SBR(DAT-IAT)工藝優(yōu)化配置機(jī)械設(shè)備在污水處理中的應(yīng)用

一、SBR工藝簡介

　　SBR法是序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reaotor）的簡稱，又名間歇曝氣，它的主體構(gòu)筑物是SBR反應(yīng)池，污水在這個反應(yīng)池中完成反應(yīng)、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序，使處理過程大大簡化。

　　SBR法早于1914年即已開發(fā)，但由于人工操作管理繁瑣，監(jiān)測手段落后及曝氣器易堵塞等問題，難以推廣應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，上述問題相繼得到解決，現(xiàn)在已有不堵塞的曝氣器和在線監(jiān)測儀表，特別是自動化技術(shù)的發(fā)展，對污水處理過程進(jìn)行自動操作已成為可能，SBR法又以它獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)引起廣泛注意，近年來迅速推廣，并不斷得到改進(jìn)、完善，使其成為目前世界上污水處理技術(shù)中的熱門工藝，現(xiàn)在已有數(shù)百座SBR工藝污水處理廠正在成功運(yùn)行。在中國SBR法也已進(jìn)入比較成熟階段，目前已有數(shù)座中型污水廠采用此種工藝，處理效果很好，天津、上海和昆明較大型的SBR工藝污水處理廠已成功運(yùn)行。DAT-IAT 系統(tǒng)是傳統(tǒng)活性污泥法與傳統(tǒng)SBR相結(jié)合的一種型式，整個系統(tǒng)繼承了SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)，同時又改進(jìn)了SBR工藝的不足，它具有以下特點(diǎn)：

　�。�1）該系統(tǒng)以一組反應(yīng)池取代了傳統(tǒng)方法及其它變型方法中的調(diào)節(jié)池、初次沉淀池、曝氣池及二次沉淀池，整體結(jié)構(gòu)緊湊簡單，無需復(fù)雜的管線傳輸，系統(tǒng)操作簡單且更具有靈活性。

　�。�2）易產(chǎn)生污泥膨脹的絲狀細(xì)菌在SBR反應(yīng)池中因反應(yīng)條件的不斷的循環(huán)變化而得到有效的抑制。而污泥膨脹問題是其它活性污泥方法中很常見且很難控制的問題之一。

　�。�3）在通常的條件下，該工藝可以不用添加化學(xué)藥劑而達(dá)到硝化，反硝化及除磷的效果。

　�。�4）增加了工藝處理的穩(wěn)定性：DAT池起到了水利均衡和防止連續(xù)進(jìn)水對出水水質(zhì)的影響，特別是在處理高濃度工業(yè)廢水時，DAT連續(xù)曝氣加強(qiáng)了系統(tǒng)對難降解有機(jī)物的降解，相對縮短了運(yùn)行周期。DAT池連續(xù)曝氣也使整個系統(tǒng)更接近了完全混合式，更有利于消除高濃度工業(yè)廢水中毒性物質(zhì)或COD濃度過高積累而帶來的不良影響。同時可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。

　　（5）提高了池容的利用率：對于曝氣池和二沉池合建的污水處理構(gòu)筑物來說，在保留沉淀分離效果前提下，盡可能提高曝氣容積比，與傳統(tǒng)SBR法及其它變型方法來比，DAT池連續(xù)曝氣，使該工藝的曝氣容積比更高。

　�。�6）提高了設(shè)備的利用率：由于DAT池連續(xù)進(jìn)水，因此不需要順序進(jìn)水的閘閥及自控裝置：DAT池連續(xù)曝氣，減少整個系統(tǒng)的曝氣強(qiáng)度，提高了曝氣裝置的利用率，所需鼓風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量和功率也相應(yīng)減少。

　�。�7）增加了系統(tǒng)的靈活性：DAT-IAT 系統(tǒng)可以根據(jù)進(jìn)、出水水量、水質(zhì)變化來調(diào)DAT池的工作狀態(tài)和IAT池的運(yùn)轉(zhuǎn)周期、使之處于最佳工況，同時也可根據(jù)脫氮除磷要求，調(diào)整曝氣時間，創(chuàng)造缺氧或厭氧環(huán)境。

