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摘要：UNITANK工艺作为一个高效、经济、灵活和成熟的污水处理工艺，经济合理，易于管理操作，具有良好的应用前景。文章结合某污水处理站改造项目，对UNITANK工艺的结构、工艺特点，运行效果进行了详细的介绍。
关键词：UNTANK工艺；污水处理；进出水水质；生化性
UNITANK工艺实质是一种活性污泥法处理技术，不仅具有SBR系统的主要特点，还可以像传统活性污泥法那样在恒定水位下连续运行，但与传统活性污泥法处理工艺相比又具有占地少，基建费用低，高效、灵活、有机物处理效果突出等特点，因此，在处理生活污水方面具有良好的社会效益和经济效益。鉴于生产能力的需要，某污企业将SBR工艺改良为UNITANK工艺，现结合该改造项目，从设计的原则、产能、各项指标和主要处理工艺等方面介绍了该生活污水处理站的工艺设计，继而对UNITANK工艺进行了详细的介绍，最后对UNITANK工艺的运行效果进行了分析。
1 工艺选择
1.1 工艺设计原则
（1）因地制宜，充分利用现有的污水处理设施。
（2）采用高效节能，简单易行的污水处理工艺，确保污水处理效果，尽可能减少工程投资和日常运行费用。
1.2 设计产能
该污水处理站现有15000m3/d污水处理能力的基础上，通过改扩建，达到污水处理能力24000m3/d。
1.3 设计进、出水水质指标
1.3.1 进水指标
结合原污水处理站运行情况，拟定设计进水水质如表1。
表1 设计进水水质
1.3.2 出水指标
设计出水指标按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中一级B类指标控制，见表2。
表2 设计出水水质
1.4 主要处理工艺选择
近年来，随着城市污水中氮、磷等污染指标的升高以及受污染水体的富营养化问题的加剧，脱氮、脱磷已成为必不可少的环节。根据本工程污水水质特点及处理要求，对有机污染物的去除及脱氮除磷需要并行考虑。
根据本项目污水中污染物具有良好生化性的特点，结合原有处理设施的具体现行条件，工艺的选择上需要重点考虑除碳脱氮除磷的工艺组合。目前主流成熟脱氮除磷处理工艺有：A/O法、A2/O法、SBR法、改良型氧化沟、组合生物陶粒滤池等。
1.4.1 生化处理单元工艺的确定
根据原有污水处理厂主体构筑物为2座SBR生化池的情况，结合本工程特点，从充分利用现有设施的角度，考虑将SBR生化池改良为UNITANK系统。该系统出水为连续流，而且较SBR更为科学高效。
1.4.2 UNITANK工艺原理
UNITANK又称为交替式生物池，是比利时SEGHERS公司提出的一种污水处理工艺，它集合了SBR法、传统活性污泥法和三沟式氧化沟的优点，一体化设计，不仅具有SBR法的主要特点，还可以像传统活性污泥法那样在恒定水位下连续流运行。经过研究和应用，UNITANK系统已成为一种高效、经济、灵活和成熟的污水处理工艺。
UNITANK系统的主体是一个被间隔分成数格单元的矩形反应池，典型的是三个池，三池之间水力连通，每池都设有曝气系统，外侧的两池设有出水堰及剩余污泥排放口，它们交替作为曝气池和沉淀池。污水可以进入三池中的任意一个，采用连续进水，周期交替运行。通过调整系统的运行，可以实现处理过程的时间及空间控制，形成好氧，厌氧或缺氧条件，以完成高效去除污水中的有机物和脱氮除磷的处理目标。如图1所示。
图1 UNITANK生化池示意图
1.4.3 UNITANK工艺特点
UNITANK具有SBR工艺的全部优点，如省去了单独的二沉池和污泥收集与回流系统；交替运行，不易发生污泥膨胀（负荷波动大）；工艺简单，操作灵活等。此外，同SBR相比UNITANK还有另外一些优点，这些优点来自于系统独特的结构和运行方式。
（1）构筑物结构紧凑，一体化设计。所有的池体可采用方形，共用池壁，既有利于保温又能相应节省土建费用和占地面积，共用水平底板则可提高结构的稳定性。占地仅为传统活性污泥法的50%。
（2）系统内不设初沉池，不设单独的二沉池以及污泥收集和回流系统，节约占地面积、土建投资和运行费用。
（3）根据好氧过程的DO检测与缺氧和厌氧过程的ORP在线检测，通过改变供气量、切换进出水阀门、改变好氧与缺氧及厌氧的反应时间等，高水平地实现系统的时间和空间控制，高效地去除污水中的有机物和脱氮除磷。
（4）交替改变进水点，可以相应改善系统各段的污泥负荷，进而改善污泥的沉降性能。厌氧、缺氧、好氧过程能够有效抑制丝状菌生长，控制污泥膨胀。
