摘要：本文結合有代表性的水解酸化南方某中小城鎮污水處理工程，介紹和總結了水解－上向流曝氣生物濾池工藝及運行情況，水解酸化說明該技術具有投資省、水解酸化占地面積小、水解酸化處理效果好、水解酸化運行管理方便、水解酸化出水可回用等特點。水解酸化

關鍵詞：水解 上向流曝氣生物濾池 硝化 反硝化

Hydrolysis Acidification and Upflow Biological Aerated Filter Technology of Waste Water Treatment

Abstract: The paper mainly introduces how to use the hydrolysis acidification and upflow biological aerated Filter technology of wastewater treatment.

Key words: Hydrolysis acidification、水解酸化Upflow Biological aerated filter 、水解酸化nitrogen removal、水解酸化nitration

    中小城鎮污水主要為生活污水和以有機廢水為主的水解酸化工業廢水的混合污水，其水量較小，水解酸化一般不超過5萬m³/d，水解酸化但是水解酸化水質和水量波動較大。由于資金和技術、水解酸化管理水平等多方面的原因，決定了在城鎮污水處理廠必須經濟、高效、節能和操作簡便。目前國內很多中小城鎮仍采用明渠排水，尤其是南方地區，大量雨水流入和地下水滲入，加之城鎮生活水平不高等原因決定了污水中有機物濃度較低。因此，必須結合當地污水的水量、水質以及溫度、氣候、氣象、地理、經濟等實際情況選擇適宜的處理工藝。

本文重點論述了水解酸化—上向流曝氣生物濾池工藝處理某城鎮污水工程的系統設計、設備選型、運行情況初步分析等。

1  設計參數與污水處理工藝流程確定

    南方某縣級市污水處理廠設計水量Q=5000m³/d，設計最低溫度12℃，最高水溫25℃，出水執行《GB18918-2002城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級B標準。具體進出水水質參數如下表：

表1                                                  單位：mg/L

工藝流程如圖1所示：

圖1 工藝流程圖

2  工藝介紹

（1）格柵井

    格柵井內采用1臺機械細格柵，寬600mm，間隙5mm。主要用于攔截污水中較大的固體漂浮物和懸浮物，以防止其在調節池中積聚沉淀和堵塞水泵及管道，保證后續處理工藝正常運行。柵渣每天人工清理外運。

（2）調節池

    由于中小城鎮來自各時段的污水水量不均勻且波動性較大，故設一調節池來緩沖水量，均勻水質，以避免沖擊負荷對生化處理的影響。

    調節池采用全地下式，設計停留時間為6h，有效容積為1250m³，工藝尺寸為：21 m×12 m×5.5m（超高0.5m）。池內設潛水防堵污水泵3臺（2用1備），Q=110m³/h，H=13m，將調節池內污水提升至水解酸化池；同時設置GQT040×480（功率4.0kw）高速推流器一臺，起攪拌混合作用，防止污水中懸浮物沉積在池底。

（3）水解酸化池

    水解酸化工藝屬于升流式厭氧污泥床反應器技術范疇。水解池內分污泥床區和清水層區，待處理污水以及濾池反沖洗時脫落的剩余微生物膜由反應器底部進入池內，并通過帶反射板的布水器與污泥床快速而均勻地混合。污泥床較厚，類似于過濾層，從而將進水中的顆粒物質與膠體物質迅速截留和吸附。由于污泥床內含有高濃度的兼性微生物，在池內缺氧條件下，被截留下來的有機物質在大量水解—產酸菌作用下，將不溶性有機物水解為溶解性物質，將大分子、難于生物降解的物質轉化為易于生物降解的物質；同時，生物濾池反沖洗時排出的剩余污泥（剩余微生物膜）菌體外多糖粘質層發生水解，使細胞壁打開，污泥液態化，重新回到污水處理系統中被好氧菌代謝，達到剩余污泥減容化的目的。由于水解酸化的污泥齡較長（一般15～20天），所以在本設計中，采用水解酸化池代替常規的初沉池，除達到截留污水中懸浮物的目的外，還具有部分生化處理和污泥減容穩定的功能。

    水解酸化池設計停留時間為3.6h，有效容積為750m³，共分2格，每格工藝尺寸為：13 m×5.5 m×5.6m（超高0.35m）。中間管廊工藝尺寸為：13 m×2.0 m×5.6m。水解酸化池泥層高2.5m。排泥位置主要位于泥層上部，池底設有排砂設施，泥齡一般18天左右，設計污泥混合區濃度20g/L，泥區總體積約為320m³，每天產干泥量約0.25噸。

