污水处理系统曝气装置的优化

微孔曝气装置全部拆卸掉，更换配套的旋混式曝气装置。

创新使用的旋混式曝气筒如图1。

(a)主视 (b)左视
图1 旋混式曝气筒
3 创新后工艺流程
在序批式活性污泥法(SBR)的基础上，反应池沿池长方向
设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区，其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。

整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统；同时可连续进水，间断排水。

在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH 和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。

CASS 工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。

工艺流程原理图如图2。

0 引言
内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司世林化工分公司30万吨/年甲醇项目水务系统污水处理站于2014年8月开工建设，建设期5个月，施工完成开始运行，主要接纳并处理生产装置排出的生产废水和厂区的生活污水，处理后的污水要求符合GB 8978—1996《污水综合排放标准》标准，处理合格的污水直接排入达标污水收集池。

1 实施背景及目的
世林化工分公司积极落实集团公司以及上级领导下达的对生产系统不断优化创新的精神，在自主创新、设备改造、系统优化等方面做了大量工作。

水务车间污水处理站是将生产装置排出的生产废水和厂区的生活污水经污水装置生化处理，生化处理分为好氧阶段和厌氧阶段，主要去除水中有机物和氨氮，生化处理达标后的废水排放进入深度水装置。

世林化工随着主装置系统逐渐满负荷稳定运行，由于气化来水硬度高，微曝气管经常出现结垢堵塞曝气孔的情况，引起曝气膜破裂，经常对曝气管进行更换，严重影响生化池正常运行。

为此，我们本着为公司节约成本，节能降耗的理念，积极优化系统。

针对污水处理CASS 池曝气装置进行了研究探索。

经过多方查找资料和理论推理，终于找出了解决办法—将微曝气管更换为旋混式曝气装置。

创新完成后，旋混式曝气装置布器均匀，氧高效，检修方便，不易损坏，溶解氧可以达到2～4mg/L ，满足工艺处理条件，保障CASS 池长周期稳定运行。

世林化工随着主装置系统逐渐满负荷稳定运行，由于气化来水硬度高，微曝气管经常出现结垢堵塞曝气孔的情况，引起曝气膜破裂，经常对曝气管进行更换，严重影响生化池正常运行。

为减少曝气装置更换次数，降低更换曝气管费用，保障CASS 池正常运转。

2 创新计划
通过研究、探索，以及结合现有系统配制结构，计划将池内
污水处理系统曝气装置的优化
于广村(淄矿集团内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 017313)
摘要：世林化工随着主装置系统逐渐满负荷稳定运行，由于气化来水硬度高，微曝气管经常出现结垢堵塞曝气孔的情况，引起曝气膜破裂，经常对曝气管进行更换，严重影响生化池正常运行。

通过研究、探索，以及结合现有系统配制结构，世林化工计划将池内微孔曝气装置全部拆卸掉，更换配套的旋混式曝气装置。

关键词：污水处理；旋混式；曝气装置
Optimization of Aeration Device in Sewage Treatment System
YU Guang-cun (Inner Mongolia Huangtaolegai Coal Co., Ltd. of Zikuang Group, Ordos 017313, China)
Abstract: with the main unit system of Shilin chemical industry running steadily at full load gradually, due to the high hardness of the
water from gasif ication, the micro aeration pipe often scales and blocks the aeration hole, causing the rupture of the aeration membrane, often replacing the aeration pipe, seriously affecting the normal operation of the biochemical tank. Through research, exploration and combination with the existing system conf iguration, Shilin chemical plans to dismantle all the microporous aeration devices in the tank and replace the matching rotating mixing aeration devices. Keywords: sewage treatment; rotary mixing; aeration device
实践、研究，利用更换设备，实现工艺参数改变，控制工艺指标，达到系统运行要求，使设备在运行寿命方面相比以前更加延长。

7 结语
本次创新对污水处理CASS 池生化处理来水硬度高，微孔曝气装置容易结垢堵塞损坏，检修更换次数频繁，导致CASS 池不能正常运行，对缺陷进行了设计弥补，为公司节能降耗上起到了重大作用。

