胡天媛， 孟令鑫， 張秀零

（中節(jié)能國禎環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?， 合肥 230088）

污水泵站是城市污水處理系統(tǒng)中收集、 預(yù)處理、 輸送污水的重要環(huán)節(jié)， 對環(huán)境保護(hù)、 管道污水暢通輸送和防止城市內(nèi)澇具有重要的作用［1］。 污水管網(wǎng)、 污水泵站和污水處理廠共同組成了一座城市龐大的污水處理系統(tǒng)， 泵站的集水量、 水質(zhì)直接影響到污水處理廠的工藝與運(yùn)行情況， 關(guān)系整個系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)度， 因此城市水環(huán)境污染問題要得到高效解決， 不僅需要污水處理廠提質(zhì)增效， 也需要不斷地提升泵站的污水處理能力［2］。

污水泵站具有水流連續(xù)， 變化幅度大， 水中污染物含量多［3］等特點(diǎn)， 目前， 直接對泵站污水處理的工藝研究較少， 但對于這種特點(diǎn)的污水， 常采用SBR 工藝， 如SBR 工藝處理豆腐加工廢水［4］、 生活污水［5-6］、 小型醫(yī)院醫(yī)療廢水［7］、 高速公路服務(wù)站污水［8］及小型廢（污）水處理站設(shè)計［9］、 景觀水體修復(fù)［10］等。 以上各種方法對污水凈化均有一定的效果， 但多數(shù)工藝較為復(fù)雜， 運(yùn)營費(fèi)用偏高。

針對以上問題， 本文結(jié)合小型泵站污水處理工程， 介紹一體化SBR 反應(yīng)器的主要參數(shù)、 配置以及實(shí)際運(yùn)行效果， 為其他小型泵站污水處理工程應(yīng)用提供參考。

1 工程概況

該污水泵站工程位于某污水處理廠內(nèi)， 廢水主要來源于污水處理廠提升泵站前池， 水質(zhì)、 水量變化幅度大。 設(shè)計處理水量為10 m3／d， 經(jīng)一體化SBR 反應(yīng)器處理達(dá)到GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A 標(biāo)準(zhǔn)后， 用于污水處理廠內(nèi)部沖洗、 園林綠化等。 對污水處理廠提升泵站前池連續(xù)取樣檢測， 并進(jìn)行水質(zhì)信息分析， 實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)及設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)如表1 所示。

表1 實(shí)際進(jìn)水及設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)Tab. 1 Actual influent water and design influent and effluent water quality

2 工藝流程

本項(xiàng)目采用以SBR 工藝為核心的一體化處理設(shè)施， 工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程Fig. 1 Process flow

污水通過泵站配套機(jī)械格柵分離出樹皮、 碎木、 纖維等大顆粒懸浮物， 在泵站前池， 通過進(jìn)水泵泵入一體化SBR 反應(yīng)器進(jìn)行生化反應(yīng)。 一體化SBR 反應(yīng)器分為調(diào)節(jié)池、 反應(yīng)池、 操作室、 污泥存儲區(qū)。 調(diào)節(jié)池接收泵站前池的污水， 當(dāng)池體液位超過開始液位時， 調(diào)節(jié)池內(nèi)的壓力傳感器發(fā)出信號， PLC 系統(tǒng)控制潛污泵啟動， 進(jìn)行泵水。

反應(yīng)池為反應(yīng)器的活躍區(qū)， 接納每批次進(jìn)水，污水中有機(jī)物在活性污泥的作用下得到降解。 在污水處理完成后， 水被泵出達(dá)標(biāo)排放， 反應(yīng)池中水位降至預(yù)設(shè)水位。 在反應(yīng)器中的污泥通過污泥泵排入污泥存儲艙暫時儲存， 等待由真空吸泥車定時外運(yùn)處置。

3 主要參數(shù)及配置

一體化SBR 反應(yīng)器采用臥式玻璃鋼罐體， 設(shè)備直徑為2.40 m， 長度為7.97 m。 罐體被分為4 個區(qū)域： 調(diào)節(jié)池、 反應(yīng)池、 操作室、 污泥存儲區(qū)， 每個區(qū)域有不同功能。

（1） 調(diào)節(jié)池。 尺寸為φ2.40 m×2.21 m， 容積為10 m3， 水力停留時間為24 h。 配置MF404 潛污泵1 臺， 功率為1.14 kW， 電流為2 A， 流量為9 L／s， 揚(yáng)程為2.5 m。 調(diào)節(jié)池根據(jù)系統(tǒng)的處理能力進(jìn)行設(shè)計， 處理水量通過調(diào)節(jié)池內(nèi)壓力傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行計算獲得。 除配置壓力傳感器外， 調(diào)節(jié)池同時配備低液位浮球2 個和高液位浮球1 個， 低液位浮球確保潛污泵不會因?yàn)橐何贿^低而空轉(zhuǎn)， 高液位浮球記錄與高液位有關(guān)的信息。

