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        山東某污水廠提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)

        2018-05-14 10:16:17狄劍英曹天宇
        裝飾裝修天地 2018年10期

        狄劍英 曹天宇

        摘 要:山東某污水處理廠提標(biāo)改造工程實(shí)施規(guī)模為3×104m3/d,主要采用A2O處理工藝。通過增加缺氧區(qū)池容、好氧區(qū)硝化液回流及深度處理系統(tǒng)等改造措施,最終出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)。介紹了工程改造關(guān)鍵技術(shù)問題以及主要單元設(shè)計(jì)參數(shù),為同類提標(biāo)改造工程提供借鑒參考。

        關(guān)鍵詞:污水廠;提標(biāo)改造;脫氮除磷;A2O

        1 前言

        山東某污水處理廠于2008年建成,工程設(shè)計(jì)規(guī)模為3×104m3/d,一次建成,設(shè)計(jì)出水水質(zhì)為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級B標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目運(yùn)營至2016年底,處理水量日均值已達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)模的80%,最高日處理水量已達(dá)4×104m3/d,為應(yīng)對國家日趨嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn),以及改善當(dāng)?shù)氐乃w環(huán)境,對該污水廠實(shí)施提標(biāo)改造工程,提標(biāo)處理規(guī)模為3×104m3/d,出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)。

        2 工程概況

        2.1 原污水廠概況

        原污水廠采用倒置A2O工藝,工藝流程如下:粗格柵及提升泵房→細(xì)格柵及曝氣沉砂池→倒置A2O反應(yīng)池→沉淀池配水井→二沉池→接觸消毒池→排放。

        2014年4月~2016年年底本污水廠進(jìn)、出水水質(zhì)見表1,經(jīng)統(tǒng)計(jì)看出,出水水質(zhì)可穩(wěn)定達(dá)到一級B標(biāo)準(zhǔn),個別指標(biāo)可穩(wěn)定達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn),其中CODcr及BOD5指標(biāo)接近一級A標(biāo)準(zhǔn),TN及SS與一級A標(biāo)準(zhǔn)差距較大,TP與一級A標(biāo)準(zhǔn)有一定差距。

        原污水廠改造邊界及運(yùn)行存在問題如下:①污水廠生化系統(tǒng)僅有一個系列,水廠停產(chǎn)將直接導(dǎo)致水體污染;②生化池未設(shè)置硝化液回流設(shè)施,缺氧池停留時間不足,嚴(yán)重影響脫氮效果;③生化池改造需在不停水情況下實(shí)現(xiàn)硝化液回流;④現(xiàn)有水廠污泥回流比例大,可達(dá)300%,當(dāng)污泥回流比增大到100%后,受生化池出水管管徑較小影響,生化池液位升高溢出;⑤周邊有少量居民居住,缺少除臭設(shè)施。

        2.2 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)的確定

        通過分析本廠檢測水質(zhì)報(bào)表,采用95%保證率時的進(jìn)水水質(zhì)確定為改造工程的主要進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo),如表2所示:

        3 現(xiàn)場運(yùn)營調(diào)試及工藝流程的確定

        經(jīng)對原污水處理廠出水水質(zhì)數(shù)據(jù)分析可知,若按照出水一級A標(biāo)準(zhǔn)考核,NH3-N可穩(wěn)定達(dá)標(biāo),BOD5及CODcr基本接近一級A標(biāo)準(zhǔn),在提高TN去除率的過程中,BOD5及COD可繼續(xù)去除,因此,改造工程在保證現(xiàn)有去除率的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)考慮TN、TP及SS的去除。

        原A2O生化池僅設(shè)置了污泥回流,生化池僅在前端部分達(dá)到缺氧環(huán)境,后端處于厭氧階段,TN去除效果欠佳。國內(nèi)外實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,采用生化除磷的方法,磷的去除量一般約為BOD5去除量的3.5%~4.5%(泥齡為5~20d),采用生化除磷工藝很難使出水含磷量低于0.5mg/L,需采用化學(xué)除磷。經(jīng)統(tǒng)計(jì)近兩年數(shù)據(jù),本工程出水TP超過0.5mg/L的概率為25%,同時考慮SS的去除,在廠區(qū)用地緊張的條件下,工程采用新增高密度沉淀池的工藝達(dá)到同時去除TP及SS的效果。

