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        鼓浪嶼污水處理廠擴建改造設(shè)計分析

        2020-12-03 06:16:16劉自軒
        江西建材 2020年11期
        關(guān)鍵詞:后處理工藝流程水質(zhì)

        劉自軒

        廈門水務(wù)中環(huán)污水處理有限公司,福建 廈門 361000

        0 引言

        鼓浪嶼作為一座具有國際影響力的旅游島嶼,近幾年來污水工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展很快。但是,島上現(xiàn)有的污水收集率、污水處理率、處理設(shè)施利用率和污泥穩(wěn)定減量化率還較低。由于污水處理能力不足導(dǎo)致鼓浪嶼污水無法得到全部處理,對鼓浪嶼周邊海域仍有一定污染。因此必須加快污水處理及其配套工程的建設(shè)步伐。對島上污水處理系統(tǒng)的改擴建,可以完善提高鼓浪嶼的污水收集率、污水處理率,從而進一步提高整個地區(qū)的水環(huán)境質(zhì)量,有利于保護和改善人民群眾的身體健康。

        1 鼓浪嶼污水處理廠改造前運行現(xiàn)狀

        1.1 污水處理系統(tǒng)進出水質(zhì)情況

        2005 年,廈門水務(wù)集團有限公司在鼓浪嶼上建設(shè)了黃家渡、匯景園和港仔后3 座污水處理站,同時配套建設(shè)了24 處污水截流點、4420m 長的配套管網(wǎng)。三座污水處理站設(shè)計規(guī)模分別為黃家渡污水處理站2000m3/d,匯景園污水處理站800m3/d,港仔后污水處理站600m3/d。污水處理站出水水質(zhì)達(dá)到國標(biāo)一級A 標(biāo)準(zhǔn),其中磷(TP)及氨氮(NH3-N)指標(biāo)執(zhí)行一級B 標(biāo)準(zhǔn)。

        表1 污水處理站進出水水質(zhì)表 mg/L

        1.2 污水處理工藝情況

        1.2.1 黃家渡處理站污水處理工藝

        黃家渡處理站主體采用接觸氧化+過濾工藝,處理出水紫外消毒后直接排放。主要工藝流程示意如下:

        圖1 黃家渡處理站工藝流程圖

        污水經(jīng)過處理后,直接排入處理站北側(cè)道路下雨水箱涵,該雨水箱涵穿越延平路后直接由岸邊排放。低潮時可見明顯水流,高潮時排海管被潮水淹沒。

        1.2.2 港仔后處理站污水處理工藝

        港仔后處理站污水處理主體工藝采用膜生物反應(yīng)工藝,尾水紫外消毒后外排。

        圖2 港仔后處理站工藝流程圖

        污水經(jīng)過處理后,由一條DN300 尾水管道沿港后路向南鋪設(shè)至港仔后沙灘,約離岸邊30m 處設(shè)一座排放口,低潮時可見明顯水流,高潮時排海管被潮水淹沒。

        1.2.3 匯景園處理站污水處理工藝

        匯景園處理站污水處理站主體采用XUCE 池+過濾工藝,處理出水紫外消毒后直接排放。

        圖3 匯景園處理站工藝流程圖

        污水進過處理后,排入西苑路雨水管,該雨水管沿西苑路穿越匯景園沙灘后在距岸邊約70m 處直接排海,低潮時可見明顯水流,高潮時排海管被潮水淹沒。

        1.3 污水處理設(shè)施運行情況

        2017 年、2018 年黃家渡、港仔后、匯景園三座污水處理站,中匯景園處理站近兩年來均處于滿負(fù)荷生產(chǎn)狀態(tài),多余水量無法進入處理站;港仔后處理站原設(shè)計設(shè)備裝機規(guī)模600m3/d,由于來水含油量較大,膜通量下降較快,目前港仔后處理站一組MBR 膜組件已完全損壞,僅剩一組MBR 膜組件,且其膜通量僅能夠滿足200m3/d 的出水能力;黃家渡處理站原設(shè)計規(guī)模2000m3/d,目前由于設(shè)備老化嚴(yán)重,為保證出水達(dá)標(biāo),實際處理水量僅1200m3/d。

