張疆 蔣燕

（深圳市楠柏環(huán)境科技有限公司，廣東 深圳 580000）

一、項(xiàng)目概括

合水口污水處理站建設(shè)目的是解決光明核心片區(qū)污水干管高水位運(yùn)行現(xiàn)狀，防止高峰期干管內(nèi)污水溢流至河道同時(shí)消除河道黑臭水體。于2020年6 月29 日通水運(yùn)營(yíng)，設(shè)計(jì)處理水量為5 萬(wàn)m3/d，最大處理量為9 萬(wàn)m3/d，總變化系數(shù)Kz 為1.8，取水點(diǎn)為DN1200 燕川污水干管。設(shè)計(jì)出水水質(zhì)執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB 3838-2002 中的準(zhǔn)Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（不考核TN，且SS ≤10 mg/L）并滿足河道黑臭水體考核。設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：COD ≤450 mg/L，BOD ≤150 mg/L，NH3-N ≤40 mg/L，TP ≤8 mg/L，SS ≤300 mg/L；設(shè)計(jì)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：COD ≤30 mg/L，BOD ≤6 mg/L，NH3-N ≤1.5 mg/L，TP ≤0.3 mg/L，SS ≤10 mg/L。

（一）污水處理流程

污水通過(guò)干管進(jìn)入鋼絲繩牽引式格柵去除污水中大塊垃圾，并由潛污泵將污水輸送至主廠區(qū)內(nèi)進(jìn)流細(xì)格柵，進(jìn)一步去除污水中小塊垃圾，在平流沉砂池中通過(guò)氣提抽砂的方式去除污水中的無(wú)機(jī)砂粒，在UNITANK 生化池（簡(jiǎn)稱生化池）進(jìn)行二級(jí)處理，通過(guò)進(jìn)水、厭氧、好氧、精曝、沉淀、反洗、出水周期往復(fù)運(yùn)行，利用活性污泥去除污水中污染物，最后流入磁混凝高效沉淀池（簡(jiǎn)稱磁混池）進(jìn)行深度處理，通過(guò)加入聚合氯化鋁鐵（PAFC）、磁粉、聚丙烯酰胺（PAM）進(jìn)一步去除污水中的污染物，并在沉淀池絮體與水分離，處理完成。

（二）污泥處理流程

生化池和磁混池的污泥通過(guò)污泥輸送泵輸送至儲(chǔ)泥池，再通過(guò)切割機(jī)、泥泵輸送至離心脫水機(jī)脫水至80%以下，外運(yùn)至深圳楠柏能源環(huán)保有限公司二次脫水并能源化。

工藝流程如下圖1 所示

圖1 污水處理流程圖

二、改良UNITANK 生化池

（一）基本構(gòu)造

UNITANK生化池共有兩組，單組規(guī)模2.5萬(wàn)m3/d，峰值流量4.5萬(wàn)m3/d，每組由3 個(gè)方形池（兩個(gè)邊池（30m×28m），一個(gè)中間池（31m×28m）和1 個(gè)出水槽組成，設(shè)計(jì)水深6m，每池安裝了4 個(gè)攪拌器，鋪設(shè)了進(jìn)水管道和曝氣管道，六個(gè)池共鋪設(shè)7088 個(gè)曝氣盤，單池可單獨(dú)進(jìn)水和曝氣，邊池鋪設(shè)斜管充當(dāng)沉淀池和曝氣池，并設(shè)排泥系統(tǒng)定期排泥。每組UNITANK平均設(shè)計(jì)流量為0.289m3/s，污泥負(fù)荷為0.095kgBOD5/(kgMLVSS·d)，沉淀池表面負(fù)荷為1.69m3/(m2·h)，容積負(fù)荷為3.5kgBOD5/m3·d，出水堰負(fù)荷為1.3 L/(s·m)，總停留時(shí)間為13.5h，每組有效容積為14748m3。

（二）運(yùn)行方式

UNITANK 工藝按矩陣走周期，一周期4-6 個(gè)小時(shí)，各階段的時(shí)段可根據(jù)水量、水質(zhì)進(jìn)行調(diào)整。為更好去除TP 和NH3-N，通過(guò)運(yùn)行調(diào)試優(yōu)化UNITANK 工藝工況，延長(zhǎng)了厭氧階段和精曝階段的時(shí)間，將原設(shè)計(jì)厭氧階段時(shí)間45 分鐘和精曝階段時(shí)間30 分鐘，調(diào)整為厭氧1 個(gè)小時(shí)和精曝1 個(gè)小時(shí)。工況的切換和運(yùn)行周期的調(diào)整等，由鼓風(fēng)系統(tǒng)、攪拌機(jī)和進(jìn)出水閘相應(yīng)的控制系統(tǒng)調(diào)控。兩池組反洗時(shí)間間隔需大于1h。