        本工程的進(jìn)水C/N=2.91(<4),碳源不足。設(shè)計(jì)考慮了外加碳源,投加碳源為乙酸鈉,折合BOD投加量為50mg/L。

        綜上,本次提標(biāo)改造工程改造思路如下:①現(xiàn)有A2O工藝增加從好氧池回流至缺氧池的回流泵,回流比取300%;②增加缺氧段池容,延長停留時間;③生化池考慮投加碳源乙酸鈉;④在現(xiàn)有二沉池出水后端增加二次提升泵房;⑤新建高密度沉淀池,化學(xué)除磷,采用投加藥劑為PAC;⑥在滿足出水要求的前提下,同時為節(jié)約投資,本次高密度沉淀池后端暫不考慮新增濾池過濾工藝,但預(yù)留過濾工藝的水力損失;⑦增加生物除臭裝置。

        污水處理廠升級改造后工藝流程如下:

        4 工藝設(shè)計(jì)參數(shù)

        4.1 預(yù)處理部分(利舊)

        (1)粗格柵:設(shè)置2臺回轉(zhuǎn)式機(jī)械粗格柵,間隙為15mm,過柵流速為0.69m/s。

        (2)提升泵房:設(shè)置4臺潛水提升泵,3用1備,參數(shù)為Q=600m3/h,H=10.5m,N=37.0kW。

        (3)細(xì)格柵:設(shè)置2臺轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵,間隙為3mm,過柵流速為0.69m/s。

        (4)曝氣沉砂池:設(shè)計(jì)停留時間為8.5min,有效水深2.0m。

        4.2 生物處理單元(利舊+改造)

        (1)改造A2O工藝設(shè)計(jì)。廠區(qū)原有一組倒置A2O池,設(shè)計(jì)規(guī)模為3×104m3/d,生化池位于廠區(qū)南側(cè),生化池僅設(shè)置從二沉池至厭氧池前端的污泥回流,污水在生化池內(nèi)依次經(jīng)過缺氧區(qū)、厭氧區(qū)及好氧區(qū)出水。為去除進(jìn)水中的TN,生化池做如下改造:①在廠區(qū)北側(cè)擴(kuò)充缺氧池容積,現(xiàn)有缺氧池新增提升泵將污水提升至新建缺氧池,根據(jù)缺氧池總池容確定提升水量為460m3/h,新建缺氧池內(nèi)增加提升泵,提升污水至現(xiàn)有缺氧池末端;②好氧池內(nèi)新增內(nèi)回流泵,污水回流至現(xiàn)有缺氧池進(jìn)水端。

        改造后生化段新增缺氧池平面尺寸為36m×12.35m×6.60m,有效水深為6.0m,改造后A2O總有效容積為29697m3,總停留時間為23.8h,厭氧池、總?cè)毖醭?、好氧池停留時間分別為1.15h、5.52h、18.40h(好氧池池容無法改造,實(shí)際池容偏大)。好氧池實(shí)際運(yùn)行污泥濃度為4.0g/L,好氧池污泥負(fù)荷為0.115kgBOD5/(kgMLSS· d),硝化液最大回流比為300%,污泥回流比保持原有設(shè)計(jì)未調(diào)整。

        (2)二沉池(利舊)。二沉池形式采用中進(jìn)周出輻流式二沉池,現(xiàn)有2座,設(shè)計(jì)規(guī)模為3萬m3/d,單座池內(nèi)徑為35m,池壁深4.4m,有效水深為4.0m,表面負(fù)荷為0.65m3/(m2· h)。

        (3)提升泵房。原二沉池出水進(jìn)入接觸消毒池消毒后外排,改造時切斷現(xiàn)有二沉池出水管線,接入集水池及提升泵房,集水池尺寸為:8m×4m×5.7m,經(jīng)提升泵提升至高密度沉淀池,出水從原有接觸消毒池出水端進(jìn)入消毒池,最終進(jìn)入巴氏計(jì)量渠排放。

