论文导读：福州市某污水处理厂采用I型SBR工艺的改良工艺ICEAS工艺处理城市污水。采用ICEAS工艺处理城市污水是可行的。脱氮除磷，ICEAS工艺在城市污水处理厂的应用研究。
关键词：城市污水，ICEAS工艺，脱氮除磷
1 概述
福州市某污水处理厂采用I型SBR工艺的改良工艺ICEAS工艺处理城市污水，工程设计规模为5万m3/d，工程占地总面积为37882m2，工程总投资4780.43万元。ICEAS工艺具有占地面积小，操作简便，出水水质好等特点，为了使处理后的水质达到新标准即《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）》的要求，于2004年底开始进行水质达标增补项目的改造工作，强化了脱氮除磷效果，并增加了反应池搅拌器与紫外消毒系统。
2 工艺流程
2.1 进出水水质情况
原水为城市污水，处理后出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）》一级B排放标准。进出水水质情况见表1。
表1进出水水质情况表
| 指标 |
CODCr （mg/L） |
BOD5 （mg/L） |
SS（mg/L） |
NH3-N（mg/L） |
TP（mg/L） |
PH |
| 进水 |
200左右 |
150左右 |
100左右 |
30 |
4 |
6-9 |
| 出水 |
≤60mg/L |
≤20mg/L |
20mg/L |
≤8mg/L |
≤1.5mg/L |
6-9 |
2.2 工艺流程
本工程采用ICEAS处理工艺，该工艺占地省，流程简单，控制方便，不需要设置二沉池和污泥回流设备，减少了回流设备费用及能耗，节省运行费用，一般适合应用于规模为10万m3/d以下的污水厂。工艺流程见图1。
图1 工艺流程图
ICEAS反应池的循环操作过程如下：
（1）曝气阶段 由曝气系统向反应池内供氧，此时有机物经微生物作用被生物氧化，同时污水中的氨氮经微生物硝化作用，被氧化生成为硝基氮，聚磷菌在好氧状态下完成磷的吸收过程。
（2）搅拌阶段 使池内活性污泥与有机物质充分混合，加速好氧，增加其反硝化时间以提高出水TN的去除。
（3）沉淀阶段 此时停止向反应池内供氧，微生物继续利用水中的溶解氧进行生化反应。液相主体逐渐由好氧状态向缺氧状态转变，活性污泥在静止状态下，向下沉降，上层水变清。
（4）滗水阶段 在污泥沉淀到一定深度后，滗水器系统开始工作，排出反应池内上层处理水。此时液相主体逐渐过渡到厌氧状态，聚磷菌在好氧状态下完成磷的吸收过程。滗水结束后，又进入下一个新的周期，开始曝气，周而复始，完成对污水的处理。
（5）排泥阶段 在沉淀及滗水过程中，由于污泥沉降于池底，浓度较大，可根据需要启动污泥泵将剩余污泥排至污泥浓缩池中，以保持SBR池内一定的活性污泥浓度。同时，排泥可以防止磷的二次释放。这样即使存在二次释放的可能，则聚磷菌在释放磷之前已经被以剩余污泥的形式排出系统。发表论文，脱氮除磷。
3 工艺参数与运行控制
3.1工艺参数
（1）粗格栅：回转式格栅除污机，数量2台，栅条间隙20mm，
（2）无堵塞潜水污水泵：数量4台，2大2小，小泵1用1备，流量290L/s，220L/s，扬程13.5m，13.5m，功率55kw，45kw。
（3）细格栅：回转式格栅除污机，数量2台，栅条间隙6mm。
（4）旋流沉砂池：数量2座，单池直径D=3650mm，池深H=1090mm，水力停留时间>30s。
（5）ICEAS池：1座，分4格，单格尺寸57m×25m×6m，总停留时间RT=13.68h。
（6）鼓风机房：电动离心鼓风机3台，Q=105m3/min，H=6.2m，P=140kw。
（7）污泥浓缩器：2座，功率0.75kw。
（8）污泥脱水机房：1座，尺寸21.6m×12m。发表论文，脱氮除磷。
（9）紫外消毒渠：数量1套，消毒水量：2083t/h，紫外灯总功率21.8kw。
3.2 设备运行工艺要求
格栅用于截留较大的悬浮物或漂浮物，以减轻后续处理构筑物的负荷，并使之正常运行，格栅需定期清理。
污水经两道格栅预处理后进入旋流沉砂池。旋流沉砂池去除进水中比重大于2.65，粒径大于0.2mm的砂粒，保证后续处理构筑物的正常运行。由圆形钢筋混凝土结构构成，单座高峰处理能力2.6～4.6万m3/d，主要设备包括：搅拌器、空气提升系统、砂水分离器。
