大连马栏河污水处理厂BIOFOR处理工艺
该污水厂主要应用了BIOFOR曝气生物滤池。
大连马栏河污水处理厂工程通过国际招标确定了SEDIPAC3D+BIOFOR工艺，是我国第一个采用BAF工艺的城市污水处理厂，设计处理能力为12×104m3/d，其中4×104m3/d回用，服务面积为32km2，服务人口为35万人，占地为4.3hm2，工程直接投资约1.6亿元。工程于1998年11月开工，2000年9月进入调试运行，2001年7月通过性能测试并正式投产运行。
1 水质及水量污水(主要是生活污水，也含少量工业废水)通过市政截流管道和暗渠汇流进入马栏河污水处理厂，目前进水量已超过12×104m3/d，水厂为满负荷运行。设计进水水质:COD=480mg/L，BOD5=216mg/L，SS=350mg/L，Nh+4-N=40mg/L，ph=6～9；出水水质:COD≤40mg/L，BOD5≤10mg/L，SS≤10mg/L，NH+4-N≤5mg/L，pH=6～9。
2工艺流程及主要构筑物
马栏河污水处理厂的一级处理采用了SEDIPAC3D(简称S3d)工艺，二级处理采用了由BIOFORC/N和BIOFORN组成的二级过滤系统。
① 预处理
原水经提升后流入处理系统，经过设有斜管的S3d池的一级加强沉淀后从底部进入一级BIOFORC/N池，进行BOD、COD的降解及部分NH+4-N的氧化，其出水进入二级BIOFORN池，进行剩余BOD、COD的降解及Nh+4-N的完全氧化。出水一部分用于滤池的反冲洗，一部分经加氯消毒后回用，其余进行深海排放。
提升泵站前设2台25mm粗格栅，进水通过一次提升(达到约88.2kpａ的水头)后经4台10mm细格栅进入配水渠，并在配水渠内进行预曝气。
S3d池共4座，每座均包括曝气沉砂、气浮除油和斜管沉淀三段，其中曝气沉砂段长为4m，宽为13m，水深为4m，停留时间为8.5miN，总供气量为832m3/h，设有曝气头共308个。经重力沉降后的污泥被泵至砂水分离器进行砂、水分离，然后外运至垃圾填埋场处置。气浮除油段长为6.5m，宽为13m，水深为2.1m，停留时间为7.2miN，单池设供气量为22m3/h的曝气泵4台，撇油管2台。浮油经撇油管进入油水分离器进行油、水分离，然后外运垃圾填埋场处置。斜管沉淀段长为9.3m，宽为13m，水深为5m，停留时间为29miN，斜管长度为1.5m。经斜管沉淀的污泥(含滤池反冲洗生化污泥)浓度为25kg/m3，有机物含量占55%，由吸泥泵送至污泥处理单元。
为避免生物滤池的滤头堵塞，每2座S3d池后设1台2mm的精格栅。每台格栅对应1列滤池。
② 生物处理
全厂共设24座BIOFOR曝气生物滤池，分为2列12组，每组由1座C/N池和1座N池串联组成一个处理单元。每座C/N池长为12m，宽为6m，滤料厚度为4m，设有滤头55个/m2，曝气头68个/m2，气水比为1.8，滤速为6.7m/h，停留时间为35.8miN。滤料(Biolitep3.5)粒径为3～6mm，有效粒径为3.2～3.8mm，密度为1.25～1.55kg/L，堆积密度为0.75～0.9kg/L。每座N池长为12m，宽为6m，滤料厚度为4.5m，设有滤头55个/m2，气水比为2.6，滤速为6.7m/h，停留时间为40.3miN。滤料(Biolitel2.7)粒径为2.5～5mm，有效粒径为2.5～2.9mm，密度为1.4～1.7kg/L，堆积密度为0.8～0.9kg/L。