        1.4 污水排水現(xiàn)狀

        目前,鼓浪嶼全島共3 座污水處理站,32 處污水截流點。其中匯景園處理站常年處于滿符合運行狀態(tài),而黃家渡、港仔后處理站由于設(shè)備老化,處理能力已出現(xiàn)明顯下降。此外,三座處理站現(xiàn)狀排放口均屬于近岸排放,其中黃家渡、港仔后排放口已被廈門市列入不合理排放口清單,急需整改。

        2 鼓浪嶼污水處理廠改造工藝方案

        2.1 現(xiàn)有污水處理站擴建規(guī)模

        考慮到鼓浪嶼分流制改造周期較長,近期島內(nèi)新建內(nèi)厝澳污水處理站的可能性較小,故近期將各片區(qū)污水利用現(xiàn)有污水系統(tǒng)轉(zhuǎn)輸至現(xiàn)有三個污水處理站就地處理,尾水就地回用或就近低潮位下排放?,F(xiàn)有池體改造空間較小,無法滿足擴容需求,需要利用規(guī)劃預(yù)留用地新建污水處理站。則各處理站擴容改造規(guī)模如下表所示。

        表2 各處理站擴建規(guī)模表 m3/d

        2.2 設(shè)計進水水質(zhì)

        進水水質(zhì)擬采用如下的設(shè)計取值方案進行對比,有機物(CODCr、BOD5)、SS 及營養(yǎng)物(TN、NH3-N、TP)均采用全年90%的天數(shù)都不超過的值。則以近一年(2017~2018)的進水水質(zhì)數(shù)據(jù),各進水指標(biāo)分析如下:CODCr主要區(qū)間為67~554mg/L之間,全年90%的天數(shù)都不超過的值為325mg/L。BOD5主要區(qū)間為20~272mg/L之間,全年90%的天數(shù)都不超過的值為140mg/L。SS 主要區(qū)間為35~326mg/L 之間,全年90%的天數(shù)都不超過的值為170mg/L。TN主要區(qū)間為18~59mg/L之間,全年90%的天數(shù)都不超過的值為50mg/L。NH3-N 主要區(qū)間為12~50mg/L之間,全年90%的天數(shù)都不超過的值為40mg/L。TP主要區(qū)間為1.5~7mg/L之間,全年90%的天數(shù)都不超過的值為5.5mg/L。

        可以看到,有機物及SS 指標(biāo)較原設(shè)計指標(biāo)略低,而營養(yǎng)物指標(biāo)均高于原有設(shè)計指標(biāo)。隨著鼓浪嶼污水系統(tǒng)整治及分流制系統(tǒng)的逐步完善,進水水質(zhì)將趨于穩(wěn)定,故本次改造設(shè)計進水指標(biāo)按實際進水水質(zhì)數(shù)據(jù)適當(dāng)取值,確定處理站進廠水質(zhì),如表3 所示:

        表3 鼓浪嶼污水改造工程設(shè)計進水水質(zhì) mg/L

        2.3 設(shè)計出水水質(zhì)

        為保證鼓浪嶼風(fēng)景名勝旅游區(qū)周邊環(huán)境,同時響應(yīng)廈門市海洋與漁業(yè)局《廈門市海洋與漁業(yè)局關(guān)于近期我市污水處理廠尾水排海方案的報告》的要求,本次改造工程出水水質(zhì)擬執(zhí)行《廈門水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中A 級標(biāo)準(zhǔn),具體如下:

        表4 鼓浪嶼污水改造工程設(shè)計出水水質(zhì) mg/L

        2.4 污水處理工藝

        膜-生物反應(yīng)器(簡稱MBR)是一種將膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)污水生物處理工藝有機結(jié)合的新型高效污水處理與回用工藝。工藝流程如下:

        作為近期發(fā)展的一種新型工藝,將膜置于生物反應(yīng)器內(nèi)其通過膜分離來取代二次沉淀池。該工藝對進水水質(zhì)變化的適應(yīng)性較強,對水量變化適應(yīng)性較弱,但占地較小,出水標(biāo)準(zhǔn)高。采用MBR 工藝部分出水指標(biāo)可優(yōu)于一級A 標(biāo)準(zhǔn),活性污泥法生物處理,處理效果好,運行較穩(wěn)定。

