摘要:福建省福清市城市污水处理厂以BOT的方式进行承建。该污水处理厂选用悬挂链移动曝气工艺,其工艺投资省、处理成本低、运行稳定、维修、管理方便、氧利用率高、结构紧凑,而且能够达到同步脱氮除磷的效果。
关键词:BOT,悬挂链移动曝气工艺,脱氮除磷
悬挂链移动曝气工艺,又称为多级A/O处理工艺,是通过对曝气装置充氧量和区域曝气进行控制,以实现独创的悬挂链式曝气工艺。该工艺基于多级A/O理论和非稳态理论,在池内设置形成多个级段的A/O池,使污水经过多次的好氧、缺氧交替过程,提高污泥的活性,形成适合各种微生物生长的良好环境,能够对污水中的有机物、氮、磷高效去除。该工艺是一种低负荷活性污泥处理工艺,其最大的特点是能够根据地质条件将厌氧除磷池、曝气池、沉淀池、稳定池以碾压土坝方式进行合建,做到土建投资省、布局简洁、维修运行管理方便、出水稳定。
1工程概况
福清城市污水处理厂以BOT方式建设,近期处理能力为日处理6万吨,远期计划增至12万吨/日,总占地面积为80多亩,总投资约4600万元。近期6万吨/日的处理规模现已建成。该厂进水中工业废水约占40%,城市生活污水约占60%。处理后的污水要求达到国家一级排放标准。进水水质和排放标准见表1。
2 工艺流程（见图1）
污水通过市政管网抽送至污水处理厂，经过回转栅条式粗格栅去除大的杂物后流入集水井。而后通过潜水泵提升到回转式细格栅去除无机物和细小悬浮物，然后自流入曝气沉砂池（主要去除砂粒等无机物，并起到预曝气作用），经配水井流入各个综合反应池、消毒池后达标排放。其中综合反应池包含有兼氧池、一段好氧曝气池、缺氧池、二段好氧曝气池、沉淀池、稳定池。
3 主要构筑物
（1）集水井
为近、远期工程计划共用的，有效容积为300m3，与粗格栅井合建，为钢混结构，地下沉井施工，最高水位为 3 m。内设 5 台流量800m3/h的潜水泵，扬程为16m，功率为55kW。集水井内设 1 台超声波液位计，以控制水泵的启停。
（2）曝气沉砂池
只考虑近期使用，总有效容积为109.2m3。其水力停留时间为2min，有效水深为2m，曝气所需空气量为4.8m3/min。主要去除颗粒粒径>0.25mm的砂粒等无机物，并起到预曝气作用。设有1台桥式吸砂机和1台螺旋砂水分离器。
（3）兼氧池
碾压土坝结构，内铺土工膜和内砌石块。有效容积2500m3，水力停留时间为3h，有效水深为4.5m，尺寸52×11×5（m）。内设两台潜水搅拌机，功率为10kW。后续缺氧池内混合液回流到该池。
（4）一段好氧曝气池
碾压土坝结构，内铺土工膜和内砌石块。有效容积8333m3，水力停留时间10h，有效水深4.5m，尺寸5 2 × 4 2 × 5 （ m ） 。曝气池内的污泥负荷为0 . 1 1 k g B O D / k gML S S。污泥浓度为4 0 0 0mg / L。内装有1 9条曝气链，每条链有2 2套曝气器。以一边进气，两头悬挂。每套曝气器在一定区域内来回运动，不会对局部水体产生过量曝气，也不会像固定曝气器产生定向水流，因而可使空气在水中的停留时间延长，提高充氧效率，节约能耗。同时曝气池中部设有1台紫外荧光法溶解氧测定仪，并通过PLC和变频风机来调节池内的空气量。曝气装置移动情况见图2。
（5）缺氧池
碾压土坝结构，内铺土工膜和内砌石块。有效容积为1667m3，水力停留时间为2h，有效水深为4.5m，尺寸52×8×5（m）。为达到脱氮的效果，协调系统硝化反硝化功能，增设缺氧池。池内设有2台对推的潜水搅拌机，功率为7.5kW，并设1台潜水内回流泵，功率为7.5kW，流量为2500m3/h，扬程为0.3m，用以满足300％的混合液内回流量，使混合液回流到兼氧池内。（6）二段好氧曝气池碾压土坝结构，内铺土工膜和内砌石块。有效容积为1667m3，水力停留时间为2h，有效水深为4.5m，尺寸52×8×5（m）。二段好氧曝气池用来进一步去除有机物和氨氮，提高系统的硝化能力，减少对二沉池产生的不利影响，以形成多级的好氧缺氧段。池内设有2条曝气链，每个链条有24套曝气器。
（7）二沉池
