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55水工业市场2010年第11期近些年来，包括威立雅水务工程公司在内的许多国内、外公司在市政污水处理厂的新建、改建和扩建工程中建造了大量的斜板（管）沉淀池和生物滤池。从节约占地面积、耐冲击负荷、处理效果保证和环境美观方面看，高效、紧凑的斜板（管）沉淀池和生物滤池有着很大的优势，必将会有越来越多应用实例。一、Multilfo®高密度沉淀池、Actiflo®加砂高速沉淀池介绍Multiflo®高密度沉淀池（图1）和Actiflo®加砂高速沉淀池（图2）同常规沉淀池相比具有以下优点：1、由机械混凝、机械絮凝代替了水力混凝、水力絮凝，由于机械搅拌使药剂和污水的混合更快速、更充分，因此强化了混凝、絮凝的效果，同时也节约了药剂。Multiflo®沉淀池、Actiflo®沉淀池和Biostyr®生物滤池的介绍及其在污水处理中的组合应用文/唐孝国 李伟进 平文凯（威立雅水务工程(北京)有限公司 北京100004） 摘要：ultiflo®高密度沉淀池、Actiflo®加砂高速沉淀池和Biostyr®生物滤池作为物化处理工艺和生化处理工艺在国内市政污水处理厂新、改、扩工程中有着越来越广泛的应用。本文根据相关工艺特点，介绍了Multiflo®沉淀池、Actiflo®沉淀池和Biostyr®生物滤池的基本特点和国内组合应用实例，为类似水厂的工艺选择提供借鉴和参考。 关键词：Multiflo®高密度沉淀池 Actiflo®加砂高速沉淀池 Biostyr®生物滤池图1 Multiflo®高密度沉淀池原理图图2 Actiflo®加砂高速沉淀池原理图TECHNOLOGY&APPLICATION技术与应用56水工业市场2010年第11期TECHNOLOGY&APPLICATION技术与应用2、在沉淀区增加了基于“浅池沉淀”[1]理论的上向流斜板，大大降低了沉淀区占地面积。3、进水区及扩展沉淀区的应用，可以分离比重大的SS（大约占总SS含量的80%）直接沉淀在污泥回收区，减少通过斜板的污泥量，减少了斜板堵塞的发生。4、Actiflo®加砂高速沉淀池采用粒径在100~150μm[2]的不断循环更新的微砂作为絮体的凝结核，由于大量微砂的存在，增加了絮体凝聚的机率和密度，使得抗冲击负荷能力和沉降性能大大提高，即使在较大水力负荷条件下，也能保证理想、稳定的出水水质。(1)Multiflo®高密度沉淀池工艺流程简介（见图3）①混凝池：混凝剂投加在原水中，在快速搅拌器的作用下同污水中悬浮物快速混合，通过中和颗粒表面的负电荷使颗粒“脱稳”，形成小的絮体然后进入絮凝池。同时原水中的磷和混凝剂反应形成磷酸盐达到化学除磷[3]的目的。②絮凝池：絮凝剂促使进入的小絮体通过吸附、电性中和和相互间的架桥作用形成更大的絮体，慢速搅拌器的作用既使药剂和絮体能够充分混合又不会破坏已形成的大絮体。③斜板沉淀池：絮凝后出水进入沉淀池的斜板底部然后上向流至上部集水区，颗粒和絮体沉淀在斜板的表面上并在重力作用下下滑。较高的上升流速和斜板60°倾斜可以形成一个连续自刮的过程，使絮体不会积累在斜板上。沉淀的污泥沿着斜板下滑然后跌落到池底，污泥在池底被浓缩。刮泥机上的栅条可以提高污泥浓缩效果，慢速旋转的刮泥机把污泥连续地刮进中心集泥坑。浓缩污泥按照一定的设定程序或者由泥位计来控制以达到一个优化的污泥浓度，然后间断地被排出到污泥处理系统。沉淀后的澄清水由分布在斜板沉淀池顶部的不锈钢集水槽收集、排放进入后续工艺。(2)Actiflo®加砂高速沉淀池工艺流程简介（见图4）：①混凝池：混凝剂投加在原水中，在快速搅拌器的作用下同污水中悬浮物快速混合，通过中和颗粒表面的负电荷使颗粒“脱稳”，形成小的絮体然后进入絮凝池。同时原水中的磷和混凝剂反应形成磷酸盐达到化学除磷[3]的目的。②投加池：微砂和混凝形成的小絮体在快速搅拌器的作用快速混合，并以微砂为核心形成密度更大、更重的絮体，以利于在沉淀池中的快速沉淀。