邢洪魁

(棗莊礦業(yè)集團(tuán)高莊煤業(yè)有限公司，山東 微山 277605)

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

棗莊礦業(yè)集團(tuán)高莊煤業(yè)有限公司生活污水處理站于2006年9月建成并投入使用，采用厭氧和好氧及活性炭吸附的方法處理污水。處理工藝流程為：生活廢水→調(diào)節(jié)水池→水解酸化池→C/N曝氣生物濾池→N曝氣生物濾池→活性炭吸附→達(dá)標(biāo)外排或回用。處理站運(yùn)行一段時(shí)間后，暴露出設(shè)計(jì)方面存在的許多不足，導(dǎo)致處理站不斷出現(xiàn)各類問(wèn)題，影響設(shè)施正常運(yùn)行和處理水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放，因此對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改造勢(shì)在必行。

2 存在問(wèn)題和不足

2.1 調(diào)節(jié)水池

機(jī)械格柵柵齒間隙太大，為5 mm，不能有效去除污水中的較大漂浮物，經(jīng)常堵塞污水泵，影響上水量。

2.2 水解酸化池

(1)水解酸化池排泥管設(shè)計(jì)高度不合適，排泥效果差。池底失去活性的污泥不能及時(shí)排出，且由于整個(gè)池子只有一個(gè)排泥閘門(mén)控制，遠(yuǎn)離閘門(mén)的池底污泥根本無(wú)法排出。

(2)水解酸化池頂部溢流堰不平整，布水不均勻，導(dǎo)致厭氧分解不均勻，影響處理水質(zhì)。

(3)水解酸化池沒(méi)有設(shè)置浮渣擋板，導(dǎo)致池內(nèi)厭氧分解產(chǎn)生的浮渣和水中大的漂浮物進(jìn)入曝氣生物濾池而堵塞濾頭，嚴(yán)重影響進(jìn)水。

(4)水解酸化池排出的部分污泥經(jīng)帶式壓濾機(jī)壓濾時(shí)，需要消耗大量的清水和絮凝劑，且處理污泥時(shí)易造成污泥飛濺，不安全衛(wèi)生，壓濾時(shí)需要兩個(gè)人同時(shí)操作；而生活污水站每班只配備1人，在對(duì)污泥壓濾時(shí)，操作人員根本無(wú)法進(jìn)行操作，也無(wú)法巡查其他設(shè)施運(yùn)行狀況，勞動(dòng)強(qiáng)度大，并存在不安全因素。

2.3 C/N曝氣生物濾池及N曝氣生物濾池

(1)水解酸化池及C/N曝氣生物濾池之間及C/N曝氣生物濾池與N曝氣生物濾池之間進(jìn)水管道均沒(méi)有設(shè)置閘門(mén)，在對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗操作時(shí)，由于濾頭堵塞，反沖洗水無(wú)法通過(guò)濾頭對(duì)濾料進(jìn)行反沖洗，而是進(jìn)入上一級(jí)水池，起不到反沖洗作用，影響廢水正常處理。

(2)C/N和N曝氣生物濾池的反沖洗管道設(shè)計(jì)施工時(shí)沒(méi)有在濾板底部設(shè)置布?xì)庵Ч?，只是在濾池池壁一側(cè)設(shè)有進(jìn)氣口。由于一級(jí)曝氣生物濾池和二級(jí)曝氣生物濾池的規(guī)格分別為8m×6m×7.3m和8m×5m×6.3m，池子尺寸大，反沖洗空氣進(jìn)氣管只在靠近每個(gè)池子的池壁一側(cè)開(kāi)有一個(gè)進(jìn)氣口，在對(duì)濾池濾料進(jìn)行反沖洗時(shí)，反沖洗氣只對(duì)池壁周?chē)臑V料進(jìn)行反沖洗，絕大數(shù)的濾料根本無(wú)法反沖洗到，進(jìn)而不能對(duì)老化的微生物及時(shí)去除，從而影響處理水質(zhì)。而且由于局部氣體流量過(guò)大，造成進(jìn)氣口一側(cè)的濾料被沖走。

(3)C/N和N曝氣生物濾池濾板上安裝的布水濾頭設(shè)計(jì)采用的濾縫規(guī)格只有0.2 mm，隨著來(lái)自水解池的大量浮渣和水中大的漂浮物積存，導(dǎo)致濾頭濾縫被堵塞，嚴(yán)重影響了廢水的流動(dòng)，且隨著濾頭的堵塞，濾頭流水和透氣性差，在進(jìn)行氣體反沖洗時(shí)把反沖洗進(jìn)氣口附近的濾板掀起，進(jìn)而又把濾池濾板上部布設(shè)的曝氣管掀起，造成整個(gè)曝氣系統(tǒng)的癱瘓，嚴(yán)重影響了廢水的處理。

