1.UNITANK工艺简介

1.1 基本构造

　　UNITANK又称交替式生物处理池，其基本单元是由三个矩形池组成(A，B，C池)，相邻通过公共墙开洞或池底渠连通。三个池中都安装有曝气系统，可以是微孔曝气头、表曝机或潜水曝气机：外侧两个池(A和C池)设有固定式出水堰及剩余污泥排放装置，他们交替作为曝气池和沉淀池，中间的池子 (B池)只能作为曝气反应池。另外，污水通过闸门控制可以进入任意一个池子，采用连续进水，周期交替运行。如图1所示。

1.2.1 主阶段

　　第一主阶段，污水首先进入A池，该池处于曝气状态，因上个阶段进行沉淀操作，积累了大量活性污泥，且浓度较高。进水与活性污泥混合，有机物被吸附，部分被降解。混合液继续流入B池，该池通 常连续曝气，有机物得到进一步的降解，同时在推流过程中，A池的活性污泥进入中间池，再进入C池，实现污泥在各池的重新分配。最后，混合液进入处于沉淀状态的C池，进行泥水分离，处理后的出水通过溢流堰排放，剩余污泥由该池排出。为了防止A、B池的污泥被冲至C池，过量积累，每120—180分 钟改变水流方向，即进入到下一个主阶段。

　　第二主阶段，污水先进入C池，污水及混合液的流动方向与第一阶段相反。

1.2.2 中间阶段

　　中间阶段的作用是完成曝气池到沉淀池的转换。在第一主阶段的中间阶段，污水进入B池，C池仍处于沉淀出水状态，同时A池开始进入沉淀状态，为出水作准备。在第二主阶段的中间阶段，污水进入B池，A池仍处于沉淀出水状态，同时C池开始进入沉淀状态，为出水作准备。

　　因为边池在曝气状态时，出水槽内进满混合液，所以边池进入沉淀状态后，开始的出水不能作为处理后的出水直接排放，需用冲洗排人处理系统。待出水澄清后，方可外排。

2.工程设计

2.1 处理规模及进出水水质

　　石家庄高新区污水厂处理城市污水，设计处理污水量10万吨/天，占地7.2公顷，污水处理厂进水 水质的主要指标为：COD≤600mg/L；BOD5≤400mg/L，SS≤400mg/L，出水水质要求：DOD5≤30mg／L，SS≤30mg／L，COD≤120mg/L。

2.2 处理工艺

　　原污水进入格栅间，在此拦截污水中飘浮物，由污水泵提升，经细格栅进一步去除水中杂质，进入沉砂池去除砂粒，然后进入UNITANK池，去除BOD5等污染物，混合液经沉淀分离，澄清液进入接触 池加氯消毒(季节性)后排入汪洋沟。剩余污泥经污泥泵送至集泥池，由带预浓缩功能的脱水机处理 后，泥饼外运。工艺流程如图2所示：

2.3 池型的选择及进出水渠道设计

　　UNITANK池通常设计成三个等尺寸的矩形池，根据两侧池出水堰的形式即单侧堰或周边堰出水，可决定池子是否为正方形。一般当池子边长较小时(小于25米)两侧池采用单侧堰出水，池型可为长方形，池间连通采用池壁开洞方式，洞口在边池一侧加导流板，见图3，目的是使进水沿池底流动，流 态接近平流式沉淀池，导流板同时可防止中间池的曝气扰动侧池的沉淀。当池子尽寸较大时，两侧池可采用周边出水堰，池型为正方形，中间他的池问连通管出口设在侧墙池底边，两侧池的池间连通管出 口设在池中心，外加稳流筒，见图1，出水沿池底流动，流态接近中心进水，周边出水的辐流式沉淀池。

　　此外，还可根据实际工程情况，中间池的尺寸可与两侧池的尺寸不同。

　　石家庄高新区污水处理厂工程UNITANK池共为六个组，分三个系列，每个组由三个正方形反应池组成，单池净尺寸为长×宽×高＝35×35×7m，有效水深6米。两侧池采用周边堰出水。 每组内三个反应池由池底渠道连通，两侧池的连通渠出水口位于池中心，设有稳流筒，防止进水对沉淀污泥的扰动。 
　污水由配水井均匀分给三条位于池顶的配水渠道，一条配水渠负责一个系列两组池的配水，见图4交替式生物池配水渠示意图。因此，同一系列中的两组池按同步运行，不同系列的运行时序可不同步进行。每组池的出水汇入池底的出水总干管，直接排出处理厂。

