改良型MSBR工艺在县级污水处理厂中的应用

风险评价

第3 0卷

第2 2期

中国给水排水C HI NA WA T ER& W AS T E W AT E R

Vo 1 . 3 0 No . 22NO V. 201 4

2 0 1 4年 1 1月

改良型 MS B R工艺在县级污水处理厂中的应用李满桃(广西华蓝设计<集团>有限公司，广西南宁 5 3 0 0 1 1 )摘要： 结合广西某县污水处理一期工程，介绍了改良型 MS B R工艺在县级污水处理工程中

的设计与应用。该工程一期规模为 2 . 0×1 0 m / d,采用改良型 MS B R工艺，稳定运行后，出水水质

达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》 ( G B 1 8 9 1 8 -2 0 0 2 )一级 B标准。该工艺在运行调试过程中根据进水水质的变化，采取了加强脱氮除磷效果的改良措施，出水水质稳定达标，减排效果明显，运行能耗低，节约用地效果显著，具有较明显的技术经济优势。介绍了改良型 MS B R工艺的关键设计参数、技术要点以及系统运行调试与控制方式，可为同类项目的设计与运行控制提供参考。

关键词： 污水处理； 改良型 MS B R工艺；设计参数；调试运行

中图分类号：X 7 0 3

文献标识码：C

文章编号：1 0 0 0— 4 6 0 2 ( 2 0 1 4 ) 2 2— 0 1 0 0— 0 4

De s i g n a n d Ap p l i c a t i o n o f I m pr o v e d MS BR Pr o c e s s t o Tr e a t me n t o f

W a s t e wa t e r i n a Co u nt y,G u a ng x lLI Ma n— t a o

( G u a n g x i Hu a l a n D e s i g n a n d C o n s u l t i n g<G r o u p> C o .L t d .,Na n n i n g 5 3 0 01 1,C h i n a)Abs t r a c t: Th e d e s i g n a n d a p p l i c a t i o n o f i mp r o v e d MS BR p r o c e s s t o t r e a t me n t o f wa s t e wa t e r i n a

c o u n t y, G u a n g x i w e r e i n t r o d u c e d c o m b i n e d w i t h i t s i f

r s t— p h a s e p r o j e c t .T h e d e s i g n c a p a c i t y o f t h e i f r s t—

p h a s e p r o j e c t w a s 2 . 0×1 0 m / d, t h e w a s t e w a t e r w a s t r e a t e d w i t h i mp r o v e d MS B R p r o c e s s . a n d t h e e f _

l f u e n t q u a l i t y m e t t h e i f r s t c l a s s B c r i t e i r a s p e c i i f e d i n Di s c h a r g e S t a n d a r d o f P o l l u t a n t s

Mu n i c i p a l

Wa s t e w a t e r T r e a t m e n t P l a n t( G B 1 8 9 1 8— 2 0 0 2 ) .A c c o r d i n g t o t h e i n l f u e n t q u a l i t y, t h e i m p r o v e d m e a s .u r e o f e n h a n c e d n i t r o g e n a n d ph o s p h o r us r e mo v a l wa s a d o p t e d d u in r g t h e c o mmi s s i o n i n g o p e r a t i o n whi c h,

l e d t o s t a b l e e f lu f e n t q u a l i t y t h a t me t t h e s t a n d a r d,o b v i o u s p o l l u t a n t s di s c h a r g e r e d uc t i o n l o w o p e r a t i o n,

e ne r g y c o ns ump t i o n a n d s i g n i ic f a nt l a n d— s a v i n g e f f e c t .Th e p r o c e s s h a s s i g n i ic f a n t t e c h n i c a l a n d e c o n o mi c a d v a n t a g e s .T h e k e y d e s i g n pa r a me t e r s a n d t e c h n i c a l e s s e n t i a l e l e me n t s o f t hi s i mp r o v e d p r o c e s s a s we l

l a s t he s y s t e m c o mmi s s i o ni ng o p e r a t i o n a n d c o n t r o l mo d e s we r e i n t r o d uc e d t o p r o v i d e r e f e r e n c e f o r s i mi l a r

p r o j e c t s .Ke y wo r d s: wa s t e wa t e r t r e a t me n t; i mp r o v e d M SBR p r o c e s s;ni n g o p e r a t i o n

d e s i g n pa r a me t e r; c o m mi s s i o—

自2 0 0 8年开始，广西强力推进县级污水处理设施全面建设工作，全区县级城镇基本普及污水处理设施建设，处理规模在 ( 0 . 5~3 . 0 )X 1 0 m / d之间，采用的污水处理工艺主要有 C A S S、 A / O、氧化沟以及 MS B R,这些工艺均满足了当地污水处理目

