深井高压曝气(VT)工艺对环境影响的评估

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术2016年113期175深井高压曝气（VT）工艺对环境影响的评估陈定平1于桂英21.湖南湘潭路桥公司，湖南长沙400012.山东汇盛天泽环境工程有限公司，山东济南250101摘要：从加拿大引进的深井高压曝气工艺处理污水、污泥，是国际上一种先进的环保技术。为了了解该工艺对环境的影响，从设计的三重防护、不同施工工艺分析了该技术对地下水、气、地质的有效防护，不会对环境造成任何的影响和破坏。深井高压曝气工艺是一种省地、节能、降耗、低污染的先进工艺，值得在污水、污泥处理方面大力推广应用。关键词：深井高压曝气；污水；VT工艺；混凝土中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1671-5659（2016）113-0175-021深井高压曝气（VT）工艺技术简介深井高压曝气（VT）工艺是2006年我国从加拿大NORAM（诺曼）公司引进世界上最先进的VERTREATTM污水处理技术和VERTADTM污泥处理技术，该技术是将地面宽而浅的水池用小而深的VT井取代，将日常大气压下的曝气改为高压混合曝气。在我国先后在陕西省咸阳兴平市、山东省青岛市、黑龙江省哈尔滨市用该工艺建成污水处理厂并已经投入正常运行。经与相关工艺比较，深井高压曝气（VT）工艺具有以下优点：（1）所需空间和占地面积小。该工艺在地面以下打一个直径4～6m、深90～110m的井作为盛装污水的容器，取代其他技术大而浅的污水池，相当于建同样体积的房屋，一个是平房，另一个是30层高的高楼，毋庸置疑，建高楼比建平房省地，通常只有传统工艺用地的30%～40%。（2）高氧转化率，节能降耗。氧气是污水好氧生物处理的能源。该工艺将空气中的氧气注入地下90～110m深处，以螺旋状轨迹从井底升至井面与井筒内污水充分地混合，水气相融；高压力、高强度、螺旋状层流、长距离的结合，使空气中的氧气65%以上转化至水中，是传统水处理工艺氧转化率的4倍以上，节能效果显著。（3）运行成本低。该工艺充分利用空气中的氧气与污水混合后进行生物处理，少用化学药剂处理，资源取之不尽，用之不竭，成本低；冬季利用地下热能提高水温，使得污水与氧气的生化反应充分，在低温（0℃以下）情况下比其他工艺的生化反应效率高5倍以上。相比较传统工艺可节约运行成本50%以上。（4）低空气污染。由于空气中的氧气利用率高，因此处理同体积的污水耗气量少；气体大部分都溶解入水中形成了水汽混合物，同体积的进气量、排气量比其他工艺要少，对空气污染比其他工艺可降低8～10倍。青岛有个水质净化厂，一期用的是德国AFO工艺，二期用的是VT工艺，两个工程同体积、同进水水源、同水质处理要求，作者曾亲赴现场考察，发现二期VT工艺的水质净化厂臭气味明显的比一期少得多。（5）操作简单，无需维修养护。井内水体利用空气负压气举循环法提升，井底永无沉淀；钢筒与井内设备浸没在流动的水体中，永不生锈，因此，VT井内基本不需要维修养护。2深井高压曝气（VT）施工工艺简介根据所处理污水的进水水质和进水量，设计规划日处理污水量来设计VT井的总体积，再根据总体积来设计每口VT井的体积和VT井的数量。施工时，先在井位钻或挖一口比设计VT井直径大700～800mm的井；如照片2所示。成井后安装厚度不少于20mm盛水的钢制容器，容器悬挂并临时固定于井口地面；然后在钢筒与井壁岩土间浇灌厚350～400mm的C25抗渗水下混凝土，永久性固定钢筒；在钢筒与井体岩土间形成一道永久的防水、抗渗的隔离层。最后安装井内设备。3高压深井曝气（VT）工艺设计对地下水、土与地质的影响与防护VT工艺对地下水与地质的影响主要是考虑井内待处理的污水渗透、渗漏至井体周围的岩土层中，污染地下水、土，破坏原有的地质结构，引起地质灾害。对此，本工艺充分考虑到了这些影响，设计有三道防护层进行防护，确保无虞。如图1所示。该工艺上世纪八十年代已在欧美等多个发达国家普遍使用，效果很好。至今未发现有污染环境的案例发生。图1深井高压（VT）爆气井剖面图3.1第一防护层：钢筒VT工艺井中的水都是装在钢筒内的。钢筒壁厚不少于20mm，全部按《钢质压力容器》GB150-2008、《钢质压力容器焊接规程》JB/T4709-2000、《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708/2000、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的标准进行加工、安装、验收。其质量保证程度与乙炔、氧气、液化气瓶的标准是类似的，所以不会存在渗漏问题。钢筒一面紧贴混凝土，一面临水，碳素钢材浸泡在流动的淡水当中，根据武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室李庆典、吴帅兵教授收集了我国现有的20座水电工程的调查资料，于2007年4月在《武汉大学学报》第40卷第2期上发表的《现役水工钢闸门锈蚀速率的统计分析》一文中指出：我国水工钢闸门每年的锈蚀速率最