汪洋等某污水处理厂提标改造的设计某污水处理厂提标改造的设计汪洋周秋玲金玲玲监测站四川成都‘,,,,,李久安‘成都市排水有限责任公司四川成都 !∀成都市城市排水摘要某老污水处理厂工艺不能满足一级标准的处理要求尤其是总氮总磷的处理要求通过分析该污水处理厂的水质状况进行提标改造设计在不增加土建不减少处理负荷的情况下对现有构筑物进行改造使预处理效果得到提高二级生化处理强化脱氮引入深度处理和强化除磷关键词并对提标改造后的处理效果进行了预刚脱氮提标改造一级标除磷 罗 !∀∀ ! !巧 !!盯 !前言近些年来我国水体富营养化现象频频发生控制总氮总磷等导致富营养化污染物的排放一直是我国改善水污染现状的工作重点’」尤其是自年月太湖流域蓝藻暴发引无锡供水危机之后国家更加重视排人流域水体污染物的控制”国家环境保护总局颁布了关于严格执行《城镇污水“处理厂污染物排放标准》的通知中提出为防止水域发生富营养化城镇生活污水处理厂出水排人国家和省确定的重点流域及湖泊水库等封闭式半封闭水域时应执行一标准中的一级标准某污水处理厂于上世纪年代投运由于该厂修建时间较早设计出水水质按老标准一一中的二级排放标准设计近年来国家在法规层面上将新标准一级标准的适用范围直接扩大到绝大多数城镇污水处理厂城镇污水处理厂一级大量实施提标改造在许多流域和省市在这个大背景下该污水处理厂面临提标改造污水处理厂现状该污水处理厂采用的是初沉十传统活性污泥法的二级生化处理工艺设计处理规模为,尼从运行至今几乎一直满负荷运行基本工艺流程见图现有主要构筑物设计参数 全国排水委员会年年会论文集粗格栅提升泵细格栅沉砂池初沉池曝气池泥污回流泥污余剩水脱缩浓泥污图污水处理厂工艺流程图 节流溢流井调节控制进人污水厂的流量污水超量和事故时应急溢流粗格栅间粗格栅间分格设移动式抓斗格栅套栅条间隙1m泵台数为3用l备提升泵房泵扬程3:沉砂池为平流沉砂池共2座停留时间为T二3min水平流速0lm/s.每座池内设链式刮砂机一套:初沉池为中间进水周边出水的辐流式沉淀池共2座停留时间为T二.lsh表面负荷.2om,/而每座池内设周边传动吸刮泥机一套曝气池:采用鼓风曝气池传统活性污泥法设计共2组每组6个廊道设计BOD污泥负0=.荷Fw02kgBOD/kgVSS。l:=停留时间HRT7h最大污泥回流比60%扩L:二沉池及集配水井此单元由4座沉淀池和1座集配水井组成集配水井服务于4座沉淀池.=,沉淀池为中间进水周边出水的辐流式沉淀池停留时间为TZh表面负荷12m/砰每座池内设周边传动吸刮泥机一套)n(8)接触池:为二沉池出水加氯消毒接触停留用共2座接触停留时间为T=30mi:注由于提标改造主要是对污水处理区进行提标改造故污泥处理区的构筑物不在列内原设计水质及需改造的目标水质8该污水处理厂原设计出水水质按老标准GB89781891准GB一2一9169中的二级排放标准设计目前面临按新标2以〕一级A标的排放标准升级改造设计表1原设计水质及升级改造的目标水质见表l原设计水质及升级改造的目标水质原设计进水水质质原设计出水水质质1200提标改造出水水质5OOCOD(m岁I)BOD(m扩I)55(m岁L)4500220240030300lO!00氨氮(m岁I)TN(m扩L)TP(m酬I))粪大肠菌群(个/L3004004//GB8978一25/21x10419965l55.051x103执行水质标准二级标准准CB18918一2002一级A标汪:洋等某污水处理厂提标改造的设计3实际运行的水质状况分析进行污水处理厂提标改造设计分析污水厂实际运行的水质是合理确定提标改造工艺的必要前提可生化性该厂原水主要是市政生活污水污水的BOD/COD值是判定污水可生化性的最简单和最常用的一.06.23方法百〕该厂常年运行BoD/coD大体波动范围在05.