摘要：福清市城市污水處理廠以BOT的方式進行承建。該污水處理廠選用懸掛鏈移動曝氣工藝，其工藝具有投資省，處理成本低、運行穩定、維修、管理方便、氧利用率高，不僅結構緊湊，還能夠達到同步脫氧除磷效果。
關鍵詞：BOT;懸掛鏈移動曝氣工藝；脫氧除磷
懸掛鏈移動曝氣工藝，又稱為多級AO處理工藝。該系統依托控制對曝氣裝置的充氣量和區域曝氣進行控制，以實現獨創的懸掛鏈式曝氣工藝。同時該工藝基于多級AO理論和非穩態理論，在池內設置形成多個級段的A/O池，使污水經過多次的好氧、缺氧交替過程[1]。從而提高污泥的活性，形成適合各種微生物生長的良好環境，對污水中的有機物、氮、磷進行高效地去除，該工藝是一種低負荷活性污泥處理工藝，其最大的特點是能夠根據地質條件將厭氧除磷池、曝氧池、沉淀池、穩定池以潔、維修運行管理方便、出水穩定。
1. 工程概況、水量、水質和排放標準
福清城市污水處理廠以BOT方式建設，近期為日處理6萬噸，遠期增至12萬噸，總占地面積為80多畝，總投資將近4600萬元。近期6萬噸現已建成，原水中工業廢水約占40％，城市生活污水約占60％?；旌虾蟮奈鬯筮_到國家一級排放標準。進水水質和排放標準見下表。
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項目 |
PH |
CODcr |
BOD5 |
SS |
TN |
TP |
NH3-N |
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原水水質 |
6～9 |
≤380mg/L |
≤200 mg/L |
≤250 mg/L |
≤50 mg/L |
≤4 mg/L |
≤35 mg/L |
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排放標準 |
6～9 |
≤60 mg/L |
≤20 mg/L |
≤20 mg/L |
≤20 mg/L |
≤1.5 mg/L |
≤8 mg/L |
2.工藝流程圖和構建物
2.1工藝流程
污 水通過市政管網抽送至污水處理廠，經過回轉柵條式粗格柵去除大的雜物后流入集水井。而后通過潛水泵提升到回轉式細格柵，以去除無機物和細小懸浮物。然后自 流入曝氣沉砂池（主要去除砂粒等無機物質，并起到預曝氣作用），經配水井流入各個綜合反應池、消毒池后達標排放。其綜合反應池包含有兼氧池、一段好氧池、 缺氧池、二段好氧池、沉淀池、穩定池。工藝流程圖如下：
污水處理流程圖
2.2 主要構筑物
2.2.1 集水井
為近遠期共用的，有效容積為300m3,與粗格柵井合建，為鋼混結構，地下沉井施工，最高水位為3米。內設五臺流量800m3/h,的潛水泵，揚程為16m，功率為55kw。集水井內設一臺超聲波液位計，以控制水泵的啟停。
2.2.2 曝氣沉砂池
只考慮近期使用，總有效容積為109.2m3,其水力停留時間為2分鐘。有效水深為2米。曝氣空氣需量為4.8m3/min。主要去除顆粒徑大于0.25㎜的砂粒等無機物質，并起到預曝氣的作用。沒有一臺橋式吸砂機和一臺螺旋砂水分離器。
2.2.3 兼氧池
碾壓土壩結構，內鋪土膜和內砌石塊。有效容積為2500m3，水力停留時間為3小時，有效水深為4.5m，尺寸52×11×5。內設兩臺潛水攪拌機，功率為10kw。后續缺氧池內混合回流到該地。
2.2.4 一段好氧曝氣池
碾壓土壩結構，內鋪土工膜和內砌石塊。有效容積為8333m3,水力停留時間為10小時，有效水深為4.5m，尺寸52×42×5。曝氣池內的污泥負荷為0.11㎏BOT5/㎏MLSS。污泥濃度為4000mg/L。內裝有19條曝氣鏈，每條鏈有22套曝氣器，共有490套。以一邊進氣，兩頭懸掛。每套曝氣器在一定區域內來回運動，不會對局部水體產生過量曝氣，不會像固定曝氣器產生定向水流，是空氣在水中的停留時間延長，提高了充氧效率，節約了能耗。同時曝氣池中部設有一臺紫外熒光法溶解氧測定儀，并通過PLC和變頻風機來調節池內的空氣量。
懸掛鏈式曝氣裝置移動示意圖
2.2.5缺氧池
碾壓土壩結構，內鋪土工膜和內砌石塊。有效容積為1667m3,水力停留時間為2小時，有效水深為4.5m，尺寸52×8×5。為達到脫氧的效果，協調系統硝化反硝化功能，而增設缺氧池。池內設有兩臺對推的潛水攪拌機，功率為7.5kw，并設有一臺潛水內回流泵，功率為7.5kw，流量為2500m3/h。揚程為0.3m，用以滿足300％的混和液內回流量，混和液回流到兼氧池內。
2.2.6 二段好氧池
碾壓土壩結構，內鋪土工膜和內砌石塊。有效容積為1667m3,水力停留時間為2小時，有效水深為4.5m，尺寸52×8×5。進一步對有機物和氨氮的除去，提高系統的硝化能力，減少對二沉地池產生不利的影響，以形成多級的好氧缺氧段，增設此好氧池。池內設有兩條曝氣鏈，每個鏈條有24套曝氣器。
