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論文摘要：介紹了改進型SBR（MSBR）工藝在海門市第二污水處理廠工程中的設(shè)計參數(shù)、設(shè)計特點和運行情況，指出設(shè)計及系統(tǒng)運行中存在的問題，并提出優(yōu)化方案。
論文關(guān)鍵詞：污水處理,工藝,設(shè)計參數(shù),設(shè)計特點
　　MSBR（ModifiedSequencingBatchReactor）是改良式序列間歇反應(yīng)器，是C.Q.Yang等人根據(jù)SBR技術(shù)特點，結(jié)合傳統(tǒng)活性污泥法技術(shù)，研究開發(fā)的一種較為理想的污水處理系統(tǒng)，經(jīng)過多年的改進，目前普遍采用的是MSBR的第三代技術(shù)。該工藝具有流程簡潔、控制靈活、單元操作簡單、占地省等優(yōu)點，在目前被認(rèn)為是最新、集約化程度最高的污水處理工藝。目前國內(nèi)已有多家污水處理廠采用該工藝，如深圳鹽田污水處理廠、無錫新區(qū)污水處理廠、上海松江東部污水處理廠、長沙開福污水處理廠以及上海金澤污水處理廠，海門市第二污水處理廠也采用了該工藝。
　　1工程背景及污水水質(zhì)資料
　　1.1工程背景
　　海門市第二污水處理廠總規(guī)模16萬m/d，一期4萬m/d，一期占地面積2公頃，由于廠區(qū)用地緊張，設(shè)計生化處理單元采用MSBR工藝。
　　1.1設(shè)計進、出水水質(zhì)
　　污水廠主要收集海門市中部地區(qū)的污水，污水處理廠出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002的一級B排放標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計進、出水水質(zhì)見表1。
　　表1設(shè)計進、出水水質(zhì)
　　Tab.1Designinfluentandeffuentquality
　　

項目	BOD	CODcr	SS	NH -N	TN	TP	pH
進水/（mg/L）	220	400	320	30	55	7	6～9
出水/（mg/L）	≤20	≤60	≤20	≤8(15)	≤20	≤1	6～9

2污水處理工藝流程及MSBR池主要設(shè)計參數(shù)
　　2.1污水處理工藝流程
　　污水經(jīng)粗格柵去除污水中較大的漂浮物后，由進水泵房提升后流入細(xì)格柵和旋流沉砂池，以去除污水中比較大的無機顆粒，沉砂池的出水自流進入初沉池，去除污水中可沉降的無機和有機懸浮物，出水自流進入MSBR池進行生物處理，完成除碳脫氮除磷、泥水分離等步驟，上清液消毒處理后排放。
　　圖1工藝流程
　　Fig.1Flowchartofwastewatertreatmentprocess
　　2.2MSBR池主要設(shè)計參數(shù)
　　一期工程共設(shè)MSBR池2座，單座設(shè)計規(guī)模2萬m/d，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，單座反應(yīng)池平面尺寸40.75×62.0m，有效水深6.2～8.0m。設(shè)計污泥濃度為3～3.5g/L，總HRT=17.8h，污泥總產(chǎn)率系數(shù)為0.8kgDS/去除kgBOD。
　　圖2為本次工程采用的MSBR池平面布置示意圖，池體由污泥濃縮區(qū)、預(yù)缺氧區(qū)、厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)，以及分設(shè)在反應(yīng)池兩側(cè)的SBR池等7個單元組成。
　　圖2MSBR池的平面布置示意圖
　　3設(shè)計特點
　　3.1除磷系統(tǒng)