        本工程設(shè)計規(guī)模較小,旱季、雨季水量變化大,為了處理設(shè)施的正常運行,必須設(shè)置進水調(diào)蓄池,在一定程度上彌補了MBR 工藝抗水量沖擊負(fù)荷能力差的缺點。因此推薦采用MBR處理工藝。

        2.5 污泥處理工藝

        圖4 MBR 工藝流程圖

        本工程污泥處理目標(biāo)是降低污泥含水率,減少污泥體積,并為進一步處置創(chuàng)造條件。工程采用污泥濃縮脫水方案,工藝流程:剩余污泥→儲泥池→污泥濃縮、脫水一體機脫水→外運。采用疊螺濃縮脫水一體機,疊螺脫水機分離效率高,對污泥的絮凝要求比帶機低,所以藥耗低,運行費用低;運行噪音小,且回收率和脫水效果好。污泥脫水至75%~80%后泥餅通過鼓浪嶼垃圾碼頭外運根據(jù)相關(guān)政策焚燒處理。

        2.6 除臭工藝

        污水處理廠在污水污泥處理過程中,必然會產(chǎn)生大量的惡臭氣體—異味,這些臭味主要是由有機物腐敗產(chǎn)生的氣體造成。本工程用于臭氣處理的方法是離子法,通過高壓脈沖技術(shù)電暈放電,在常溫常壓下使氧分子很快分離為生態(tài)原子氧(O)、純凈離子氧、羥基自由基(*OH)、單線態(tài)氧(1O2)和帶正、負(fù)電荷的離子氧和離子氧群。臭氣分子與離子氧群混合,離子氧群將致臭污染物降解成二氧化碳和水以及其它小分子,經(jīng)過凈化后的空氣通過通風(fēng)管道高空排放到大氣中。

        3 鼓浪嶼污水處理系統(tǒng)改擴建工程建設(shè)形式

        本次改擴建用地均位于現(xiàn)狀處理站周邊,需要布置下土建5500m3/d、4100m3/d、2000m3/d(黃家渡、匯景園、港仔后)的污水處理設(shè)施,鼓浪嶼島內(nèi)用地積極緊張,現(xiàn)狀處理站周邊密布現(xiàn)狀建筑,可利用的用地極為有限,工程確實客觀有集約化布置的需求。

        此外,鼓浪嶼污水處理系統(tǒng)改造位于鼓浪嶼島內(nèi)建成區(qū),周邊分布現(xiàn)狀居民區(qū)、景點及歷史文物,因此工程要盡可能節(jié)省用地,做到污水廠建設(shè)與城市綠地景觀、周邊環(huán)境、景觀、居民小區(qū)相協(xié)調(diào)統(tǒng)一,加蓋除臭,頂板以上覆土綠化,使污水廠成為和周圍環(huán)境和諧統(tǒng)一的污水廠。因此本工程污水處理廠的建設(shè)采用半地下式單層加蓋形式。

        4 改造結(jié)果分析

        浪嶼污水處理系統(tǒng)改擴建工程是解決島上污水的必要舉措,主要工程內(nèi)容是對黃家渡、匯景園、港仔后處理站擴容改造,配套尾水排海管。改擴建后,污水處理站的各項指標(biāo)均符合《廈門水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中A 級標(biāo)準(zhǔn)。各處理站進出水質(zhì)如下表所示。

        從表中可看出,原有污水處理系統(tǒng)改擴建后,污水處理能力大大提高,出水水質(zhì)與進水水質(zhì)相比,CODCr、BOD5、SS、NH3-N 等各項指標(biāo)大大改善,水質(zhì)得到了提高,出水水質(zhì)達(dá)到了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),污水處理后能持續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

        表5 處理站進出水水質(zhì)表 mg/L

        5 結(jié)語

        鼓浪嶼污水處理系統(tǒng)通過實地調(diào)研及各類方案對比論證,對現(xiàn)有污水處理站擴建,就地處理解決,采用MBR 污水處理工藝、疊螺濃縮脫水一體機污泥脫水處理工藝,選用離子法除臭工藝處理所收集的臭氣等方式,改善了原有水質(zhì),滿足了島上污水處理需求。

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