沉淀—SBR组合工艺处理生活污水
摘 要：介绍了采用沉淀- SBR组合工艺处理深圳龙华科技园小区生活污水的工程设计实例，经过沉淀- SBR处理后的废水达标排放。 此组合工艺启动快、效率高、操作管理简便，通过调节运行方式，在单一池内进行脱氮一除磷反应；占地面积小，投资少、运行费用低，为科技园小区废水处理提供了一种新工艺。
关键词：生活污水；沉淀；SBR工艺；N - P
位于深圳市宝安区龙华科技园是以生产各种电脑元、配件为主的高科技电子产品企业；随着科技园规模增大，常住人口的不断增加，外排生活污水量也逐渐增大，对环境产生了一定的压力；且生活污水、工业废水的最终受纳水体为澜河一支流，此支流又属于准水源保护区。 为保护环境，该企业集团决定对生活污水进行处理。 根据科技园面积狭小、人口集中以及生活污水中SS物多、COD和BOD5 浓度低之特点，选用沉淀- SBR 组合处理工艺应用于工程中，在低造价和高效率方面取得了预期效果。
1 工程设计
科技园生活污水水质特点如下：
CODCr ： 200～250 mg/L，BOD5 ： 100～130 mg/L，NH3 - N： 4～30 mg/L， T - P ： 2～4 mg/L， SS： 150～200 mg/L，根据实际情况要求选择一种占地面积小，造价和运行费用低，运行稳定，管理简便的废水处理工艺，且出水水质基本达到( GB8978 -1996)一级排放标准。
2 工艺流程及预测效果
根据业主要求，考虑到科技园废水的水质特点，结合科技园的实际情况和出水水质，需采用设备紧凑、占地面积小、抗冲击负荷、出水水质好的工艺，决定采用沉淀- SBR组合工艺对污水进行处理，其污水处理工艺流程如图1所示。
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生活污水经化粪池溢流通过格栅，经集水井通过提升泵进入沉淀调剂池，经沉淀调节后的出水，由泵提升进入SBR池，出水排放(或部分经过接触消毒后回用) ， 污泥由污泥泵从沉淀池和SBR池一起打入污泥池，浓缩、脱水后外运处理。此工艺设计具有占地面积小、投资少、管理简单等优势被业主选用，其进、出水主要指标见表1。
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3 主要构筑物及设备
1)格栅
格栅主要去除污水中的SS物，格栅宽度B =600 mm，间距为10 mm，过栅速度V = 0. 3 m / s，格栅前水深为1 m，电机功率为0. 37 kW ( 1台) ，自动清渣(格栅井尺寸： 8 m ×2 m ×8. 5 m，进水深度7. 25 m计)。
2)沉淀调节池
沉淀调节池为钢筋混凝土结构2座，尺寸： 15m ×10 m ×4 m，有效水深为3。 5 m， HRT为6 h，沉淀池兼调节功能，池底设锥形斗。 斗内污泥由CP51。 5 - 65T型污泥提升泵将污泥提升至污泥浓缩池内，沉淀后污水由C - 37 - 100 (台湾产)型提升至SBR反应池内。
3) SBR反应池
SBR反应池通过SBR 厌氧、兼氧，好氧生化过程降解COD、BOD，完成废水序批处理过程。 采用钢筋混凝土结构池4 座， SBR 运行周期进水1。 5 h、曝气3。 5 h (进水1 h后曝气) 、沉淀1 h、排水1 h；有机物污泥负荷率为0。 18kg BOD / ( kgMLSS·d) ，污泥浓度4 000 mg/L，每座SBR池的有效容积为670 m3 ，尺寸为11。 5 m ×11。 5 m ×5。 5 m，有效水深4。 7 m。 内设水下曝气器作为充氧设备，需氧量以去除1 kgBOD需氧1。 16 kg计算，需氧量为603。 2 kg/d，折算成20℃清水状态下的需氧量为956。 2 kg/L， 供氧速率为19。 92kgO2 /h。 污泥由CP51。 5 - 65T型污泥泵提升至污泥浓缩池，主要设备配置：污泥排泥泵CP51。 5 -65T(1。 5 kW) 4台，每池1台；XFP - IV (Q = 500m3 /h)滗水器4台，每池1台；水下曝气器190TR2(进口19 kw) 4台，每池一台，开停由DO仪控制。
