市政建設(shè)Unitank系統(tǒng)在污水處理研究進(jìn)展王素曼(石家莊橋東污水治理 工程籌建處)摘要:Unitank廢水處理工藝是sBRI藝的-種變型,其廢水處理池的就 要求大量能夠進(jìn)行脫氮除磷的工藝的涌現(xiàn),Unitank工藝在對(duì)曝池型為矩形,三池共用池璧,節(jié)省投資,同時(shí)占地面積省;系統(tǒng)在恒定水位下氣量和停 留時(shí)間方面的調(diào)節(jié)，就能夠有效地去除廢水中的氮磷，因運(yùn)行,運(yùn)行方式較為靈活,可以用于脫氮除磷。并就其應(yīng)用進(jìn)行分析探討.此演變出第二種運(yùn)行方式- -脫氮除磷系統(tǒng)。關(guān)鍵詞:工藝廢水處理Unitank 脫氬除磷2.2脫氮除磷系統(tǒng)1.Unitank工藝的發(fā)展概況脫氮除磷系統(tǒng)與氧化處理系統(tǒng)在設(shè)備上的不同之處是在左池Unitank 工藝是INTERBREW與K.U.Leuven在三溝式氧化溝和右池分 別加設(shè)攪拌器,其運(yùn)行周期分為六個(gè)階段基礎(chǔ)上合作發(fā)明的污水處理技術(shù)。1989 年被比利時(shí)的SEGHERS依次為:主體1→過(guò)渡1 →沉淀1- +主體2- +過(guò)渡 2環(huán)境工程公司擁有并于1995年開(kāi)始推廣應(yīng)用[1]。它是SBR工藝的→沉淀2。一個(gè)變形和發(fā)展，集合了傳統(tǒng)活性污泥法和SBR工藝的優(yōu)點(diǎn), -體主體1:左池進(jìn)水,同時(shí)開(kāi)啟攪拌器進(jìn)行攪拌,利用原水中的有化設(shè)計(jì),不僅具有SBR系統(tǒng)的主要特點(diǎn),還可以像傳統(tǒng)活性行泥法機(jī)物作為電子 供體進(jìn)行缺氧反硝化脫除硝態(tài)氮。脫氮完成后,左池那樣在恒定水位下連續(xù)流運(yùn)行。經(jīng)過(guò)研究和應(yīng)用,Unitank系統(tǒng)已成即轉(zhuǎn)化為厭氧階段，進(jìn)行磷的釋放。此時(shí)混合液同時(shí)自左向右流入為一個(gè)高效、經(jīng)濟(jì)、靈活和成熟的污水處理工藝。始終做曝氣池使用的中池。完成有機(jī)物的好氧代謝硝化和吸磷。,右自從90年代初,Unitank工藝推出后，目前世界各地已有600池進(jìn)行沉淀，泥水分離,上清液作為處理水溢出。多項(xiàng)工程成功的應(yīng)用了此種工藝,處理效果很好。在新加坡、馬來(lái)西過(guò)渡1:左池停止攪拌,開(kāi)始曝氣,污水進(jìn)入中池，曝氣過(guò)程中完亞、越南等采用該項(xiàng)技術(shù),建成了規(guī)模不等的工業(yè)廢水和城市生活成硝化和生物吸磷反應(yīng),污泥由左向右推進(jìn),右池出水。污水處理廠:在中國(guó)也有數(shù)座規(guī)模在I0萬(wàn)噸/日以上的污水廠,澳門(mén)、沉淀1:左池停止曝氣開(kāi)始沉降,污水仍由中池流入右池流出;石家莊等城市的較大型的Unitan工藝污水處理廠已成功運(yùn)行[2]。主體2、過(guò)渡2、沉淀2與以上過(guò)程相似，方向相反,分別依次重2.Unitank 的基本構(gòu)造及運(yùn)行方式復(fù)階段1~3的處理過(guò)程。Unitank系統(tǒng)-般是將主體劃分為三個(gè)矩形廊道， 三個(gè)池子之通過(guò)脫氮除磷系統(tǒng)的運(yùn)行,能夠在去除水中的有機(jī)物的基礎(chǔ)上間水力相通，均設(shè)有曝氣設(shè)備,曝氣設(shè)備可以采用鼓風(fēng)曝氣,也可以使廢水中的氨磷 也得到Unitank的去除。采用表曝機(jī)進(jìn)行充氣和攪拌,外面兩側(cè)的池子均設(shè)有出水堰和剩余3.Unitank 工藝的主要特點(diǎn)污泥系統(tǒng)，可交替作為沉淀池和進(jìn)水池。廢水可以連續(xù)進(jìn)入三個(gè)池技術(shù)優(yōu)點(diǎn)中的任意-一個(gè),采用連續(xù)進(jìn)水,周期操作。Unitank工藝與傳統(tǒng)的活性污泥法和SBR工藝相比已取得了Unitank 工藝根據(jù)具體廢水處理的需求不同，可以調(diào)節(jié)運(yùn)行方巨大的改進(jìn)， 其主要特點(diǎn)[5- 81)如下:式，分別實(shí)現(xiàn)氧化和脫氮除磷的效果。