一體化A2O污水處理設(shè)備
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工藝特點
UNITANK工藝具有傳統(tǒng)SBR工藝的一些優(yōu)點，同時在其基礎(chǔ)上又有較大的改進，其特點如下：
(1)與傳統(tǒng)活性污泥法相比，UNlTANK系統(tǒng)小省去了污泥回流，節(jié)省了太量的投資，運行費用較低。
(2)所有的池體均采用矩形，可以共用池壁，而且3個池之間水力押通，中間池擘水受單向水壓，因而土建省，同時占地面積小。
(3)系統(tǒng)在恒定水位下運行，水力負荷穩(wěn)定，不僅可以充分利用反應(yīng)池的有效容積，而且可以降低對管道閥等設(shè)備的要求。同時，在恒定水位下運行，曝氣系統(tǒng)可以采用表面曝氣設(shè)備，使曝氣系統(tǒng)的管理和維護較為方便；采用構(gòu)造簡單的固定出水堰代替價格昂貴的潷水器，節(jié)省了投資。
(4)可以根據(jù)反應(yīng)池內(nèi)的溶解氧、氧化還原電位等在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過改變供氧量，切換進出水閥門，以及改變好氧、缺氧及厭氧反應(yīng)時間等控制手段，在空間上營造合適的反應(yīng)條件，高效地去除污水中的碳源有機物，以及脫氮除磷。
一級A穩(wěn)定達標的主要工藝單元考慮
從技術(shù)可行性和經(jīng)濟合理性角度考慮，有機物(COD、BOD5)和氮、磷的達標去除應(yīng)盡量在污水二級生物處理工藝單元中完成，特別是TN和NH3-N的去除。二級(強化)處理應(yīng)確保有機物、懸浮固體和氮磷營養(yǎng)物有足夠高的去除率，一般采用生物除磷和生物硝化/反硝化方法，必要時增加化學(xué)協(xié)同除磷。特殊(微量)污染物和有毒有害物質(zhì)應(yīng)盡量在工業(yè)企業(yè)源頭加以控制，必要時在深度處理工藝流程中設(shè)置針對特定水質(zhì)指標的處理單元。表1匯總了城鎮(zhèn)污水處理廠一級A穩(wěn)定達標處理中可供選擇采用的代表性工藝操作單元。
二級(強化)處理之后的深度處理應(yīng)以過濾工藝為核心單元、混凝沉淀為強化手段，起到高效去除懸浮固體和膠體物質(zhì)的作用，降低處理水的濁度和消除病原體，必要時通過調(diào)整混凝劑優(yōu)選和劑量同步完成化學(xué)除磷。高級處理是達標深度處理的選用單元，通過物理、化學(xué)或生物方法更充分地去除水中某些特定的成分，例如反硝化濾池去除硝態(tài)氮，活性炭吸附和臭氧化去除難生物降解有機物及脫色、反滲透法去除溶解性固體。消毒處理是達標的*單元，也是深度處理流程的個單元，其功能是利用物理、化學(xué)或生物的方法去除和滅活水中的各種病原體。
一級A穩(wěn)定達標的工藝單元選擇
針對太湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠的除磷脫氮改造需求，結(jié)合代表性城鎮(zhèn)污水的水質(zhì)特點和水質(zhì)處理要求，以表1所列出的工藝單元為基礎(chǔ)，按圖1所示的工藝選擇過程組合出適合該區(qū)域城鎮(zhèn)污水處理廠出水一級A穩(wěn)定達標的基本工藝流程及變化方式。
在城鎮(zhèn)污水一級A穩(wěn)定達標處理工藝流程中，粗格柵、細格柵、提升泵站和沉砂池是*的前處理工藝單元，二級生物處理采用膜生物反應(yīng)器(MBR)時，還需要在前端設(shè)置超細格柵(1mm間距)。除非進水懸浮物濃度很低或進水SS/BOD5比值較低，否則，常規(guī)初沉池或高負荷沉淀池應(yīng)該成為必選工藝單元，以盡量去除進水中的無機懸浮固體。后續(xù)生物處理單元存在碳源不足時，可考慮初沉污泥的產(chǎn)酸發(fā)酵以補充優(yōu)質(zhì)碳源，或者部分時段超越初沉池直接進入生物處理池。
二級生物處理工藝的選擇是一級A穩(wěn)定達標的重要環(huán)節(jié)，特別是TN和NH3-N的穩(wěn)定達標去除，對于氮磷去除，建議采用回流污泥反硝化生物除磷脫氮(改良A2/O)及其變型工藝作為基本工藝流程，目前已經(jīng)得到較為廣泛的工程應(yīng)用。可采取的主要工藝控制及改進措施為：
