低，同时由于设备种类较少，便于维护管理，降低了日常检修费用；第二，运行周期和时序可根据进水水质和出水水质要求进行调整，形成厌氧、缺氧和好氧交替状态，实现除磷脱氮功能，运转灵活；第三，采用矩形池结构，生物池共同隔墙布置，可节省土建费用和工程建设用地；第四，系统为连续运行，出水采用固定堰，不设浮动式滗水器，水面基本桓定，另外池中约有三分之二的设备同时运行，与SBR工艺相比，其容积和设备利用率高。

　　UNITANK工艺虽有许多优点，但也有一定的适用范围。在选择该工艺时应该考虑以下问题：

　　第一，进水BOD浓度较高时，建议考虑采用两级UNITANK工艺。本文介绍的是单级UNITANK工艺，即进水只经过一级生物池处理，当进水水质较高时，如BOD高于500mg/L时，可采用两级UNI-TANK工艺，即用两级生物池处理，第一级生物池按高负荷厌氧或好氧方式运行，第二级按低负荷好氧方式运行。目前，西格司公司已有两级UNITANK工艺的工程业绩。

　　第二，出水水质有除磷要求时，应慎重考虑是否选用该工艺。该工艺除磷脱氮过程的原理是：通过在沉淀末期和曝气期中间加入非曝气搅拌期，形成缺氧和厌氧状态，完成脱氮和生物除磷功能。但是，从实际运行看，很难形成生物除磷的理想状态。因为，在非曝气搅拌期，水中大量的硝酸盐会消耗溶解 性BOD，降低有效BOD／P比值；进水中溶解性BOD在生物池内被大量稀释，除磷菌可摄取的BOD量减少，在厌氧阶段磷释放不彻底。因此生物除磷功能很难保证。从工程业绩看，西格斯公司自1987年至1997年已有187座该工艺处理厂投产，但无生物除磷记录。所以，选择该工艺生物除磷时应慎重考虑。

　　第三，处理水量过大时，应充分考虑该工艺的复杂性，由于工艺运行、结构设沉降缝和抗浮等原因的限制，处理池每格的尺寸宜控制在40×40米范围内。当处理水量增加时，处理单元数也会增加，致使配水、出水、冲洗水和剩余污泥排放等设备随着单元数而增加，大大提高了实际运行的复杂程度。从自动控制方面看，10万吨/天处理规模的污水厂，氧化沟工艺的I／O数量只需1200点，而该工艺为3000点以上，随着处理单元数量增加，其控制量也将成倍增加。所以，该工艺在规模较大处理厂应用时，应进行全面考虑。

　　 综上所述，UNITANK工艺更适用于中小型污水处理厂，在一定的范围内，可以替代其它活性污泥法，有独特的优点，并具有较强的竞争力。

　　 (冯凯，性别男，出生于1968年1月26日，现就职于北京市市政工程设计研究总院，从事水处理工艺设计。联系地址：北京市月坛南街乙二号，邮政编码100045，联系电话68013875。)

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