顧國強(qiáng)，張瀚，程煒基，何文斌
(上海市南橋污水處理廠，上海201400)

　　摘要：污水處理廠二沉池剩余污泥回流進(jìn)入初沉池，能明顯提高初沉池的沉淀效率，降低初沉池出 水COD和SS的濃度，其沉淀污泥含水率為98%，體積小，對(duì)濃縮脫水和降低投藥量十 分有利。 自1997年5月對(duì)采用普通活性污泥法的工藝流程進(jìn)行改造以來，效果良好且穩(wěn)定運(yùn)行至今。
　　關(guān)鍵詞：污水處理；活性污泥法；剩余污泥回流；含水率
　　中圖分類號(hào)：X703.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)： 1000-4602(2001)01-0043-03

　　1 概況

　　南橋污水處理廠采用普通活性污泥法二級(jí)生化處理工藝流程，設(shè)計(jì)規(guī)模為1×104 m3/d ，污泥采用中溫消化、機(jī)械脫水后運(yùn)出廠外。處理工藝流程見圖1，主要構(gòu)筑物尺寸和數(shù)量見表1。

圖1 污水處理工藝流程圖

表1 主要構(gòu)筑物的規(guī)格和數(shù)量

　　按照設(shè)計(jì)要求，達(dá)到設(shè)計(jì)水量時(shí)，初次沉淀池污泥排放量約70 m³/d，含水率約97%；二沉 池排出的剩余污泥量為170 m³/d，含水率約99.4%，但是實(shí)際情況并非如此。
　　①根據(jù)投入運(yùn)行以來的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，剩余污泥的排放量(300 m3/d以上)遠(yuǎn) 遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)排泥量。
　　②近年來南橋地區(qū)面積不斷擴(kuò)大，工礦企業(yè)增加，居住人口增多，造成污水排放量由1994 年的0.8×104 m³/d增至1997年的1.2×104 m³/d，高峰流量達(dá)到1.5×104 m ³/d，剩余污泥平均排放量達(dá)474 m³/d，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3個(gè)濃縮池240 m³/d的處理能力。
　　③濃縮池后的工序無力承擔(dān)如此大體積的污泥沖擊［儲(chǔ)泥池總?cè)莘e只有120 m³，機(jī)械脫 水(帶式)壓濾機(jī)的能力是8 m³/h］，造成壓濾機(jī)開機(jī)時(shí)間長，藥劑用量大。

　　2 工藝流程的改造

　　為了保證污水廠正常運(yùn)行，解決污泥排放量大于污泥處理能力的矛盾變得刻不容緩。要減小 污泥排放量，只有降低污泥的含水率，而活性污泥除了有氧化和分解有機(jī)物的能力外，還有 良好的凝聚和沉降性能，利用這一特性將活性污泥與初沉池中的懸浮固體混合，可生成較大 的絮凝體，約500 m3/d的剩余污泥量對(duì)于初沉池進(jìn)水流量的影響不足5%，經(jīng)過約1.5 h的 沉淀，活性污泥和污水中懸浮固體合成的污泥含水率遠(yuǎn)低于剩余污泥的含水率。
工程設(shè)計(jì)中污泥提升泵站放空管道是與進(jìn)水格柵間的管道相通的，因此打開放空閥，就可實(shí) 現(xiàn)剩余污泥流入格柵間。剩余污泥排放是連續(xù)的，在格柵間與廠外城市污水相遇，經(jīng)污水提 升泵混合提升，再經(jīng)旋流沉砂池進(jìn)入初沉池(見圖2)。

圖2 剩余活性污泥回流初沉池工藝流程圖

　　3 效果

　　3.1 對(duì)污泥排放量的影響
　　1997年5月底開始按新的工藝流程運(yùn)行，當(dāng)年污泥排放量和含水率的變化見圖3。改造前5個(gè) 月的平均排放量為472 m³/d，累計(jì)排放時(shí)間6 h/d；改造后7個(gè)月的平均排放量為234 m³ /d，向濃縮池排泥量減少50%，累計(jì)排放時(shí)間3 h/d(下降了50%)，污泥含水率也從98.9%下降 到98.0%，污泥含固量從11 g/L上升到20 g/L，增加了1.8倍。

圖3 改造前后污泥排放量和含水率的變化

　　3.2 對(duì)初沉池出水水質(zhì)的影響
　　剩余污泥回流至格柵間使混合進(jìn)水濃度高于原水，會(huì)否影響初沉池的出水水質(zhì)是改造前所關(guān) 注的。改造當(dāng)年的初沉池進(jìn)、出水月平均COD、SS的變化和去除率分別見圖4、5。1 998年原水和初沉池出水COD和SS的變化分別見圖6、7。

