1工程概况
布吉水质净化厂占地68000m2, 原设计规模3万m 3/d, 采用氧化塘工艺。2 0 0 2年4月市政府对该厂进行改扩建, 投资建设了水质净化应急工程总投资3 0 0 0多万, 设计处理水量达1 5万m 3/d, 采用混凝沉淀+快渗工艺, 属于一级强化处理。2005年9月, 市水污染治理指挥部办公室对水质净化应急工程进行扩建, 新增了两座混凝沉淀池 (3#、4#) , 扩建了快渗池和污泥处理系统, 使该厂处理规模达到20万吨/日, 并使出水水质有所改善。主要工艺采用深港产学研环境技术中心的人工快渗专利技术。为进一步加强水质净化厂的处理能力, 有效改善布吉河下游水质, 2006年6月, 市水污染治理指挥部办公室采用由王宝贞院士推荐的生物膜-活性污泥 (S B F-A S) 复合生物处理-沉淀技术, 又对原有混凝沉淀池 (1#、2#) 进行改造, 将其改造成生化处理系统, 设计处理水量10万吨/日。水厂经过扩建与改造投入正式运行后, 处理水量达2 0万吨/日, 出水指标达到设计标准, 极大地改善了河流域的水体状况, 大大缓解了河流多年黑臭的局面。
2进出水控制指标
3污水处理工艺技术
原水取自布吉河水, 通过DN1400的引水管自流到泵房集水井, 提升泵房内设四台5 0 0 Q W 2 4 0 0-2 2型潜水排污泵, 泵前设间隙为2 0 m m机械格栅, 原水通过潜水排污泵提升到厂区的格栅井, 格栅井内设间隙为5 m m机械格栅, 格栅井前设电磁流量计, 再分别进入厂区两套污水处理系统。3.1混凝沉淀人工快渗系统
(1) 污水通过细格栅井后, 进入到孔室反应池, 孔室反应池分两组, 每组7格, 在孔室反应池的进水第一格投加絮凝剂和助凝剂 (现使用4 0 m g/L聚合氯化铝和0.1mg/L聚丙烯酰胺) , 加药后的污水逐格通过反应池后, 进入到两组平流沉淀池进行沉淀, 沉淀后的水再进入到1 4座快速渗滤池, 经过快渗池过滤后水排入布吉河。
(2) 一级强化处理工艺有多种形式, 根据国内外发展情况, 采用较多的有化学一级强化处理、生物絮凝吸附一级强化处理和厌氧处理等。化学一级强化处理的基本原理是在污水中投加混凝剂, 通过絮凝沉淀的方法去除污水中悬浮物质及胶体物质, 从而达到对污水中有机物及磷的去除目的。常规化学一级强化处理流程下图:
(3) 污水首先与混凝剂快速混合, 使混凝剂迅速均匀分散到污水中, 利于混凝剂水解, 充分发挥混凝剂高电荷对水中胶体电中和脱稳作用;然后通过反应池, 通过脱稳颗粒的有效碰撞, 使细小颗粒逐渐结成较大絮体, 使得水中的悬浮物质及胶体得到有效去除;同时通过混凝剂与污水中磷酸盐的化学作用, 达到对磷的去除。然后进入沉淀池, 悬浮的絮凝体在池中通过重力沉降, 在沉淀池中形成污泥, 通过污泥系统排出整个系统。最后进入快渗池, 污水中细小的、在沉淀池中没有沉降的絮凝体, 通过快渗池中的填料对其截留、吸附, 达到去除水中大部分污染物质的目的。
(4) 以三氯化铁和硫酸铝做剂为例, 金属盐与水中的磷酸盐、碱度的反应可用以下反应式表示:
三氯化铁混凝:主反应:F e C l3+P O43-→FePO4↓+3Cl-;副反应:2FeCl3+3Ca (HCO3) 2-→Fe (OH) 3↓+3CaCl2+6CO2