利用旋混式曝气装置布器均匀，氧高效，检修方便，不易损坏，溶解氧可以达到2～4mg/L ，满足工艺处理条件，保障CASS 池长周期稳定运行。

如果不进行创新，曝气装置2个月进行一次更换，每次更换掉破损曝气器有210个，一年更换1260个曝气管。

进行创新后使用寿命至少3年，该项目极具推广价值，在节支降本的形势下，能为企业创造更大的效益，同时更有利于行业中的大力推广。

参考文献：
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作者简介：于广村(1982-)，汉族，
山东济南人，技术员，大专，研究方向：煤化工。

图2 工艺流程原理图
CASS 操作周期一般可分为四个步骤：曝气阶段由曝气装
置向反应池内充氧，此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的NH 3-N 通过微生物的硝化作用转化为NO 3-N 。

沉淀阶段 此时停止曝气，微生物利用水中剩余的DO 进行氧化分解。

反应池逐渐由好氧状态向缺氧状态转化，开始进行反硝化反应。

活性污泥逐渐沉到池底，上层水变清。

滗水阶段。

沉淀结束后，置于反应池末端的滗水器开始工作，自上而下逐渐排出上清液。

此时反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。

主反应区内，采用旋混式曝气系统。

曝气器安装在空气布气管道系统上，管道为碳钢管，曝气池总深度5830mm ，曝气装置安装在距离池底200mm 的高度，曝气装置支管道连接位置距离主管道垂直距离100mm 处，每个CASS 池主反应区内共有曝气头70个，共210个。

每个曝气器曝气量为0.4～1.3m 3/min 。

生物选择区中，采用穿空管曝气系统。

在生物选择区内，曝气只起到泥水混合的作用。

每个CASS 池生物选择区内共有穿空管9根，每格1根。

每根穿空管有一蝶阀控制，可手动调节曝气量。

CASS
池曝气单元相关主要设备如表1。

表1 CASS池曝气单元相关主要设备
2曝气器/套648CASS 池主反应区底曝气主管道
3
曝气阀/个
3
CASS 池北面曝气管道上
4 项目完成后工艺参数对比
活性炭过滤器创新前后水质指标及运行情况变化如表2。

表2 活性炭过滤器创新前后水质指标及运行情况变化
pH 7～97～9氨氮/(mg/L)50～9035～70COD/(mg/L)50～9040～80溶解氧/(mg/L) 2.41 3.54更换次数/(月/次)
2
根据表2，更换曝气管后排水指标有明显降低，溶解氧明显
上升，创新后对曝气装置未进行检修。

5 旋混式曝气与传统曝气装置的对比
旋混式曝气与传统曝气装置的对比如表3。

6 技术创新点
通过对污水处理曝气装置创新优化，解决了污水处理曝气装置更换频繁问题，减少了生化池倒泥次数，
保证了生化池长周期稳定运行。

针对这次在系统原基础优化创新，通过探索、对比、
表3 旋混式曝气与传统曝气装置的对比
使用寿命20年以上3～5年阻塞情况
无污泥阻塞易阻塞池底污泥淤积情况
无淤积
管道以下污泥堆积混合效率泥水气三项充分混合，成射流状态喷出，所以混合
效率高
只有气泡上升过程中形成微弱的循环，效果差
动力能耗节能30%以上耗能高
间隙运行
完全支持，淤积在扩散器内的污泥很容易被吹洗
出来
不支持，一旦系统停止，淤积马上形成，且污泥容易
堵塞曝气孔
污泥浓度
采用间隙运行时污泥浓度
可以达到60000mg/L 以上
不支持高浓度的污泥负荷
管道工程
由于高效的溶气能力和较大的覆盖面积，所以只需少量的管道工程，管路投资和安装费用较低由于单个曝气头效率较低，故需在曝气池底部布置纵横交错的管路，所以其管路投资和安装费用较高带水安装
支持安装调试，不影响正
常生产
必须排水。