劉強
摘 要:對遼寧丹東某鎮(zhèn)級生活污水處理廠主要工藝設計參數(shù)和設計特點作了介紹及總結。工程設計規(guī)模為1×104m3/d,排放標準為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB 18918-2002)》一級A標準。根據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠運行管理特點及排放標準,采用改良AAO+深度處理作為主體工藝流程。通過集約化、精細化設計,將一級處理間、變電所、配電間及控制室、鼓風機房、污泥脫水間等合建為綜合處理間,全廠簡化為改良AAO生物池、沉淀池及污泥回流泵池、綜合處理間、深度處理間、綜合樓5座單體,節(jié)約了建設費用,亦有利于運行管理。
關鍵詞:污水處理廠 改良AAO 除磷脫氮
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2018)12(c)-0077-02
1 設計水質及處理工藝流程
1.1 設計水質
本工程可行性研究報告經(jīng)專家論證通過并由當?shù)匕l(fā)改委批復,可研報告確定了進出水水質及排放標準。執(zhí)行《城市污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)之一級A標準,如表1所示。
1.2 工藝流程
本工程設計工藝流程采用改良AAO+深度處理工藝[1]。工藝流程框圖見圖1。
2 工程設計
本工程設計規(guī)模:1.0×104m3/d,總變化系數(shù)Kz=1.6,日變化系數(shù)Kd=1.15,一級處理和深度處理按平均日規(guī)模×1.6設計,即設計水量為666.67m3/h;生化處理系統(tǒng)按平均日規(guī)?!?.15設計,即設計水量為479.17m3/h。
2.1 合建式綜合處理間
根據(jù)本工程規(guī)模及鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠運行管理特點[2],對綜合處理間進行了集約化優(yōu)化設計,重點是將一級處理間、配電間及控制室、污泥脫水間、鼓風機房、備品庫、維修間、值班室等進行了合建設計。將各主要組成部分簡介如下。
2.1.1 合建式一級處理單元
一級處理單元亦做合建設計,將事故切換井、粗格柵渠、污水提升泵池、細格柵渠4個部分合建為一個構筑物。建筑物凈尺寸:28.9m×15.0m,層高10.2m。工藝設備:回轉式粗格柵除污機2臺,B=700mm,b=8mm,N=1.5kW;潛污泵共計4臺,3用1備,Q=223m3/h,H=15.2m,N=13.5kW。潛污泵均采用變頻控制并配合開啟臺數(shù)應對水量變化并節(jié)約電能。超聲波液位計安裝于污水提升泵池以控制水泵啟停及運行臺數(shù)。細格柵渠主要設備:轉鼓式細格柵2臺,B=900mm,b=2mm,N=1.5kW。曝氣沉砂池共計1座,分為兩組并聯(lián)運行。沉砂池設備:橋式吸砂機(含吸砂泵),1臺,Lk=5.7m,N=1.1kW;螺旋式砂水分離器,1臺,全不銹鋼材質,Q=14L/S,N=0.37kW。為適應鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠運行管理特點,一級處理間除臭采用運行管理簡便的離子除臭技術[3],設離子除臭設備1臺,設計廢氣處理能力V=2800m3/h,N=2.7kW。
2.1.2 羅茨鼓風機房單元
羅茨鼓風機房緊鄰配電間及控制室,風機房凈尺寸為:18.3m×6.9m×5.7m,主要設備:三葉羅茨鼓風機4臺,3用1備,Q=15.46m3/min,P=68.6kPa,N=30kW。根據(jù)實際運行水量及生化池溶解氧(DO)數(shù)據(jù)對羅茨鼓風機進行變頻控制以節(jié)約電能。羅茨風機價格低廉,適應鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠,但噪音較大,因此設計配備進出口消音器、減震墊,專用隔音罩,墻壁及門窗等均做消音和隔音處理。
2.2 改良AAO生物池