（5）系统在恒水位下运行，设置固定的出水堰，不需要价格昂贵的滗水器，而且反应池的有效容积能得到连续使用，水力负荷稳定。
（6）污泥沉降的固液分离在几乎完全静止的环境下完成，能得到更好的分离效果，提高出水水质。
2 主要处理单元
2.1 工艺流程图（如图2）
图2 山西铝厂生活污水处理站工艺流程图
2.2 格栅及调节池
格栅是污水处理站第一道预处理设施，用以拦截较大的漂浮物。污水处理站已建格栅井，尺寸2.8m×1.5m×6m，内设回转式机械格栅，格栅宽1.4m，栅条间隙20mm，满足本项目要求。
由于废水水量、水质变化复杂，需要设置调节池进行均量、均质，保证后续生化处理的稳定性。污水处理站已建一座15m×15m×7.5m调节池，有效容积1000m3，满足扩建后的要求。调节池内新设污水提升泵，将生活污水提升至旋流沉砂池。
2.3 旋流沉砂池
沉砂池用于处理污水中比重较大的无机颗粒，保护后续处理构筑物及处理设备。本项目新建4套旋流沉砂池，单套处理能力Qmax=820m3/h。配套2台砂水分离器，单台处理量12L/s。沉砂池出水进入UNITANK生化池。
2.4 UNITANK生化池
2.4.1 基本构造
生化池在原有2座SBR池基础上进行扩容改造。原SBR池为1座2格的混凝土池，单格尺寸40m×20m×5.5m，本次工程新建同规格反应池1格，共用原池一侧的池壁。UNITANK生化池主要设计参数见表3。
表3 UNITANK生化池主要设计参数
2.4.2 运行方式
本项目UNITANK系统采用好氧降解有机物加脱氮除磷相结合的运行方式，包括运行时间相同的第一、第二两个主体运行阶段。第一主体运行阶段如下：
（1）缺氧厌氧阶段（1h）：污水从A池进入系统，缺氧搅拌，以水中的有机物为电子供体，将前一个主体运行阶段产生的硝态氮通过兼性菌的反硝化作用实现脱氮，同时释放上一个阶段作为沉淀池时污泥过量摄取的磷；然后混合污水进入曝气的B池，去除上一个阶段A池反硝化后残余的有机物，硝化细菌进行硝化，聚磷菌吸收磷；最后进入C池沉淀，出水并排出含磷污泥。
（2）好氧运行阶段（2.5h）：污水进入A池进行曝气，并同其中的活性污泥充分接触，有机物被污泥吸附并部分降解；泥水混合物从A池进入持续曝气的B池，被吸附的有机物得到进一步降解；最后混合物进入作为沉淀池的C池，经重力分离后清水从溢流堰排出，部分剩余污泥从池底排出。
（3）过渡阶段（0.5h）：A池停止进水，继续曝气，使有机物充分降解；B池开始进水，并继续曝气；C池作为沉淀池继续排水。
第一主体运行阶段完成。B池停止进水，继续曝气；C池开始进水，缺氧搅拌；A池作为沉淀池，进入第二主体运行阶段。两个运行阶段过程完全相同，相互对称，通过过渡阶段互相衔接。
2.5 外排水池
UNITANK系统出水排入原有1500m3外排水池，经加氯消毒及检测合格后，通过提升泵外排。
2.6 污泥池及污泥脱水
UNITANK系统外排污泥排入原有的1座160m3污泥池内，再经水泵加压输送至污泥脱水间。
污泥脱水间内设置2台浓缩带式脱水一体机，具有浓缩、脱水的双重功能，污泥脱水时投加药剂为高分子絮凝剂。污泥脱水后由汽车外运处理。
3 运行效果
项目自投入运行以来，出水水质稳定，达到设计出水要求。主要水质指标如COD、NH3-N、SS等满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中一级B类指标。实际平均进、出水水质见表4。
表4 实际平均进、出水指标
4 结论
综上所述，在本工程的实际运行中，该工艺技术运行稳定、更加先进合理，投资更为节省，运行管理更加简便，处理效果更加理想，出水水质稳定、达标。总的来说就是，UNITANK工艺集经济性、科学性和实用性于一体，符合中小型城市污水处理厂处理工艺的选择原则和水污染防治处理技术的要求，具有较强的竞争力。因此，笔者相信UNITANK工艺将在未来中小型城市污水处理中得到推广使用。
参考文献：
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[3]庄艳芳；贾国宁；刘嘉宇.UNITANK工艺在城镇污水处理厂的应用[J].中国环保产业.2010（06）
论文作者:徐丽文,李莉萍, 曾志根
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/13
标签：污泥论文; 工艺论文; 污水处理论文; 污水论文; 系统论文; 有机物论文; 水质论文; 《基层建设》2016年4期论文;