芻議曝氣生物濾池在電廠水深度處理中的運用

龔貴輝+駱真榮+李國海

摘 要：電廠生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的污水，為降低水污染，滿足人們生產(chǎn)和生活的需求，實施深度處理是必要的。文章以某電站污水處理廠的水處理為例，分析了曝氣生物濾池水處理工藝、機械攪拌澄清池處理工藝。事實證明，經(jīng)過深度處理后的污水可以滿足回用需求，實現(xiàn)了資源的再利用、降低了污染，因此可以說曝氣生物濾池在電廠水深度處理中具有積極作用。

關(guān)鍵詞：曝氣生物濾池 電廠 水深度處理 運用

20世紀(jì)80年代，歐美發(fā)達(dá)國家的發(fā)電水平已經(jīng)達(dá)到了一定的高度。當(dāng)然，電廠污水也成為主要麻煩，為了解決這一問題，多數(shù)國家普遍采取曝氣生物濾池處理法。曝氣生物濾池在給水過濾池中使用了深度水處理方法，是對曝氣高濾速截留懸浮物進(jìn)行定期的沖洗。這種污水處理方法成本較低，滿足電廠發(fā)展需求，同時曝氣生物濾池的占地面積小，對于大部分電廠而言，可實施性較高。目前，我國電廠已比較成熟地使用這一污水處理方法，其具體工藝和運用如下。

1 曝氣生物濾池污水處理工藝

電廠為響應(yīng)節(jié)能減排號召，在電廠水源上，選擇了市政污水處理后的中水。但對于發(fā)電而言，中水中過多的氨氮懸浮物影響發(fā)電效果，因此電廠采用曝氣生物濾池來降低污水中氨氮懸浮物的含量，并增加機械攪拌方法以降低生物濾池的負(fù)擔(dān)，實現(xiàn)水質(zhì)的優(yōu)化，其工藝流程以及處理后的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)如下。

（1）工藝流程。電廠將結(jié)合曝氣生物濾池和機械攪拌結(jié)合的方式，將中水進(jìn)行處理。首先對中水采用機械攪拌的方式，并添加凝聚劑助凝劑反應(yīng)，最后由集水槽流入曝氣生物濾池，并經(jīng)過回收水泵輸送回攪拌池，完成污水循環(huán)處理過程，直到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到使用要求。攪拌澄清池的主要作用是排泥和去除大面積固態(tài)污染物，通過泥漿輸送泵輸送到離心脫水機，實現(xiàn)脫水過程。分離后的污泥會運輸單獨處理，而分離出的水排入廢水池準(zhǔn)備進(jìn)行深度處理。中水處理流程復(fù)雜，需要施工人員進(jìn)行多次審核，確保工藝流程的正確性。

（2）系統(tǒng)進(jìn)出水水質(zhì)。該系統(tǒng)設(shè)計處理水量為250 m3/h，按照國家對于城市污水再利用的水質(zhì)要求，出水水質(zhì)要滿足一級標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)。主要水處理系統(tǒng)為混凝澄清系統(tǒng)。其中機械攪拌池的面積較小，系統(tǒng)設(shè)有泥渣回流系統(tǒng)在內(nèi)，由于其耐沖性和穩(wěn)定性而應(yīng)用效果理想。機械攪拌池的運行功率為200 kW，直徑9.8 m，攪拌時間為2 h，水流速為0.6 mm/s。污水處理過程中要使用2臺機械攪拌池，以應(yīng)對運行故障。在曝氣生物濾池的設(shè)計上，電廠采用了生物接觸氧化法，也就是將大于其表面積的填料添加于反應(yīng)器內(nèi)，使污水能夠從下至上流經(jīng)濾料層。濾料層主要負(fù)責(zé)隔離污水中的有機物。曝氣生物濾池設(shè)計上包括濾池池體、濾料層、出水系統(tǒng)管、承托層布水系統(tǒng)和布?xì)庀到y(tǒng)反沖洗系統(tǒng)道和自控系統(tǒng)等。一次性最大污水處理體積為250 m3/h。以每格28 m2的面積設(shè)置3格。以免一格出現(xiàn)故障時，停機不至于影響繼續(xù)水處理。曝氣生物濾池的濾料選用直徑4～8 mm的火山巖濾料，承托為厚度300 mm卵石級配，粒徑4～16 mm。該次濾池的總高度為6.6 m。各層高度分別為濾料層3.5 m，配水室1.3 m，承托層0.3 m，清水層1.0 m，濾池板厚度0.2 m，總體上曝氣生物濾池的體積較小，能夠滿足長期使用的需求。在3個濾池中均設(shè)有風(fēng)機，池配水系統(tǒng)為大縫隙長柄濾頭聯(lián)合使用汽水反沖洗配水布?xì)庥茫瑸V頭布置按60個/m2，并要求氧轉(zhuǎn)移率大于25%。中水處理使用汽水聯(lián)合沖洗方式，并設(shè)置2個濾池與2臺反洗水泵，目的同樣是為了防止其中一臺故障。

