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污水处理厂提标扩建工程工艺设计

摘要:污水处理厂提标扩建工程工艺设计,一、工程概况  长三角地区某污水处理厂规划设计总规模为8.0×104m3/d,其中一、二期工程设计规模均为2.0×104m3/d,分

  一、项目概况

  长三角地区某污水处理站设计规划总经营规模为8.0×104m3/d,在其中一、二期工程设计方案经营规模均为2.0×104m3/d,各自于2011年和2015年完工,选用“粗格栅及进泵房 细格珊及漩流沉淀池 水解酸化 AAO生物化学池 水气反清洗生物滤池 紫外线消毒杀菌渠”工艺处理(图1),服务项目总面积为30km2,出水出水水体实行《城市污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A规范。工业区占地为105400M2(一、二期工程占地为49100m2)。现阶段,该污水处理站已做到超负荷运作,依据整体规划,2025年污水处理厂服务项目总面积将做到64.5km2,现况污水处理厂的解决工作能力不能满足长期要求。伴随着《水污染防治行动计划》的执行,污水处理厂污水环保标准也在提升 ,依据该工程项目入河口设定论证报告,出水出水水体将实行《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)准Ⅳ类规范。因而,必须对现况污水处理厂开展提标扩容和改建。

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  二、现况污水处理厂运行情况剖析

  2.1 现况水流量水体

  一、二期工程设计方案进水流量为4.0×104m3/d,关键接受生活污水处理和一部分化工废水,在其中化工废水约占20%。该污水处理站2016年—2018年的出入水水体如表1、表2所显示。由表1、表2得知,该污水处理厂现况运作实际效果不错,出水出水水体平稳做到一级A规范,考虑设计方案规定。

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  2.2 存在的不足

  尽管污水处理厂现况运行情况不错,出水出水水体平稳做到一级A规范,但充分考虑提标扩容改建的必须,仍存有一定难题。

  (1)现况一、二期工程已超负荷运作,并数次出現进水流量超出设计方案经营规模的状况。

  (2)具体渗水BOD5浓度值远小于设计方案值,氮源不够,不能满足进一步脱氮除磷的要求。

  (3)一部分出水出水水质指标提高至准Ⅳ类,现况加工工艺没法保证 出水出水水体平稳合格。

  三、提标扩容改建加工工艺构思

  3.1 设计方案水体水流量

  本建筑工程设计总经营规模为8.0×104m3/d,包含现况污水处理厂4.0×104m3/d经营规模提标扩容更新改造和4.0×104m3/d经营规模改建两一部分。以具体进水里各空气污染物90%总计頻率浓度值值做为参照,另外考虑到污水处理厂服务范围内管道网基本建设的不断完善及河道治理控源工程项目的执行,为渗水空气污染物浓度值提升 留出一定的充裕量。充分考虑具体渗水BOD5浓度值与原设计方案值相距很大,此次设计方案对原设计方案渗水BOD5开展调整,别的指标值与原设计方案值保持一致。另外,依据本工程项目入河口设定论证报告,出水出水水体实行《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)准Ⅳ类规范(COD、NH3-N、TP各自做到30、1.5、0.3Mg/L,其他指标值实行一级A规范)。设计方案出入水水体如表3所显示。

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  3.2 提标扩容改建的标准

  (1)在废水处理加工工艺挑选上遵照“先微生物加强,后有机化学輔助”的标准,选用技术性优秀、高效率环保节能、妥当靠谱、布局紧凑型、便于实际操作管理方法的工艺处理。

  (2)灵活运用已建解决建筑物,以降低占地、工程项目项目投资和运作成本费。

  (3)三期改建工程工艺处理尽可能与一、二期工程提标扩容更新改造加工工艺保持一致,以利于加工工艺对接和运作管理方法。

  3.3 加工工艺构思

  3.3.1 整体加工工艺构思

  渗水营养元素占比关联剖析依据本工程项目的现况渗水水体,BOD5/COD均值为0.33,表明渗水可生物化学性整体上不错,BOD5/TN的均值为3,BOD5/TN<3的积累頻率为50%,说明渗水氮源不够,必须附加加药氮源来考虑废水水解酸化池脱氮的要求,具体渗水的BOD5/TP均值为26.1,BOD5/TP≥20的积累頻率为72.7%,表明渗水微生物除磷实际效果还行,因而,本工程项目可选用微生物脱氮除磷加工工艺,另外为确保出水出水TP平稳达到环保标准,考虑到微生物除磷和有机化学除磷紧密结合。

