懸掛鏈式曝氣工藝處理城鎮(zhèn)污水的實踐和應用

中圖分類號：TB 文獻標識碼：A 文章編號：1008-925X(2011)05-0259-02

摘要：采用懸掛鏈式曝氣工藝處理生活污水具有出水水質好、運行穩(wěn)定、占地少、產泥量低等特點。文章介紹了懸掛鏈式曝氣工藝在河南省某縣污水處理廠中的應用，通過介紹該廠工藝流程、主要設計參數以及工藝特點等，表明該工藝在廣大城鎮(zhèn)污水處理中具有廣闊的應用前景。

關鍵詞：污水處理 懸掛鏈式曝氣工藝 懸掛鏈式曝氣器

當前城市建設和發(fā)展中存在的突出問題是水體污染嚴重，水資源緊缺。污染型的缺水現狀，制約著城鎮(zhèn)規(guī)模建設與工農業(yè)發(fā)展。據統(tǒng)計，目前我國532條河流已有82％受到不同程度的污染，流經全國42個大城市的44條河流，已有93％受到污染，其中污染較重的占79％。習益嚴重的水環(huán)境污染，不僅影響到工農業(yè)的繼續(xù)發(fā)展，而且影響到人們的身體健康及生存環(huán)境。可見，城市污水處理問題已刻不容緩，急待解決。

污水處理技術有很多，目前，在城鎮(zhèn)污水處理廠中得到廣泛應用的主要是活性污泥工藝。如傳統(tǒng)活性污泥及其改進工藝A／O、A2／O或者倒置A2／O，氧化溝、交替式氧化溝、一體化氧化溝等，SBR工藝等，它們已經成為城市污水處理的主流工藝。確定中小城鎮(zhèn)污水處理工藝應該遵循下列原則：①工藝應具備運行可靠，運行管理方便的特點：②工藝應具備投資省，運行費用低廉的特點：③工藝應具備較強的抗沖擊能力及靈活的運行方式。

1、懸掛鏈式曝氣工藝

懸掛鏈式曝氣工藝，從原理上講是A／O工藝的變形。該工藝是在常規(guī)活性污泥工藝和曝氣氧化塘基礎發(fā)展起來的一種工藝，其目的是改進傳統(tǒng)曝氣系統(tǒng)的維修保養(yǎng)復雜繁瑣等諸多缺點。其主要特點表現為：

1.1低負荷延時曝氣工藝

懸掛鏈式曝氣工藝是低負荷運行的生物處理工藝，污泥負荷一般取0.06-0.1KgBOD5／(KgMLSS-d)。它可以很好地適應水量和水質的波動，抗沖擊能力強。污泥泥齡長，污泥穩(wěn)定且產生的污泥量少。

1.2靈活的土建結構

懸掛鏈式曝氣系統(tǒng)的曝氣器安裝在浮動的鏈條上，固定在曝氣池兩岸，減少了對構筑物的結構強度要求，從而使得該工藝的核心池體可以采用靈活的構筑形式。具體表現在：

(1)曝氣器不需依賴構筑物進行安裝，將構筑物從原先的砼結構解放出來，可以采用土池或土池+砼擋墻的形式建設，同時在池體內部作防滲處理就可以大大降低污水處理廠的投資成本：

(2)可以采用靈活的池型與前后構筑物合建。這樣可以省掉池與池間的管道連接、省掉各池的配水裝置、減少了水頭損失、降低了能耗，同時各工藝池前后池壁與其它構筑物共壁的形式，可大大節(jié)約土建投資費用，也使曝氣池結構強度得到了提高，增加了曝氣池的使用年限。

1.3高效的懸掛鏈曝氣裝置

懸掛鏈式微孔曝氣裝置的曝氣器懸掛于漂浮在水面的空氣輸送管下，利用自身配重沉入接近池底處。在向曝氣器通氣時，曝氣器由于受力不均產生移動，不斷的移動產生了曝氣器有規(guī)律的曝氣服務區(qū)。

(1)高的氧利用率，能耗降低

與傳統(tǒng)曝氣系統(tǒng)中固定微孔曝氣方式相比，懸掛鏈式曝氣裝置由于鏈的擺動，使氣泡在水中呈曲線運動，延長停留時間，提高了氧利用率，因此去除同量的BOD，懸掛鏈曝氣裝置所需要的供氣量更低，這樣節(jié)約了能耗，降低了運行費用。

(2)良好的攪拌效果

懸掛鏈式曝氣器的微孔曝氣器懸掛于漂浮鏈上，浮動鏈被松弛地固定在曝氣池兩側，每條浮鏈可在池中的一定區(qū)域蛇形運動，在曝氣鏈的運動過程中，自身的自然擺動就可以達到很好的混合效果，節(jié)省了混合所需的能耗。

懸掛鏈式曝氣器的曝氣池中混合作用所需的能耗僅為1.5W／m3，而一般的傳統(tǒng)曝氣法中混合作用的能耗為10-15 W／m3。

(3)維修簡便

由于懸掛鏈曝氣器的特殊結構，采用止回技術，停止曝氣時水不會倒流，即使在很復雜的環(huán)境中也不至于堵塞，這意味著曝氣裝置可運行幾年不維修，所需維護費用很少，