③熟化池（絮凝池）：絮凝剂促使进入的小絮体通过吸附、电性中和和相互间的架桥作用形成更大的絮体，慢速搅拌器的作用既使药剂和絮体能够充分混合又不会破坏已形成的大絮体。④斜板沉淀池：图3 Multiflo®高密度沉淀池示意图图4 Actiflo®加砂高速沉淀池示意图57水工业市场2010年第11期絮凝后出水进入沉淀池的斜板底部然后上向流至上部集水区，颗粒和絮体沉淀在斜板的表面上并在重力作用下下滑。较高的上升流速和斜板60°倾斜可以形成一个连续自刮的过程，使絮体不会积累在斜板上。微砂随污泥沿斜板表面下滑并沉淀在沉淀池底部，然后循环泵把微砂和污泥输送到水力分离器中，在离心力的作用下，微砂和污泥进行分离：微砂从下层流出直接回到投加池中，污泥从上层流溢出然后通过重力流流向污泥处理系统。沉淀后的水由分布在斜板沉淀池顶部的不锈钢集水槽收集、排放。二、Biostyr®生物滤池简介（图5）Biostyr®生物滤池采用淹没式上向流工艺，其滤料为比重小于1的球形聚苯乙烯颗粒，反冲洗为下向流。目前实际应用的生物滤池类型按功能分为同时硝化反硝化生物滤池、硝化生物滤池、反硝化生物滤池三类。1、Biostyr®生物滤池基本工艺流程简介原水首先进入生物滤池的总进水渠，通过整流井的溢流堰来平衡分配各单元进水量，并由自动闸门来控制进水的启、停。进水通过竖井重力流入位于滤池底部的配水渠并通过渠顶板上的配水孔均刀布水。由于滤池进、出水的水位差，污水上向流通过悬浮在水中的滤料层。滤料表面附着生长着微生物形成的生物膜，根据周围水体营养物质和溶解氧情况，生物膜外层基本是进行硝化作用的自养型细菌[1]，当污水通过滤床时，氨氮被硝化菌氧化成硝酸盐。而在生物膜的内层基本是进行反硝化作用的异养型细菌[1]，当污水通过滤床时，硝酸盐被还原成氮气。悬浮在水中的滤料被滤池上部的滤板所阻拦，而污染物被消耗和截留后的污水通过安装在滤板上的众多滤头流出并汇集在滤板上部，然后溢流排放。由于生物膜自身生长、变厚和脱落，同时水中悬浮物被截留，因此滤料颗粒间的空隙被逐渐堵塞，在正常的设计负荷条件下，每天需对滤池单元进行一次反冲洗以去除这些堵塞物，使生物膜不断得到更新。此外，当滤池的堵塞程度达到设定数值时，也要进行反冲洗。反冲洗分为水冲洗和气冲洗两种方式，是分别按照设定参数交替进行的。水冲洗方向与正常过滤的方向相反，汇集在滤板上部的已过滤清水作为反冲洗水进行下向重力冲洗，不需要冲洗水泵。气冲洗由工艺鼓风机提供气源，不需要单独的冲洗风机，冲洗方向与水冲洗相反。冲洗水依次通过滤板（滤头）、滤料层、反冲洗膨胀区、配水渠，昀后通过反冲洗排水管汇集在滤池底部的废水池中，由反冲洗废水泵延后均刀排放去浓缩处理系统。集中安装的鼓风机用来同时提供工艺空气和反冲洗空气。根据溶解氧浓度的要求或反冲洗气量的需求，通过各滤池单元配备的气动调节阀来分配集中供应的空气。2、Biostyr®生物滤池基本类型简介(1)同时硝化反硝化型：传统同时硝化反硝化生物滤池，两层曝气管网分别为位于滤池底部和滤料层中部，底部曝气管网用来提供冲洗空气，中部曝气管网用来提供工艺空气，滤料层被分为下部缺氧区和上部好氧区，当污水通过滤床时，氨氮在上部好氧区被硝化菌氧化成硝酸盐，通过硝化出水的内回流，回流污水中的硝酸盐在下部缺氧区被还原成氮气。新型同时硝化反硝化生物滤池，单层曝气管网位于滤池底部，既用来提供工艺空气也用来图5 Biostyr®生物滤池三维图58水工业市场2010年第11期TECHNOLOGY&APPLICATION技术与应用提供冲洗空气。依靠滤料附着的生物膜外层的硝化菌和内层的反硝化菌，以及曝气管网提供的溶解氧和回流污水中的硝酸盐，进行同时硝化、反硝化（图6）。(2)硝化型：硝化生物滤池，单层曝气管网位于滤池底部，没有硝酸盐的回流，生物膜主要由硝化菌组成，处于好氧状态，进水中的氨氮被硝化。主要用于没有总氮去除要求的硝化处理或三级处理阶段（图7）。