-般運(yùn)行方式可分為氧化處(1)-體化活性污泥法與常規(guī)法比,可以不建單獨(dú)沉淀池,也可理系統(tǒng)和脫氮除磷系統(tǒng)(3- -4]。省去污泥回流設(shè)施,特別是當(dāng)采用生物脫氮、除磷系統(tǒng)，可以節(jié)省大2.1氧化處理系統(tǒng)量投資與經(jīng)常費(fèi)用。氧化處理主要由兩個(gè)主體運(yùn)行階段來(lái)完成一個(gè)運(yùn)行周期，這兩(2)由于采用三個(gè)矩形池作為-一個(gè)單元,是一 一個(gè)- 體化設(shè)備,構(gòu)個(gè)階段的運(yùn)行過(guò)程完全相同。筑物結(jié)構(gòu)緊湊,一個(gè)處理廠有若千個(gè)單元組成,均可利用公共池壁，而三個(gè)矩形池之間水力相通,中間池壁不受單向水壓,所以土建省占地也很省。(3)各池之間采用渠道配水,并在恒水位下交替運(yùn)行,減少管氣道、閘門(mén)、水泵等設(shè)備的數(shù)量,水頭損失小,降低了運(yùn)行成本。(4)系統(tǒng)中反應(yīng)池有效容積能得到連續(xù)使用,不需設(shè)置閑置階段,出水堰是固定的,不需像SBR工藝設(shè)置價(jià)格昂貴的潷水器。(5)可根據(jù)好氧過(guò)程的DO檢測(cè)與缺氧和厭氧過(guò)程的ORP在線檢測(cè),通過(guò)改變供氣量、切換進(jìn)出水閥門(mén)、改變好氧與缺氧及厭氧的反應(yīng)時(shí)間等,高水平地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的時(shí)間和空間自動(dòng)化控制，高效污水首先進(jìn)入左側(cè)池內(nèi),因?yàn)樵谏?個(gè)運(yùn)行單元中作為沉淀池，圖1地去除污水中的有機(jī)物及脫氨除磷。(6)交替改變進(jìn)水點(diǎn),可以相應(yīng)改善系統(tǒng)各段的污泥負(fù)荷,進(jìn)而積累了大量具有較高吸附能力的活性污泥，因而可以高效降解污水改善污泥的沉降性能。 脫氮除磷過(guò)程更能通過(guò)抑制絲狀菌生長(zhǎng)來(lái)控中的有機(jī)物?；旌弦河勺蠹坝彝屏鬟M(jìn)行,在中間池繼續(xù)曝氣,使有機(jī)制污泥膨脹。物得到進(jìn)-步降解,同時(shí)在推流過(guò)程中,左側(cè)池內(nèi)活性污泥進(jìn)入中間3.2經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析池,再進(jìn)入右側(cè)池.使污泥在各池內(nèi)重新分配:右側(cè)池作為沉淀池將Unitank 技術(shù)中各處理單元可緊湊設(shè)計(jì)，同時(shí)加大處理構(gòu)筑物處理后出水通過(guò)溢流堰排放,也可在此排放剩余污泥。的豎向高度以縮小整個(gè)工廠的占地面積。該技術(shù)的占地指標(biāo)為在這里,左池實(shí)際上起到了預(yù)曝氣的作用，提高了污水的可生0.3. -0.6m2/m水，小于傳統(tǒng)生化處理中氧化溝工藝的0.7 ~化性,降低了中池的污水負(fù)荷。1.0m2/m指標(biāo)，照此可將單位面積的污水處理能力提高至少25%第一個(gè)主體運(yùn)行階段結(jié)束后,通過(guò)一一個(gè)短暫的過(guò)渡段 即進(jìn)入第~ 80%中國(guó)煤化工，二個(gè)主體運(yùn)行階段即從右池迸水曝氣,左池作為沉淀池,水流由右體化設(shè)計(jì)方案，使池體間到左推流降解,最后由左池進(jìn)行溢流和排泥功能。的隔墻MHC N M H G等的數(shù)量大大減少。比投再次運(yùn)行系統(tǒng)中只考慮對(duì)有機(jī)物的有效降解,并不考慮對(duì)氮磷資約為 1000元一1200元/ m水,比近期國(guó)內(nèi)一些污水處理廠工程的脫除,但隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)氮磷要求的逐步提升,這160市政建設(shè)(上接160頁(yè))比造價(jià)1500元~2000元/m2水低得多,比傳統(tǒng)的活性污泥法處理作生物處理。工藝(如三溝式氧化溝)的投資節(jié)約了1/2 ~ 1/8191。