2.4 石家庄高新区污水处理厂主要工艺参数

　　每单元平均设计流量： 0.193m3/s

　　水力停留时间： 31.8hr(含沉淀时间)

　　容积负荷： 0.45kgBOD／m3／d

　　污泥浓度： 4000mg/l

　　污泥负荷： 0.113kgBOD/kgMLSS／d

　　沉淀池最大表面负荷： 0.74m3／m3／2h

2.5 冲洗水系统的选择和设计

　　由于在曝气阶段，两侧池的出水堰内进入了混合液，沉淀初期被污染的出水不能直接排放，需经冲洗水系统外排。冲洗水排放系统一般有两种形式。第一种，由电动闸门控制，冲洗出水经管渠，排人处理厂进水泵房。该方法运行管理较简单，不用添加设备，但对进水泵房会产生一定的水力冲击负荷，如果UNlTANK运行系列较多，运行时序岔开，那么冲击负荷相对较低，对进水影响较小。第二种，由电动闸门控制，冲洗出水直接进入冲洗水池，池内设潜水泵，将冲洗水送至中间池。该方法不会对进水泵 房产生影响，但需加设冲洗水池和冲洗水泵，运行管理较复杂，如果UNITANK运行系列较少，该种方法较适合。

　　石家庄高新区污水处理厂的冲洗水系统采用第一种形式，即冲洗水直接排至进水泵房。每组生物池中两侧池的出水均进入到中间池边的一条公共出水渠道，该渠道上安装两台电动闸门，具有两种功能，分别作为出水渠道和冲洗水渠道使用。在沉淀出水的初期，公共渠道上的出水闸门关闭，冲洗水闸打开，冲洗水经冲洗水管人厂区污水管，然后排入处理厂进水泵房。进水泵房的平均流量短时增加1／6。当出水水质正常时，打开出水闸门，关闭冲洗水闸，出水进入总出水管道排出处理厂。

2.6 曝气系统的选择和设计

　　UNITANK工艺可以采用表面机曝气和微孔器曝气两种形式。针对这两种形式在UNITANK工艺中的特点作如下对比

表

　　表曝机选用比利时AQUA公司生产浮动式高速表曝机，它可以适应因水流方向改变而造成的水面起落，另外安装简单，只需缆绳固定。由于高速表曝机的电机直接驱动螺旋叶轮，不需要减速装置，因此检修量少，维护方便。

　　表曝机功率为75KW，潜水搅拌机功率为12.5KW。

2.7 污泥排放系统的选择和设计

　　UNITANK工艺通常有两种排放剩余污泥的方式，即连续排泥和间歇排泥。连续排泥是指在运行期间连续排放混合液，剩余污泥泵容量较低，基本不需要控制，但是由于剩余污泥浓度低，后续污泥浓缩脱水的负荷将会加大。间歇排泥是指在特定时段集中排泥，如在沉淀末期排泥，该方式剩余污泥泵容量较高，需要控制排泥时间及排泥闸，但该方式剩余污泥浓度较高，后续污泥浓缩脱水的负荷较低。

　　石家庄新区污水处理厂剩余污泥采用间歇排泥方式，排泥时间设在沉淀后期。全厂共设两座剩余污泥泵房，在污泥泵房内共安装污泥泵6台，分别负责6组交替式生物处理池的排泥。每个污泥泵经 管道由电动阀门控制分别从处理单元中的2个沉淀池中抽泥，排泥时间设在沉淀后期。排泥管道按两 台污泥泵同时工作设计。

　　经计算污泥产量为32吨干泥/天，泥龄为14天。污泥含水率按99.2％计，污泥产量4000吨/天，每组生物池每天排泥667m3。按每个周期排泥2次，每次15—20分钟计，选污泥泵流量为0.1m3／s，扬程7.5米。