　　（8）采用了穩(wěn)定的自動化控制和目前世界上最先進(jìn)的監(jiān)測儀器和設(shè)備，以保證出水水質(zhì)達(dá)到國家污水排放新擴(kuò)改二級排放標(biāo)準(zhǔn)。（GB8979-88）。
二、工程范例：

　　我們在某市污水處理廠工程總承包投標(biāo)項目中，采用了“SBR”DAT-IAT工藝技術(shù)方案，終以工藝技術(shù)先進(jìn)、占地面積小、工程投資少、運(yùn)行成本低的明顯優(yōu)勢一舉中標(biāo)。下面以其為例介紹如下：

　　1、建設(shè)規(guī)模

　　該污水廠建設(shè)規(guī)模為：粗格柵、進(jìn)水泵房平設(shè)計流量50萬m3／d；峰值流量為110萬m3/d；細(xì)格柵、沉砂池平均設(shè)計流量為25萬m3/d，峰值流量為55萬m3/d；二級處理規(guī)模為25萬m3／d。

　　2、進(jìn)、出水水質(zhì)

　　⑴ 進(jìn)水水質(zhì)為

BOD5	190mg/L
CODcr	450mg/L
SS	204mg/L
NH3-N	30mg/L

⑵ 出水水質(zhì)

BOD5	≤25mg/L
CODcr	≤100mg/L
SS	≤25mg/L
NH3-N	≤15mg/L

3、設(shè)備選型原則

　　⑴ 滿足工藝設(shè)計要求，力求經(jīng)濟(jì)合理。

　�、� 合理配置，減少設(shè)備總量，設(shè)備選型應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)化、具有互換性。

　�、� 促進(jìn)民族工業(yè)的發(fā)展，優(yōu)先選用技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、能耗低的國產(chǎn)化設(shè)備。

　�、� 針對關(guān)鍵部位的設(shè)備可考慮選擇進(jìn)口產(chǎn)品，以滿足先進(jìn)的工藝技術(shù)路線及高度自動化控制水平的特點(diǎn)。

　　4、主要設(shè)備選型設(shè)計

　　⑴ 格柵間

　　采用回轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)，其技術(shù)參數(shù)為：

臺 數(shù)：	6臺
寬 度：	2000mm
傾 角：	75°
格柵間隙：	25mm
渠道深度：	6500mm

該設(shè)備是由不銹鋼耙齒按一定的排列次序(前耙齒的后臂與后耙齒的前突出臂共同組成過濾面)裝配在耙齒軸上，形成封閉式耙齒鏈，耙齒鏈下部安裝在進(jìn)水渠水體中，當(dāng)傳動系統(tǒng)帶動槽導(dǎo)輪作勻速定向旋轉(zhuǎn)時，整個耙齒鏈便自下而上運(yùn)動，并攜帶固體雜物從液體中分離出來，液體則通過耙齒的柵隙流過去，整個工作狀態(tài)連續(xù)進(jìn)行。格柵柵條及耙齒均采用不銹鋼材料。

　�、� 進(jìn)水泵房

　　采用潛水排污泵，其技術(shù)參數(shù)為：

數(shù) 量：	10臺（9用1備）
流 量：	5062L/s
揚(yáng) 程：	12m
首次無故障時間：	≥8000 h

泵與電機(jī)采用模塊化設(shè)計，機(jī)械密封采用碳化鎢與碳化硅，確保運(yùn)行的可靠性，使用壽命長；自動耦合系統(tǒng)使安裝更為簡便；葉輪采用全新的水力設(shè)計，流態(tài)好效率更高，避免了抽水過程中產(chǎn)生的有害的旋渦。