平均为054可生化性较好主要控制指标从近5年的实际运行数据来看除去偶现极端数值该厂大多数时候进水COD在设计水质负荷范围内少数时候高于设计值0m岁L平均约为sm扩L1出水COD<38m岁L平均约为20m留L出水BOD和S均<进水氨氮大体在27.水氨氮基本<4m岁L且<1sm岁L时候居多一54m梦L的范围波动大多数时候高于设计值但出2-除去偶现极端数值实际进水总氮大体在设计值40m群L左右的范围波动出水总氮大体在1-8m岁L经详细测定出水总氮大部分是NO:一N2m岁L之间波动平均约为15进水总磷大体在3..7m岁L的范围波动大多数时候高于设计值出水总磷大体在03一2sm岁L之间波动平均约为1m岁L:对以上数据综合分析可得出)出水COD(l一级A标准8氨氮等主要控制指标在现有的工艺基础上运行能达到GB1891一2002出水总氮总磷大多数时候不能达一级A标。由于出水总氮大部分是NO一N可判定为反石肖化脱氮效果不好进水氨氮总磷大多时候高于设计值碳源BOD/TN和BOD/TP是判断是否能有效生物脱氮除磷的重要指标一般认为BOD/TN应妻4应)20才视为碳源充足〔’.该厂平均BoD/TN约为33约为17总的来说该厂要同时满足脱氮除磷碳源略显不足提标改造设计方案.41设计原则从污水处理厂的总平面布置看空地面积有限现有构筑物在空间上的布局紧凑没足够的预留地故设计考虑不增加土建不扩池容不减少处理水量负荷在现有构筑物基础上进行改造设计以上对近几年实际水质数据的分析结果可见该厂要提标改造设计最重点考虑强化脱氮除磷使出水能达到一级A标由于该厂要同时满足脱氮除磷碳源略显不足设计不外加碳源预处理段尽量减“”少碳源的流失充分利用内碳源工艺流程的确立通过综合分析和比选确立提标改造的工艺流程见图2全国排水委员会2012年年会论文集粗格栅提升泵细格栅沉砂池A/OO生化池+填料料泥污流回滤池+紫外消渠毒明渠剩泥污余图2.43提标改造工艺流程图变更/改造构筑物及设计参数此设计方案处理水量负荷不变沉砂池前构筑物不改造或变更新改造设计沉砂池后构筑(包括沉砂池)重沉砂池内链式刮砂机改为桥式除砂机L桥式除砂机的除砂效率比链式刮砂机效率高更高效的除砂能减少后续生化处理段活性污泥中无机物成分提高活性污泥的活性使二级处理工艺得到优化每座沉砂池一台桥式除砂机共2台,:=提砂量Q20m/h:行走线速2一5n而mi(2)取消初沉池初沉池对BOD有20%的去除作用降低了进人生化池的BOD浓度且初沉污泥本身可开发为内碳源川设初沉池对后续生化处理造成一定的碳源流失碳氮比的下降不利于反硝化脱氮因此取消初沉池有利于总氮去除工艺流程可以得到优化一(3)原传统活性污泥法曝气池改为A/0缺氧好氧生化池由于该厂出水总氮大多数时候不能达一级A标(TN<巧m彭L)因此在二级生化处理部分采用强化脱氮工艺设计将原曝气池分格成两个区一个是不曝气的缺氧区一个是曝气的好氧区并增加:从好氧区到缺氧区的混合液回流(内回流)硝化作用脱氮()生化池缺氧区的反传统活性污泥法曝气池被改为A/并将原污泥