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水处理厂一期工程的设计与运行采用了一级强化处理

2010-05-12 09:26:44

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第二污水处理厂一期工程采用一级强化处理/曝气生物滤池工艺,介绍了工艺流程、主要处理单元的设计参数及运行管理经验。该工艺对COD、BOD5、SS、NH3-N及TP都有较好的处理效果,出水水质稳定达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准。哈尔滨水处理设备,哈尔滨纯净水处理设备,
中图分类号:X703  文献标识码:C  文章编号:1000—4602 (2009)10一0033—03
Design and Operation of First—phase Project of  Huai’an Second Wastewater Treatment Plant
HE Ling-ling1,LIU Bin2,WANG Ming-jun1
(1.Huai’an Tongfang Water Co.Ltd,Huai’an 223002,China;2.Huai’an Environmental
Science Research Institute,Huai’an 223001,China)
Abstract:The first-phase of Huaian Second Wastewater Treatment Plant adopts one-stage en-hanced treatment/biological aerated filter process.The process flow,design parameters of main treatment units and operation management experiences are introduced.The process has better treatment effects on COD,BOD,SS,NH3-N,and TP.The effluent quality stably reaches the first level B criteria specified in Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant (GB 18918—2002).
Key words:wastewater treatment; biological aerated filter;technical reconstruction:engineering design
淮安市第二污水处理厂厂区由同方股份有限公司以BOT形式投资建设,主要收集处理清河区、清浦区(承德南路以东区域)、经济开发区等三个区域的外排污水,尾水排入清安河。污水处理厂一期工程的规模为10×104m3/d,采用一级强化处理/曝气生物滤池工艺,出水口安装了在线COD检测仪,纳入淮安市环保局污染源监控系统,出水水质稳定达到国家一级B排放标准。
1  设计进、出水水质及工艺流程 
一期工程设计进、出水水质见表1,出水需达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918一2002)一级B标准。
  经过对淮安市排水现状和现有污水处理厂运营情况进行详细的调查研究和方案比较,以提高出水水质、提高系统抗冲击负荷能力、保证出水水质稳定、采用先进技术、降低运营成本为出发点,提出采用高效节能的一级强化处理/曝气生物滤池工艺。
  
2 工艺设计
 
①一级强化处理单元 
粗格栅井1座,尺寸为8 m× l7 m ×7.4 m,内设3台钢丝绳格栅除污机,宽度为1300 mm栅条间隙为20 mm,平均栅渣量为10 m3/d。
进水泵房1座,尺寸为13.9 m ×8 m,地下深为10.53 m,地上为5.7 m,选用潜污泵(Q=1600 m3/h.H=170kPa,N=110kW)5台,雨季时全部工作,平时运行3用2备,湿式安装。
细格栅及旋流沉砂池合建,内设3台转鼓式细格栅,格栅渠宽度为2000 mm,格栅间隙为6 mm,配用电机功率为2.2 kW。
旋流沉砂池2座,每座直径为6.10m,池深为5.94 m,砂斗深度为2.2 m,水力表面负荷为94 m3/(m2.h)。沉砂池采用2台空压机供气(1用1备)。
高效沉淀池3座,水力停留时间为30min。混合池、絮凝池和沉淀池合建。混合池单格尺寸为5.0m×5.m ×4.80 m,采用机械搅拌混合方式,每格混合池设立轴式机械搅拌机1台,N=15 kW。在混合池进水端投加混凝剂,出水端投加助凝剂。絮凝池每组设计流量为4.3×l04m3/d。沉淀池为斜管沉淀,每座平面尺寸为14.5 m×l4.5 m,有效水深为5.75 m,池总高为6.40 m。3台 (2用1备)螺杆泵用于污泥排放,单台流量为40 m3/h,扬程为50kPa。3台螺杆泵用于污泥循环 (2用1备),单台流量为90 m3/h,扬程为50kPa。
②曝气生物滤池单元
a.一级曝气生物滤池
一级曝气生物滤池1座,生物滤池面积为560m2,设置7格。
滤池高度为6.15 m,其中滤料层厚为3.0 m,配水室高为1.38 m,清水区高为1.15 m,滤板厚为0.12 m,超高为0.5 m。
采用长柄滤头配水,兼气水反冲洗配水布气用,按56个/m2布置,采用污水专用大缝隙长柄滤头,缝隙宽为2.2 mm。
选用陶粒滤料,直径为4~8 mm。采用气水联合反冲方式,水洗强度为25 m3/(m2·h),气洗强度为80 m3/(m2·h),一次反冲洗历时约50 min。反冲洗周期为24 h。单池滤速为9.67 m3/(m2·h)。
b.二级曝气生物滤池
二级曝气生物滤池1座,曝气生物滤池总面积为960 m2,采用12格。
滤池高度为7.45 m,滤料层厚为4.0 m,配水室高为1.38 m,清水区高为1.15 m,承托层厚为0.30 m,滤板厚为0.12 m,超高为0.5 m。
采用专用滤头曝气,兼配水以及气水反冲洗配水布气用,按60个/m2布置。
设计选用进口生物滤料,直径为2.5~5mm,卵石承托层粒径为8~25mm。采用气水联合反冲方式,水反冲洗强度为20m3/(m2·h),气冲强度为70 m3/(m2·h),一次反冲洗历时约45 min。反冲洗周期为48 h。
单池过滤滤速为4.34 m/(mz·h)。
曝气池的曝气量为360 m3/min。采用穿孔管的布气方式。曝气气源由罗茨鼓风机供给,采用一对一形式,单台鼓风机的风量为1800 m3/h,H=90kPa,功率为65 kW。鼓风机布置在滤池连廊内。
3 运行调试与处理效果
该工程于2006年4月30日开始调试运行。仅用一个多月生物滤池就成功挂膜,出水水质稳定达标,而此时管网接纳的水量就已经达到了7×l04 m3/d,满足了环保验收的基本条件,最终于2006年12月顺利通过省环保验收。 
目前,污水厂处理水量约为8×l04m3/d,实际进水浓度还未达到设计值,但仍获得了较好的处理效果。2008年1月-10月的进、出水水质及处理水量如表2所示。可见出水各项指标达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级B标准。

