楊 天 忠

(太原市節(jié)約用水管理中心，山西 太原 030009)

JSBC工藝研究及其工程應(yīng)用

楊 天 忠

(太原市節(jié)約用水管理中心，山西 太原 030009)

針對侯馬市現(xiàn)有污水處理廠處理能力不足的現(xiàn)象，對其進行了改擴建及升級改造，通過比選，采用了JSBC工藝、高效反應(yīng)沉淀池和高強度濾布過濾工藝，并介紹了水處理構(gòu)筑物及主要設(shè)備的設(shè)計選型方法，有效提高了其污水處理能力。

污水處理廠，JSBC工藝，集水井，沉淀池

侯馬市現(xiàn)有污水處理廠處理能力20 000 m3/d，現(xiàn)狀處理水量已經(jīng)達到26 000 m3/d，并且隨著城市建設(shè)的發(fā)展，水量逐年增加。當(dāng)?shù)氐胤綐?biāo)準(zhǔn)要求現(xiàn)有的城鎮(zhèn)污水處理廠出水水質(zhì)執(zhí)行GB 18918—2002 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中一級標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)(一級A標(biāo)準(zhǔn))。而現(xiàn)有污水廠建設(shè)時間較早，設(shè)計出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為二級標(biāo)準(zhǔn)。因此需對污水廠進行改擴建及升級改造，使處理能力滿足污水量預(yù)測值，達到40 000 m3/d的規(guī)模，出水水質(zhì)滿足一級A標(biāo)準(zhǔn)。

1 進水水質(zhì)

現(xiàn)有污水處理廠近兩年的來水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)見表1。另對現(xiàn)有污水廠來水水質(zhì)水量進行連續(xù)7 d監(jiān)測，最終確定設(shè)計采用的原水水質(zhì)見表2。

表1 污水處理廠近兩年來水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù) mg/L

表2 設(shè)計原水水質(zhì) mg/L

2 現(xiàn)有污水廠工藝

現(xiàn)有污水廠處理工藝流程見圖1。

3 改擴建工程生物處理工藝流程的比選

3.1 二級生物處理工藝

目前應(yīng)用比較多的具有除磷脫氮功能的工藝有A2/O工藝,氧化溝,MSBR，BAF生物濾池組合工藝等。經(jīng)比較認(rèn)為：BAF濾池對預(yù)處理的要求很高，現(xiàn)有污水廠前期運行中出現(xiàn)的問題較多，不適合采用；氧化溝采用延時曝氣模式，水力停留時間長，泥齡長，電耗較高，占地面積較大，系統(tǒng)反硝化容積不易控制，無法通過改變?nèi)毖?、好氧區(qū)的比例來適應(yīng)不同水質(zhì)要求；SBR工藝間歇式運行，自動化控制要求高，運行管理不便宜，且水頭損失大，易產(chǎn)生浮渣，采用化學(xué)法除磷時不便于加藥[1-3]。

近年來新出現(xiàn)的JSBC處理工藝以芽孢桿菌(Bacillus)為主，主要包括地衣芽孢桿菌、苛性芽孢桿菌、球形芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌、浸麻芽孢桿菌等作為生物處理系統(tǒng)的優(yōu)勢菌。利用其對有機物較高的分解能力和獨特的脫氮機理凈化污水，克服了傳統(tǒng)硝化—反硝化脫氮工藝的缺點[4]。

為此，進行方案比選后最終確定終選工藝為JSBC工藝。工藝流程見圖2。

3.2 深度處理工藝

根據(jù)GB 50335—2002污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范給出的深度處理單元技術(shù)的處理效率及目標(biāo)水質(zhì)，混凝—沉淀—過濾工藝即可滿足深度處理出水水質(zhì)要求。選用集混合、反應(yīng)、沉淀功能于一體的高效反應(yīng)沉淀池。過濾則采用介于微濾與顆粒過濾之間的高強度濾布過濾，濾布的密實度在10 μ以下[5,6]。