（4）DC曝氣生物濾池

    第一段DC曝氣生物濾池以去除污水中碳化有機物為主，在該段濾池中，優勢生長異養菌，沿濾池高度方向從底部進水端到出水端有機物濃度梯度處于遞減，其降解速率也呈遞減趨勢。在進口端由于有機物濃度較高，異養微生物處于對數增殖期，微生物濃度很高，BOD負荷率也較高，有機物降解速率很快，而此時自養菌處于抑制狀態；隨著降解的進行，在濾池中有機物濃度沿水流自下向上不斷降低，異養微生物處于減速增殖期，微生物膜增長緩慢，而自養微生物處于增殖工程，DC曝氣生物濾池最終出水中的有機物已處于較低水平。

    本設計采用的UBAF濾池最大特點是氣、水為同向上向流態，使用一種新型的類球形輕質陶粒填料，在其表面及內腔空間生長有微生物膜，污水由下向上流經濾料層時，微生物膜在濾料層下部提供曝氣供氧的條件下，使廢水中的有機物得到好氧降解，并將污水中的部分氨氮進行硝化。它定期利用處理后的出水對濾池進行反沖洗，排除濾料表面增殖的老化微生物膜，以保證微生物的活性。

    DC曝氣生物濾池有效容積為252m³，共分2格，每格工藝尺寸為：4.7m×4.7m×6.2m（超高0.5m）。填料為輕質球型陶粒，濾料總體積為132m³(粒徑φ3～6mm) 。濾料厚3.0m，填料層停留時間19min，容積負荷3.0kgBOD₅/m³濾料·d，空塔濾速v=4.7m/h。。單格供氧量31kgO₂/h，氣水比3.3：1。反沖洗形式為氣洗、氣水聯合、水漂洗，反沖洗周期取24h，設計反沖洗水速15m/h，反沖洗氣速50m/h。

    濾池配水共通過約48塊濾池專用濾板(980×980×100mm)和1591個濾池專用長柄濾頭(濾頭契型縫隙2.5mm，濾頭長度390mm)。出水采用2套柵型穩流器、單堰出水。反沖洗方式排泥。采用穿孔管曝氣。

（5）N曝氣生物濾池

    第二段N曝氣生物濾池主要對污水中的氨氮進行硝化，在該段濾池中，由于有機物濃度較低，異養微生物較少，優勢菌種為自養型硝化菌，可將污水中的氨氮氧化成硝酸氮或亞硝酸氮。

    N曝氣生物濾池有效容積為295m³，共分2格，每格工藝尺寸為：5.0m×5.0m×6.2m（超高0.3m）。濾料總體積為174m³(粒徑φ3～6mm) 。濾料厚3.4m，填料層停留時間25min，容積負荷0.45kgNH₃-N/m³濾料·d，空塔濾速v=4.17m/h。。單格供氧量21kgO₂/h，氣水比2.2：1。反沖洗形式為氣洗、氣水聯合、水漂洗，反沖洗周期取36～48h。

    濾池配水共通過約52塊濾池專用濾板和1820個濾池專用長柄濾頭。出水采用2套柵型穩流器、單堰出水。反沖洗方式排泥，穿孔管曝氣。

（6）DN生物濾池

    第三段DN生物濾池主要用來進行反硝化反應，以滿足出水對TN的要求。同時可根據當排放標準要求TP≤0.5mg/l時，在該級濾池的進水口投加鐵鹽進行化學除磷。采用后置反硝化濾池需外加碳源，如甲醇等。

    DN生物濾池有效容積為102m³，設計1座，工藝尺寸為：4.6m×4.6m×5.1m（超高0.3m）。濾料總體積為53m³(粒徑φ3～6mm) 。濾料厚2.5m，填料層停留時間8min，容積負荷2.0kgNO₃^--N/m³濾料·d，空塔濾速v=9.8m/h。反沖洗形式為氣洗、氣水聯合、水漂洗，反沖洗周期取36～48h。

    濾池配水共通過約22塊濾池專用濾板和763個濾池專用長柄濾頭。出水采用1套柵型穩流器、單堰出水。反沖洗方式排泥。

（7）清水池

    提供濾池反沖洗的水，作為反沖洗泵的吸水池。1座，半地上式，工藝尺寸：5.0m×5.0m×4.0m（超高0.3m）。

（8）反沖洗緩沖池

    對濾池反沖洗瞬時大水量進行緩沖調節，保護水解池的正常運行。

    1座，半地上式，工藝尺寸：5.0m×5.0m×4.0m（超高0.3m）。

（9）鼓風機房、反沖洗水泵

    鼓風機房1座，長×寬=26m×7m。

    DN曝氣生物濾池選用Q=6m³/min，風壓5.5米水柱的羅茨風機3臺（2用1 備）；N曝氣生物濾池選用Q=4.0m³/min，風壓5.5米水柱的羅茨風機3臺（2用1 備）。三段濾池共選用反沖洗鼓風機3臺，Q=20.0m³/min，風壓9.0米水柱；反沖洗單級雙吸離心泵3臺，Q=380m³/h，H=9.0m。