  3.3.2 一、二期工程提标扩容更新改造加工工艺计划方案

  一、二期工程核心加工工艺为“AAO生物化学池 水气反清洗生物滤池”,具体出水出水的COD、NH3-N、TP的准Ⅳ类及格率各自为98.8%、93.8%、86.5%,说明现况解决设备对COD、NH3-N的除去实际效果不错,但充分考虑现况渗水水体小于设计方案渗水水体,此次提标扩容工程项目必须加强COD、NH3-N的除去,确保水流量和水体转变及冬天超低温标准下NH3-N和COD平稳合格,现况深层工艺处理缺乏混凝沉淀模块,为保证 TP及COD出水出水平稳做到准Ⅳ类,此次提标扩容考虑到提升混凝沉淀加工工艺。而现况渗水BOD5浓度值稍低且渗水氮源不够,因而,此次提标扩容工程项目必须考虑到灵活运用渗水氮源并提升外氮源加药设备、提升 内回流比及污泥沉降比来确保微生物脱氮实际效果。另外,现况生物化学池附近已无能用的地方,因而对生物化学池的更新改造没法扩张池容,必须对生物化学池內部开展更新改造。

  现况生物化学池选用AAO工艺,将其更新改造为五段Bardenpho加工工艺简便易行,另外五段Bardenpho加工工艺在解决大城市生活污水处理时运作平稳,基础不会有NO2累积的困惑,重氮化反应全过程中造成的NO2能够立即转换为NO3,因此脱氮实际效果不错。为加强NH3-N的除去,在没法提升好氧区池容的标准下,在好氧区提升悬浮填料,产生挪动床细胞外基质管式反应器(MBBR),悬浮填料很大的比表面有益于微生物菌种的粘附生长发育,根据微生物菌种的聚集提升 污泥沉降比,管式反应器内MLSS可达到30~40g/L,进而提升 空气污染物除去实际效果。现况生物化学池更新改造后产生“Bardenpho-MBBR”加工工艺,现阶段该加工工艺现有较多工程项目案例且运作实际效果不错。深层解决提升高效沉淀池以加强TP、SS和COD的除去实际效果。更新改造后的生产流程为“Bardenpho-MBBR 高效沉淀池 水气反清洗生物滤池 紫外线消毒杀菌渠”。

  3.3.3 三期改建加工工艺计划方案

  三期改建工程经营规模为4.0×104m3/d,充分考虑一、二期工程早已运作很多年,工业区运作管理方法早已完善,另外考虑到一、二、三期工程项目的对接,三期改建工程加工工艺尽可能与一、二期提标扩容改建工程保持一致。一、二期工程分2组,每一组经营规模为2.0×104m3/d,三期改建工程也设成2组,每一组经营规模为2.0×104m3/d,能够单独运作。因为一、二期工程粗格栅及进泵房、尾泵房、鼓风机电机房、加药间、淤泥浓缩脱干间土建工程经营规模均为8.0×104m3/d,此次改建工程对所述单个仅提升4.0×104m3/d经营规模的安装设备。

  曝气沉砂池具备水力发电等待时间较长、除砂效果非常的好的优点,除砂加工工艺挑选曝气沉砂池,因为进水里带有一部分化工废水,为提升 渗水的可生物化学性,仍设定水解酸化。因为现况AAO生物化学池运作实际效果不错,出水出水各类指标值的均值早已做到准Ⅳ类设计方案规定,且污水处理厂运作管理者早已对该加工工艺非常了解,另外充分考虑改建工程用地面积较充足,此次改建工程生物化学池选用改进型AAO工艺,另外为加强对COD、NH3-N的除去,采用增加好氧区水力发电等待时间、提升 内回流比、加药氮源等对策加强微生物脱氮除磷,确保出水出水水体平稳合格。深层解决与一、二期提标扩容工程项目一致,选用“高效沉淀池 水气反清洗生物滤池 紫外线消毒杀菌渠”加工工艺。