　　由于MSBR池兩側(cè)的SBR池（1#池或7#池）在好氧階段回流混合液至污泥濃縮區(qū)（3#池）進行濃縮，故濃縮污泥仍含有一定量的NOx-N，若此污泥直接進入?yún)捬鯀^(qū)（4#池），則必然抑制聚磷菌厭氧釋磷。設(shè)計考慮設(shè)置預(yù)缺氧區(qū)（2#池）用于去除濃縮污泥中的NOx-N，濃縮污泥沿污泥濃縮區(qū)（3#）與預(yù)缺氧區(qū)（2#）池之間的混凝土斜板進入預(yù)缺氧區(qū)（2#池），同時MSBR池進水的5～10%也將進入預(yù)缺氧區(qū)，以提供反硝化所需碳源，從而保證后續(xù)厭氧區(qū)內(nèi)聚磷菌釋磷。設(shè)計預(yù)缺氧區(qū)池容590m，HRT=0.7h，厭氧區(qū)池容1279m，HRT=1.53h。
　　3.2脫氮系統(tǒng)
　　MSBR池的脫氮主要通過缺氧區(qū)和兩側(cè)的SBR池（缺氧-好氧-沉淀-出水-缺氧）來完成，此外MSBR池前端的污泥預(yù)缺氧池也對NOx-N有一定的去除率。
　�、僭O(shè)計缺氧區(qū)池容1082m，HRT=1.30h，主好氧區(qū)至缺氧區(qū)的內(nèi)回流比設(shè)定150%~300%。
　　②SBR池池容為2821m，SBR池各階段的運行時間可根據(jù)前續(xù)處理單元的實際處理效果進行調(diào)整，以強化系統(tǒng)脫氮的性能。
　�、墼O(shè)計為污泥濃縮區(qū)上清液設(shè)置了兩個出路，若上清液中含有一定量的NOx-N，則回流至缺氧區(qū)進行反硝化，若NOx-N的含量很小，則直接回流至主好氧區(qū)。
　　3.3曝氣系統(tǒng)
　　MSBR池的曝氣系統(tǒng)也較獨特，設(shè)置了主曝氣區(qū)的曝氣系統(tǒng)和兩側(cè)的SBR池的曝氣系統(tǒng)。因主曝氣區(qū)為連續(xù)曝氣，曝氣管膜片受力均勻，膜片孔口不易堵塞，日常維護量較小，故采用了固定式曝氣系統(tǒng)；而兩側(cè)的SBR池由于間歇運行，曝氣管膜片受力也經(jīng)常發(fā)生變化，且容易造成膜片孔洞堵塞，損壞曝氣管，故檢修維護量較大，設(shè)計考慮在SBR池中設(shè)置可提升式曝氣系統(tǒng)，可實現(xiàn)不放空檢修。
　　3.4沉淀、出水系統(tǒng)
　�、俪恋硐到y(tǒng)
　　MSBR池兩側(cè)的SBR池周期性充當(dāng)沉淀池，在SBR池出水前，已進行了30min～45min的預(yù)沉淀，根據(jù)專利公司的模擬結(jié)果，池中上部已形成0.4～0.6m的清水區(qū)，初步實現(xiàn)了泥水分離；同時設(shè)計充分利用了預(yù)沉形成的污泥床對進水中的活性污泥的截留功能，從SBR池底部進水，可強化泥水分離的效果，見圖3所示。污泥床的厚度由設(shè)置在SBR中的擋流板控制，本工程的擋泥板高度取為2.5m，通過污泥床截留后，污水在SBR池后段中進行沉淀，其沉淀類型同時具有豎流式沉淀和平流沉淀的諸多特點，實際運行中也收到了良好的效果。圖3MSBR池沉淀出水示意圖
　�、诔鏊�系統(tǒng)
　　MSBR池的出水系統(tǒng)采用的是自動空氣排水堰，它是一種原理新穎、結(jié)構(gòu)特殊的排水裝置，適用于SBR池特別是MSBR池的沉淀水收集，能夠使MSBR池始終保持恒水位運行，反應(yīng)池的容積利用率高，目前在國內(nèi)也有較多的成功案例。
　�、燮苍�系統(tǒng)
　　由于本污水廠進水含有部分化工印染廢水，在MSBR池中極易產(chǎn)生泡沫和浮渣，設(shè)計在厭氧區(qū)、厭氧/缺氧區(qū)、以及兩側(cè)SBR池內(nèi)都設(shè)置了撇渣系統(tǒng)，以保證泡沫和浮渣的及時排除，實際運行效果良好。
　　3.5運行系統(tǒng)
　　考慮到冬夏季水溫的不同，設(shè)計冬夏季系統(tǒng)運行周期和每周期運行時間也有所不同。系統(tǒng)夏季每天設(shè)定6個周期，每周期運行4小時；冬季每天設(shè)定4個周期，每周期運行6小時。