　�、� 細(xì)格柵間

　　采用轉(zhuǎn)鼓式自清洗細(xì)格柵過濾器，其技術(shù)參數(shù)為：

數(shù) 量：	4臺
最大過水流量：	941l/s
格柵直徑：	2400mm
過濾水深：	1400mm
柵條凈距：	10mm

在進(jìn)水泵房與沉砂池之間的連接渠道上設(shè)置細(xì)格柵，以進(jìn)一步去除污水中較小顆粒的懸浮、漂浮物質(zhì)。該設(shè)備包括: 柵筐、旋轉(zhuǎn)耙、清渣梳、螺旋傳輸器、螺旋脫水和螺旋壓榨器以及驅(qū)動裝置。 電控柜和電機(jī)的啟動裝置是一體化的。該類格柵容攔污、傳送、壓榨為一體，設(shè)備整體結(jié)構(gòu)緊湊、攔污效率高，排渣效果好等特點(diǎn)。

　�、� 沉砂池

　　采用旋流式除砂機(jī)，其技術(shù)參數(shù)為：

數(shù) 量：	4座
沉砂池直徑：	D=5.8m
單池處理量：	Q=1750L/s

旋流式沉砂機(jī)通過攪拌器在池的中央部位產(chǎn)生一個高速渦流，質(zhì)量輕的有機(jī)物質(zhì)被提升和返回至污水水流中，而質(zhì)量較大的礦物固體則沉至沉砂池中央底部。沉砂池采用混凝土制成，設(shè)有平形底部和中心沉砂收集斗。進(jìn)口設(shè)在池的底部，從切線位置進(jìn)入。污水從進(jìn)口經(jīng)過360°到達(dá)出口后從在排放渠道排放，排放渠道位置高于進(jìn)口渠道約1000 mm。砂粒沉降在中心集砂斗的底部，由一套泵系統(tǒng)定時排至機(jī)械式砂水分離器內(nèi)，再由機(jī)械式砂水分離器將沉砂排至指定位置。

　�、� SBR反應(yīng)池

　　SBR反應(yīng)池設(shè)計污水量流量25萬m3/d（一期工程），高峰流量32.5萬m3/d，設(shè)計采用9組SBR反應(yīng)池，每組SBR反應(yīng)池由一個DAT和一個IAT串聯(lián)組成。每組SBR反應(yīng)池的平面尺寸為83.7×40.7m，水深5.11～6.0m，超高0.5m。

　　反應(yīng)池內(nèi)配置設(shè)備如下：

　�、� 曝氣器

　　采用橡膠膜片式曝氣器

　　每個DAT池采用直徑192mm橡膠膜式微孔曝氣器2880個，單只供氣量不大于2.2m3/h，9池計算共需25920個；每個IAT池采用直徑300mm橡膠膜式微孔曝氣器1326個，單只供氣量不大于6.9m3/h，9池計算共需11934個。橡膠膜式微孔曝氣器主要特點(diǎn)如下：

　　·高質(zhì)量的彈性膜片，彈性橡膠膜片均進(jìn)口原裝產(chǎn)品，材質(zhì)為EPDM，該材質(zhì)具有高強(qiáng)度耐疲勞，可連續(xù)工作，抗變型耐腐蝕的優(yōu)質(zhì)合成膠，使用壽命長，一股不低于五年。

　　·高性能的充氧效果，彈性橡膠膜微孔曝氣器具有氧的利用率高，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，清水測定氧的利用率可達(dá)到26％－28％。

　　·結(jié)構(gòu)先進(jìn)，其結(jié)構(gòu)合理，組裝簡單，氣密性好，其各種曝氣擴(kuò)散板可相互替換這一點(diǎn)是十分重要的。

　　·微孔曝氣器用材科學(xué)合理，整個曝氣頭部件全部采用高耐腐材料，使用壽命長。

　　·微孔曝氣器的各項綜合指標(biāo)均優(yōu)于同類產(chǎn)品，從充氧性能節(jié)約能耗，使用壽命長和阻力損失合理等，這幾項綜合指標(biāo)均相互關(guān)聯(lián)，綜合兼顧。