(4)C/N和N曝氣生物濾池濾板上安裝的曝氣管固定裝置為PVC材質(zhì)的“U”形卡，不牢固，在進(jìn)氣不均勻時(shí)，易掀起折斷，造成整個(gè)池子曝氣系統(tǒng)癱瘓。且曝氣管曝氣頭設(shè)計(jì)數(shù)量少，氣體不易溢出，在局部供氣壓力過(guò)大時(shí)易造成折斷，且水中氧氣布置不均勻影響處理水質(zhì)。

(5)C/N和N曝氣生物濾池輸送空氣的主曝氣管和反沖洗氣供氣管及反沖洗水管均埋在地下，且由于C/N和N曝氣生物濾池的主曝氣管24 h運(yùn)行，溫度高達(dá)40～55 ℃左右，地下環(huán)境潮濕，曝氣管使用不到2 a便腐蝕損壞，造成整個(gè)污水站的停運(yùn)。另外，主曝氣管和反沖洗氣供氣管的高度不夠，易造成濾池的廢水進(jìn)入管道和鼓風(fēng)機(jī)，而主曝氣管底部由于埋入地下，又沒(méi)有排水閘門(mén)，里面積存的廢水無(wú)法排除，縮短了鼓風(fēng)機(jī)和管道的使用壽命。

2.4 鼓風(fēng)機(jī)

鼓風(fēng)機(jī)沒(méi)有安裝變頻裝置，在遇到濾池濾頭堵塞和濾料板結(jié)時(shí)，濾池阻力大，經(jīng)常造成鼓風(fēng)機(jī)和反沖洗風(fēng)機(jī)因阻力大而熄滅，嚴(yán)重?fù)p壞鼓風(fēng)機(jī)壽命，影響處理水質(zhì)。

3 優(yōu)化改造方案

3.1 調(diào)節(jié)水池

(1)在進(jìn)水口增加1臺(tái)間隙2 mm的機(jī)械格柵，以有效去除污水中2 mm以上的漂浮物進(jìn)入調(diào)節(jié)水池。

(2)在污水泵前安裝1臺(tái)DLD-FL10-1.6型過(guò)濾精度為2 mm的自動(dòng)清洗除污器，對(duì)污水中的泥砂和纖維等固體顆粒進(jìn)行二次截流去除，以減少進(jìn)入水解酸化池中雜物的含量，進(jìn)一步降低對(duì)后續(xù)處理工藝中曝氣池布水濾頭堵塞的可能性。

3.2 水解酸化池

3.2.1 改造底部排泥系統(tǒng)

水解酸化池的6條排泥立管上分別增加電動(dòng)閥，各自獨(dú)立運(yùn)行排泥，并可在集控室遠(yuǎn)程操作。水解酸化池需要排泥時(shí)，人工啟動(dòng)某一個(gè)閥，并按設(shè)定時(shí)間自動(dòng)關(guān)閉，以防池底局部排泥過(guò)多，影響厭氧處理效果。現(xiàn)池內(nèi)共有6根排泥橫管，中心標(biāo)高1 700 mm。為了排出底部污泥，在每根排泥管管口處連接一根“八”字形排泥支管，管口直徑為DN100 mm，管口標(biāo)高為30 mm。把池底DN200 mm的放空管在池內(nèi)向北延伸，再轉(zhuǎn)向東從φ400 mm的洞中穿過(guò)，一直到東池壁，管兩側(cè)連接長(zhǎng)度為1 m的排泥支管，孔徑φ50 mm，作為池底排泥用。

3.2.2 改造壓濾系統(tǒng)

為避免原有帶式壓濾系統(tǒng)操作時(shí)藥劑、水資源消耗和污泥壓濾時(shí)的環(huán)境污染，同時(shí)減輕生活污水站操作人員的工作量，把水解酸化池排出的污泥用流量為40 m3/h的污泥泵通過(guò)φ100 mm的管道排到礦井水處理站板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾處理，拆除原有的帶式壓濾機(jī)及其附屬機(jī)泵，把壓濾機(jī)房改作倉(cāng)庫(kù)。

3.3.3 增加溢流堰及浮渣擋板

在調(diào)節(jié)水池溢流堰內(nèi)側(cè)增加厚度10 mm、PVC材質(zhì)的鋸齒形溢流堰，角度90°，高度100 mm。在溢流堰內(nèi)增加浮渣擋板，材質(zhì)為聚氯乙烯(PVC)，厚度10 mm。擋板垂直安裝，高800 mm，頂部高出水面200 mm，與溢流堰的水平距離為300 mm。采用5號(hào)角鋼支撐，用不銹鋼螺栓固定在出水槽底部。