  提标扩容改建后的生产流程如图2所显示。

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  四、工艺技术

  4.1 一、二期提标扩容更新改造建筑物设计方案

  4.1.1 AAO生物化学池更新改造

  现况AAO生物化学池设计方案经营规模为4.0×104m3/d,分2座,单座规格L×B×H=58.4m×41.3M×6.3M,合理水位为5.5m,极高0.8米,设计方案水力发电等待时间为14h,在其中厌氧发酵区等待时间为1.5h,氧气不足区等待时间为4.5h,好氧区等待时间为8h。充分考虑现况生物化学池附近已无能用的地方,因而在维持现况生物化学池池容不会改变的标准下,仅对生物化学池內部开展更新改造。维持现况AAO生物化学池厌氧发酵区AP和氧气不足区AN不会改变,在好氧区O后边提升后氧气不足区和后好氧区,将三段APANO加工工艺更新改造为五段Bardenpho加工工艺(APAN1O1AN2O2),O1区、AN2区、O2区等待时间各自为6、1h和1h,并在O1的第四、五格加药填充料产生MBBR反映池,后氧气不足区AN2加设搅拌装置,可依据进、出水出水水体调节运行模式,为了确保硝化反应和水解酸化池的实际效果,后好氧区O2进一步除去BOD5,后面氧气不足区AN2设定外氮源投天赋加点,渗水氮源不够时加药外氮源。设计方案MLSS=3500Mg/L,填充料污泥沉降比为10000Mg/L,硝化反应速度为450gNH3-N/(m3•d),填充料投调料25%,填充料比表面为1000m2/m3,污泥回流比为50%~100%,硝化反应液回流比为300%。提升内流回泵6台(Q=1300M3/h,H=1.5m,N=7.8kW),悬浮填料为1.01×106m2(合理膜总面积),悬浮填料专用型推流器8台(N=3.8kW,离心叶轮直徑为1600Mm)。

  4.1.2 深层解决一部分更新改造

  现况深层解决建筑物为V型生物滤池和紫外线消毒杀菌渠,此次设计方案在现况V型生物滤池以前增加正中间提高水泵房及高效沉淀池1座(共建),经营规模为4.0×104m3/d,分2组,混凝土结构构造,平面图规格L×B=30.5m×28.6m,合理水位为6.85~7.1m。高效沉淀池机械设备混和時间为2min,斜板沉淀池反应速度为12min,分离出来区表层负载为9.0M3/(m2•h)。设定潜水轴流泵3台(Q=1133M3/h,H=3.5m,N=15kW,2用1备),机械设备混和搅拌装置2台(500~1000s-1,N=15kW),变速斜板沉淀池搅拌装置4台(30~60s-1,N=5kW),管理中心传动系统污泥浓缩机2台(Φ=11.3M,N=0.75kW),淤泥流回磁力泵4台(Q=42m3/h,H=十米,N=7.8kW,2用2备),剩下污泥螺杆泵4台(Q=15m3/h,H=50m,N=5.8kW,2用2备)。

  4.2 三期改建建筑物设计方案

  4.2.1 细格珊及曝气沉砂池

  细格珊间和曝气沉砂池共建,分2组,每一组经营规模为2.0×104m3/d,地面上式混凝土结构构造,规格L×B×H=35.4m×9.3M×5.15m。每一组设定机械格栅1台(B=1.1m,删条间隔为3毫米,安裝视角为75°,N=1.8kW),螺旋运输机1台(Q=1m3/h,L=3M,N=2.2mW),螺旋压榨机1台(Q=1m3/h,L=3M,N=2.2mW),推杆式刮沙机1台(B=0.6m,N=0.37kW,安裝视角为30°),列管式撇渣机1台(DN300,N=0.37kW),罗茨鼓风机3台(Q=11.0M3/min,H=0.04MPa,N=11kW,2用1备)。