2 污水處理效果

電廠采用曝氣生物濾池污水處理法，能夠?qū)崿F(xiàn)對市政中水的妥善處理，處理后水中的細(xì)菌、固體污染物等的含量大量減少，可以滿足電廠循環(huán)使用的要求，并且設(shè)備運行狀況良好，水質(zhì)穩(wěn)定。我們以mg/L來代表水中污染物的含量，比較污水處理前后水中各種雜質(zhì)，結(jié)果為懸浮物處理前20，處理后4.5、BOD5處理前8.3，處理后3.6、總磷處理前0.8，處理后0.3、NH3-N處理前13.9，處理后0.38。整體上氨氮處理率高達(dá)97.3%，對于懸浮物等處理均能夠使水質(zhì)滿足需求，并且將水中的細(xì)菌群體轉(zhuǎn)化為有氧菌，可見曝氣生物池處理方式能夠適應(yīng)工廠的發(fā)展。將水中的氨氮污染物主要成分轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽并最終轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。微生物可以在池中不斷生長，并且長期停留于反應(yīng)器內(nèi)，使反應(yīng)器內(nèi)的亞硝酸鹽和硝酸鹽不斷積累，對氨氮起到抑制和控制作用。但是曝氣生物濾池的缺點在于對于水溫度有一定的要求，當(dāng)水溫度低于15 ℃時，容易對其系統(tǒng)的運行造成影響。建議裝置蒸汽伴熱來確保流經(jīng)的水溫度，尤其是冬季，要時刻保持水的溫度高于15 ℃，但溫度不能過高，一旦過高將會影響微生物的生長，使微生物被餓死，利用風(fēng)機的變頻調(diào)節(jié)功能還可以控制池中的氧氣容量。

3 運行成本及經(jīng)濟(jì)效益分析

中水污染處理是電廠的主要工作，當(dāng)然在這一過程中就要確保經(jīng)濟(jì)效益，在確保污水處理要求的同時，要確保成本的降低。該次處理過程中，中水費用基本可以滿足要求。在中水系統(tǒng)的處理費用中，系統(tǒng)的設(shè)計和維護(hù)是主要費用，在滿足系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)上，要合理選擇材料，采購人員要在這一過程中發(fā)揮作用。同時在設(shè)計上，要確保圖紙的正確性，要避免重復(fù)施工提高成本，并且要確保設(shè)計和安裝的質(zhì)量，減少維修帶來的成本增加。另外，設(shè)計和使用過程中的電費和其他基本費用也是無法避免的，應(yīng)制定合理的施工工藝，在施工進(jìn)行條件下來降低費用。另外，我們重點討論中水處理給工廠帶來的效益，通過曝氣生物池處理能夠保證水質(zhì)的良好，相比成本，水循環(huán)使用降低了資源浪費，是現(xiàn)代電廠可持續(xù)發(fā)展的根本途徑。

4 結(jié)語

為了響應(yīng)減少資源浪費的號召，電廠的用水采用的是市政工程的中水，中水中氨氮的含量是其主要污染物。筆者所在的電廠采用曝氣生物濾池的處理方法，并聯(lián)合使用攪拌澄清池。事實證明，這種方法能夠妥善處理曝氣生物濾池的污染物，使水質(zhì)能夠滿足用水需求，確保資源的合理利用。在現(xiàn)實的電廠污水處理過程中，要對工藝進(jìn)行研究與合理設(shè)計，并且要對水溫、風(fēng)機頻率等系數(shù)進(jìn)行合理控制，使其能夠滿足用水需求。

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