硫酸铝混凝:主反应:A l2 (S O 4) 3·1 4 H2O+2 P O43--→2 A l P O4↓+3 S O 42-+1 4 H2O;副反应:A l2 (S O4) 3·1 4 H2O+6 H C O3-→2 A l (O H) 3↓+3 S O42-+6 C O2+1 4 H2O
(5) 三价铝离子和三价铁离子都能与磷酸根离子作用而生成难溶性的沉淀物 (FePO4或AlPO4) , 因此通过去除这些难溶沉淀物的方法就可去除磷。而C O D, B O D的去除主要是由于混凝产生的絮凝体吸附水中的有机物以及重金属等物质, 产生污泥, 达到去除的目的。
3.2生物膜活性污泥复合生物系统
(1) 污水通过细格栅井后, 进入到1#和2#旋流沉沙池。污水沿切线方向进入流沉砂池, 旋流沉砂池通过机械搅拌 (每座沉沙池内设置两台水平水力推进器, 沿池壁切线产生水力涡流, 使泥砂和有机物进行离心分离以达到除砂的目的, 泵吸系统与砂水分离机工作, 将污水中砂粒分离出来。 (2) 自旋流沉砂池流出的污水进入S B F-A S复合生物处理池, 首先流经缺氧池, 在其前端 (第一缺氧池中) 与来自污泥浓缩池 (兼作厌氧池) 的回流污泥混合, 进行反硝化脱氮和除磷。 (3) 随后流经好氧池段, 在其中进行有机物耗氧降解, 氨氮硝化, 在生物膜中进行同步硝化-反硝化, 以及悬浮污泥的过量生物吸收磷。其出水进入后沉池进行污泥沉淀, 出水-上清液即可达标排放。该处理系统的核心部分为S B F-A S复合生物处理池, 它由前部的缺氧池 (H R T=3 0 m i n) 和后部的好氧池 (H R T=3 h) 构成。通过排除剩余污泥可以达到去除污水中磷的目的。 (4) 缺氧池段由于混合液呈缺氧状态, 使反硝化反应在此得以实现, 使流入的污水中含有的硝酸盐氮被去除。 (5) 好氧池被设计成单侧局部强化曝气使之形成横向旋流的水力流态, 与纵向推流水力流态相结合, 形成大螺旋的向前水力推流。 (6) 在加药池中, 将硅藻精土通过机械与曝气搅拌, 形成均匀的硅藻精土混合液, 通过计量泵投加到复合生物处理池缺氧段的第一个反应池中, 与来自沉沙池的污水和回流污泥混合, 形成三合一的混合液。 (7) 污泥在后沉池沉淀后经行车式吸泥机运送至浓缩池, 在浓缩池经过一段时间的厌氧反应后去除污泥中的硝酸盐氮, 并从污泥中释放磷, 然后经泵吸至生化池缺氧段以增加生化池中生物量, 并作进一步反硝化去除硝酸盐氮和缺氧生物吸收磷。
4结语
改善水质净化水体环境, 污水处理技术还待于进一步探讨和研究。水处理工作者要大胆尝试、充分发挥各自手段的技术特点和优势进行综合治理, 将物理、化学、生物的净化有机地结合起来, 以期达到最佳去除效果。
摘要：随着经济迅速发展, 现代化工业、合成化工业的突飞猛进, 这些化学物质大部分通过人类活动进入水体, 如生活污水和工业废水的排放, 农业使用化肥、杀虫剂的流失等, 使接纳水体的物理化学性状发生了显著的变化。加强生活污染治理, 关键是要加快生活污水处理工程建设, 全面落实各项应急治理, 进一步加强调水引流工作, 促进水体流动和交换, 努力改善水质, 净化水体环境。本文通过工程实例阐述净化水质环境的混凝沉淀和生物膜活性污泥 (SBF-AS) 复合生物处理技术。
关键词：水质净化,混凝沉淀,生物膜,技术