“水解酸化+接觸氧化”污水處理工藝的設計與應用

李培云 馬天旗 彭民建

淮河流域是我國水資源短缺地區，人均水資源量不足全國平均水平的四分之一。隨著流域人口的增加和社會經濟的快速發展，流域水資源需求不斷增加，資源型缺水加劇。同時，嚴重的水污染引發的水質型缺水，進一步加劇了流域水資源的短缺，這已成為流域經濟社會可持續發展的重要制約因素。如何消除淮河流域水污染早已成為一個迫切需要解決的課題。本文從污水處理的角度入手，對“水解酸化+接觸氧化”處理工藝的設計與應用進行闡述，以期對淮河流域水污染治理有所幫助。

一、工藝流程設計

本工藝流程設計主要是生活污水自流至集水池，經格柵后由一級提升泵提升至調節池，然后經污水提升泵提升至水解酸化池處理，出水自流至氧化池，污水經曝氣生化氧化后排入二沉池沉淀處理，出水自流至中間水箱并泵至石英砂過濾器過濾，出水自流至回用水池消毒后回用。另外，調節池、污泥池、水解酸化池設曝氣管定時攪動；鼓風機向氧化池供氣，氧化池采用曝氣器曝氣；二沉池沉淀下來的污泥排至污泥池，經污泥泵提升至水處理站污泥處理系統處理；污泥池上清液、石英砂過濾器反沖洗水回流至調節池。污水處理工藝及供水系統流程見圖1。

二、主要構筑物、設備及功能

該系統主要水處理單元均采用設備室內布置；為節省占地，設計調節池、污泥池、回用水池聯合布置，采用地下式鋼筋混凝土結構。以處理能力為1800m3/d為例，各構筑物如下：集水池一座，有效容積50m3，內設回轉式格柵除污機一臺，出水處設一級提升泵三臺（兩用一備）。調節池一座，有效容積600m3，停留時間為8h；設計功能：調節水量，均衡水質。鋼制水解酸化池四座，單座處理能力為20m3/h，單池構筑物尺寸為Φ3100×6000mm，設計容積負荷為0.40kgCOD/m3·d；設計功能：減小有機分子量、產生不完全氧化的產物，有利于后續的好氧段處理。鋼制氧化池（氣水比為15∶1）四座，單座處理能力為20m3/h，單池構筑物尺寸為Φ3200×5000mm；設計功能：氧化池是一種以生物膜法為主，兼有活性泥的生物處理裝置，通過提供氧源，污水中的有機物被微生物所吸附、降解，使水質得到凈化。鋼制二沉池四座，單座處理能力為20m3/h，單池構筑物尺寸為Φ3200×5996mm；設計功能：二沉池為豎流式沉淀池，中心進水，周邊出水，其作用是將活性污泥從混合液中分離出來。鋼制中間水箱一座，有效容積50m3，出水處設中間水泵兩臺（一用一備）；設計功能：儲存、污水提升。石英砂過濾器兩座，單座處理能力為40m3/h，單池構筑物尺寸為Φ2600×4200mm，運行濾速為8m/h，采用氣水聯合沖洗，氣沖洗強度為15L/m2·s，沖洗時間為1min，水沖洗強度為12L/m2·s，沖洗時間為5min；設計功能：進一步去除水中懸浮物，使系統出水達到回用要求。回用水池一座，有效容積300m3；設計功能：儲存，便于消毒、回用。高效復合二氧化氯發生器兩套，單套有效氯產量800g/h，采用鹽酸和氯酸鈉為原料制備二氧化氯。污泥池一座，有效容積200m3。池內設鼓風穿孔曝氣系統，設計考慮將其泵至水處理站污泥處理系統處理。

三、效益分析

1.水質處理效果

原水主要包括生活污水及部分生產廢水。進水水質設計值詳見表1。

采用該工藝處理后，出水水質各項指標均滿足《城市污水再生利用·城市雜用水水質》（GB/T18920－2002）中的相關要求。其中COD、氨氮去除率分別為93%和67%。出水水質指標詳見表2。

表1 原水水質

表2 出水水質

2.經濟效益分析

以總投資584萬元的規模計算，單位總成本（包括經營成本、折舊費、管理及其他費用，其中經營成本包括藥劑費、動力費、工資福利費和維護檢修費）為1.26元/m3，僅為自來水價格的40%左右（當地自來水價格為3.0元/m3），如運行330d/a，則可節約水費約103.3萬元/a，經濟效益顯著。

3.環境效益分析

生活污水處理后可全部作為綠化和沖洗等用水，一方面緩解了水資源緊缺的矛盾，另一方面減少了污染物排放量。主要污染物削減情況COD為219.8t/a、BOD5為 83.2t/a、SS為 115.8t/a、NH3-N11.9為t/a，環境效益明顯。

四、結語

“水解酸化+接觸氧化”處理工藝已在實踐中得以運用，具有投資少、占地面積小、運行管理簡單和處理效果較好等特點。本文希望通過“水解酸化+接觸氧化”處理工藝的設計及運用分析介紹，為淮河流域污水處理提供借鑒和幫助，進一步減輕流域水污染的影響