一

种工艺，具有自动控制管理要求高、占地省、能耗

低、处理效果显著的特点。

1工程概况广西某县污水处理一期工程占地面积约为 1 . 4 0

h m ,其近期服务范围包括市区 1 5 . 9 k m。范围，服务人口为 1 2 . 6 3万人，接纳服务范围内的生活污水和

标要求。其中 MS B R工艺是近十年发展应用较快的

1 0 0

风险评价

李满桃：改良型 M S B R工艺在县级污水处理厂中的应用

第3 0卷

第2 2期

工业废水。服务范围建成区排水管道采用截流式合流制，截流倍数 n=1;新建城区采用分流制。近期敷设污水管网 d 3 0 0~1 0 0 0 mm共 1 9 . 8 k m。一期处理规模为 2 . 0×1 0 I n / d,于2 0 1 3年正式运行，远

为1 . 0×1 0 1 3 3。/ d。MS B R生物反应池由三个部分组成，连续曝气格 (分别由缺氧、厌氧、好氧组成 )和

两个交替运行的序批处理格 ( S B R池 )。一.杳一 .

期再扩建 1 . 0× 1 0 n l / d。设计进、出水水质见表 1。表 1设计进、出水水质T a b . 1 D e s i g n i I l n u e n t a n d e lu f e n t q u a l i

t ym g L一

! 司 -■r一

泥回流一一— 1

一’一内循环回流

出永

; 1 4#I

混合液回流5# 6#

。 I’ 、 @进水 预缺l泥水分离厌氧池缺氧弛主曝气池.■ -

▲一

出水

……杳

l l

…S B R}血 一出流混合液

.

项目 B 0 D 进水 1 5 0

C 0 D 3 0 0

S S 1 8 0

T N N H一 N T P 5 0 2 5 ≤8 4 ≤1

一

+

出水≤2 0 ≤6 0 ≤2 0 ≤2 0

甲甲 卜 r . I r .

1#

该工程采用改良型 MS B R工艺，主要处理工艺见图1。空气………………。

T图 2 MS B R内部流程F i g . 2 I n t e na r l p r o c e s s o f MS BR

每组池长为 4 6 . 1 0 I n,池宽为 2 4 . 8 I n,有效水深:

网

为5 . 5~ 7 . 5 I T I,泥水分离浓缩 0 . 4 h,厌氧 1 . 4 h,预缺氧 0 . 4 5 h,缺氧 1 . 2 h,好氧 5 . 8 h, S B R池 3 . 1 h,

艄国土 砂渣外运至填埋场

1# ( 7# )沉淀出水区 3 . 0 h,总水力停留时间为1 5 . 3 5 h; S R T=1 6 . 0 d。气水比为 6: 1。 采用罗茨鼓风机，共 3台( 2用 1备),单台风量为4 4 . 1 i n / m i n,风压为 7 8 . 4 k P a, N= 7 5 k W。

每组设功率为 1 1 k W、直径为 2 . 1 i n的浮筒搅拌器一套 (设于 3#单元池 ),功率为 2 2 k W、直径为

图1 污水处理厂工艺流程F i g .1 Fl o w c h a r t o f wa s t e wa t e r t￣ e a t r a e n t pr o c e s s

2 . 9 1 3 3的浮筒搅拌器 2套 (设于 4}}、 5#单元池),功率为 2 2 k W、直径为 2 . 9 m的浮筒搅拌器 4套 (设于1}}、 7#单元池 )。

2主要构筑物、设备及设计参数2 . 1 粗格栅及提升泵房

每组分设功率为 1 3 k W、流量为 3 7 5 0 m / h、扬

程为 8 k P a的回流污泥泵 3台于 6#、 1#、 7#单元池， 功率为 5 . 5 k W、流量为 1 2 5 0 1 T I。/ h、扬程为 8 k P a的回流污泥泵 2台于 3#单元池。 设功率为 3 . 1 k W、流量为 9 0 . 0 i n / h、扬程为8 O k P a的剩余污泥泵 6台于 1#、 7#单元池。