　　4運行效果分析
　　污水廠自2009年7月建成投產(chǎn)以來，穩(wěn)定運行后，除SS外，其余主要出水指標(biāo)達標(biāo)率為100%（設(shè)計出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行一級B標(biāo)準(zhǔn)），實際平均進、出水水質(zhì)見表2。
　　表2實際進、出水水質(zhì)
　　Tab.2InfluentandeffuentqualityofWWTP
　　

項目	CODcr/ （mg·L ）	SS/ （mg·L ）	NH -N/ （mg·L ）	TP/ （mg·L ）
進水	366.8	97.3	21.4	3.4
出水	34.0	23.2	1.5	0.4

　　由上表可以看出，系統(tǒng)對CODcr、SS、NH-N和TP的去除率分別為90.7%、76.2%、93.0%、88.2%，其中CODcr、NH-N、TP等指標(biāo)已達到一級A標(biāo)準(zhǔn)，只有出水SS略高于一級B標(biāo)準(zhǔn)，為污水廠提標(biāo)改造奠定了良好的基礎(chǔ)。
　　5存在問題及優(yōu)化措施
　�、偎矔r出水SS偏高
　　在MSBR工藝運行中發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)瞬時出水SS較高，設(shè)計中雖然考慮了在出水端空氣出水堰前加設(shè)了浮渣撇渣管，用以定期撇除沉淀區(qū)的浮渣，但由于系統(tǒng)剩余污泥泵設(shè)在污泥擋板后僅2米處，導(dǎo)致出水端污泥層厚度較大，污泥易隨出水排出，進而影響了出水SS值，經(jīng)研究分析可通過以下兩種方法來解決：
　�、�.設(shè)計可考慮在出水端空氣堰下方設(shè)置剩余污泥泵，以定期將剩余污泥排出，從而降低污泥層厚度。
　�、�.由于SBR池出水端設(shè)有混合液回流泵，故可將兩側(cè)SBR池的運行程序由沉淀、出水，調(diào)整為沉淀、污泥回流、出水，且污泥回流時間設(shè)定為3～5min為宜，以降低出水端污泥層高度。
　�、诳諝庋叱鏊�負(fù)荷偏高
　�、�.由于空氣堰最大的問題是容易產(chǎn)生虹吸，造成出水水量不均，嚴(yán)重時可造成跑泥，本次設(shè)計單個SBR池各設(shè)置了兩個空氣堰，實際計算空氣堰出水負(fù)荷為11.6L/m.s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014-2006）中6.5.8條文的1.7L/m.s，故今后設(shè)計或改造時可通過增加空氣堰的個數(shù)，以降低出水堰負(fù)荷，空氣堰的布置形式宜采用豎向并排布置。
　�、酆醚鯀^(qū)內(nèi)存在短流或死區(qū)
　　由于，好氧區(qū)（6#池）池容較大，且無機械攪拌混合裝置，在實際運行過程中污水并不能實現(xiàn)完全混合，由圖4可知，好氧區(qū)（6#池）與兩側(cè)SBR池（1#、7#池）交界的兩處陰影區(qū)域在系統(tǒng)運行時，始終有一處未參與整個工藝流程中，也就是通常所說的死區(qū)，由于本工程好氧區(qū)單個陰影部分有效容積占好氧區(qū)有效容積約36.7%，故在今后改造設(shè)計時可采取相應(yīng)的工程措施，如圖5所示，通過在5#池出水端設(shè)置兩處閘門并在6#池內(nèi)設(shè)置相應(yīng)隔墻，以改變污水在“缺氧/厭氧區(qū)（5#）好氧區(qū)（6#）SBR池（1#、7#）”中的水流方向，從而避免在6#池中形成死區(qū)。
　　圖4MSBR池中死區(qū)（陰影處）示意圖圖5改進后MSBR池示意圖
參考文獻
1 羅萬申.新型污水處理工藝—MSBR[J] 中國給水排水 ,1999,15(6):22-24
2 杜英豪,MSBR工藝的運行管理實踐[J] 中國給水排水,2006,22(2):90-92