矩形池钢筋混凝土结构，尺寸为52×24×5（m），有效容积为5000m3，有效水深为4.5m，表面负荷为0.75m3/m2•h。长边两侧设污泥回流渠，短边池底有60°角放坡，以防止出现死角。水流流向为一长边进水，另外一长边出水。池内设有轨道式行车式吸泥机 1 台，双边驱动，功率为0.37kW，行车可根据时间控制其来回运行，并根据上位机控制启停。行车上内设 2 台潜水轴流泵，用于污泥回流，污泥回流量为150％，功率为7.5kW，扬程3m，流量为600m3/h。
（8）稳定池
碾压土坝结构，内铺土工膜和内砌石块。有效容积为2500m3，水力停留时间为3h，有效水深为4.5m，尺寸52×11×5（m）。稳定池可对生化出水进行再次充氧，提高沉淀效果，优化出水水质，保证综合反应池整个结构。池内设有 1 条悬挂曝气链，装有24套曝气器。
（9）接触消毒池
钢筋混凝土结构，半地下式，尺寸15×24×5（m），水力停留时间为30min，有效容积为1250m3，有效水深为3.5m，廊道内控制水流速为0.1m/s。
（10）污泥浓缩池
钢筋混凝土结构，直径为1 4m，池高为4m。内设 1 台全桥式中心传动污泥浓缩机，功率为0.75kW。浓缩后的污泥含水率为97％。
（11）其他配套设施
1）粗格栅，2台回转栅条式格栅除污机，间隙为25mm，栅宽为1.7m，渠深7.8m；配套的格栅电机功率为3.0kW；格栅前后装有 4 个手动铸铁闸门及 2 台超声波液位差计。
2）细格栅，2台回转齿耙式格栅除污机，间隙为4mm，栅宽为1.5m，渠深1.5m；配套的格栅电机功率为1.1kW；栅前装2台手动不锈钢闸门，格栅前后装有 2 台超声波液位差计。
3）进、出水计量井，井内各设有 1 台DN700超声波电磁流量计，用以计量进出污水厂水量。
4）鼓风机房 3 间，每间内设变频控制的 3 台罗茨鼓风机，同时对单组综合池供气，每组综合池的供气管上设有温度传感器、压力传感器、热式气体流量计。鼓风机的风量为64m3/min，压力55.8kPa，功率为90kW，配套进出口消声器、空气滤清器、安全阀、放空阀、放空消声器，同时在每台风机出口管路上装有DN250的电动蝶阀。
5）污泥脱水机房，内设 2 台卧式离心脱水机，单机处理污泥量为12～20m3/h，功率为22kW，配套两台偏心螺杆泵，流量为20m3/h，扬程20m，功率为7.5kW。污泥切割机 2 台，流量为20m3/h，功率为1.5kW。因污泥脱水前加絮凝剂，选用罐积为1m3的絮凝搅拌机，罐容为2.5m3。加药计量泵 2 台，流量为0.5m3/h，功率为0.75kW。加药除磷系统中设有自动溶药设备 2 台，容量为1m3，搅拌功率为0.75kW，加药计量泵 2 台，流量为0～50L/h，扬程25m，功率为0.37kW。
6）加氯间，内设 2 台高效复合二氧化氯发生器，有效氯产量为10kg/h，功率为5.0kW。配有 2 台动力水泵，流量为800mL/min，扬程25m，功率为1.5kW的卧式离心泵。2个有效容积为5m3的原料储罐，分别装氯酸钠和盐酸溶液。其配套设备还有盐酸卸酸泵、氯酸钠溶药机、盐酸加药计量泵、氯酸钠加药计量泵、氯酸钠溶液提升泵。根据进水流量控制二氧化氯消毒药剂的投加量。
4 调试和运行
由于管网建设滞后，未能将污水全部接入污水处理厂，造成进水量偏小，仅为10000m3/d左右，因此分别对 2 个综合反应池的进水实现接种和驯化同步进行。接种污泥选用城市污水处理厂带式压滤机压滤过后的污泥，每池投加80吨污泥。经过两个多月的调整，曝气池内的污泥浓度达到设计要求（见表2）。。
5 经济分析
该工程总投资4 6 0 0万元，单位污水处理成本为0.46元/m3，直接运行成本为0.27元/m3。污水处理厂总装机功率为1450kW，平时运行功率为960kW。
6 结语
（1）该工艺启动快、运行稳定、操作简便，并能保证出水达标，产生的污泥量少。
（2）只要条件许可，可使用土坝结构承建污水处理综合反应池，并能形成一体化结构，造价低，投资省。
（3）高效的移动悬挂曝气头可延长氧在水中的停留时间，提高了氧转移效率，在除去有机物的同时亦能节约能耗。
（4）曝气头检修时不需放空，检修方便。(福建新科环保技术有限公司)