粗格栅分两格，单格渠道宽度为 1 . 2 i n;栅条间隙为 2 0 m m;牵引式机械格栅 2台，单台功率为 1 . 5 k W;格栅安装角度为 7 5。。 提升泵房：集水池内设潜污泵 3台， Q=1 2 0 0

n l / h, H= 1 8 0 k P a,功率为 3 7 k W, 2用1备。2 . 2细格栅与旋流沉砂池

池底配置管式微孔曝气系统。 配置空气控制出水堰 2组于 1#、 7#单元池。

分两组，单组设计流量 Q = 0 . 2 6 1 I T I / s。 旋转式细格栅 2台，单台功率为 1 . 5 k W;格栅 安装角度为 7 5。;栅条间隙为 5 mi l l;旋流沉砂池水

3系统运行与控制关键点因广西某县是该地区的一个工业强县，工业企

业排污情况比较复杂，企业排污控制管理难度较大，

力停留时间为 6 0 S,配备砂水分离器 1套， Q=1 5 L/s, P=0. 3 7 k W。

2 . 3改良型MS B R池

管网配套建设未完善，设计进水水质与实际进水水质有一定出入，主要是 T P与 S s进水浓度超过设计值， C O D浓度偏低， T P月平均最高达到 5 . 8 mg/ L,s s月平均最高达到 4 7 5 m g/ L, C O D浓度最低只有约8 0 mg/ L,污水厂设计与运行过程控制中进水水

钢筋混凝土结构改良型 MS B R池，共分 2组，每

组分为 7个单元 (见图 2 ),并联运行，每组处理能力

1 01

风险评价

第3 0卷第2 2期

中国给水排水

质变化情况如表 2所示。表 2设计与实际进水水质T a b . 2 De s i g n a n d a c t u a l i v . l f u e n t q u a l i t ymg‘L一

管总压力，由风管总压力自动调节鼓风机的进出导叶片角，特别是在主曝气池与

序批池同时供氧切换

为主曝气池单独供氧时自动调整鼓风量以节省能耗。

项目

B 0 D

C O D

S S

T N N H 3一N 1 1 P

②水。

按时序表定时控制各生化池的进水和出检测相关仪表参数。

设计进 1 5 0 水水质

3 0 0

1 8 0

5 0

2 5

4

③.

实际进 2 0~ 8 0~ 2 0~ 1 . 5~ 水水质 l 5 0 3 2 0 5 3 0 1 0— 4 0 3~ 2 O 58

3 . 2运行控制难点与改良措施因广西本地水文气候以及本工程所在地为广西工业强县特征 (农产品加工、纸制品工业、板材加工为主 ),加之管网建设不完善，以及工业排污管控水

3 . 1 MS B R池运行控制

MS B R池运行过程中基本工艺参数控制如表 3所示。表3 MS B R运行工艺参数Ta b. 3 O p e r a t i n g p a r a me t e r s o f MS B R

平的限制，污水厂实际进水水质变化幅度较大，高 s s与低 C/ N( C/ P )值进水情况常态存在，尤其是B O D / T K N经常低于 5~ 8,C( B O D )/ P指标每年

项

目 预缺氧氧区缺氧区好氧区浓缩 1 B R区 1裤，区3# 4#.

5#

6#

2#

7#

有 2~4个月经常低于 1 5: 1,脱氮除磷效果不好，工艺生物除磷难以稳定达标。

水力停留 0时间/ h 4 5 1 . 4 1 . 2 5 . 8 0 . 4 3 . 1 3 . 0回流比/% 5 0 (浓缩污泥 2 0 0 (混合液回 1 5 0 (污泥回流至回流至厌氧区) 流至缺氧区 ) 泥水分离浓缩池 )( m g L )M LS S/ 2 0 00~

针对高 s s、进水排砂量 (每天约 1 . 2 i n )比设计高近 1 . 5倍的情况，调整气提装置管路配置以及提砂频率，增加供气量 2 . 0倍，很好地保证了除砂效果。

3 2 0 0

溶解氧 D O 0 0 5 含量/ ( m g.~

针对低 C/ N、 C/ P比进水，采取降低缺氧与好氧O. 0 2 0. 3~ 1.

.

L一、

0. 3 ~0. 2 1 . 0

0~ 4 . 0 0 . 5~ 4

. 0

阶段 D O含量、减少 S B R池曝气时间、调整回流比、 增加排泥等措施，有一定效果，但出水磷指标仍很难稳定达标。调试方考虑增加碳源措施来加强除磷效

F/ M值循环次数

0 . 0 5 6 k g B O D 5/ ( k g ML S S d ) 4周期/ d

循环周期

6 h/周期

果，但因成本过大、投加点难以优化确认以及操作管理复杂，决定放弃；最后确认采用增加间断式化学除磷措施，除磷药剂为 P A C。经调试确认投加点在 5# 好氧池，投加量为 l 0~2 0 m g/ L,调试运行结果满意。投加药剂 1年来，未对 MS B R池生物系统产生明显影响，保证了出水总磷以及各项出水指标的稳

