JSBC工藝研究及其工程應用

楊 天 忠

(太原市節約用水管理中心，山西 太原 030009)

JSBC工藝研究及其工程應用

楊 天 忠

(太原市節約用水管理中心，山西 太原 030009)

針對侯馬市現有污水處理廠處理能力不足的現象，對其進行了改擴建及升級改造，通過比選，采用了JSBC工藝、高效反應沉淀池和高強度濾布過濾工藝，并介紹了水處理構筑物及主要設備的設計選型方法，有效提高了其污水處理能力。

污水處理廠，JSBC工藝，集水井，沉淀池

侯馬市現有污水處理廠處理能力20 000 m3/d，現狀處理水量已經達到26 000 m3/d，并且隨著城市建設的發展，水量逐年增加。當地地方標準要求現有的城鎮污水處理廠出水水質執行GB 18918—2002 城鎮污水處理廠污染物排放標準中一級標準的A標準(一級A標準)。而現有污水廠建設時間較早，設計出水水質標準為二級標準。因此需對污水廠進行改擴建及升級改造，使處理能力滿足污水量預測值，達到40 000 m3/d的規模，出水水質滿足一級A標準。

1 進水水質

現有污水處理廠近兩年的來水水質監測數據見表1。另對現有污水廠來水水質水量進行連續7 d監測，最終確定設計采用的原水水質見表2。

表1 污水處理廠近兩年來水水質監測數據 mg/L

表2 設計原水水質 mg/L

2 現有污水廠工藝

現有污水廠處理工藝流程見圖1。

3 改擴建工程生物處理工藝流程的比選

3.1 二級生物處理工藝

目前應用比較多的具有除磷脫氮功能的工藝有A2/O工藝,氧化溝,MSBR，BAF生物濾池組合工藝等。經比較認為：BAF濾池對預處理的要求很高，現有污水廠前期運行中出現的問題較多，不適合采用；氧化溝采用延時曝氣模式，水力停留時間長，泥齡長，電耗較高，占地面積較大，系統反硝化容積不易控制，無法通過改變缺氧、好氧區的比例來適應不同水質要求；SBR工藝間歇式運行，自動化控制要求高，運行管理不便宜，且水頭損失大，易產生浮渣，采用化學法除磷時不便于加藥[1-3]。

近年來新出現的JSBC處理工藝以芽孢桿菌(Bacillus)為主，主要包括地衣芽孢桿菌、苛性芽孢桿菌、球形芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌、浸麻芽孢桿菌等作為生物處理系統的優勢菌。利用其對有機物較高的分解能力和獨特的脫氮機理凈化污水，克服了傳統硝化—反硝化脫氮工藝的缺點[4]。

為此，進行方案比選后最終確定終選工藝為JSBC工藝。工藝流程見圖2。

3.2 深度處理工藝

根據GB 50335—2002污水再生利用工程設計規范給出的深度處理單元技術的處理效率及目標水質，混凝—沉淀—過濾工藝即可滿足深度處理出水水質要求。選用集混合、反應、沉淀功能于一體的高效反應沉淀池。過濾則采用介于微濾與顆粒過濾之間的高強度濾布過濾，濾布的密實度在10 μ以下[5,6]。

4 水處理構筑物及主要設備的設計選型

1)集水井。利用原有集水井，L×B×H=5.0 m×4.0 m×3.9 m，有效水深2.0 m。

2)粗格柵。利用原有粗格柵，L×B×H=6 m×6 m×6 m，分2格，內設2臺格柵除污機，柵隙20 mm。

3)進水提升泵房。原有泵房土建部分按40 000 m3/d 建成，改擴建利用原有泵房土建部分，新增二期設備。上部廠房L×B×H=11.4 m×5.4 m×4.2 m，下部泵房L×B×H=10.8 m×10.4 m×6.15 m。改擴建后共有立式離心泵6臺，4用2備，其中2臺變頻調速。單臺泵流量 600 m3/h ，揚程13 m，配套功率30 kW。