　　·為降低工程投資，通氣管材及固定裝置均選用國內(nèi)配套產(chǎn)品，材質(zhì)選用PVC。

　�、� 潷水器

　　采用旋轉(zhuǎn)式潷水器，其技術(shù)參數(shù)為：

數(shù) 量：	18套
堰口設(shè)計負(fù)荷：	q=28.5L/s·m
設(shè)計排水量：	Q=3472m 3 /h(4514m 3 /h)
堰口長度：	L=8.5x2 m

旋轉(zhuǎn)式潷水器是應(yīng)用于污水處理SBR工藝反應(yīng)池中起排出上清液作用的專用關(guān)鍵設(shè)備，此設(shè)備安裝在SBR反應(yīng)池中，待污水停止曝氣和攪拌，活性污泥絮體進(jìn)行沉淀和上清液分離，此時旋轉(zhuǎn)式潷水器將自動啟動，堰口開始作垂直勻速下降運(yùn)動，上清液從浮筒擋渣板底部鉆入堰口流入堰水槽，經(jīng)支管、主管排出池外。

　　旋轉(zhuǎn)式潷水器由：驅(qū)動裝置、傳動機(jī)構(gòu)、潷水裝置、回轉(zhuǎn)支承及電氣控制系統(tǒng)等部分組成。該種潷水器具有結(jié)構(gòu)簡單、工作性能可靠，潷水深度及潷水速度調(diào)節(jié)范圍大、操作靈活、潷水?dāng)_動小。

　�、� 回流污泵

　　采用潛水排污泵，其技術(shù)參數(shù)為：

數(shù) 量：	18臺
流 量：	Q=1386 m3/h
揚(yáng) 程：	H=2.0 m

保持DAT池內(nèi)足夠的混合液濃度，需從IAT池將混合液回流到DAT，活性污泥回流泵最大設(shè)計流量可滿足最大泥回流比可達(dá)200%。

　�、� 剩余污泥泵

　　采用潛水排污泵，其技術(shù)參數(shù)為：

數(shù) 量：	9臺
流 量：	Q=140m3/h
揚(yáng) 程：	H=10 m

⑹ 鼓風(fēng)機(jī)房

　　采用離心式鼓風(fēng)機(jī)，其技術(shù)參數(shù)為：

數(shù) 量：	4臺（3用1備）
設(shè)計流量：	Q=24000 Nm3/hr
設(shè)計風(fēng)壓：	P=0.70bar

離心鼓風(fēng)機(jī)是速度型壓縮機(jī)，與容積式壓縮機(jī)相比較具有供氣量大、運(yùn)行平穩(wěn)、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、噪音低、占地面積小、重量小、使用年限長、維修量小、殼體內(nèi)不需潤滑、氣體不會被油污染等優(yōu)點(diǎn)，離心鼓風(fēng)機(jī)又分為單級高速和低級多速，單級高速風(fēng)機(jī)以提高轉(zhuǎn)速達(dá)到所需風(fēng)壓，較低級多速風(fēng)機(jī)流道短，減少了多級間的流道損失，特別是易于調(diào)節(jié)風(fēng)量，因此設(shè)計選用可調(diào)導(dǎo)葉片的單級高速離心風(fēng)機(jī)，以提高風(fēng)機(jī)效率和便于自動控制風(fēng)量。

　　正常運(yùn)行狀態(tài)下，在保證出口壓力不變的條件下, 用污水中溶解氧含量為主調(diào)節(jié)參數(shù), 污水量為輔助調(diào)節(jié)參數(shù), 來調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)口導(dǎo)葉角度和出口有葉擴(kuò)壓器， 改變調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的出口流量，以保證污水中的溶解氧含量穩(wěn)定，作到不浪費(fèi)空氣, 節(jié)約能源。鼓風(fēng)機(jī)機(jī)殼的軸端密封與增速箱的小齒輪軸油封間為大氣，故確保鼓風(fēng)機(jī)所輸送的氣體無油。