圖4 改造前后初沉池進(jìn)、出 水COD的變化

圖5 改造前后初沉池進(jìn)、出 水SS的變化

圖6 1998年原水和初沉池出水COD的變化

圖7 1998年原水和初沉池出水SS的變化

　　從圖4～7可以看出：
　　①改造后，初沉池出水水質(zhì)有明顯改善。改造前5個(gè)月的COD平均值是348 mg/L，改造后7個(gè)月的平均值是234 mg/L，下降幅度為32.7%，節(jié)省了曝氣量，從而節(jié)省了水處理費(fèi)用。而改造前5個(gè)月的SS平均值是164 mg/ L，改造后7個(gè)月的平均值是92 mg/L，下降幅度為37.1%，表明剩余污泥回流可以改善懸浮物的沉降效果。
　　②改造后，初沉池對(duì)COD、SS的去除率都有明顯提高。改造前的COD、SS 平均去除率分別為33.2%、54.0%，改造后分別為49.8%、79.5%。
　　③根據(jù)1998年的運(yùn)行數(shù)據(jù)，盡管進(jìn)廠污水濃度(COD、SS)比改造前高，但效果仍是穩(wěn)定的。初沉池出水COD平均值是279 mg/L，去除率平均值是50.9%，與改造前基本相同，出水COD值略有升高；出水SS的平均值為52.9 mg/L，去除率平均值是84.5%，與改造前相比，出水水質(zhì)和去除率均有所提高，表明初沉池的沉淀效果在進(jìn) 水SS增加時(shí)效率更高，出水水質(zhì)更好一些。
　　3.3 對(duì)污泥脫水效果的影響
　　①由于改造后的初沉池平均排泥量＜240 m3/d，現(xiàn)有的濃縮池基本可以滿足要求 ，不必再建新的濃縮池。初沉池排泥含水率為98%，設(shè)定濃縮池排水量為總體積的1/2，則濃 縮池排放的污泥含水率為96%，高于設(shè)計(jì)規(guī)定的97%。
　　②由于污泥含水率的下降和體積的縮小，污泥脫水使用的絮凝劑聚丙烯酰胺投加量減少， 帶式壓濾機(jī)開機(jī)時(shí)間減少。改造后在儲(chǔ)泥池預(yù)投稀釋聚丙烯酰胺藥液，壓縮空氣攪拌，又可 排掉50%濃縮污泥體積的上清液。如進(jìn)入濃縮池前污泥體積為240 m3/d，則進(jìn)入壓濾機(jī)前 污泥體積只有60 m3/d，含水率約為92%，壓濾前投藥量約為改造前的1/2，污泥輸送 量至少降低1/2，這樣壓濾機(jī)由每日三班減至一班運(yùn)行。污泥脫水改造前后經(jīng)濟(jì)比較 見表2。

表2污泥脫水改造前后的經(jīng)濟(jì)比較

　　①采用二沉池剩余污泥回流初沉池的工藝，能夠?qū)⑦M(jìn)入濃縮池的初沉池和二沉池的混合污泥體積減少約50%，解決了南橋污水廠濃縮池容積不足的困難，從1997年5月至今一直運(yùn)行正常。
　　②進(jìn)行上述改造后，由于活性污泥的絮凝和沉淀作用，強(qiáng)化了初沉池的沉淀功能，和改造前相比，COD和SS的去除率明顯提高，出水COD和SS值降低。
　　③運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，初沉池出水的COD和SS值較改造前降低30%以上，能明顯降低二級(jí)生物處理有機(jī)物的負(fù)荷量，大幅度地節(jié)省曝氣量，從而節(jié)省水處理的費(fèi)用；由于污泥含水 率降低，體積縮小，降低了機(jī)械脫水的投藥量，減少了帶式壓濾機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，日耗電量可下降64.3%，污泥處理成本可降低40.5%。
　　通過3年的工程運(yùn)行表明改造效果良好，運(yùn)行中應(yīng)注意控制好初沉池的排泥時(shí)間， 剩余污泥不宜在池中停留時(shí)間過長，否則污泥因厭氧發(fā)酵而上浮 ，影響出水水質(zhì)。如果曝氣池運(yùn)行不正常，污泥沉降性能不好，剩余污泥不宜回流入初沉池 。

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　　收稿日期：2000-06-17