市政建設(shè)Unitank系統(tǒng)在污水處理研究進展王素曼(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 要求大量能夠進行脫氮除磷的工藝的涌現(xiàn),Unitank工藝在對曝池型為矩形,三池共用池璧,節(jié)省投資,同時占地面積省;系統(tǒng)在恒定水位下氣量和停 留時間方面的調(diào)節(jié)，就能夠有效地去除廢水中的氮磷，因運行,運行方式較為靈活,可以用于脫氮除磷。并就其應用進行分析探討.此演變出第二種運行方式- -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,其運行周期分為六個階段基礎(chǔ)上合作發(fā)明的污水處理技術(shù)。1989 年被比利時的SEGHERS依次為:主體1→過渡1 →沉淀1- +主體2- +過渡 2環(huán)境工程公司擁有并于1995年開始推廣應用[1]。它是SBR工藝的→沉淀2。一個變形和發(fā)展，集合了傳統(tǒng)活性污泥法和SBR工藝的優(yōu)點, -體主體1:左池進水,同時開啟攪拌器進行攪拌,利用原水中的有化設(shè)計,不僅具有SBR系統(tǒng)的主要特點,還可以像傳統(tǒng)活性行泥法機物作為電子 供體進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)流運行。經(jīng)過研究和應用,Unitank系統(tǒng)已成即轉(zhuǎn)化為厭氧階段，進行磷的釋放。此時混合液同時自左向右流入為一個高效、經(jīng)濟、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池進行沉淀，泥水分離,上清液作為處理水溢出。多項工程成功的應用了此種工藝,處理效果很好。在新加坡、馬來西過渡1:左池停止攪拌,開始曝氣,污水進入中池，曝氣過程中完亞、越南等采用該項技術(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,污泥由左向右推進,右池出水。污水處理廠:在中國也有數(shù)座規(guī)模在I0萬噸/日以上的污水廠,澳門、沉淀1:左池停止曝氣開始沉降,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行[2]。主體2、過渡2、沉淀2與以上過程相似，方向相反,分別依次重2.Unitank 的基本構(gòu)造及運行方式復階段1~3的處理過程。Unitank系統(tǒng)-般是將主體劃分為三個矩形廊道， 三個池子之通過脫氮除磷系統(tǒng)的運行,能夠在去除水中的有機物的基礎(chǔ)上間水力相通，均設(shè)有曝氣設(shè)備,曝氣設(shè)備可以采用鼓風曝氣,也可以使廢水中的氨磷 也得到Unitank的去除。采用表曝機進行充氣和攪拌,外面兩側(cè)的池子均設(shè)有出水堰和剩余3.Unitank 工藝的主要特點污泥系統(tǒng)，可交替作為沉淀池和進水池。廢水可以連續(xù)進入三個池技術(shù)優(yōu)點中的任意-一個,采用連續(xù)進水,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)運行方巨大的改進， 其主要特點[5- 81)如下:式，分別實現(xiàn)氧化和脫氮除磷的效果。-般運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)常費用。氧化處理主要由兩個主體運行階段來完成一個運行周期，這兩(2)由于采用三個矩形池作為-一個單元,是一 一個- 體化設(shè)備,構(gòu)個階段的運行過程完全相同。筑物結(jié)構(gòu)緊湊,一個處理廠有若千個單元組成,均可利用公共池壁，而三個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行,減少管氣道、閘門、水泵等設(shè)備的數(shù)量,水頭損失小,降低了運行成本。(4)系統(tǒng)中反應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)置價格昂貴的潷水器。(5)可根據(jù)好氧過程的DO檢測與缺氧和厭氧過程的ORP在線檢測,通過改變供氣量、切換進出水閥門、改變好氧與缺氧及厭氧的反應時間等,高水平地實現(xiàn)系統(tǒng)的時間和空間自動化控制，高效污水首先進入左側(cè)池內(nèi),因為在上-個運行單元中作為沉淀池，圖1地去除污水中的有機物及脫氨除磷。(6)交替改變進水點,可以相應改善系統(tǒng)各段的污泥負荷,進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。 脫氮除磷過程更能通過抑制絲狀菌生長來控中的有機物?；旌弦河勺蠹坝彝屏鬟M行,在中間池繼續(xù)曝氣,使有機制污泥膨脹。物得到進-步降解,同時在推流過程中,左側(cè)池內(nèi)活性污泥進入中間3.2經(jīng)濟指標分析池,再進入右側(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，同時加大處理構(gòu)筑物處理后出水通過溢流堰排放,也可在此排放剩余污泥。的豎向高度以縮小整個工廠的占地面積。該技術(shù)的占地指標為在這里,左池實際上起到了預曝氣的作用，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荷。1.0m2/m指標，照此可將單位面積的污水處理能力提高至少25%第一個主體運行階段結(jié)束后,通過一一個短暫的過渡段 即進入第~ 80%中國煤化工，二個主體運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)計方案，使池體間到左推流降解,最后由左池進行溢流和排泥功能。的隔墻MHC N M H G等的數(shù)量大大減少。比投再次運行系統(tǒng)中只考慮對有機物的有效降解,并不考慮對氮磷資約為 1000元一1200元/ m水,比近期國內(nèi)一些污水處理廠工程的脫除,但隨著社會、經(jīng)濟的發(fā)展,人們對氮磷要求的逐步提升,這160市政建設(shè)(上接160頁)比造價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)大學的祁配石[12JUnitank 工藝處理制藥廢水進行此外,Unitank技術(shù)還可以采用獨特的自動控制系統(tǒng)，合理安排了 研究。