JSBC工艺研究及其工程应用

杨 天 忠

(太原市节约用水管理中心，山西 太原 030009)

JSBC工艺研究及其工程应用

杨 天 忠

(太原市节约用水管理中心，山西 太原 030009)

针对侯马市现有污水处理厂处理能力不足的现象，对其进行了改扩建及升级改造，通过比选，采用了JSBC工艺、高效反应沉淀池和高强度滤布过滤工艺，并介绍了水处理构筑物及主要设备的设计选型方法，有效提高了其污水处理能力。

污水处理厂，JSBC工艺，集水井，沉淀池

侯马市现有污水处理厂处理能力20 000 m3/d，现状处理水量已经达到26 000 m3/d，并且随着城市建设的发展，水量逐年增加。当地地方标准要求现有的城镇污水处理厂出水水质执行GB 18918—2002 城镇污水处理厂污染物排放标准中一级标准的A标准(一级A标准)。而现有污水厂建设时间较早，设计出水水质标准为二级标准。因此需对污水厂进行改扩建及升级改造，使处理能力满足污水量预测值，达到40 000 m3/d的规模，出水水质满足一级A标准。

1 进水水质

现有污水处理厂近两年的来水水质监测数据见表1。另对现有污水厂来水水质水量进行连续7 d监测，最终确定设计采用的原水水质见表2。

表1 污水处理厂近两年来水水质监测数据 mg/L

表2 设计原水水质 mg/L

2 现有污水厂工艺

现有污水厂处理工艺流程见图1。

3 改扩建工程生物处理工艺流程的比选

3.1 二级生物处理工艺

目前应用比较多的具有除磷脱氮功能的工艺有A2/O工艺,氧化沟,MSBR，BAF生物滤池组合工艺等。经比较认为：BAF滤池对预处理的要求很高，现有污水厂前期运行中出现的问题较多，不适合采用；氧化沟采用延时曝气模式，水力停留时间长，泥龄长，电耗较高，占地面积较大，系统反硝化容积不易控制，无法通过改变缺氧、好氧区的比例来适应不同水质要求；SBR工艺间歇式运行，自动化控制要求高，运行管理不便宜，且水头损失大，易产生浮渣，采用化学法除磷时不便于加药[1-3]。

近年来新出现的JSBC处理工艺以芽孢杆菌(Bacillus)为主，主要包括地衣芽孢杆菌、苛性芽孢杆菌、球形芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、浸麻芽孢杆菌等作为生物处理系统的优势菌。利用其对有机物较高的分解能力和独特的脱氮机理净化污水，克服了传统硝化—反硝化脱氮工艺的缺点[4]。

为此，进行方案比选后最终确定终选工艺为JSBC工艺。工艺流程见图2。

3.2 深度处理工艺

根据GB 50335—2002污水再生利用工程设计规范给出的深度处理单元技术的处理效率及目标水质，混凝—沉淀—过滤工艺即可满足深度处理出水水质要求。选用集混合、反应、沉淀功能于一体的高效反应沉淀池。过滤则采用介于微滤与颗粒过滤之间的高强度滤布过滤，滤布的密实度在10 μ以下[5,6]。

4 水处理构筑物及主要设备的设计选型

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)粗格栅。利用原有粗格栅，L×B×H=6 m×6 m×6 m，分2格，内设2台格栅除污机，栅隙20 mm。

3)进水提升泵房。原有泵房土建部分按40 000 m3/d 建成，改扩建利用原有泵房土建部分，新增二期设备。上部厂房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。改扩建后共有立式离心泵6台，4用2备，其中2台变频调速。单台泵流量 600 m3/h ，扬程13 m，配套功率30 kW。

4)细格栅间。利用原有细格栅，L×B×H=9.6 m×4.4 m×1.8 m，分2格。内设2台格栅除污机，栅隙5 mm。

5)曝气沉砂池。利用原有曝气沉砂池土建工程，L×B×H=14 m×7.8 m×3.3 m，分2格，水力停留时间2 min。新增二期设备，改扩建后共有罗茨风机2台，1用1备。单台风量 7.83 m3/min，风压5 m H2O柱，功率11 kW。桥式吸砂机1套，宽6.88 m，深3.3 m，功率0.55 kW。

6)JSBC生化系统。JSBC生化系统为本工程污水处理核心单元，包括JSBC装置和生物曝气池两部分。污水在该单元内完成有机物的氧化以及脱氮、除磷，生物曝气池内溶解氧控制在1.0 mg/L以内。

a.混合配水池。新建混合配水池1座，原水、混合液回流、污泥回流在池内混合后均分配至每台JSBC装置，L×B×H=56.4 m×3.5 m×3.8 m。混合配水池内设立式搅拌机1台，电机功率N=1.5 kW。

b.JSBC装置。激活Bacillus菌，同时利用高密度的微生物去除水中的有机物、脱氮除磷。JSBC装置共计16台，单台流量2 500 m3/d。

c.生物曝气池。利用原有水解池和两级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。

水力停留时间4 h，内回流比100%，回流量1 667 m3/h。MLSS=2 500 mg/L～4 000 mg/L，需气量 65 m3/kg BOD5。

d.二沉池。辐流式，中心进水、周边出水，2座。单座直径38 m，池深4.5 m。表面水力负荷1.0 m3/(m2·h)，沉淀时间3.5 h。周边传动刮吸泥机，2台，单台功率0.75 kW。