3.2.4 增加溢水管過(guò)濾網(wǎng)

為了防止水解酸化池溢流水中粒徑大于3 mm的懸浮顆粒進(jìn)入C/N池阻塞濾頭，在水解酸化池3個(gè)進(jìn)入C/N曝氣生物濾池的進(jìn)水口前安裝能抽拉的過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾網(wǎng)采用選煤廠廢舊不用的振動(dòng)篩網(wǎng)制作，濾網(wǎng)間隙為1 mm，可定期取出清理表面附著物，以減少阻力，保持流水暢通。

3.3 曝氣生物濾池

(1)在C/N、N曝氣生物濾池進(jìn)水管上分別增加液動(dòng)漿液閥，共6個(gè)，防止在濾池反沖洗時(shí)，反沖洗水倒流進(jìn)入前一處理設(shè)施，所增加的液動(dòng)漿液閥可在集控室遠(yuǎn)程控制，并納入濾池反沖洗自動(dòng)控制程序。

(2)C/N、N曝氣生物濾池底部反沖洗曝氣管均增設(shè)布?xì)庵Ч?，使反沖洗氣體均勻分布于池底底部，杜絕因?yàn)V板局部的沖擊力過(guò)大而破壞濾板。

(3)把C/N、N曝氣生物濾池布水濾頭間隙由原來(lái)的0.2 mm改為3 mm，減少布水阻力和杜絕因雜物堵塞造成的濾頭阻塞而發(fā)生布水不均勻和反沖洗時(shí)把濾板掀起情況的發(fā)生。

(4)濾板上固定曝氣管的PVC“U”形卡改為用不銹鋼螺栓固定的“U”套，曝氣管曝氣器由原來(lái)的每個(gè)池子1 408個(gè)增加到1 680個(gè)，增大曝氣面積，減少壓力。

(5)把C/N和N曝氣生物濾池輸送空氣的主曝氣管和反沖洗氣管全部改為空中架設(shè)，且把各個(gè)濾池主曝氣進(jìn)氣管由以前的在池底外側(cè)進(jìn)入改為從池子內(nèi)側(cè)水體進(jìn)入，連接各曝氣支管。同時(shí)，在每根主曝氣管底部增加2個(gè)排水閥，以便風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)產(chǎn)生的負(fù)壓把吸入濾池內(nèi)的水排除，并對(duì)每根曝氣主管高度增加1 m，使曝氣管最高點(diǎn)高于濾池2 m，避免濾池廢水回流對(duì)鼓風(fēng)機(jī)造成損害。

3.4 鼓風(fēng)機(jī)

分別對(duì)4臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)和1臺(tái)反沖洗風(fēng)機(jī)安裝變頻調(diào)速裝置，使風(fēng)機(jī)根據(jù)阻力大小自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量，同時(shí)在風(fēng)機(jī)出口主管道安裝壓力調(diào)節(jié)閥，在風(fēng)機(jī)剛啟動(dòng)或停止運(yùn)行時(shí)逐漸調(diào)節(jié)風(fēng)量大小，防止瞬間風(fēng)壓變化過(guò)大，減少對(duì)風(fēng)機(jī)的損害。

4 實(shí)施效果

生活污水處理站經(jīng)過(guò)優(yōu)化改造后，經(jīng)對(duì)改造前后處理水質(zhì)監(jiān)測(cè)和系統(tǒng)穩(wěn)定性統(tǒng)計(jì)進(jìn)行分析，均取得了較好的效果，具體改造前后處理水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1，設(shè)備處理能力及系統(tǒng)綜合故障率見(jiàn)表2。

表2 改造前后設(shè)備處理能力、綜合故障率對(duì)比

從改造前后的水質(zhì)監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，處理能力增加，處理能力滿足要求，設(shè)備故障率明顯降低，大大延長(zhǎng)了使用年限，處理水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到了國(guó)家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，減少了對(duì)南四湖水質(zhì)的影響，杜絕了繳納超標(biāo)排污稅。同時(shí)處理的水質(zhì)達(dá)到了回用要求，并減少了壓濾用水，每年可節(jié)約深井水65萬(wàn)m3，節(jié)約水資源稅97.5萬(wàn)元，減少設(shè)施維護(hù)費(fèi)80萬(wàn)元，減少污泥處理藥劑費(fèi)2.3萬(wàn)元，同時(shí)減少了污泥壓濾帶來(lái)的環(huán)境污染，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，取得了較好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。