(1)污水生物處理系統(tǒng)采用15d以上的設(shè)計泥齡，考慮進水水質(zhì)水量的變動和運行操作的調(diào)節(jié)能力限制，實際運行過程中應(yīng)盡量控制在12～20d的范圍內(nèi)，以保障冬季低水溫(例如10℃)條件下生物處理池有足夠數(shù)量的硝化菌與硝化能力。
(2)可采用環(huán)形溝道生物反應(yīng)池(氧化溝)池型構(gòu)造，較高倍率的循環(huán)流量形成快速混合作用，加上多個溝道的串聯(lián)，可以明顯減小進水水質(zhì)水量的時變化峰值系數(shù)(由3～10倍降低到1.5倍左右)，相應(yīng)降低出水NH3-N濃度的波動，有效發(fā)揮硝化菌的作用，有利于NH3-N穩(wěn)定達標。
(3)進水水質(zhì)水量的波動和碳氮比偏低是影響TN穩(wěn)定達標的主要因素，進水水質(zhì)水量的波動通過溝道串聯(lián)布置來緩解，碳源不足可通過初沉污泥發(fā)酵進行一定程度的補充;必要時，補充外部碳源(例如甲醇、醋酸鈉、醋酸等)強化生物反硝化效果。
(4)強化前端預(yù)處理以去除盡量多的進水無機懸浮固體，降低活性污泥的惰性組分含量，以提高生物池的反硝化速率，縮短反硝化所需時間或提高反硝化總量;部分溝(渠)道可按虧氧方式運行，促進同時硝化反硝化及部分短程硝化反硝化的實現(xiàn)，提高碳源利用效率和TN去除總量。
(5)冬季低溫到來之前，在秋季提前逐步提高整個污水生物處理系統(tǒng)的活性污泥總量，增加實際運行泥齡，系統(tǒng)中累積硝化菌和反硝化菌的總量，以改進和保障冬季的硝化和反硝化效果。
在二級處理出水TN和NH3-N穩(wěn)定達到一級A排放標準的情況下，可采用直接過濾或者混凝過濾的工藝單元進一步降低出水的COD、BOD5、SS和TP濃度，使其穩(wěn)定達標。化學(xué)混凝有助于強化COD、BOD5、SS和TP的去除以及后續(xù)過濾單元的穩(wěn)定運行。過濾方式可以有多種選擇，包括砂濾池、機械過濾器和膜過濾系統(tǒng)，主要取決于出水水質(zhì)的具體要求和達標考核方式、處理出水的出路與用途、工程造價和運行成本、操作管理與運行調(diào)整難易等方面。
在二級處理出水TN和NH3-N不能穩(wěn)定達到一級A標準的情況下，需要采用反硝化濾池和曝氣生物濾池系統(tǒng)，將TN和NH3-N的進一步穩(wěn)定去除與過濾處理相結(jié)合，但這種方式的出水濁度和SS含量要高于砂濾、機械過濾和膜濾，另外，反硝化濾池需要投加外部碳源(甲醇)，去除1mg/L硝態(tài)氮一般需要投加3mg/L甲醇。
采用膜生物反應(yīng)器(MBR)時，生物處理與膜濾結(jié)合為一體，占地面積較小，出水感官指標好，適合處理出水的直接再利用，但運行成本和工程投資高，曝氣能耗會有明顯的升高。
UNITANK系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、運行方式及工藝特點
一體化A2O污水處理設(shè)備基本結(jié)構(gòu)
UNITANK系統(tǒng)由3個矩形池組成，3個池水JJ相通，每個池均設(shè)有供氧設(shè)備，可采用鼓風(fēng)曝氣。其中中間池只作為曝氣池，兩個邊池交替作為曝氣池和沉淀池，邊池設(shè)有固定出水堰和剩余污泥排放口。進入系統(tǒng)的污水通過管道或者渠道配水，交替進入3個池中的任意一個，系統(tǒng)實現(xiàn)連續(xù)進水連續(xù)排水，如圖1所示。
1．2運行方式
由于UNITANK工藝是傳統(tǒng)SBR工藝的一種變型，具有SBR工藝運行方式靈活的優(yōu)點，可以通過時間及空間上的控制及曝氣、攪拌的控制，使3個池內(nèi)形成好氧、缺氧或者厭氧環(huán)境，實現(xiàn)多種工藝目的，如：碳源有機物的去除、脫氨或者除磷。根據(jù)具體處理對象的不同，UNITANK系統(tǒng)的運行方式不同，下面對好氧UNITANK處理系統(tǒng)作一介紹。