e.回流及剩余污泥泵房。进泥井，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。内回流泵3台，潜污泵，2用1备。单台流量为833.33 m3/h，扬程12 m ，功率45 kW。剩余污泥泵2台，潜污泵，1用1备，流量Q=60 m3/h，扬程10 m，功率4 kW。

f.贮泥池。化学湿污泥量50 m3/d，剩余湿污泥量981.25 m3/d，合计污泥体积1 031.25 m3/d。贮泥池直径7.8 m，池深4.4 m。潜水搅拌机2台，直径0.5 m，单台功率4 kW。

g.接触池。利用原有构筑物，L×B×H=7.7 m×7.5 m×3.8 m。

h.中间泵房。上部厂房，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。反冲洗水泵、回用水泵共3台，2用1备。单台流量480 m3/h，扬程 10.5 m，功率22 kW。过滤提升泵 3台，2用1备，流量350 m3/h，扬程21 m，功率30 kW。压滤机冲洗泵 1台，流量23 m3/h，扬程70 m，功率11 kW。

i.加药间。加药间内设混凝剂、助凝剂投加系统，用于混凝剂、助凝剂的制备与投加。

混凝剂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。加药计量泵3台，2用1备，单台泵投加量250 L/h，压力 0.8 MPa～1.6 MPa，功率 0.75 kW。

阴离子型助凝剂PAM最大投量0.5 mg/L，溶解箱1套，功率1.5 kW，加药计量泵 3台，2用1备，单台泵投加量 500 L/h，压力0.4 MPa～0.8 MPa，功率0.75 kW。

j.机械混合池+高效反应沉淀池。机械混合池，L×B×H=11.9 m×5.4 m×7.5 m，2格。设快速搅拌机2台，单台功率5 kW。高效反应沉淀池，L×B×H=13.6 m×11.5 m×7.5 m，2格。设絮凝搅拌器2台，单台电机功率5.5 kW。污泥泵6台，单台流量40 m3/h，扬程20 m，功率 7.5 kW。其中污泥循环2台，污泥排放2台，各备用1台，均采用变频控制。

k.DE型滤池。主要采用带密集型过滤孔道的过滤材料为过滤媒介，水平流过滤，滤速高。L×B×H=12 m×9.55 m×3.5 m。单片滤芯过滤面积9 m2，单座滤池安装6片，共需30片。

l.消毒间。L×B×H=6 m×7.5 m×4.5 m。加氯量7 mg/L，计量泵3台，2用1备。单台泵投加量160 L/h，排出压力1.3 MPa～2.5 MPa，功率0.75 kW。贮液罐1个，30 m3。化学法二氧化氯发生器2台，单台产气量7.0 kg/h，功率4.5 kW。自动化料器流量200 L，功率1.1 kW，卸酸泵流量5 m3/h，扬程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。输水泵 4台，3用1备，流量242 m3/h，扬程41.4 m，功率55 kW。

o.污泥浓缩脱水机房。污泥浓缩脱水机房由主机房、附属设备间、药库、配电间、控制室、值班室组成。絮凝剂采用聚丙烯酰胺。

L×B×H=18.0 m×12.0 m×7.0 m。叠螺脱水机2台，单台处理量 200 kg/d，装机总功率2.95×2 kW。一体化加药装置1套，功率2.57 kW。药液输送泵(变频调速螺杆泵)2台，单泵流量1 200 L/h，压力0.8 MPa，单台电机功率1.5 kW。污泥投配泵(变频调速螺杆泵)2台 ，单泵流量30 m3/h，压力 0.6 MPa，单台电机功率11 kW。

p.鼓风机房。向JSBC装置和生物曝气池供气，放在JSBC设备间。

JSBC风机2台，1用1备，风量38.08 m3/min，风压19.6 kPa，电机功率 22 kW。曝气风机3台，2用1备，风量110 m3/min，风压68.6 kPa，电机功率156 kW。

工程投资及运行费用:污水处理厂改扩建投资8 830.82万元，单位处理成本0.78元/t。

[1] 谢卫朋，杨志宏，赵海钊，等.序批式活性污泥工艺生物脱氮现场试验[J].环境污染与防治,2012(5):36-37.

[2] 陈宏平，李 峰，樊红辉.校园再生水回用工程设计[J].再生资源与循环经济，2011，4(12):26-27.

[3] 陈宏平，樊红辉，李 峰.校园再生水回用工程调试[J].中国给水排水，2011，27(6):97-99.

[4] 杨 植，梅 华.回转式网状生物接触体反应器处理垃圾渗滤液[J].中国给水排水，2012，28(16):78-80.

[5] 孙士权，刀钟颖，郭文文，等.滤布滤池强化处理城市二级出水中试研究[J].环境工程学报，2009，3(7):1223-1227.

[6] 洪俊明.滤布滤池系统在城市污水深度处理的中试研究[J].环境工程学报，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

杨天忠(1963- )，男，工程师

1009-6825(2015)36-0121-02

X703.1 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A