工藝矩陣圖如表1所示：

表1 UNITANK 工藝矩陣圖

（三）UNITANK 生化池的除磷原理及效果

厭氧階段聚磷菌水解釋放磷合成PHB（聚-β-羥基丁酸鹽），利用釋磷過(guò)程中產(chǎn)生的能量降解污水中的污染物；好氧階段聚磷菌降解PHB 攝入過(guò)量磷合成聚合磷酸鹽。生化池出水TP 均值在1.80mg/L 左右≥0.3mg/L，去除率為50%，達(dá)不到出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，深度處理工藝的加入輔助除磷,同時(shí)進(jìn)一步去除COD、SS 等污染物。

三、磁混凝高效沉淀池

（一）基本構(gòu)造

磁混池為鋼結(jié)構(gòu)池體，共兩組成對(duì)稱模式，單組規(guī)模3.5 萬(wàn)m3/d，單組峰值處理量4.55 萬(wàn)m3/d，池體尺寸32m×13m，沉淀池直徑11m，水深6.15m，表面負(fù)荷17.9m3/(m2.h)。由快混區(qū)、磁混區(qū)、絮凝區(qū)、沉淀區(qū)、磁回收系統(tǒng)及污泥回流系統(tǒng)等組成。

（二）運(yùn)行方式

生化池出水流入快混區(qū)，快混區(qū)投加液體PAFC，與污水中的正磷酸鹽反應(yīng)生成沉淀，同時(shí)使膠體脫穩(wěn)、聚集形成微小絮體；自流入磁混區(qū)，投加一定量的磁粉，在攪拌器的快速攪拌下，磁粉絮體充分結(jié)合增大絮體的比重。最后流入絮凝區(qū)，在PAM的吸附架橋作用下絮體集聚形成大的絮體，在斜管沉淀池泥水分離。

（三）參數(shù)控制

1.藥劑的投加量和反應(yīng)時(shí)間。不同反應(yīng)池藥劑的投加量不同，液體PAFC 投加量控制在60～150mg/L，PAM 與水配比濃度控制在2～3‰，投加量控制在0.4～1mg/L，通過(guò)控制加藥泵的頻率控制藥量的投加，磁粉量保持在5～10g/L；不同反應(yīng)池藥劑的反應(yīng)時(shí)間也不同，快混區(qū)反應(yīng)時(shí)間為1.68min、磁混區(qū)反應(yīng)時(shí)間為1.68min、絮凝區(qū)反應(yīng)時(shí)間5.48min，需根據(jù)緩沖區(qū)絮體的大小調(diào)整攪拌器的轉(zhuǎn)速，控制藥劑的反應(yīng)時(shí)間。

2.回流污泥及剩余污泥流量。污泥回流泵輸送的污泥：一部分回流至磁混區(qū)增加磁混區(qū)的污泥濃度使污泥中殘有的藥量及大量磁粉再次利用；另一部分通過(guò)磁回收系統(tǒng)，磁粉回收污泥排入污泥池。污泥回流泵最大流量為110m3/h,回流流量控制在80m3/h 左右，剩余污泥流量控制在20m3/h左右。

3.刮泥機(jī)扭矩。刮泥機(jī)扭矩的大小顯示著泥量的多少，刮泥機(jī)數(shù)值到達(dá)500 時(shí)會(huì)報(bào)警，達(dá)到1000 時(shí)刮泥機(jī)自動(dòng)停機(jī)。扭矩控制在500 以下。

4.運(yùn)行效果

對(duì)運(yùn)營(yíng)期間2020年11 月到2021年4 月的水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表2：

表2 水質(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù) 單位（mg/L)

從表2 數(shù)據(jù)中可知：磁混池出水TP 去除率達(dá)到了95%，比生化池出水TP的去除率增加了40%，COD、SS、BOD 都有很好的去除效果。

四、結(jié)論

1.持續(xù)性進(jìn)水及攪拌器的運(yùn)轉(zhuǎn)，生化池沒(méi)有絕對(duì)的厭氧區(qū)；2.生化池三池相通節(jié)省了污泥回流設(shè)計(jì)成本；3.上一周期污泥中含有大量的硝酸鹽，率先利用污水中的有機(jī)物進(jìn)行反硝化，導(dǎo)致UNITANK 工藝除磷的效果不理想；4.反沖洗時(shí)的動(dòng)能，源于兩池間的液位差，通過(guò)一定的液位差使排水槽上的污泥被沖洗，保證了出水水質(zhì)，節(jié)省了一定的電耗；5.PAFC 集鋁鹽和鐵鹽的優(yōu)點(diǎn)，提升了絮體的聚合速度以及密實(shí)性，磁粉的投加使絮體的密度比水大易于沉降；6.磁混凝高效沉淀工藝作為UNITANK 工藝的深度處理工藝，很好的除去了TP 等污染物，保證了出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，甚至可以達(dá)到地表Ⅲ類水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)；7.設(shè)污泥回流系統(tǒng)和磁回收系統(tǒng)使藥劑、磁粉得到再次利用，節(jié)省了一定的成本；8.鋼結(jié)構(gòu)池體和設(shè)備一體化，節(jié)省了一定占地面積，操作簡(jiǎn)單，得到污水處理廠廣泛應(yīng)用。