4 水處理構(gòu)筑物及主要設(shè)備的設(shè)計選型

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)粗格柵。利用原有粗格柵，L×B×H=6 m×6 m×6 m，分2格，內(nèi)設(shè)2臺格柵除污機，柵隙20 mm。

3)進水提升泵房。原有泵房土建部分按40 000 m3/d 建成，改擴建利用原有泵房土建部分，新增二期設(shè)備。上部廠房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。改擴建后共有立式離心泵6臺，4用2備，其中2臺變頻調(diào)速。單臺泵流量 600 m3/h ，揚程13 m，配套功率30 kW。

4)細(xì)格柵間。利用原有細(xì)格柵，L×B×H=9.6 m×4.4 m×1.8 m，分2格。內(nèi)設(shè)2臺格柵除污機，柵隙5 mm。

5)曝氣沉砂池。利用原有曝氣沉砂池土建工程，L×B×H=14 m×7.8 m×3.3 m，分2格，水力停留時間2 min。新增二期設(shè)備，改擴建后共有羅茨風(fēng)機2臺，1用1備。單臺風(fēng)量 7.83 m3/min，風(fēng)壓5 m H2O柱，功率11 kW。橋式吸砂機1套，寬6.88 m，深3.3 m，功率0.55 kW。

6)JSBC生化系統(tǒng)。JSBC生化系統(tǒng)為本工程污水處理核心單元，包括JSBC裝置和生物曝氣池兩部分。污水在該單元內(nèi)完成有機物的氧化以及脫氮、除磷，生物曝氣池內(nèi)溶解氧控制在1.0 mg/L以內(nèi)。

a.混合配水池。新建混合配水池1座，原水、混合液回流、污泥回流在池內(nèi)混合后均分配至每臺JSBC裝置，L×B×H=56.4 m×3.5 m×3.8 m?；旌吓渌貎?nèi)設(shè)立式攪拌機1臺，電機功率N=1.5 kW。

b.JSBC裝置。激活Bacillus菌，同時利用高密度的微生物去除水中的有機物、脫氮除磷。JSBC裝置共計16臺，單臺流量2 500 m3/d。

c.生物曝氣池。利用原有水解池和兩級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。

水力停留時間4 h，內(nèi)回流比100%，回流量1 667 m3/h。MLSS=2 500 mg/L～4 000 mg/L，需氣量 65 m3/kg BOD5。

d.二沉池。輻流式，中心進水、周邊出水，2座。單座直徑38 m，池深4.5 m。表面水力負(fù)荷1.0 m3/(m2·h)，沉淀時間3.5 h。周邊傳動刮吸泥機，2臺，單臺功率0.75 kW。

e.回流及剩余污泥泵房。進泥井，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。內(nèi)回流泵3臺，潛污泵，2用1備。單臺流量為833.33 m3/h，揚程12 m ，功率45 kW。剩余污泥泵2臺，潛污泵，1用1備，流量Q=60 m3/h，揚程10 m，功率4 kW。

f.貯泥池。化學(xué)濕污泥量50 m3/d，剩余濕污泥量981.25 m3/d，合計污泥體積1 031.25 m3/d。貯泥池直徑7.8 m，池深4.4 m。潛水?dāng)嚢铏C2臺，直徑0.5 m，單臺功率4 kW。

g.接觸池。利用原有構(gòu)筑物，L×B×H=7.7 m×7.5 m×3.8 m。

h.中間泵房。上部廠房，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。反沖洗水泵、回用水泵共3臺，2用1備。單臺流量480 m3/h，揚程 10.5 m，功率22 kW。過濾提升泵 3臺，2用1備，流量350 m3/h，揚程21 m，功率30 kW。壓濾機沖洗泵 1臺，流量23 m3/h，揚程70 m，功率11 kW。

i.加藥間。加藥間內(nèi)設(shè)混凝劑、助凝劑投加系統(tǒng)，用于混凝劑、助凝劑的制備與投加。

混凝劑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。加藥計量泵3臺，2用1備，單臺泵投加量250 L/h，壓力 0.8 MPa～1.6 MPa，功率 0.75 kW。