经沉砂池处理后的污水自流进入ICEAS反应池。ICEAS反应池是SBR工艺的改良工艺，其核心改变是实现了连续进水。发表论文，脱氮除磷。ICEAS与传统SBR相比,最大的特点是:在反应器进水端设一个预反应区,整个处理过程连续进水,间歇排水。该种SBR工艺的反应池由两部分组成，前一部分为预反应区，也称进水曝气区，主要起缓解水流冲击的作用，微生物通过酶的快速转移机理，迅速吸附污水中约85％左右的可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速增长过程，对进水水质、水量、pH值和有毒有害物质取到较好的缓冲作用。后一部分为主反应区，由鼓风机通过池底的曝气头对池内污水及活性污泥进行曝气充氧，经历一个较低负荷的基质降解过程，并完成泥水分离。在预反应区内，污水连续进入，在主反应区内，依次进行曝气、搅拌、沉淀、滗水、排泥等过程，并周期性循环。主反应区与预反应区之间设有隔墙，底部有较大的孔洞相连，污水以极低速由预反应区连续进入主反应区。
ICEAS反应池的功能：在提供足够氧气条件下，并在生物反应池中营造厌氧、缺氧、好氧环境，利用生物反应池中大量繁殖的活性污泥，降解水中污染物，以达到净化水质的目的。
3.3 运行分析
本工艺采用连续进水间歇出水的模式搅拌10min，曝气80min，搅拌15min，静沉30min，滗水90min（其中排泥10min）。目前该污水处理厂日处理污水量达2.4万吨，出水各项指标均达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准，经福州市环境保护监测站进行排污监理，抽样监测结果表明，出水达标率为100%。水质监测数据见表2。发表论文，脱氮除磷。
表22010年上半年进出水水质分析表
| 项目 |
BOD5 |
CODCr |
SS |
pH |
NH3-N |
TN |
TP |
| 进水mg/L |
出水mg/L |
进水mg/L |
出水mg/L |
进水mg/L |
出水mg/L |
进水 |
出水 |
进水mg/L |
出水mg/L |
进水mg/L |
出水mg/L |
进水mg/L |
出水mg/L |
| 1月 |
149 |
14 |
236 |
45.2 |
52 |
9 |
6.96 |
6.89 |
31.6 |
6.90 |
38.8 |
16.2 |
4.85 |
1.07 |
| 2月 |
111 |
9.9 |
238 |
32.6 |
86 |
5 |
6.74 |
7.00 |
30.6 |
7.46 |
36.3 |
17.7 |
3.83 |
1.07 |
| 3月 |
93 |
4.5 |
212 |
24.7 |
61 |
<5 |
6.82 |
7.03 |
30.3 |
7.56 |
33.9 |
18.8 |
3.57 |
1.30 |
| 4月 |
80 |
2.0 |
192 |
39.2 |
44 |
<5 |
6.96 |
6.92 |
22.7 |
5.06 |
29.6 |
16.3 |
3.38 |
1.18 |
| 5月 |
61 |
2.0 |
141 |
35.4 |
47 |
<5 |
6.94 |
6.77 |
18.9 |
2.26 |
28.5 |
15.2 |
4.13 |
0.720 |
| 6月 |
49 |
2.0 |
125 |
25.6 |
76 |
<5 |
6.95 |
7.13 |
14.2 |
4.36 |
21.3 |
12.8 |
2.82 |
0.228 |
| 平均 |
91 |
5.7 |
191 |
33.8 |
61 |
<5 |
6.90 |
6.96 |
24.7 |
5.60 |
31.4 |
16.2 |
3.76 |
0.928 |
由上表可见，采用ICEAS工艺处理城市污水，出水指标范围如下：BOD5为2.0～14.0mg/L，平均值为5.7 mg/L；CODCr为24.7～45.2mg/L，平均33.8mg/L；SS为5～9mg/L；NH3-N为2.26～6.90mg/L，平均5.60mg/L；TP为0.22～1.30 mg/L，平均0.92 mg/L。发表论文，脱氮除磷。处理效果良好，出水水质稳定。发表论文，脱氮除磷。
4 结论
（1）采用ICEAS工艺处理城市污水是可行的。
（2）ICEAS工艺污水处理效果好，各项指标远低于排放标准要求。
（3）污水处理厂外网收集污水呈季节性变化，夏季处理浓度较春季低；
污水处理系统具有较强的抗冲击负荷能力，出水保持稳定。
参考文献
[1]李莉等.改良型ICEAS工艺处理低温生活污水的研究.环境工程学报.2009.3：432-436.
[2]霍艳.ICEAS工艺在污水处理厂中的运行控制实践.给水排水.2008.7：40-43
[3]张仕立,王会芳.ICEAS工艺在养殖废水处理中的研究与应用.辽宁化工.2008.9：609-611.
[4]许团等.ICEAS工艺生物处理中单双处理池处理效果的研究.道路工程.2010.7:170-172.
[5]刘艳东,刘如峰,等.ICEAS工艺脱磷除氮的影响因素[J].水处理技术, 2007, 33(4): 57-59、65.
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