哈爾濱工業(yè)大學(xué)的祁配石[12JUnitank 工藝處理制藥廢水進(jìn)行此外,Unitank技術(shù)還可以采用獨(dú)特的自動(dòng)控制系統(tǒng)，合理安排了 研究。結(jié)果表明，采用六階段的運(yùn)行方式可使處理效果更穩(wěn)定;當(dāng)進(jìn)出水及水力停留時(shí)間，以保證在不同的水質(zhì)和工況條件下的穩(wěn)定反應(yīng) 器的容積負(fù)荷為1.2kgCOD/(m2d)時(shí)COD去除率>85%，出水處理效果;實(shí)行自動(dòng)控制減少了專業(yè)工作人員的數(shù)量,提高了操作和COD<250mg/L. 上海大學(xué)的陸杰[141等對(duì)Unitank工藝處理制皂廢管理的方便程度,噸水的處理費(fèi)用低于國(guó)內(nèi)普遍的0.5~0.7元。而水進(jìn)行 了探討結(jié)果證明，采用該工藝處理制皂工業(yè)廢水,三格池好氧占單價(jià)40%左右的動(dòng)力電耗方面,Unitank技術(shù)為0.25 ~0.30的容積負(fù)荷 為1.5KgCOD/mld時(shí),COD去除率可達(dá)80% ,接觸氧化KW/m3水,和國(guó)內(nèi)耗能指標(biāo)持平。池作為后續(xù)處理,處理效果也在80%左右。4.Unitank 工藝的不足與改良6 Unitank 工藝的發(fā)展與展望4.1污泥上浮現(xiàn)象據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)中小城市占到了全國(guó)城市總數(shù)的60%以上,全國(guó)在Unitank工藝的運(yùn)行初期，在主體階段會(huì)出現(xiàn)污泥上浮現(xiàn)象有 400多個(gè)中小城市,年廢水排放量為100億立方米，但大部分未這是由于在低速攪拌過(guò)程中，反硝化菌利用上-階段產(chǎn)生的硝態(tài)氮經(jīng)嚴(yán) 格處理就排入水體,污染十分嚴(yán)重。為了扭轉(zhuǎn)我國(guó)城市水環(huán)境污作為電子受體并以污泥絮體中包含的有機(jī)物作為電子供體進(jìn)行反硝染的現(xiàn)狀， 預(yù)計(jì)到2010年，我國(guó)要新建的城市污水處理廠將達(dá)-千化,產(chǎn)生氨氣和二氧化碳并包裹在活性污泥絮體中,使污泥比重降低余座 ,投資達(dá)到1800億元,其中中小城市污水處理廠的建設(shè)應(yīng)占到而造成的[10-11。相當(dāng)比重[9]。針對(duì)這一現(xiàn)象考慮在主體前增加短時(shí)好氧段進(jìn)行改良。即將一Unitank技術(shù)集經(jīng)濟(jì)性、科學(xué)性和實(shí)用性于一體,符合中小城市個(gè)周期的處理過(guò)程改為:曝氣1-主體1 - -過(guò)渡1 -沉淀1-曝氣污水處理 工藝的選擇原則和水污染防治處理技術(shù)的要求,因此Uni-2一主體2一過(guò)渡2一沉淀2。tank技術(shù)將在未來(lái)中小城市污水處理工藝技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域短時(shí)曝氣可以吹脫包裹在活性污泥絮體中的氣泡，避免其挾帶中 占有重要地位。污泥上浮或攪碎上浮污泥,使全部污泥經(jīng)歷完整的缺氧/厭氧過(guò)程，參考文獻(xiàn)保證除磷脫氮效果;同時(shí)利于去除硝態(tài)氮,提高反硝化效率:在沉淀[1]Segrer Engineering Water. Unitank- Advanced treatment段和缺氧段之間增加短時(shí)曝氣供氧，有改善污泥活性的作用:曝氣時(shí)of industial and municipaluJl. waste war,1996間短暫,不會(huì)破壞缺氧/厭氧環(huán)境并影響處理系統(tǒng)的反應(yīng)規(guī)律。調(diào)整28- 29.[21魏新慶,等。Unitank 工藝設(shè)計(jì)總結(jié)[J.天津市政設(shè)計(jì),2003(34):后,污泥上浮問(wèn)題可以得到有效解決。31石明巖,等。連續(xù)流- -體化活性污泥工 藝U1.環(huán)境工程,2003,21(4);4.2 除磷效果不佳Unitank 法去除有機(jī)物和氨氮的效能較強(qiáng)，除磷效果還有待改25-30.[4)李探微，等。