傳統(tǒng)曝氣器損壞后，需停氣并放空水池維修，很費時費力，而且要重新培養(yǎng)污泥，懸掛鏈移動曝氣系統(tǒng)則不存在這種情況，可在不停氣不放水的情況下，直接將曝氣器在滿水的情況下提出水面維修，方便省事。

2、懸掛鏈式曝氣工藝在城鎮(zhèn)污水處理中的實際應用

懸掛鏈式曝氣工藝由于其獨特的工藝優(yōu)勢、簡潔的土建結構、卓越的曝氣性能等諸多特點，在國內應用甚廣，處理規(guī)模從日處理幾千噸到幾萬噸不等。

河南某縣污水處理廠日處理3萬噸／天，一期工程習處理1.5萬噸，于2005年6月開工，2006年7月份建成投產，2007年11月通過環(huán)保驗收。二期續(xù)建工程日處理能力1.5萬噸，于2009年4月份開工，9月底竣工，并于同年年底通過環(huán)保驗收。該污水廠處理工藝流程如下。

2.1污水處理廠主要設備及建(構)筑物

2.1.1粗格柵

粗格柵主要去除污水中較大的漂浮物，以保證污水提升系統(tǒng)及后續(xù)處理構筑物的正常運行。減輕處理負荷。選用兩臺回轉式機械粗格柵，安裝角度707，柵縫25mm，格柵寬度1000mm。配置一臺無軸螺旋輸送機，與粗格柵機和格柵壓實機聯鎖，或人工控制。

2.1.2提升泵站

提升污水，滿足后續(xù)處理設施水力要求。選用5臺配帶自耦裝置的抗堵塞潛水排污泵(一臺備用)，流量500m3／h，揚程13m。

2.1.3細格柵

細格柵進一步去除污水中細小懸浮物，降低生物處理負荷。選用兩臺回轉式旋轉細格柵，柵縫4mm，格柵直徑1200mm，根據柵前后液位差和設定時間控制清污和輸送動作。配置柵渣壓實機和無軸螺旋輸送機各一臺，與細格柵機聯鎖，或人工控制。

2.1.4旋流沉砂池

池內水流作旋流運動，使水中的砂粒和有機物分開，去除粒徑較大的無機砂粒，保證后續(xù)處理流程的正常運行，減少后續(xù)處理構筑物發(fā)生沉積。配置2座，旋流沉砂池直徑3.05m，選用兩套旋流式除砂機及一套螺旋式不銹鋼砂水分離器。

2.1.5生化綜合池

生化綜合池是本工藝的核心構筑物，該污水廠設置兩座生化綜合池，由缺氧池、厭氧池、曝氣池、二沉池、穩(wěn)定池組成。

缺氧區(qū)單池水力停留時間2.5h，有效容積1562.5m3，選用兩套潛水攪拌器。

厭氧區(qū)單池水力停留時間2.5h，有效容積1562.5m3，選用兩套潛水攪拌器。

好氧區(qū)水力停留時間12h，有效水深4.5m，有效容積7500m3，混合液污泥濃度3500mg／L，污泥負荷0.097KgBOD5／(kgMLSS·d)，配置三臺羅茨鼓風機(一臺備用)，風量56.25m3／min，風壓58.8Kpa，功率75KW。

沉淀池單池設計表面負荷0.85m3／m2·h，有效水深4.5m，選用行車式刮吸泥機一套，配置污泥回流泵兩臺。

2.1.6污泥脫水機房

污水處理工藝為延時曝氣活性污泥法，污泥量較少，而且泥齡長，經重力濃縮后脫水外運。該廠每天產生干污泥量3600kg／d，污泥含水率99.4％，濕污泥量450m3／d。配置兩套DNY1500-N型帶式污泥濃縮脫水一體機和一臺皮帶輸送機。

2.1.7加氯問

選用兩套CLO2發(fā)生器，CLO2發(fā)生量5000g/h。接觸消毒池反應30min后，出水達標排放。

2.2污水處理廠運行處理效果

該污水廠設計的進、出水指標如下：

該縣污水處理廠投入運行以后，雖然進水水質超出設計水質，出水指標明顯優(yōu)于排放標準出水。

3、結論

懸掛鏈式曝氣工藝在國內已有十幾年的應用，技術成熟，應用穩(wěn)定，投資少，運行費用低，該工藝既適用于城市污水的處理，也適用于造紙、印染、釀造、化工等工業(yè)廢水的處理。

(1)懸掛鏈式曝氣工藝污泥負荷低，抗沖擊能力強，處理效果穩(wěn)定可靠，適合城市污水和工業(yè)廢水的處理：

(2)懸掛鏈式曝氣工藝核心構筑物采用合建形式，節(jié)約占地面積，減少工程投資，是一種適合我國國情的污水處理工藝。

(3)懸掛鏈式曝氣工藝剩余污泥產生量極少，在后期污泥處理費用方面投入不需太大，也為我國目前污水處理廠面臨污泥量大的難題提供一個可參考的選擇。