（2） 反應(yīng)池。 尺寸為φ2.40 m×2.21 m， 容積為10 m3， 有效液位為2.2 m， 有效容積為9 m3。 反應(yīng)池與藥劑泵相接， 由藥劑泵直接加藥， 絮凝在反應(yīng)階段完成， 配置加藥泵1 臺， 流量為5.7 L／h，功率為16 W。 污泥區(qū)位于污泥閥門之下， 配置污泥泵1 臺， 功率為0.64 kW， 電流為1.46 A。 運(yùn)行時控制污泥濃度為2 000 ～2 500 mg／L， 泥齡為12 ～15 d 最佳， 如果對氮的去除無要求， 泥齡不超過20 d。 各階段反應(yīng)時間設(shè)置如表2 所示。

（3） 操作室。 尺寸為φ2.40 m×2.00 m， 容積為9 m3。 由電控柜PLC 自動化運(yùn)行， 可實(shí)現(xiàn)自動取樣和無人值守自動運(yùn)行， 采用A＆B 的觸摸屏，通過觸摸屏可以設(shè)置相應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)， 如序批各個階段的時間、 加藥時間、 液位高度等， 同時可查看設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)、 機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況等。 配置曝氣風(fēng)機(jī)1 臺， 流量為19 m3／h， 風(fēng)壓為0.06 MPa，功率為0.37 kW， 電流為2.7 A。

表2 反應(yīng)池各階段反應(yīng)時間Tab. 2 Reaction time of each stage in reaction tank

（4） 污泥存儲區(qū)。 尺寸為φ 2.40 m×1.55 m，容積為7 m3。 污泥存儲區(qū)配有溢流裝置， 溢流液體再次回到調(diào)節(jié)池當(dāng)中。 在沉淀期， 系統(tǒng)會對污泥進(jìn)行兩次移除。 污泥排放過程通過操作面板設(shè)置開始時間。

4 工程運(yùn)行效果

該工程進(jìn)水負(fù)荷達(dá)到設(shè)計水量的95% 以上，在控制進(jìn)水時間為10 min， 反硝化時間為150 min，曝氣時間為90 min， 沉淀時間為90 min， 加藥時間為100 s 的條件下， 實(shí)測進(jìn)出水水質(zhì)如表3 所示。

該一體化SBR 反應(yīng)器能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定地自動化運(yùn)行， 采用液位和時間雙重控制， 設(shè)置等待和休眠模式， 不僅可以保證設(shè)備正常運(yùn)行， 還可以實(shí)現(xiàn)在污水量較低時， 間歇曝氣保障活性污泥的活性， 不影響后續(xù)處理。 經(jīng)處理后的水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)到GB 18918—2002 一級A 標(biāo)準(zhǔn)。

表3 實(shí)測進(jìn)出水水質(zhì)Tab. 3 Actual measured influent and effluent water quality

5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

該工程設(shè)備投資11.04 萬。 在滿負(fù)荷工況下，運(yùn)行電耗為0.48 kW·h／m3， 電價按0.779 元／ kW·h計算， 噸水電費(fèi)為0.37 元； 進(jìn)水不需要投加碳源，除 磷 采 用 液 態(tài) 鋁 鹽， 加 藥 量 為0.06 L／m3， 約 為0.05 元／m3； 在現(xiàn)有運(yùn)行條件下污水處理運(yùn)營費(fèi)用為0.42 元／m3。 同時， 該設(shè)備自動化程度很高， 能做到自動運(yùn)行無人值守， 人工維護(hù)費(fèi)用低， 適合小型泵站污水處理工程。

6 結(jié)語

采用一體化SBR 反應(yīng)器處理城市污水， 經(jīng)處理后出水COD 質(zhì)量濃度為20 ～40 mg／L， NH3-N 質(zhì)量濃度低于0.2 mg／L， TP 質(zhì)量濃度低于0.2 mg／L，TN 質(zhì)量濃度低于10.5 mg／L， SS 質(zhì)量濃度低于10 mg／L， 出水NH3-N、 TN、 TP、 COD、 SS 去除率穩(wěn)定在99%、 71%、 95%、 85%、 95% 以上， 達(dá)到GB 18918—2002 一級A 標(biāo)準(zhǔn)。 該反應(yīng)器具有良好的去除效果， 運(yùn)行穩(wěn)定可靠， 自動化程度很高，在小型污水處理工程中具有良好的應(yīng)用推廣前景。