  4.2.2 水解酸化

  选用上向流复合型水解反应池,调节池由上而下先后分成出水出水搜集区、配水区、沉定藕合反映区、淤泥反映区和布水区,沉定藕合反映区安裝歪斜平板电脑填充料推动污泥分离出来,另外做为媒介聚集微生物菌种,配水区根据配水塑料软管与布水区相接,选用多一点旋转喷头开展配水。水解酸化设计方案经营规模为4.0×104m3/d,设定2座,单座经营规模为2.0×104m3/d,半地面上式混凝土结构构造,规格L×B×H=30.5m×30.5m×6.8米(地底为0.75m),合理水位为6.0M,HRT=4h,COD容量负载为1.35kgCOD/(m3•d)。每座水解酸化设定潜水排污泵2台(Q=五十米3/h,H=15m,N=5.8kW),多一点旋转喷头32套(Q=30~五十米3/h),固定床反应器平板电脑填充料140套(填充料规格为4.0M×2.0M×1.5m,倾斜角为60°)。

  4.2.3 改进型AAO生物化学池

  因为NH3-N的出水出水规范提高至准Ⅳ类,充分考虑现况AAO生物化学池好氧区等待时间不够长,没法确保出水出水NH3-N平稳合格,为加强NH3-N的除去实际效果,此次设计方案好氧区等待时间增加至10.7h,因为渗水氮源不够,提升了氮源加药设备,氮源选用乙酸钠,较大 泥量为60mg/L,另外,为提升 系统软件的脱氮实际效果,将内回流比设定为200%~300%。在好氧区后端开发加设搅拌装置,依据必须可调式为后氧气不足区和消氧区的运行模式。增加2座改进型AAO生物化学池,单座经营规模为2.0×104m3/d,混凝土结构构造,规格L×B×H=61.0M×42.0M×6.5m,合理水位为6.0M,设计方案MLSS=3500Mg/L,污泥浓度为0.069kgBOD5/(kgMLSS•d),泥龄为15d,污泥回流比为50%~100%,内回流比为200%~300%,总等待时间为17.7h,在其中预氧气不足区等待时间为1.0h,厌氧发酵区等待时间为1.5h,氧气不足区等待时间为4.5h,好氧区等待时间为10.7h,厌氧发酵区设定低速档潜水推流器4台(N=2.2mW,离心叶轮直徑为2300Mm),预氧气不足区设定低速档潜水推流器4台(N=1.5kW,离心叶轮直徑为2500Mm),氧气不足区设定低速档潜水推流器6台(N=2.2mW,离心叶轮直徑为2300Mm),好氧区尾端设定内流回泵3台(Q=840m3/h,H=1.5m,N=7.8kW)。

  4.2.4 配深水井及潜水排污泵房

  配深水井和潜水排污泵房共建,设计方案经营规模为4.0×104m3/d,设定1座,半圆型布局,半地下室式混凝土结构构造,规格L×B×H=14.5m×8.5m×6.5m,设定淤泥流回泵4台(2大2小,小型泵Q=420M3/h,H=6.0M,N=18.8kW,大泵Q=840m3/h,H=6.0M,N=37kW),剩下潜水排污泵4台(Q=100m3/h,H=6.0M,N=5.8kW,2用2备)。

  4.2.5 二沉池

  充分考虑出水出水水体规定较高,二沉池选用表层水力发电负载较高的附近渗水、附近出水出水辐流式的沉砂池,设定2座周进周出辐流式的二沉池,单座二沉池经营规模为2.0×104m3/d,混凝土结构构造,池径为38m,池塘边水位为4.3M,极高0.5m,设计方案均值表层负载为0.70m3/(m2•h),沉定時间为3h。每座二沉池设定1台管理中心传动系统多管吸泥机(附近角速度≤3M/min,N=0.55kW)。