4)污泥浓缩池
污泥浓缩池用于贮存、浓缩剩余污泥，污泥产量为去除1 kg BOD产生干污泥0。 3 kg，每日产泥量为156 kg，经沉淀后污泥含水率按99。 5%计，污泥体积为31。 2 m3 ，设置4 m ×4 m ×6 m污泥浓缩池2座。
5)污泥脱水间、配电值班室及化验室
化验室内设污泥带式脱水机PK - 2 - 1000型1套，配置空压机Z - 0. 2 - 7 (2. 2 kW)型及纲带清洗泵(2。 2 kW)混合装置各1 台。 另设PAM投加装置以调剂污泥；脱水间面积70 m2 ，尺寸：10 m ×7 m，层高4。 5 m；配电值班室及化验室面积78 m2 ，尺寸： 10 m ×7.8 m，层高4. 5 m。
6)接触消毒池
接触消毒池兼作回用清水池1座，尺寸： 11. 7m ×8 m ×4 m。
7) SBR工艺自动控制系统
自动控制系统实现对整个工艺过程中泵、电磁法、气控阀、加药阀、搅拌机等的自动控制和保护，自动完成pH值监控和SBR工艺过程的控制。设备配置： 中文智能型pH 值在线监控仪2台， 1用1备。 4～20 mA信号输出DO仪4台，每池1台，与水下曝气器连锁，根据SBR池溶解氧设定要求控制水下曝气器开停。 SBR由PLC及液位计控制，各水位控制机械格栅及水泵开停。
4 工程调试运行
4.1 调试运行
主要调试工作为好氧活性污泥的接种、驯化，鉴于该生活污水可生化性良好，活性污泥的培养和驯化可同步进行。 接种污泥采用深圳某污水处理厂的生化污泥(含水率99。 8% ) ，采用间歇培养法，按BOD5 ∶N∶P = 100∶5∶1适当投加粪便水以补充氮、磷调节水质，同时调节SBR反应池曝气时间以控制污泥膨胀，抑制丝状菌的大量繁殖和过度生长。 通过近半个月的培养与驯化，活性污泥浓度达到3 000～4 000 mg/L时，处理效果良好，说明这时污泥已成熟。
4.2 工程运行
工程运行期抽查了部分运行参数，见表2。通过多次监测，其出水水质达到了( GB8978- 1996)一级排放标准。
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5 分析讨论
1) SBR的工艺流程设计
SBR采用间歇运行方式，具有工艺简单、效率较高的特点，工艺设计时实际上还可以把SBR池作为调节池来使用，从而提高工艺过程耐冲击负荷能力。 本工程每处理1 m3 废水占地面积(含污泥处理与管理用房) 仅0.4 m2 ， 工程运行费用0. 79 元/吨(废水) ，如考虑折旧维修成本运行费用则为1.037 元/吨(废水)。 如按二级标准运行可省去予处理段，则占地和投资可进一步降低。
2)运行方式和处理效率
本工程废水提升泵自动调节，采用非限制曝气方式。 对改变曝气方式、增加活性污泥浓度(减少排泥量) ，改变进水/排水时间等所有SBR工艺参数，只要改变PLC程序即可实现。 SBR 的理想推流过程使得生化反应有机物去除率较高，整个过程去除率达80%～90%。
3) SBR过程监控系统
工程采用以PLC为核心的工艺过程自动监控系统，对所有泵阀实现自动监控，设计中pH值控制范围设在6～9，采用pH值在线监控仪。 水下曝气器与溶解氧仪连锁，根据SBR池溶解氧设定要求控制水下曝气器关停。
4) SBR池排水装置
SBR池周期排水，排水过程中水位随时间变化，它的排水装置被认为是SBR 工艺关键设备；目前大多采用滗水器，但型式较多，我们采用软管式浮动出水口带气动阀门排水，每池1组，出水口保证在液位以下250 mm，可防止漂浮物排出。
6 结论
1)采用沉淀- SBR 组合工艺能有效地处理生活污水，出水水质达到国家《污水综合排放标准》(GB8978 - 1996)的一级标准。
2)该组合工艺具有较好的抗冲击负荷能力，能够达到高效降解有机物和去除NH3 - N、P的目的。
3)系统运行以来，未发生过污泥膨胀现象。工艺在保证处理效果的同时，占地少，运行成本低，运行操作管理简便可靠。
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