4)細格柵間。利用原有細格柵，L×B×H=9.6 m×4.4 m×1.8 m，分2格。內設2臺格柵除污機，柵隙5 mm。

5)曝氣沉砂池。利用原有曝氣沉砂池土建工程，L×B×H=14 m×7.8 m×3.3 m，分2格，水力停留時間2 min。新增二期設備，改擴建后共有羅茨風機2臺，1用1備。單臺風量 7.83 m3/min，風壓5 m H2O柱，功率11 kW。橋式吸砂機1套，寬6.88 m，深3.3 m，功率0.55 kW。

6)JSBC生化系統。JSBC生化系統為本工程污水處理核心單元，包括JSBC裝置和生物曝氣池兩部分。污水在該單元內完成有機物的氧化以及脫氮、除磷，生物曝氣池內溶解氧控制在1.0 mg/L以內。

a.混合配水池。新建混合配水池1座，原水、混合液回流、污泥回流在池內混合后均分配至每臺JSBC裝置，L×B×H=56.4 m×3.5 m×3.8 m。混合配水池內設立式攪拌機1臺，電機功率N=1.5 kW。

b.JSBC裝置。激活Bacillus菌，同時利用高密度的微生物去除水中的有機物、脫氮除磷。JSBC裝置共計16臺，單臺流量2 500 m3/d。

c.生物曝氣池。利用原有水解池和兩級BAF池改造，不足部分新建。水解池改造部分L×B×H=60.0 m×10.0 m×6.5 m，1座。BAF改造部分L×B×H=57.6 m×6.8 m×5.9 m，2座。新建部分L×B×H=53.2 m×18 m×6.8 m，1座。

水力停留時間4 h，內回流比100%，回流量1 667 m3/h。MLSS=2 500 mg/L～4 000 mg/L，需氣量 65 m3/kg BOD5。

d.二沉池。輻流式，中心進水、周邊出水，2座。單座直徑38 m，池深4.5 m。表面水力負荷1.0 m3/(m2·h)，沉淀時間3.5 h。周邊傳動刮吸泥機，2臺，單臺功率0.75 kW。

e.回流及剩余污泥泵房。進泥井，L×B×H=4 m×2 m×3 m。泵房，L×B×H=9.6 m×5.2 m×5 m。出泥井，L×B×H=9.6 m×2.5 m×3 m。內回流泵3臺，潛污泵，2用1備。單臺流量為833.33 m3/h，揚程12 m ，功率45 kW。剩余污泥泵2臺，潛污泵，1用1備，流量Q=60 m3/h，揚程10 m，功率4 kW。

f.貯泥池。化學濕污泥量50 m3/d，剩余濕污泥量981.25 m3/d，合計污泥體積1 031.25 m3/d。貯泥池直徑7.8 m，池深4.4 m。潛水攪拌機2臺，直徑0.5 m，單臺功率4 kW。

g.接觸池。利用原有構筑物，L×B×H=7.7 m×7.5 m×3.8 m。

h.中間泵房。上部廠房，L×B×H=1.2 m×7.5 m×2.82 m。下部泵房，L×B×H=10.8 m×10.4 m×3.0 m。反沖洗水泵、回用水泵共3臺，2用1備。單臺流量480 m3/h，揚程 10.5 m，功率22 kW。過濾提升泵 3臺，2用1備，流量350 m3/h，揚程21 m，功率30 kW。壓濾機沖洗泵 1臺，流量23 m3/h，揚程70 m，功率11 kW。

i.加藥間。加藥間內設混凝劑、助凝劑投加系統，用于混凝劑、助凝劑的制備與投加。

混凝劑PAC最大投量 25 mg/L，溶液箱2套，功率3 kW，溶解箱1套，功率0.75 kW。加藥計量泵3臺，2用1備，單臺泵投加量250 L/h，壓力 0.8 MPa～1.6 MPa，功率 0.75 kW。