  4.2.6 正中间提高水泵房及高效沉淀池

  正中间提高水泵房与高效沉淀池共建,设定1座,设计方案经营规模为4.0×102m3/d,混凝土结构构造,平面图规格L×B=28.6m×30.5m,合理水位为6.85~7.1m。高效沉淀池机械设备混和時间为2min,斜板沉淀池反应速度为12min,分离出来区表层负载为9.0M3/(m2•h)。设定潜水轴流泵3台(Q=1133M3/h,H=3.5m,N=15kW,2用1备),机械设备混和搅拌装置2台(500~1000s-1,N=15kW),斜板沉淀池搅拌装置4台(30~60s-1,N=5kW),管理中心传动系统污泥浓缩机2台(Φ=11.3M,N=0.75kW),淤泥流回磁力泵4台(Q=42m3/h,H=十米,N=7.8kW,2用2备),剩下污泥螺杆泵4台(Q=15m3/h,H=50m,N=5.8kW,2用2备)。

  4.2.7 水气反清洗生物滤池及反清洗水泵房

  气水反清洗生物滤池与反清洗水泵房共建,设定1座,设计方案经营规模为4.0×104m3/d,混凝土结构构造。生物滤池平面图规格L×B=36.1米×28.8米,分2组,每一组3格,分两边对称性布局,正中间为地下综合管廊,单格生物滤池总面积为70m2,设计方案滤速约为4.0M/h。选用先气清洗、再水气另外清洗、最终水清洗,另外表层横着水扫洗不断整个过程。气冲抗压强度为15L/(s•m2),历经3min,冲洗抗压强度为8L/(s•m2),历经6min。反清洗水泵房规格L×B×H=22.3M×7.3M×5.3M(地底2.4m),设定反清洗离心水泵3台(Q=881m3/h,H=十米,N=45kW,2用1备),罗茨风机3台(Q=31.5m3/min,H=0.05MPa,N=45kW,2用1备)。

  4.2.8 紫外线消毒杀菌渠

  设计方案1座紫外线消毒杀菌渠,经营规模为4.0×104m3/d,分两行,混凝土结构构造,规格L×B×H=11.0M×4.0M×5.0M(地底2.1m),设定80根UV3000PLUSled灯管(N=15kW),紫外线透射率≥65%。

  五、经济发展性能指标

  本工程项目预估总投资为16896.57万余元,在其中施工费为14010.77万余元,建设工程其它杂费为1489.71万余元,工程预备费为775.02万余元,工程施工工期贷款利率为580.73万余元,铺装周转资金为40.34万余元。企业解决水运营成本为1.21元/t,企业解决水固定成本为2.02元/t。

  六、结果

  (1)该污水处理站提标扩容改建工程设计方案总经营规模为8.0×104m3/d,分成一、二期提标扩容更新改造和三期改建两一部分,在其中一、二期提标扩容更新改造经营规模为4.0×104m3/d,三期改建经营规模为4.0×104m3/d。

  (2)充分考虑现况工业区建筑物早已运作很多年,工业区运作管理者对现况生产流程比较了解并累积了丰富多彩的工作经验,且充分考虑现况提标扩容改建工程与三期改建工程的对接难题,三期改建工程生产流程基础与现况提标扩容改建工程生产流程一致。

  (3)本工程项目在现况系统软件运作效果分析的基本上,以灵活运用现况建筑物为标准,综合性考虑到工业区现况建筑物遍布、商业用地状况等要素,对提标扩容更新改造一部分生物化学池和改建一部分生物化学池作了不一样解决。在现况生物化学池附近已无能用的地方的标准下,维持现况AAO生物化学池池容不会改变,根据生物化学池內部更新改造将现况AAO生物化学池更新改造为“Bardenpho-MBBR”生物化学池,并根据另加氮源、提升内回流比等对策确保生物化学池脱氮除磷实际效果,而改建一部分商业用地充裕,选用了改进型AAO生物化学池,与现况AAO生物化学池对比,提升了预氧气不足区、增加了好氧区等待时间、提升了内回流比、填补了另加氮源,根据所述对策加强生物化学池解决实际效果,保证 出水出水水体平稳合格。

  (4)该工程项目的执行不但能够改进本地的环境卫生,也有益于吸引住外界项目投资,环境效益、社会经济效益和经济收益明显。(来源于:中机国际工程项目设计研究院有限责任公司企业华东地区院区)

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作者: 三六五环保公司

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