結(jié)果表明，采用六階段的運行方式可使處理效果更穩(wěn)定;當進出水及水力停留時間，以保證在不同的水質(zhì)和工況條件下的穩(wěn)定反應 器的容積負荷為1.2kgCOD/(m2d)時COD去除率>85%，出水處理效果;實行自動控制減少了專業(yè)工作人員的數(shù)量,提高了操作和COD<250mg/L. 上海大學的陸杰[141等對Unitank工藝處理制皂廢管理的方便程度,噸水的處理費用低于國內(nèi)普遍的0.5~0.7元。而水進行 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40%左右的動力電耗方面,Unitank技術(shù)為0.25 ~0.30的容積負荷 為1.5KgCOD/mld時,COD去除率可達80% ,接觸氧化KW/m3水,和國內(nèi)耗能指標持平。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,我國中小城市占到了全國城市總數(shù)的60%以上,全國在Unitank工藝的運行初期，在主體階段會出現(xiàn)污泥上浮現(xiàn)象有 400多個中小城市,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程中，反硝化菌利用上-階段產(chǎn)生的硝態(tài)氮經(jīng)嚴 格處理就排入水體,污染十分嚴重。為了扭轉(zhuǎn)我國城市水環(huán)境污作為電子受體并以污泥絮體中包含的有機物作為電子供體進行反硝染的現(xiàn)狀， 預計到2010年，我國要新建的城市污水處理廠將達-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 ,投資達到1800億元,其中中小城市污水處理廠的建設(shè)應占到而造成的[10-11。相當比重[9]。針對這一現(xiàn)象考慮在主體前增加短時好氧段進行改良。即將一Unitank技術(shù)集經(jīng)濟性、科學性和實用性于一體,符合中小城市個周期的處理過程改為:曝氣1-主體1 - -過渡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2一過渡2一沉淀2。tank技術(shù)將在未來中小城市污水處理工藝技術(shù)的發(fā)展和應用領(lǐng)域短時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/厭氧過程，參考文獻保證除磷脫氮效果;同時利于去除硝態(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曝氣供氧，有改善污泥活性的作用:曝氣時of industial and municipaluJl. waste war,1996間短暫,不會破壞缺氧/厭氧環(huán)境并影響處理系統(tǒng)的反應規(guī)律。調(diào)整28- 29.[21魏新慶,等。Unitank 工藝設(shè)計總結(jié)[J.天津市政設(shè)計,2003(34):后,污泥上浮問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 法去除有機物和氨氮的效能較強，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.中國給水排善。從生物除磷脫氮原理上來說，兩者要求有些方面是相互制約的，水，199,15(7).21-23.因為在系統(tǒng)中,脫氨需要保持較低的污泥負荷，較長的污泥齡,污泥[5)馮生華,等。污水處理新工藝-Unitank簡介[J],環(huán)境城市與城市生態(tài)，齡越長,硝化越徹底;而生物除磷則需要維持較高的污泥負荷,較短199,12(3).60-61.的污泥齡,以便得到較大的剩余污泥量,達到較高的磷的去除率。[6]喻學敏，等。Unitank廢水處理工藝及其應用(WI.污染防治技術(shù)，此外,對于Unitank工藝來說，由于無專門的厭氧區(qū),實際操作2001,14(4):13-15.中很難達到釋磷所要求的絕氧狀態(tài)(要求既無分子態(tài)氧也無硝態(tài)氧)[7]羊壽生,等。一體化活性污泥法Unitank工藝及其應用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踐UI.給水排水，污泥帶走的磷也就越多。在這里，我們對Unitank工藝作-些改進設(shè)202,2,(3:14.計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],以強化磷的釋放,從而加強對磷的去[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.目前工程應用實例[11]彭永興,等。Unitank I藝的改良設(shè)計J.黑龍江水利科技,2002(3);自90年代比利時公司推出這一工藝以來， 近幾年已在世界各74-75.國得到了廣泛應用,據(jù)統(tǒng)計已有160多個成功的工程實例。例如我[12]祁佩時,等。Unitank 工藝處理制藥廢水中試[JI.中國給水排水，國澳門就首先使用Unitank工藝進行城市污水的處理[141,其平均流2004,20(10):43- 45.量為7000m/ld, 8處理量為10000m),COD負荷達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32萬人口,處理結(jié)果表明，應用Unitank工藝,BOD去除率(2):25-27可達97.2% ,COD去除率為93.4% ,處理效果好且對環(huán)境無任何副[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，在污水處理過程中產(chǎn)生的尾氣被集中起來通過臭氣處理濾床19824(1):30-31.1(上接159頁)打開水龍頭就可以生飲。屆時小區(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。中國煤化工，中國給水排。水199.15(4)今后城市供水水質(zhì)提高后更便于與國際接軌。(),24-TYTH.CNMH G,質(zhì)飲用水工程可行性研究，我們的建議是,對小區(qū)全部采用深度處理工藝,與目前普遍實行的凈水技術(shù)，197,591,25-27小區(qū)分質(zhì)供水(僅解決飲用水水質(zhì)問題)相比,不僅節(jié)省了投資,降低了供161