陰離子型助凝劑PAM最大投量0.5 mg/L，溶解箱1套，功率1.5 kW，加藥計量泵 3臺，2用1備，單臺泵投加量 500 L/h，壓力0.4 MPa～0.8 MPa，功率0.75 kW。

j.機械混合池+高效反應沉淀池。機械混合池，L×B×H=11.9 m×5.4 m×7.5 m，2格。設快速攪拌機2臺，單臺功率5 kW。高效反應沉淀池，L×B×H=13.6 m×11.5 m×7.5 m，2格。設絮凝攪拌器2臺，單臺電機功率5.5 kW。污泥泵6臺，單臺流量40 m3/h，揚程20 m，功率 7.5 kW。其中污泥循環2臺，污泥排放2臺，各備用1臺，均采用變頻控制。

k.DE型濾池。主要采用帶密集型過濾孔道的過濾材料為過濾媒介，水平流過濾，濾速高。L×B×H=12 m×9.55 m×3.5 m。單片濾芯過濾面積9 m2，單座濾池安裝6片，共需30片。

l.消毒間。L×B×H=6 m×7.5 m×4.5 m。加氯量7 mg/L，計量泵3臺，2用1備。單臺泵投加量160 L/h，排出壓力1.3 MPa～2.5 MPa，功率0.75 kW。貯液罐1個，30 m3。化學法二氧化氯發生器2臺，單臺產氣量7.0 kg/h，功率4.5 kW。自動化料器流量200 L，功率1.1 kW，卸酸泵流量5 m3/h，揚程10 m，功率1.1 kW。

m.清水池。L×B×H=33 m×9.9 m×3.0 m，回供能力10 000 m3/d。

n.送水泵房。L×B×H=5 m×9.9 m×7 m。輸水泵 4臺，3用1備，流量242 m3/h，揚程41.4 m，功率55 kW。

o.污泥濃縮脫水機房。污泥濃縮脫水機房由主機房、附屬設備間、藥庫、配電間、控制室、值班室組成。絮凝劑采用聚丙烯酰胺。

L×B×H=18.0 m×12.0 m×7.0 m。疊螺脫水機2臺，單臺處理量 200 kg/d，裝機總功率2.95×2 kW。一體化加藥裝置1套，功率2.57 kW。藥液輸送泵(變頻調速螺桿泵)2臺，單泵流量1 200 L/h，壓力0.8 MPa，單臺電機功率1.5 kW。污泥投配泵(變頻調速螺桿泵)2臺 ，單泵流量30 m3/h，壓力 0.6 MPa，單臺電機功率11 kW。

p.鼓風機房。向JSBC裝置和生物曝氣池供氣，放在JSBC設備間。

JSBC風機2臺，1用1備，風量38.08 m3/min，風壓19.6 kPa，電機功率 22 kW。曝氣風機3臺，2用1備，風量110 m3/min，風壓68.6 kPa，電機功率156 kW。

工程投資及運行費用:污水處理廠改擴建投資8 830.82萬元，單位處理成本0.78元/t。

[1] 謝衛朋，楊志宏，趙海釗，等.序批式活性污泥工藝生物脫氮現場試驗[J].環境污染與防治,2012(5):36-37.

[2] 陳宏平，李 峰，樊紅輝.校園再生水回用工程設計[J].再生資源與循環經濟，2011，4(12):26-27.

[3] 陳宏平，樊紅輝，李 峰.校園再生水回用工程調試[J].中國給水排水，2011，27(6):97-99.

[4] 楊 植，梅 華.回轉式網狀生物接觸體反應器處理垃圾滲濾液[J].中國給水排水，2012，28(16):78-80.

[5] 孫士權，刀鐘穎，郭文文，等.濾布濾池強化處理城市二級出水中試研究[J].環境工程學報，2009，3(7):1223-1227.

[6] 洪俊明.濾布濾池系統在城市污水深度處理的中試研究[J].環境工程學報，2008，2(10):1361-1364.

The study of JSBC process and its engineering application

Yang Tianzhong

(TaiyuanWaterConservationManagementCenter,Taiyuan030009,China)

In light of current sewage treatment capacity defects of Houma city,carries out expansion and transformation and up-grading transformation. Through comparison,it adopts JSBC technology,high-efficient response sedimentation tank and high-strength filtering technology,introduces water treatment structure and major equipment design and selection methods. As a result,it effectively improves its sewage treatment capacity.

sewage treatment plant,JSBC technology,collecting well,sedimentation tank

2015-10-15

楊天忠(1963- )，男，工程師

1009-6825(2015)36-0121-02

X703.1 < class="emphasis_bold">文獻標識碼：A

A