2.2.7二沉池
矩形池鋼筋混凝土結構，尺寸為52×24×5，有效容積為5000m3，有效水深為4.5米，表面負荷為0.75m3/m.h。長邊兩側設污泥回流渠，短邊池低有600角放坡，以防止出現死角。水流流向為一邊長進水，另外一長邊出水。池內設有軌道式行車式吸泥機一臺，雙邊驅動，功率為0.37kw，行車可根據時間控制其來回運行，并根據上位機控制啟停。行車上內設兩臺潛水軸流泵，用污泥回流，污泥回流量為150％，功率為7.5kw,揚程3米，流量為600m3/h。
2.2.8 穩定池
碾壓土壩結構，內鋪土工膜和內砌石塊。有效容積為2500m3，水力停留時間為3小時，有效水深為4.5m，尺寸52×11×5.對生化出水進行再次充氧，提高沉淀效果，保證優化出水水質，保證綜合反映池整個結構而增設此池。池內設有一條懸掛曝氣鏈，裝有24套曝氣器。
2.2.9 接觸消毒池
該池為鋼筋混凝土結構，為半地下式。尺寸為15×24×5m，水力停留時間為30分鐘，有效容積為1250m3。有效水深為3.5米，廊道內控制水流速為0.1m/s。
2.2.10 污泥濃縮池
鋼筋混凝土結構，直徑為14米，池高為 4米濃縮池，內設一臺全橋式中心傳動污泥濃縮機，功率為0.75kw。濃縮后污泥含水率可達97％。
2.2.11 其他配套設施
粗格柵，2臺，回轉柵條式格柵除污機，間隙為25mm，柵寬為1.7m，渠深7.8m，配套的格柵電機為3.0kw。格柵前后裝有4個手電鑄鐵閘門和2臺超聲波液位差計。
細格柵，2臺，回轉齒耙式格柵除污機，間隙為4mm，柵寬為1.5m，渠深1.5m，配套格柵電機為1.1kw。柵前裝2臺手動不銹鋼閘門，格柵前后裝有2臺超聲波液位差計。
進、出水計量井，井內各設有一臺DN700超聲波電磁流量計，用以計量進出污水廠水量。
鼓風機房3間，每間內設變頻控制的3臺羅茨鼓風機，同時對單組綜合池供氣，每組綜合池的供氣管上設有溫度傳感器、壓力傳感器、熱式氣體流量計。鼓風機的風量為64m3/min，壓力55.8kpa，功率為90kw，配套進出口消聲器，空氣濾清器、安全閥、放空閥、放空消聲器，同時在每臺風機出口管路上裝有DN250的電動蝶閥。
污泥脫水機房，內設2臺臥式離心脫水機，單機處理污泥量為12-20m3/h，功率為22kw，配套兩臺偏心螺桿泵流量為20m3/h，揚程為20m，功率為7.5kw，污泥切割機2臺，流量為20m3/h，功率為1.5kw。因污泥脫水前加絮凝劑，選用罐積為1m3的絮凝攪拌機，罐溶為2.5m3。加藥計量泵兩臺，流量為0.5m3/h，功率為0.75kw。加藥除磷系統中設有自動溶藥設備兩臺，溶量為1m3，攪拌功率為0.75kw，選用藥計量泵2臺，流量為0～50L/h，揚程為25m，功率為0.37kw。
加氯間，內設兩臺高效復合二氧化氯發生器，有效氯產量為10kg/h，功率為5.0kw。配有量臺動力水泵，流量為800ml/min，揚程為25m，功率為1.5kw的臥式離心泵。兩個有效容積為5m3的原料儲罐，分別裝氯酸鈉和鹽酸溶液。其配套設備還有鹽酸卸酸泵、氯酸鈉溶藥機、鹽酸加藥計量泵、氯酸鈉加藥計量泵、氯酸鈉溶液提升泵。二氧化氯消毒藥劑根據進水流量來進行控制其投加量。
3. 調試和運行
由于管網建設滯后，未能將污水全部接入污水處理廠，造成進水量偏小，僅為10000m3/d左右。分別對兩個綜合池進水，實現接種和馴化同步進行。接種污泥選用城市污水處理廠帶式壓濾機壓濾過后的污泥，每池投加80噸污泥。經過兩個多月調整后，曝氣池內的污泥濃度達到設計要求，并出水達到排放要求。
出水水質表
|
項目 |
PH |
CODcr |
BOD5 |
NH3-N |
TP |
SS |
|
數值 |
7-8.7 |
49-58 |
12-18 |
13-18 |
0.3-0.8 |
14-18 |
4. 經濟分析
該工程總投資4600萬元，污水處理單位成本為0.46元/m3，直接運行成本為 0.27元/m3。污水總裝機功率為1450kw，平均運行容量為960kw。
5. 結語
5.1 該工藝啟動快，運行、操作簡便，運行穩定，并能保證出水達標，產生的污泥量少。
5.2 只要條件許可，可使用土壩結構承建污水處理綜合池，并能形成一體化結構，形成造價低，投資省。
5.3 高效的移動懸掛曝氣頭，可使氧在水中的停留時間加長，提高了氧轉移功率，在達到出去有機物同時亦能節約能耗。
5.4 曝氣頭檢修不需放空，檢修方面，運行保證出水。
參考文獻：
王濤.BIOLAK工藝及其在設計中應注意的問題[J].中國給水排水，2003，19(10)：79-80。