Unitank 系統(tǒng)及污水處理研究方向的思考JI.中國(guó)給水排善。從生物除磷脫氮原理上來(lái)說(shuō)，兩者要求有些方面是相互制約的，水，199,15(7).21-23.因?yàn)樵谙到y(tǒng)中,脫氨需要保持較低的污泥負(fù)荷，較長(zhǎng)的污泥齡,污泥[5)馮生華,等。污水處理新工藝-Unitank簡(jiǎn)介[J],環(huán)境城市與城市生態(tài)，齡越長(zhǎng),硝化越徹底;而生物除磷則需要維持較高的污泥負(fù)荷,較短199,12(3).60-61.的污泥齡,以便得到較大的剩余污泥量,達(dá)到較高的磷的去除率。[6]喻學(xué)敏，等。Unitank廢水處理工藝及其應(yīng)用(WI.污染防治技術(shù)，此外,對(duì)于Unitank工藝來(lái)說(shuō)，由于無(wú)專門(mén)的厭氧區(qū),實(shí)際操作2001,14(4):13-15.中很難達(dá)到釋磷所要求的絕氧狀態(tài)(要求既無(wú)分子態(tài)氧也無(wú)硝態(tài)氧)[7]羊壽生,等。一體化活性污泥法Unitank工藝及其應(yīng)用J]給水排水，,影響到磷的釋放,因此生物脫磷效果不十分理想。1998,24(11):17-21.由于厭氧段磷的釋放越徹底,好氧段磷的吸附量也越大，隨剩余[8]馮凱，等。Unitank工藝處理城市污水工程實(shí)踐UI.給水排水，污泥帶走的磷也就越多。在這里，我們對(duì)Unitank工藝作-些改進(jìn)設(shè)202,2,(3:14.計(jì)以滿足釋磷所要求的絕氧狀態(tài)。即在Unitank池中間的一格分(3):34-36.[91楊波，等。適用于中小城市處理的Unitank技術(shù)UJ.科技縱橫,2003出-部分容積作厭氧池[11],以強(qiáng)化磷的釋放,從而加強(qiáng)對(duì)磷的去[101石明巖,等。革新的Unitank法處理城市污水特征IJ.城市環(huán)境與城除。市生態(tài),2003,16(4):65- 68.5.目前工程應(yīng)用實(shí)例[11]彭永興,等。Unitank I藝的改良設(shè)計(jì)J.黑龍江水利科技,2002(3);自90年代比利時(shí)公司推出這一工藝以來(lái)， 近幾年已在世界各74-75.國(guó)得到了廣泛應(yīng)用,據(jù)統(tǒng)計(jì)已有160多個(gè)成功的工程實(shí)例。例如我[12]祁佩時(shí),等。Unitank 工藝處理制藥廢水中試[JI.中國(guó)給水排水，國(guó)澳門(mén)就首先使用Unitank工藝進(jìn)行城市污水的處理[141,其平均流2004,20(10):43- 45.量為7000m/ld, 8處理量為10000m),COD負(fù)荷達(dá)30000kg/d,[13|陸杰，等。Unitank 系統(tǒng)處理制皂廢水[J.工業(yè)用水廢水,2001 ,32共服務(wù)32萬(wàn)人口,處理結(jié)果表明，應(yīng)用Unitank工藝,BOD去除率(2):25-27可達(dá)97.2% ,COD去除率為93.4% ,處理效果好且對(duì)環(huán)境無(wú)任何副[14郝曉地,等。連續(xù)式一體化活性污泥工藝Unitank (JI. 給水排水，作用，在污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的尾氣被集中起來(lái)通過(guò)臭氣處理濾床19824(1):30-31.1(上接159頁(yè))打開(kāi)水龍頭就可以生飲。屆時(shí)小區(qū)的深度處理裝置可以撤去,轉(zhuǎn)移水成本,而且提高了全 部生活飲用水水質(zhì)，便于今后與國(guó)際接軌。到農(nóng)村或中小城鎮(zhèn),不像分質(zhì)供水管道和循環(huán)管道,由于今后不再使用而受到損失。中國(guó)煤化工，中國(guó)給水排。水199.15(4)今后城市供水水質(zhì)提高后更便于與國(guó)際接軌。(),24-TYTH.CNMH G,質(zhì)飲用水工程可行性研究，我們的建議是,對(duì)小區(qū)全部采用深度處理工藝,與目前普遍實(shí)行的凈水技術(shù)，197,591,25-27小區(qū)分質(zhì)供水(僅解決飲用水水質(zhì)問(wèn)題)相比,不僅節(jié)省了投資,降低了供161