改良AAO生物池是本污水處理廠的核心處理構筑物,為避免傳統(tǒng)AAO工藝回流污泥硝酸鹽對厭氧池放磷的影響,改良AAO工藝采用一種新的碳源分配方式,將預缺氧池置于厭氧池之前,來自二沉池的回流污泥和10%~30%左右的原水進入預缺氧段,微生物利用10%~30%進水中的有機物去除所有的回流硝態(tài)氮,消除硝態(tài)氮對厭氧池的不利影響,從而保證厭氧池的穩(wěn)定性。生化池參數(shù)按國內現(xiàn)行《室外排水設計規(guī)范(GB 50014-2006)》(2016版)并參考德國ATV標準進行設計。生物池1座,通過隔墻分為兩組,每組凈尺寸為:L×B×H=44.2m×39.7m×7.0m,有效水深6.0m,總有效容積9385.56m3,總HRT:19.59h。設計水溫10℃,總泥齡12.5d,設計污泥濃度MLSS=3300mg/L。各段停留時間如下:預缺氧池1.0h,厭氧池1.8h,缺氧池4.0h,好氧池12.8h。校核污泥負荷為:BOD5污泥負荷:0.09kgBOD5/kgMLSS.d;硝化污泥負荷:0.014kgNH3-N/kgMLSS.d;反硝化污泥負荷:0.019kgT-N/kgMLSS.d;污泥產(chǎn)率系數(shù):0.757kgSS/kgBOD.d。主要設備:預缺氧區(qū)、厭氧區(qū)、缺氧區(qū)潛水攪拌機D=400mm,N=3.0kW,共計14臺。內回流泵Q=240m3/h,H=0.8m,N=1.5kW,共計6臺,4用2備,按內回流比300%設計。盤式微孔曝氣器D=260mm,Q=2.5m3/h個,共計1180套。
2.3 周進周出輻流式沉淀池及污泥回流泵池
沉淀池采用圓形周進周出輻流式沉淀池[4]并與污泥回流泵池合建以節(jié)省占地。池體尺寸:Φ18m×4.6m,2座。表面負荷:0.82m3/m2·h(平均流量),HRT=3.2h。主要設備:單管吸泥機2臺,D=18.0m,N=0.25kW×2。污泥回流泵池位于兩座沉淀池中間位置,池體尺寸:6.5m×4.0m×5.0m,內置污泥回流泵3臺,剩余污泥泵2臺,參數(shù)分別為Q=300m3/h,H=5m,N=11kW,Q=18m3/h,H=10m,N=1.5kW。
2.4 深度處理間
深度處理間建筑凈尺寸23.6m×30.9m×5.5m,處理流程為:沉淀池出水→機械混合池→機械混凝池→斜管沉淀池→纖維轉盤濾池→紫外消毒渠→出水。主要設計參數(shù):機械混合池HRT=2min,機械混凝池HRT=15min,斜管沉淀池表面負荷6m3/m2·h,纖維轉盤濾池濾速8m/h。主要設備參數(shù):混合池攪拌機:190rpm,0.75kW;混凝池攪拌機:60rpm,3.7kW;斜管沉淀池桁車式吸泥機:L=10.2m,N總=1.84kW;轉盤過濾器:D=2.5m,總過濾面積52m2,N總=11.9kW;紫外消毒成套設備:6個模塊,48根燈管,N總=20kW;設計采用低壓型高強度紫外燈管,采用自動在線清洗方式。
3 工藝設計特點小結
(1)通過集約化優(yōu)化設計,將一級處理間、配電間(二層為控制室)、鼓風機房、污泥脫水間等合建為綜合處理間;沉淀池與污泥回流泵池合建為一個構筑物。通過總圖優(yōu)化布局,不但有效節(jié)省用地和建設費用,亦方便水廠運行人員的巡檢、維修等日常管理工作。
(2)改良AAO工藝應用于一級A標準出水工程已經(jīng)十分成熟,運行穩(wěn)定,管理簡便,實踐證明較契合鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的特點,也積累了較多的設計和運行經(jīng)驗。
參考文獻
[1] 張安龍,潘洪艷,屈振宇.改良型A2/O工藝在生活污水處理中的應用[J].水處理技術,2011,37(5):132-135.
[2] 邵蕾,王一,何家軍.鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理設施建設與運營管理若干問題及對策分析[J].環(huán)境保護,2017(24):56-58.
[3] 張宏偉,程志兵,呂洪國.離子除臭技術應用于山西省霍州市主城區(qū)污水處理廠[J].中國給水排水,2012,28(4): 53-54.
[4] 葉鼎.周進周出二沉池設計之探討[J].工業(yè)用水與廢水, 2002(6):51-53.