        4.3 深度處理部分

        (1)高密度沉淀池(新建)。設(shè)置高密度沉淀池1座,分為2格,混合時間為2min,絮凝時間為15min,斜管沉淀池表面負(fù)荷為8.0m3/(m2·h),去除TP投加PAC藥劑量為10mg/L。根據(jù)山東省同類工程經(jīng)驗(yàn),高密度沉淀池在較低的沉淀區(qū)表面負(fù)荷時,后不必建設(shè)過濾單元即可保證出水達(dá)一級A標(biāo)準(zhǔn)排放,為提高水廠運(yùn)行的可靠性,本次預(yù)留過濾水頭損失,流程上污水經(jīng)高密度沉淀池處理后流入接觸消毒池,經(jīng)消毒后排放。

        (2)接觸消毒池(利舊+改造)?,F(xiàn)有接觸消毒池平面尺寸為25m×13m×3.5m,有效水深為3m,停留時間為46.8min。根據(jù)目前廠區(qū)用地情況,接觸消毒池出水端缺少新建巴氏計(jì)量槽用地,通過改變接觸消毒池的進(jìn)出水流向,并在改造后出水端即現(xiàn)在接觸消毒池進(jìn)水端建設(shè)巴氏計(jì)量槽,廠區(qū)總排口位置不變。巴氏計(jì)量槽尺寸為:16.2m×1.2m×1.15m。

        4.4 污泥處理部分(利舊)

        (1)污泥均質(zhì)池。污泥均質(zhì)池用于儲存二沉池排出的剩余污泥及高密度沉淀池產(chǎn)生的化學(xué)污泥,共1座,分為兩格,產(chǎn)生剩余污泥量約為462.5m3/d,含水率為99.2%,污泥均質(zhì)池尺寸為12m×6m×4.3m,均質(zhì)池內(nèi)污泥經(jīng)污泥螺桿泵輸送至帶式脫水機(jī)一體機(jī)處理,處理后污泥含水率達(dá)到80%以下,外運(yùn)處置。

        (2)污泥脫水機(jī)房。廠內(nèi)現(xiàn)有污泥脫水機(jī)房1座,共設(shè)置有帶式污泥脫水機(jī)2臺,帶寬為2m,處理能力為180kg/m·h,每天工作10.3h,備用1臺。

        4.5 生物除臭部分(新建)

        生物除臭主要是用于去除粗細(xì)格柵、集水池、曝氣沉砂池、污泥均質(zhì)池、污泥脫水機(jī)房及污泥堆棚的臭味,本次設(shè)計(jì)1座生物除臭塔,離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為1.0×104m3/h,2臺,1用1備。

        4.6 鼓風(fēng)機(jī)房(利舊)

        目前廠區(qū)建設(shè)有3×104m3/d規(guī)模的鼓風(fēng)機(jī)房,共配置4臺羅茨鼓風(fēng)機(jī),單臺65.7m3/min,風(fēng)壓為68.6kPa,單臺功率為110kW,其中1臺變頻,最大氣水比為9.4:1,在實(shí)際運(yùn)行中,鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行主要是靠好氧池DO儀控制風(fēng)機(jī)的運(yùn)行時間及開啟數(shù)量。

        5 改造難點(diǎn)

        水廠在提標(biāo)改造過程中,需正常運(yùn)營,提標(biāo)改造工程注意事項(xiàng)如下:

        ①在保證A2O正常運(yùn)行的情況下,需在原A2O池缺氧區(qū)進(jìn)水端、新建缺氧池內(nèi)及好氧區(qū)出水端增加提升泵。解決途徑:焊接水泵框架,并在生化池外將水泵固定牢固,采用吊車將水泵框架吊入池中,池壁外建有水泵框架支撐,焊接好水泵出水管與總管的對接。

        ②合理安排施工工序,做好原有管線與改造工程管線的銜接。

        6 投資及結(jié)論

        本提標(biāo)改造工程投資為2050萬元,其中工程費(fèi)用為1830萬元,廠區(qū)新增直接運(yùn)行成本為0.1889元/m3。運(yùn)行結(jié)果表明,出水水質(zhì)可實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定達(dá)一級A標(biāo)準(zhǔn)。

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