“水解酸化+接触氧化”污水处理工艺的设计与应用

李培云 马天旗 彭民建

淮河流域是我国水资源短缺地区，人均水资源量不足全国平均水平的四分之一。随着流域人口的增加和社会经济的快速发展，流域水资源需求不断增加，资源型缺水加剧。同时，严重的水污染引发的水质型缺水，进一步加剧了流域水资源的短缺，这已成为流域经济社会可持续发展的重要制约因素。如何消除淮河流域水污染早已成为一个迫切需要解决的课题。本文从污水处理的角度入手，对“水解酸化+接触氧化”处理工艺的设计与应用进行阐述，以期对淮河流域水污染治理有所帮助。

一、工艺流程设计

本工艺流程设计主要是生活污水自流至集水池，经格栅后由一级提升泵提升至调节池，然后经污水提升泵提升至水解酸化池处理，出水自流至氧化池，污水经曝气生化氧化后排入二沉池沉淀处理，出水自流至中间水箱并泵至石英砂过滤器过滤，出水自流至回用水池消毒后回用。另外，调节池、污泥池、水解酸化池设曝气管定时搅动；鼓风机向氧化池供气，氧化池采用曝气器曝气；二沉池沉淀下来的污泥排至污泥池，经污泥泵提升至水处理站污泥处理系统处理；污泥池上清液、石英砂过滤器反冲洗水回流至调节池。污水处理工艺及供水系统流程见图1。

二、主要构筑物、设备及功能

该系统主要水处理单元均采用设备室内布置；为节省占地，设计调节池、污泥池、回用水池联合布置，采用地下式钢筋混凝土结构。以处理能力为1800m3/d为例，各构筑物如下：集水池一座，有效容积50m3，内设回转式格栅除污机一台，出水处设一级提升泵三台（两用一备）。调节池一座，有效容积600m3，停留时间为8h；设计功能：调节水量，均衡水质。钢制水解酸化池四座，单座处理能力为20m3/h，单池构筑物尺寸为Φ3100×6000mm，设计容积负荷为0.40kgCOD/m3·d；设计功能：减小有机分子量、产生不完全氧化的产物，有利于后续的好氧段处理。钢制氧化池（气水比为15∶1）四座，单座处理能力为20m3/h，单池构筑物尺寸为Φ3200×5000mm；设计功能：氧化池是一种以生物膜法为主，兼有活性泥的生物处理装置，通过提供氧源，污水中的有机物被微生物所吸附、降解，使水质得到净化。钢制二沉池四座，单座处理能力为20m3/h，单池构筑物尺寸为Φ3200×5996mm；设计功能：二沉池为竖流式沉淀池，中心进水，周边出水，其作用是将活性污泥从混合液中分离出来。钢制中间水箱一座，有效容积50m3，出水处设中间水泵两台（一用一备）；设计功能：储存、污水提升。石英砂过滤器两座，单座处理能力为40m3/h，单池构筑物尺寸为Φ2600×4200mm，运行滤速为8m/h，采用气水联合冲洗，气冲洗强度为15L/m2·s，冲洗时间为1min，水冲洗强度为12L/m2·s，冲洗时间为5min；设计功能：进一步去除水中悬浮物，使系统出水达到回用要求。回用水池一座，有效容积300m3；设计功能：储存，便于消毒、回用。高效复合二氧化氯发生器两套，单套有效氯产量800g/h，采用盐酸和氯酸钠为原料制备二氧化氯。污泥池一座，有效容积200m3。池内设鼓风穿孔曝气系统，设计考虑将其泵至水处理站污泥处理系统处理。

三、效益分析

1.水质处理效果

原水主要包括生活污水及部分生产废水。进水水质设计值详见表1。

采用该工艺处理后，出水水质各项指标均满足《城市污水再生利用·城市杂用水水质》（GB/T18920－2002）中的相关要求。其中COD、氨氮去除率分别为93%和67%。出水水质指标详见表2。

表1 原水水质

表2 出水水质

2.经济效益分析

以总投资584万元的规模计算，单位总成本（包括经营成本、折旧费、管理及其他费用，其中经营成本包括药剂费、动力费、工资福利费和维护检修费）为1.26元/m3，仅为自来水价格的40%左右（当地自来水价格为3.0元/m3），如运行330d/a，则可节约水费约103.3万元/a，经济效益显著。

3.环境效益分析

生活污水处理后可全部作为绿化和冲洗等用水，一方面缓解了水资源紧缺的矛盾，另一方面减少了污染物排放量。主要污染物削减情况COD为219.8t/a、BOD5为 83.2t/a、SS为 115.8t/a、NH3-N11.9为t/a，环境效益明显。

四、结语

“水解酸化+接触氧化”处理工艺已在实践中得以运用，具有投资少、占地面积小、运行管理简单和处理效果较好等特点。本文希望通过“水解酸化+接触氧化”处理工艺的设计及运用分析介绍，为淮河流域污水处理提供借鉴和帮助，进一步减轻流域水污染的影响