　　鼓風(fēng)機(jī)設(shè)有獨(dú)立的潤滑油系統(tǒng)，為齒輪和軸承提供干凈的潤滑油，所有潤滑油系統(tǒng)部件均與鼓風(fēng)機(jī)底座組裝成一體，便于機(jī)組的安裝及維護(hù)。機(jī)組潤滑油采用國內(nèi)N46#透平油。潤滑油系統(tǒng)包括：油箱（底座兼，含電加熱器）、泵吸入過濾器、開車、停機(jī)用的電動輔助油泵、直聯(lián)于低速轉(zhuǎn)子上的主油泵﹑油冷卻器、油過濾器、閥門及油管路等。

　�、� 脫水機(jī)房

　　采用離心式脫水機(jī)，其技術(shù)參數(shù)為：

數(shù)　量：	3臺（2用1備）
處理能力：	30m 3 /h
脫水后污泥含水率：	≤75%
用 藥 量：	≤4kg /t.DS

設(shè)計采用離心脫水機(jī)，對來自濃縮池的活性污泥進(jìn)行機(jī)械脫水，使其含水率由97.5%降至以下75%，從而大大減小污泥體積，且便于運(yùn)輸，然后將脫水后泥餅運(yùn)出廠外處置。

　　污泥由污泥進(jìn)料泵輸入離心脫水機(jī)，進(jìn)行污泥脫水，絮凝劑由絮凝劑裝置制備，通過絮凝劑計量泵輸入污泥進(jìn)料泵前，并與污泥混合。離心機(jī)脫水后，液相返回至前水處理系統(tǒng)，泥餅由泥餅螺旋輸送機(jī)輸出，外運(yùn)。
離心脫水機(jī)具有以下特點(diǎn)：

　　結(jié)構(gòu)緊湊、脫水效率高、密閉性好、自動化控制水平高等特點(diǎn)。當(dāng)安全銷或皮帶失效而造成轉(zhuǎn)鼓與螺旋之間的轉(zhuǎn)速差太小時，可自動的檢測出并關(guān)閉污泥和絮凝劑的進(jìn)料泵；扭矩可在操作范圍最小值與最大值之間任意調(diào)節(jié)，這樣即可達(dá)到期望的泥餅干度而不必耗費(fèi)過多的能量；先進(jìn)的控制特征可使機(jī)器采取自我調(diào)節(jié)措施承載更高的過載；轉(zhuǎn)速差控制系統(tǒng)與臥螺的rpm控制系統(tǒng)相連以提供非常安全的預(yù)警報。

　�、� 加氯間

　　采用真空加氯機(jī)，其技術(shù)參數(shù)為：

數(shù)　量：	2臺（1用1備）
加氯量：	75kg/h

城市污水經(jīng)二級處理后，水質(zhì)得到改善，細(xì)菌含量大幅度減少，但其絕對值仍很可觀，并有存在病原菌的可能。根據(jù)衛(wèi)生防疫，環(huán)保等監(jiān)督部門的要求，污水處理廠出水需要消毒，本工程采用加氯消毒。

　　設(shè)計中選用手動控制真空加氯機(jī)，配套全部附屬設(shè)備，并設(shè)有雙探頭氯氣報警器，為防止意外事故發(fā)生，還另外設(shè)一套漏氯吸收裝置。

　　該設(shè)備設(shè)有差壓穩(wěn)壓器,縱使下游的水射器真空因水壓而變化,亦可保證過流穩(wěn)定精確。加氯機(jī)設(shè)計強(qiáng)度足可抵御來自水射器產(chǎn)生的最大真空(當(dāng)氯氣氣源全關(guān)閉或無氣源時)。防回水方面，除水射器設(shè)有隔膜式一次止回閥外,在水射器與加氯機(jī)之間的真空管道上還設(shè)有球式二次止回閥。

　　以上是我們結(jié)合工程實(shí)例，介紹的對設(shè)備選擇的一點(diǎn)體會，該工程以順利通過驗(yàn)收，經(jīng)近半年來的運(yùn)行實(shí)踐證明，設(shè)備配置合理，運(yùn)經(jīng)情況良好，均達(dá)到設(shè)計要求。(來源：中華環(huán)保互聯(lián)網(wǎng))