沉砂池的出水自流进入 MS B R池前的厌氧段，污水在厌氧段内完成厌氧放磷，然后进入缺氧段，反

硝化细菌利用硝酸盐 ( N O 3 - )作为电子受体，氧化水中有机物，同时，硝酸盐 ( N O 3 - )中的氮分解最终转

化成氮气 ( N: ),从水中逸出，达到脱氮目的。然后进入主曝气区，有机物进行氧化，硝化菌将污水中的

定达标。

4运行结果污水厂从 2 0 1 3年 1月正式运行，稳定运行至今。进、出水各项水质指标如表 4所示。表4 2 0 1 3年实际进、出水水质T b. a 4 Ac t u a l i I l n u e n t a n d e f l u e n t q u a l i t y i n 2 01 3mg L

氨氮( N H 4一N)氧化成硝酸盐，污水中的磷被大量吸收，经过主曝气区处理后再进入序批区。在序批

.

区继续进行一段时间的曝气，制造缺氧、厌氧环境以

继续进行脱氮除磷和去除 B O D,然后停止曝气进行静止沉淀及排水，上清液自流人紫外线消毒池处理后排放。同时根据污泥的生产情况，排放一部分剩余污泥。

顷目 B O D 5 C O D

S S T N N H一 N T P 进水 3 0~ 1 5 0 8 0— 3 2 0 2 0— 5 3 0 1 8~ 3 5 8~ 2 0 1 . 5~ 5 . 8出水≤1 O 1 0~ 2 5 ≤2 0 9~1 5 D . 1— 0 . 5 ≤1 . 0

主要设备自动控制内容

包括： ①根据主曝气池及序批池内 D O水平自动调节空气管道的调节阀门，由调节阀门的开度影响风

由表 4可见，出水指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》( G B 1 8 9 1 8 -2 0 0 2 )一级 B标

1 02

风险评价

李满桃：改良型 MS B R工艺在县级污水处理厂中的应用

第3 0卷

第2 2期

准。

为0 . 7 0 I T I / m )、处理效率高 (处理出水稳定达标 )、 能耗低 ( 0 . 1 8~0 . 2 5 k W h/ m )、调节控制灵活方便，保证了生产的稳定达标运行。参考文献： 节约用地优势明显。本项目一期工程占地

5工艺优势①3nl。

约为 1 . 4 h m ,处理单位水量占地指标为 0 . 7 0 I T I /

②

运行能耗低。工艺采用低水头、低能耗的

[ 1] C J J 6 0—2 0 1 1,城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程[ S] .北京：中国建筑工业出版社， 2 0 1 1 .

回流设施，曝气强度调节灵活，采用浮筒搅拌器提高氧气利用效率，本项目运行 2年来能耗为 0 . 1 8~ 0 . 2 5 k W h/ m ,在 5×1 0 i n / d以下处理规模城市

[ 2] 张自杰 .废水处理理论与设计[ M] .北京：中国建筑工业出版社， 2 0 0 3 .

污水厂常规工艺中能耗水平相对较低。 ③悬浮物控制效果明显。MS B R系统采用空气堰控制出水，相对于滗水器设备，可较好地控制出水中的悬浮物。

[ 3] G B 5 0 0 1 4 -2 0 0 6,室外排水设计规范[ S] .北京：中国计划出版社， 2 0 0 6 .

④

在 MS B R好氧池段增加化学除磷，可有效

解决低 C/ P比污水生物除磷效果差的问题。

6存在问题与完善建议因产业结构调整，该县在 2 0 1 3年关停了 1 0 0多

家排污企业，致使该县污水厂进水 C O D浓度大幅降

低，原污水收集管网的截流截污效果明显下降，污水厂进水 C O D浓度有时甚至不到 5 0 m g/ L,必须完善管网雨污分流改造设施，扩大污水有效收集范围，以达到工程建设目标。 7结语作者简介：李满桃 ( 1 9 7 2一

),女，湖南临湘人， 本科， 高级工程师， 研究方向为市政水处理技术的应用与实践， 尤其是乡镇生活污水处理技术应用研究。E—m ai l: l mt@ g x h 1 . c o n. c n

本工程采用改良型 MS B R污水二级生化处理工艺，适应了污水进水水量与水质变化特征，充分发挥了 MS B RI艺本身的优势：占地省 (单位占地指标

收稿日期： 2 0 1 4— 0 4—0 8

1 0 3