陰離子型助凝劑PAM最大投量0.5 mg/L，溶解箱1套，功率1.5 kW，加藥計量泵 3臺，2用1備，單臺泵投加量 500 L/h，壓力0.4 MPa～0.8 MPa，功率0.75 kW。

j.機械混合池+高效反應(yīng)沉淀池。機械混合池，L×B×H=11.9 m×5.4 m×7.5 m，2格。設(shè)快速攪拌機2臺，單臺功率5 kW。高效反應(yīng)沉淀池，L×B×H=13.6 m×11.5 m×7.5 m，2格。設(shè)絮凝攪拌器2臺，單臺電機功率5.5 kW。污泥泵6臺，單臺流量40 m3/h，揚程20 m，功率 7.5 kW。其中污泥循環(huán)2臺，污泥排放2臺，各備用1臺，均采用變頻控制。

k.DE型濾池。主要采用帶密集型過濾孔道的過濾材料為過濾媒介，水平流過濾，濾速高。L×B×H=12 m×9.55 m×3.5 m。單片濾芯過濾面積9 m2，單座濾池安裝6片，共需30片。

l.消毒間。L×B×H=6 m×7.5 m×4.5 m。加氯量7 mg/L，計量泵3臺，2用1備。單臺泵投加量160 L/h，排出壓力1.3 MPa～2.5 MPa，功率0.75 kW。貯液罐1個，30 m3?；瘜W(xué)法二氧化氯發(fā)生器2臺，單臺產(chǎn)氣量7.0 kg/h，功率4.5 kW。自動化料器流量200 L，功率1.1 kW，卸酸泵流量5 m3/h，揚程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。輸水泵 4臺，3用1備，流量242 m3/h，揚程41.4 m，功率55 kW。

o.污泥濃縮脫水機房。污泥濃縮脫水機房由主機房、附屬設(shè)備間、藥庫、配電間、控制室、值班室組成。絮凝劑采用聚丙烯酰胺。

L×B×H=18.0 m×12.0 m×7.0 m。疊螺脫水機2臺，單臺處理量 200 kg/d，裝機總功率2.95×2 kW。一體化加藥裝置1套，功率2.57 kW。藥液輸送泵(變頻調(diào)速螺桿泵)2臺，單泵流量1 200 L/h，壓力0.8 MPa，單臺電機功率1.5 kW。污泥投配泵(變頻調(diào)速螺桿泵)2臺 ，單泵流量30 m3/h，壓力 0.6 MPa，單臺電機功率11 kW。

p.鼓風(fēng)機房。向JSBC裝置和生物曝氣池供氣，放在JSBC設(shè)備間。

JSBC風(fēng)機2臺，1用1備，風(fēng)量38.08 m3/min，風(fēng)壓19.6 kPa，電機功率 22 kW。曝氣風(fēng)機3臺，2用1備，風(fēng)量110 m3/min，風(fēng)壓68.6 kPa，電機功率156 kW。

工程投資及運行費用:污水處理廠改擴建投資8 830.82萬元，單位處理成本0.78元/t。

[1] 謝衛(wèi)朋，楊志宏，趙海釗，等.序批式活性污泥工藝生物脫氮現(xiàn)場試驗[J].環(huán)境污染與防治,2012(5):36-37.

[2] 陳宏平，李 峰，樊紅輝.校園再生水回用工程設(shè)計[J].再生資源與循環(huán)經(jīng)濟，2011，4(12):26-27.

[3] 陳宏平，樊紅輝，李 峰.校園再生水回用工程調(diào)試[J].中國給水排水，2011，27(6):97-99.

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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

楊天忠(1963- )，男，工程師

1009-6825(2015)36-0121-02

X703.1 < class="emphasis_bold">文獻標(biāo)識碼：A

A