百樂卡(BIOLAK)工藝在以山東招遠(yuǎn)污水處理廠的應(yīng)用
摘要：以山東招遠(yuǎn)污水處理廠為例介紹德國(guó)百樂卡(BIOLAK) 工藝的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)。
關(guān)鍵詞：招遠(yuǎn)污水處理廠,百樂卡（BIOLAK）工藝,運(yùn)行參數(shù)
BIOLAK 工藝是一種多級(jí)的生物曝氣塘污水處理工藝， 是活性污泥法的一種變形工藝， 于1972 年由德國(guó)人成功開發(fā)。山東省招遠(yuǎn)污水處理廠是國(guó)內(nèi)首例采用該種工藝的污水處理廠。招遠(yuǎn)污水處理廠的設(shè)計(jì)規(guī)模為2.0 萬m3/d， 工程總共投資1400 萬元， 其中世界銀行貸款540 萬元用于購(gòu)買進(jìn)口設(shè)備與技術(shù)， 工程土建投資280 萬元， 廠區(qū)管網(wǎng)投資 140 萬元， 配電、辦公樓投資260 萬元， 其它費(fèi)用 180 萬元。
山東招遠(yuǎn)污水處理廠的進(jìn)廠水質(zhì)為 CODCr1000mg/L 左右， BOD5500mg/L 左右， SS400mg/ L 左右， NH3-N40mg/L 左右， TP15mg/L 左右， 曝氣池污泥濃度(MLSS) 3000~3500mg/L， 水力停留時(shí)間30 小時(shí)。出水水質(zhì)可達(dá)到CODCr40mg/L 左右， BOD5 小于20mg/L， SS10mg/L， NH3-N15mg/L 左右， TP0.8mg/L 左右。
百樂卡工藝是一種具有除磷脫氮功能的多級(jí)活性污泥污水處理系統(tǒng)。它是由最初采用天然土池作反應(yīng)器而發(fā)展起來的污水處理系統(tǒng)。自1972 年以來， 經(jīng)過多年研究形成采用土池結(jié)構(gòu)， 利用浮在水面的移動(dòng)式曝氣鏈和底部掛有微孔曝氣頭曝氣的獨(dú)特污水處理工藝。其工藝特點(diǎn)可分述如下：
1 百樂卡(BIOLAK) 工藝是一種低負(fù)荷延時(shí)曝氣工藝
百樂卡工藝污泥回流量大， 污泥濃度高， 污泥負(fù)荷低。它的水力停留時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30 個(gè)小時(shí)(招遠(yuǎn)污水處理廠)， 污泥齡很長(zhǎng)(招遠(yuǎn)污水廠半年才排一次泥)， 剩余污泥很少， 是一種典型的延時(shí)曝氣工藝。
2 工藝流程簡(jiǎn)捷， 處理構(gòu)筑物少， 工程投資省，占地少
百樂卡工藝流程簡(jiǎn)捷， 可以不設(shè)沉砂池和初沉池， 二沉池與曝氣池合建， 可以不需污泥處理部分構(gòu)筑物。如招遠(yuǎn)污水處理廠污水先由提升泵房提升， 經(jīng)過細(xì)隔柵(德國(guó)制造， 柵距1mm) 后， 直接進(jìn)入反應(yīng)池， 二沉池與曝氣池合建， 中間用橡皮隔墻隔開， 出水經(jīng)蘆葦濕地過濾后， 達(dá)標(biāo)排放。
3 曝氣池采用土池結(jié)構(gòu)， 建設(shè)投資更低
大的鋼筋混凝土池不僅造價(jià)高， 而且， 施工難度大， 國(guó)內(nèi)就發(fā)生過氧化溝在建設(shè)過程因地基不均勻沉降而被拉裂的情況。一般鋼筋混凝土池的造價(jià)在300 元/m2 左右， 而采用延時(shí)曝氣工藝的曝氣池 (如氧化溝) 的造價(jià)則更高； 百樂卡工藝采用土池結(jié)構(gòu)， 就大大節(jié)省了造價(jià)。招遠(yuǎn)污水處理廠總的土建費(fèi)用才280 萬元， 曝氣池的造價(jià)還不到100 元/m2。多數(shù)工藝曝氣池都不采用土池， 因?yàn)橥脸貢?huì)造成地下水侵蝕， 而且在土池基礎(chǔ)上安裝曝氣頭十分困難。為了減少投資， 百樂卡工藝在研制過程中，作了大量的工作。采用HDPE 防滲膜隔絕污水和地下水， 巧妙地采用懸掛在浮管上的微孔曝氣頭， 避免了在池壁穿孔安裝。