滤池反冲洗采用过滤时间和滤池压力等参数进行自动控制，包括快速降水、气洗、气/水反冲洗、漂洗等步骤，冲洗时间为35miN，反冲洗周期:C/N池为14h，N池为36h。水反冲洗强度为10～30m3/(m2•h)，气反冲洗强度为90m3/(m2•h)，冲洗水量为730m3/次。
③ 加氯消毒
接触池容积为700m3，设有折流墙，停留时间为21.9miN，采用液氯消毒，投加量为10ｇ/m3。
④ 污泥处理
污泥缓冲池的直径为14m，深度为5m，设搅拌机一台。含固率为2.5%的污泥经缓冲池搅拌均质并与絮凝剂混合后进入离心脱水机，出泥含固率可达25%。目前干污泥产量约20t/d，均外运至垃圾填埋场处置。
3 运行效果及工艺特点
3.1 运行效果
马栏河污水处理厂自投产以来满负荷运行，全年处理效果良好，出水水质达到了新颁布的《城市污水再生利用———城市杂用水水质》标准，目前已回用作城市绿化、住宅小区冲厕、建筑施工用水以及厂区内绿化、消防、冲厕、清扫、车辆冲洗用水。
32 工艺特点
① 占地面积小。马栏河污水处理厂处理系统的占地仅为1hm2。BIOFOR曝气生物滤池之后不设二沉池，省去了二沉池的占地和投资。此外，利用高比表面积的滤料上所附着的高活性生物膜的氧化降解能力，可对污水进行快速净化。BIOFOR曝气生物滤池的水力负荷、容积负荷大大高于传统滤池，因此所需生物处理构筑物较小，当用于大、中型污水处理厂时，与传统污水处理工艺相比其占地面积可省40%以上，基建投资省10%以上。
② 处理效率高、出水水质好。在BIOFOR工艺中，由于滤料本身的截留过滤作用，使得出水SS值很低。同时，高活性生物膜的生物絮凝、吸附作用也将一些难降解的物质吸附、截留在池中而使其去除，出水水质达到了新颁布的《城市污水再生利用———城市杂用水水质》标准。
③ 氧的转移效率高。在BIOFOR工艺中，氧的利用效率可达20%～30%，这主要是因为滤料粒径小，气泡在上升过程中不断被切割成小气泡，加大了气液接触面积，提高了对氧的利用率；同时，气泡在上升过程中受到了滤料的阻力，延长了接触时间，也有利于氧的传质。
④ 抗冲击负荷能力强，耐低温。两年的运行实践表明，BIOFOR工艺可耐短期冲击负荷(主要是因为生物膜活性高且采用了两级滤池系统)，冬季仍具有良好的处理效果。
⑤ 易挂膜、启动快。调试运行表明，BIOFOR工艺可在2～3周完成自然挂膜过程，2个月左右出水水质即可达标。此外，在滤池关闭期间通过间歇曝气可使滤料表面的生物膜以孢子的形式存活，一旦通水曝气，其活性在很短的时间内便可恢复正常。在污水量变化较大的地区，可在进水量小时关闭部分滤池以降低运行费用，水量大时再恢复其运行。
⑥ 采用模块化结构，便于后期的改、扩建，可实现全部自动化控制操作，降低了人工费。马栏河污水处理厂采用了西门子公司的自控系统，全厂共65人，一线运行操作人员仅25人。BIOFOR曝气生物滤池具有上述优点，同时也存在土建施工难度大、总提升高度大、反冲洗出水会对一级处理产生较大的冲击负荷等问题。
4 结语BIOFOR
曝气生物滤池在国外已有50多个成功的应用实例，技术基本成熟，它可有效去除悬浮固体、BOD5和COD，并能脱氮，出水水质好。此外，该工艺占地少，也易于与其他工艺进行组合，比较适合城市污水处理厂的改、扩建。该工艺在大连市马栏河污水处理厂的成功应用为国内提供了曝气生物滤池的运行管理经验，它的进一步应用和逐步国产化必将为我国城市污水处理的进一步健康发展做出贡献。
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