回流比增大为10%通过对A/0池复核计算因池容有限又不能扩建土建尺寸生化池分格区域后各反应区的停留时间泥龄硝化与反硝化时间均缩短均不能满足设计规范’〕的要求由于该厂进水氮氮大多时候高于设计值要尽可能保证在缩短水力停留时间里依然有较高的硝化率因此设计刀0池不仅要使缺氧和好氧区的分格容积比例达到最佳还要引人生物填料以在有限水力停留时间范围内增加单位容积的微生物量使生化系统达到较高的泥龄和较低的污泥负荷在有限反应停留时间下提高处理能力好氧区强化硝化缺氧区强化脱氮设计选用立体弹性填料填料具有有效表面积大适合微生汪:洋等某污水处理厂提标改造的设计物吸附生长的特点填料的结构以具有受保护的可供微生物生长的内表面积为特征=0.15kgBoD/kgVSS污泥负荷:Fw00酬L:%立体弹性填料填充率40:~挂膜时间缺氧区3060一d好氧区1530d:=.水力停留时间缺氧区HRT2sh好氧区HRT:最大内回流比20%二4.sh最大污泥回流比10%.泥龄:16sd:.一反硝化速率007N03N/KgvssO生化工艺+立体弹性填料比现有传统活性污泥法工艺更强化了脱氮作用此:灯二沉池集配水井的进水区增加PAC投加装置.该厂出水总磷大多数时候不能达一级A标(TP<0sm岁L)一灯O缺氧好氧工艺在强化脱氮方面作用较明显但生物除磷作用不能得到强化由于该厂进水总磷大多高于设计值单依靠二级处.理生物除磷使出水总磷<0sm酬L有一定的困难本设计中采用二级处理生物除磷为主深度处理化学除磷为辅以达到一级A排放标准在二沉池集配水井的进水区增加PAC投加装置利用集配水井+二沉池单元进混凝一沉淀一分离实现化学辅助除磷接触池改为深度处理滤池本设计将接触池改为深度处理滤池并在xo,接触池出水明渠处增加紫外灯消毒装置使出水粪大肠指标达一级A标(<1r个/L)原设计的接触池为二沉池出水加氯消毒接触停留用通过对D型滤池和均质滤料型滤池进行比选由于D型滤池造价高本设计选用均质滤料型滤池均质滤料型滤池的作用能进一步去除二级处理后水中生物絮体和胶体物质进一步去除SS和:化学除磷产生的沉积物及不溶解性磷并且可去除一部分非S一BOD非S一COD:1设计滤速8而h反冲洗方式:气水联合反冲洗=s气冲强度q13U(=s水冲强度q4口(,),):配水系统小阻力配水系统:%紫外消毒穿透率605提标改造后处理效果预测在污水厂现有工艺运行下出水COD和处理效果上更优化:氨氮能达一级A标在此基础上新设计在工艺(l)预处理段取消了初沉池增加了后续二级处理可利用的碳源量为反硝化脱氮提供更多的碳12年年会论文集全国排水委员会20源+二级生化处理采用A/O填料工艺并增加污泥回流比和混合液回流比能实现对污水的强化脱氮使出水总氮达一级A标深度处理采用化学除磷+滤池过滤十紫外消毒不仅能实现对总磷较高的去除率杀灭粪大肠菌还能进一步增加对SS的去除使出水稳定达达一级A标参考文献[川:00..孔繁翔高光大型浅水富营养化湖泊中蓝藻水华形成机理的思考!J〕生态学报..:〕张自杰排水工程[M〕北京中国建筑工业出版社...l):41一43了陈清后影响生物脱氮除磷的因素〔J〕污染防治技术。〔〔2..4[〕刘智晓污泥作为污水厂内碳源的水解特性及工艺选择[J〕中国给水排水..一:「5]北京市市政工程设计研究总院给水排水设计手册城镇排水(第5册)[M〕北京中国建筑工业出版社00000一mail:edpstg@163.eom
