紧凑型前置反硝化BIOFOR曝气生物滤池建设、运行和协同处理技术

44特别关注TheSpecialFocus“华夏奖”专刊主要完成单位主要完成人紧凑型前置反硝化BIOFOR曝气生物滤池建设、运行和协同处理技术2016年“华夏建设科学技术奖”获奖项目（二等奖）厦门水务中环污水处理有限公司谢小青、黄珍艺、戴兰华、吴文华、李坚、蔡万强、陈向强、刘美龄、林卫东、江洁珊1、立项背景随着城市化水平的不断提高，污水处理水量持续快速增加，污水处理厂也从原建设时地处人口稀少区域到现在处于人口稠密、城市中心甚至旅游胜地。厦门筼筜污水处理厂建设规模30万吨/日，位于筼筜湖西侧，毗邻厦门西海域和鼓浪屿岛，周边人口密度大，土地紧张，环境条件要求高，迫切需要一种高效、紧凑和环境友好型的污水处理工艺。曝气生物滤池具有占地面积小，处理效率高，抗冲击负荷能力强等优点。其时国内已有一些采用前置反硝化BIOFOR曝气生物滤池处理城市污水的报道，但均未涉及实际大型工程应用或仅处于试验研究阶段。同时，由于厂外管网收集的污水还具有地下水渗入量较大和合流污水的特征，因此如何克服碳源不足问题，实现污水处理脱氮除磷，保障污水处理稳定运行和达标排放，也是本项目需研究的重点课题之一。2、研究目标针对处理的污水碳源不足问题，该项目应用前置反硝化工艺辅以化学除磷，实现污水处理脱氮除磷，通过不断改造和创新，形成了一套适合污水处理工艺运行的紧凑型前置反硝化曝气生物滤池建设、运行和协同处理技术，保障了污水处理工艺的稳定运行和达标排放，解决了厦门岛西部城市中心区域的污水处理用地难题，保护了厦门海域的水环境质量。3、研究内容该项目一级处理采用高效沉淀池技术除砂、除油和除泥；二级处理采用前置反硝化曝气生物滤池技术，辅以化学除磷工艺，达到脱氮除磷的目的；气浮池出水除SS和粪大肠菌群指标外，基本达一级B排放标准；出水水质达一级B排放标准，部分指标优于一级A；污泥处理采用离心脱水处理，并建设密闭式料仓，实现污泥厂内不落地，减少臭味。同时，本项目在运行管理中，还不断研发和创新新工艺和新技术，保障了污水处理工艺的稳定运行。4、研究成果4.1曝气生物滤池高质量施工与安装技术（1）滤池池体滤板、滤梁施工是曝气生物滤池布气均匀、运行高效和稳定的关键环节，制作和安装精度要求高。该项目单条滤梁（8m×0.2m）水平度允差±1mm，为滤板安装的水平度允差控制提供保障；采用专用钢模进行滤板生产和安装，单个滤池的滤板水平度允差为±3mm，远高于一般土建要求（楼层水平度允差为±10mm）。该项目标高数据采用信息中心黄海高程，在不轻易变动的位置引入黄海高程作为原点，项目施工建设均从原点引线标高，降低施工误差，避免误差累积对曝气生物滤池的建设和运行造成干扰。（2）布气系统采用中粗泡膜式单孔膜片曝气器将空气均匀分配至滤床，无论滤池是否堵塞，均保障良好的氧转换效率（20%-30%），并定期采用加压水进行漂洗，防止软膜堵塞；在鼓风机基础混凝土浇捣面设置避震器，相互间水平高差为±1mm，保障鼓风机稳定运行；采用保温棉+铝板保护层对鼓风机出风管道（出风口温度可达100℃）进行有效隔热，降低鼓风机房温度，保障工作人员安全及设备正常运转。4.2曝气生物滤池降低阻塞率的运行控制技术影响曝气生物滤池处理能力的关键因素是堵塞率的上升。45二等奖城市污水存在的油脂、浮渣、细小颗粒及污水处理厂运行过程中易产生的藻类、大型微生物及其他异物，易造成滤池堵塞率上升，降低了污水处理能力，同时增加曝气生物滤池冲洗频次和提高处理能耗，从污水处理系统中及时分离出以上异物能有效解决该问题。（1）应用阶梯式网板格栅加强对油脂及浮渣的收集和去除该项目一级水处理系统原采用回转式齿耙格栅（栅隙12mm），对油脂及浮渣的去除效果较差，易造成曝气生物滤池堵塞。通过应用阶梯式网板格栅（栅隙5mm）替代回转式齿耙格栅，栅渣收集量增加1/3以上，晴天可达约150kg/日，雨天可达约300kg/日，大大提高了悬浮物的去除效率。（2）应用内进流网板超细格栅除污机加强对进入清水池杂物的收集和去除曝气生物滤池处理后的污水进入清水池，部分进入后续消毒设施，部分作为曝气生物滤池的回流水、反冲洗水和曝气头冲洗水等。清水池进口原采用安装固定栅网（2mm）去除进入清水池的杂物，大量微小颗粒物及藻类易附着并在栅网上生长，并随清水池出水进入后续工艺。通过应用内进流网板超细格栅除污机（孔径0.75mm）替代固定栅网，并对其截污能力和冲洗运行周期进行评估，通过检测和分析格栅除污机冲洗出水的SS和冲洗水量，优化控制参数，形成与工艺配套的内进流网板超细格栅除污机运行控制参数，即格栅除污机停机2h，格栅空转（中压泵不启动）40s，两次空转循环后进行一次中压冲洗，冲洗时间为2min，高压冲洗为24h一次，冲洗时间为2min，保障了曝气生物阻塞率降低和出水水质合格。（3）应用生物滤池