這種敷設(shè)HDPE 防滲膜的土池不僅施工簡(jiǎn)單，投資低廉， 使用壽面長(zhǎng)， 而且完全能滿足污水處理池功能上的要求， 并能因地制宜， 適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)地形，在某些特殊地質(zhì)條件下， 如地震多發(fā)地區(qū)、土質(zhì)疏松地區(qū)， 其優(yōu)點(diǎn)更能充分表現(xiàn)出來。
4 曝氣系統(tǒng)采用浮在水面的移動(dòng)式曝氣鏈和高效微孔曝氣頭， 處理效果更好
百樂卡曝氣系統(tǒng)中， 曝氣頭懸掛在浮鏈上， 停留在水深4~5 米處， 氣泡在其表面溢出時(shí)， 直徑約為50μm。氣泡在向上運(yùn)動(dòng)過程中， 不斷受到水流流動(dòng)和浮鏈擺動(dòng)等的擾動(dòng)， 不斷向水中傳遞氧， 所以百樂卡曝氣系統(tǒng)的曝氣效果很好。
百樂卡曝氣頭懸掛在浮鏈下， 浮鏈被松弛地固定在曝氣池兩側(cè)， 每條浮鏈可在池中的一定區(qū)域內(nèi)蛇形擺動(dòng)。在曝氣鏈的運(yùn)動(dòng)過程中， 自身的自然擺動(dòng)就可以達(dá)到很好的混合效果， 節(jié)省了混合所需的能耗。同時(shí)， 曝氣頭在離池底20cm 處， 不斷向上排氣， 可以帶動(dòng)池底污泥一起向上運(yùn)動(dòng)， 保證在水流速度很小的情況下， 污泥不在池底沉下來。
曝氣鏈在運(yùn)動(dòng)過程中， 曝氣頭跟著擺動(dòng)， 能夠造成曝氣池中， 缺氧和好氧狀態(tài)交替出現(xiàn)， 這樣便為硝化和反硝化創(chuàng)造了條件， 形成多級(jí)的硝化和反硝化， 這樣保證脫氮效果。
5 二沉池與曝氣池合建， 節(jié)約造價(jià)， 而且可以保證沉淀效果
二沉池和曝氣池合建可以進(jìn)一步節(jié)省造價(jià)和占地面積， 而且流速很小的混合液進(jìn)入沉淀池時(shí)由于過水?dāng)嗝娲蠖鶆颍?不會(huì)造成擾動(dòng)， 沉淀效果很好。
6 穩(wěn)定池可以保證出水的高質(zhì)量
百樂卡工藝在二沉池后， 獨(dú)特地建有穩(wěn)定池，穩(wěn)定池中還有一根曝氣鏈在進(jìn)行曝氣， 這樣可以提高出水的溶解氧濃度， 使得聚磷菌不至因?yàn)槿芙庋鯗p少而釋放磷， 所以百樂卡工藝的除磷效果很好，招遠(yuǎn)污水處理廠在運(yùn)行穩(wěn)定的情況下， 出水TP 可以小于0.5 mg/L， 達(dá)到國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)， 這在污水生物處理方法中是少見的。
7 出水經(jīng)濕地系統(tǒng)處理可以進(jìn)一步提高水質(zhì)， 還可以改善污水廠的環(huán)境
百樂卡工藝將二沉池出水再經(jīng)濕地系統(tǒng)處理，招遠(yuǎn)污水處理廠在二沉池后建有蘆葦濕地， 污水經(jīng)蘆葦發(fā)達(dá)的根系處理過濾后， 水質(zhì)可以達(dá)到工業(yè)回用水質(zhì)量， 出水可以直接用于灌溉、工業(yè)冷卻水、生活雜用水和綠化用水。
8 結(jié)語(yǔ)
百樂卡工藝是一種高效簡(jiǎn)單的工藝， 是在傳統(tǒng)活性污泥法的基礎(chǔ)上， 集合了大量研究工作的先進(jìn)成果， 在國(guó)外已經(jīng)過大量工程實(shí)踐檢驗(yàn)了的成熟工藝。它具有以下優(yōu)點(diǎn)： 適于較小水量； 采用了多級(jí)處理方式， 緩沖量高； 污泥少， 所需管理人員少，操作費(fèi)用低； 工作池容量大小可靈活變動(dòng)， 以適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間的負(fù)荷變化； 采用了廉價(jià)、緊固、密封度高的人工池建筑， 投資費(fèi)用低， 占地面積小， 處理系統(tǒng)外形美觀， 與自然環(huán)境諧調(diào)。但該工藝關(guān)鍵設(shè)備仍有待國(guó)產(chǎn)化。
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