  实践证明,该工艺具有如下优点:
①对水质和水量变化的适应能力较强,适应国内普遍存在的进水污染物浓度较低的现状。随着城市管网分流制的完善,也能满足进水浓度逐步提高的处理要求。
②与活性污泥法比较,具有水力停留时间短、污泥产量少、占地省、耗能低、处理效果好、出水水质稳定、试运行时间短、可省去二沉池等优点。
③在长时间停止运行后能快速重新启动。
④自动化程度高,运行安全可靠。
⑤各处理单元采用模块化设计,占地面积小。
⑥出水可以达到中水水质要求,适应环保部门不断提升出水水质标准的需要。
⑦化学除磷效果好,可将出水磷浓度控制在0.5 mg/L。
当然该工艺也存在不足,如由于采用化学方法除磷,而导致剩余污泥产量居高不下,2008年1月一10月的平均污泥排放量达35 m3/d (含水率<80%)。
4 技术改造
虽然第二污水处理厂是新厂,但运行管理人员都来自原四季青污水处理厂,拥有丰富的运行管理经验,擅长技术改造。为保证污水厂的顺利运行,还进行了一系列技术改造:
①污泥阀门改造。将原污泥管线上的蝶阀改为直板阀,缓解了阀芯部分的缠绕,降低了高效沉淀池的污泥管道堵塞频率。
②对反冲洗进气管道进行改造。通过加装管道消音器解决了反冲洗时噪音大的问题,加装了两个管道消音器和两个柔性接头,花费2万余元,彻底解决了鼓风机房的噪音问题。
③脱水机房加药系统的改造。将絮凝剂的投加点提前到污泥泵的进口,絮凝效果更好,在一定程度上还可降低药剂投加量。
④高效沉淀池加药方式改造。将原有的机械搅拌改为水力搅拌,降低了电耗和设备维护量。
⑤中水改造。对反冲洗鼓风机进行了冷却水管道改造,冷却水水源由自来水改为中水。经过一年的运行,累计节约了近8000 m3自来水。
⑥将污水厂达标排放的尾水输送给邻近的淮安市第四人民医院作为水源热泵中央空调系统的热源。
5 主要经济指标
淮安同方水务有限公司对淮安第二污水处理厂一期工程已投资14039万元,反渗透水处理设备直接投资总计10656.87万元,其中总包款为10609.48万元(土建为6462.61万元,设备为2816万元,安装费为1330.87万元),工程零星支出为47.39万元。
2007年全年平均处理水量为72099.16 m3/d,单位电耗为0.1916 kW·h/(m3·d);高效沉淀池的液体聚合氯化铝用量为0.0565 kg/m3;阴离子PAM药耗为0.0002 kg/m3,污泥脱水的阳离子PAM药耗为0.76 kg/m3,自来水消耗量为0.001 m3/m3。经计算,污水处理的直接生产成本为0.283元m3。
6 结论
淮安市第二污水处理厂一期工程采用了一级强化处/曝气生物滤池工艺,处理效果良好,出水水质能稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准。

 

 

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