(3)反硝化型：反硝化生物滤池，单层曝气管网位于滤池底部，仅用于提供冲洗空气，生物膜主要由反硝化菌组成，处于缺氧状态，进水为前段硝化出水，水中含有的硝酸盐还原成氮气。主要用于总氮去除工艺，大多数情况下需投加甲醇等外加碳源（图8）。三、Multiflo®、Actiflo®和Biostyr®的组合应用1、Multiflo®→同时硝化反硝化Biostyr®→反硝化Biostyr®→Actiflo®这是昀典型的新建市政污水厂主要处理工艺流程，经过预处理(粗、细格栅，曝气沉砂除油池)的污水进入原水Multiflo®高密度沉淀池，通过投加化学药剂和沉淀，去除部分COD、BOD、SS和总磷。出水进入同时硝化反硝化Biostyr®生物滤池，对原水中的氨氮进行硝化，同时利用原水中的碳源和回流水中的硝酸盐进行反硝化。其出水基本可以达到国家一级B排放标准。如果进水总氮较高或者出水要求达到一级A排放标准，则部分出水再提升进入反硝化Biostyr®图6 同时硝化反硝化型生物滤池流程示意图图7 硝化型生物滤池流程示意图图8 反硝化型生物滤池流程示意图项目进水水质(mg/L)出水水质(mg/L)CODcr40050BOD520010SS40010TN4115NH4-N315TP6.40.5表1 水质参数图959水工业市场2010年第11期项目进水水质(mg/L)出水水质(mg/L)CODcr40060BOD525020SS25020TN55-NH4-N4215TP100.5项目进水水质(mg/L)出水水质(mg/L)CODcr14450BOD53610SS3610TN5515NH4-N385TP4.50.5项目进水水质(mg/L)出水水质(mg/L)CODcr7050BOD53012SS3013TN6515NO3-N57-NH4-N5-TP70.5表3 水质参数表4 水质参数表5 水质参数项目进水水质(mg/L)出水水质(mg/L)CODcr40080BOD523020SS20020TN4520NH4-N308TP41表2 水质参数图10图11图12图1360水工业市场2010年第11期TECHNOLOGY&APPLICATION技术与应用生物滤池，利用外加碳源（主要是甲醇）进一步去除硝酸盐，以满足混合后出水总氮要求。生物滤池出水再进入三级Actiflo®加砂高速沉淀池，通过投加化学药剂和沉淀，进一去除剩余SS和总磷。在水量比较小的情况下，也可以采用微絮凝+滤布滤池来代替Actiflo®加砂高速沉淀池。反冲洗废水由单独的反冲洗废水Multiflo®高密度沉淀池来处理，其上清液和原水Multiflo®高密度沉淀池的出水混合。沉淀的污泥被泵入污泥处理系统。对于水量较小的污水厂，也可以把反冲洗废水直接回流和预处理出水混合后处理。(1)工程实例简介：深圳市西丽污水处理厂该厂将于2010年初通水,日均处理水量50,000m3/d。(2)水质参数见表1。(3)主要工艺流程见图9。2、Multiflo®同时硝化反硝化Biostyr®反硝化Biostyr®此工艺流程适用新建市政污水厂出水排放标准GB18918-2002一级B。通过改变生物滤池的滤料粒径和污染物负荷，取消三级沉淀（过滤）工艺，可以保证出水水质。(1)工程实例简介：邯郸市东污水处理厂该厂已于2008年通水,日均处理水量100,000m3/d。(2)水质参数见表2。(3)主要工艺流程见图10。3、Multiflo®→同时硝化反硝化Biostyr®(1)工程实例简介：青岛麦岛污水处理厂该厂已于2007年通水,日均处理水量140,000m3/d。(2)水质参数见表3。(3)主要工艺流程见图11。4、硝化Biostyr®→反硝化Biostyr®→Multiflo®(Actiflo®)此工艺流程适用现有污水厂的升级改造，根据现有出水水质和昀终排放水质的要求可以增加或减少相关工艺。(1)工程实例简介：乌鲁木齐河东污水处理厂深度处理该厂已于2009年11月签署合同，并将在2011年通水,一期日均处理水量100,000m3/d（远期总日均处理水量为200,000m3/d）。(