应用于污水处理工程的Lipp制罐技术的研究 32页

'应用于污水处理工程的Lipp制罐技术的研究摘要f／随着我国经济的不断发展和人们环保意识进一步增强，工业污染已逐步得到了控制，小城市(镇)的污水处理已经提到议事日程上来。迄今为止，我国绝大部分小城市中的城市污水仍然处于不加治理直接排放到水体的状态，这成为水体环境污染的主要来源。因此。要改善我国水环境被污染的状况，保护我国紧缺的水资源，除了要刻不容缓地对大中城市的城市污水进行处理外，小城市也应该成为关注的重点，加快小城市的城市污水处理步伐。与西方发达国家相比，我国的污水处理事业发展较晚，工程技术水平较低。许多污水处理厂的施工工期、资源消耗、管理水平、技术手段、自动化程度等均不理想。以传统钢筋混凝土结构和碳钢结构建造的污水处理工程，手工作业强度高，建筑材料消耗大，施工周期长(一般6个月以上)，施工质量难以控制，投资大。诸多弊端己严重影响我国污水处理事业的’陕速发展。●—，一1995年以来，通过考察、引进、消化和吸收德国Lipp制罐技术，并将其应用于我国20多座污水处理厂，这项技术的优点己得到充分显示。在工农业污水处理厂和中小城镇污水处理厂中，采用Lipp“螺旋、双折边、咬合”制罐(池)技术，以普通钢板、镀锌板、不锈钢板或不锈钢复合钢板为材料制作的污水处理装置(如SBR池、厌氧罐、贮气柜等池体)，与传统钢筋混凝土的池体相比，具有以下特点：①机械化作业程度高，施工周期缩短40一60％；②装置投资降低15％以上；⑨占地面积小：④池体加工技术简单，由4—6位技术人员即可完成；◎耗材少，良好的Lipp罐结构使池体厚度大大减少，容积为5000m3的水池池壁厚度仅3—4mm；⑥使用年限长。本论文提供的素材是过去7年中作者对Lipp制罐技术所作的研究和实践的总结，内容包括Lipp罐、保温层、基础底板、池体与基础的密封等项的设计和 施工。同时比较了Lipp罐与传统钢筋混凝土池体、碳钢池体的技术经济性，介绍了两个工程实例。关键词：Ljpp制罐技术}污水处理P∥‘三艺装置i⑩《．歪堑叠黟厌氧罐÷、1．前言1．1研究背景七十年代以来，我国的污水处理工程大多数采用钢筋混凝土结构，也有一部分采用钢结构。采用钢筋混凝土和手工作业方式，都存在着旌工周期长、建筑材料消耗量大、设备配套性差、自动化程度低、工程质量难以控制、劳动强度大等问题。采用钢结构和手工焊接方法，则存在着耗材多、成本高、易腐蚀等问题。这些问题已影响了我国污水处理事业的稳步发展和进入更高层次。在一些发达国家的污水处理工程中，研发并应用了许多新工艺、新材料和新设备，取得了显著的节本降耗的效果。例如，德国Lipp公司的“双折边咬合螺旋”制罐技术和Farmatic公司的“镀搪瓷拼装铆接”制罐技术都是具有代表性的新型技术。采用这些新技术可以缩短污水处理工程的施工周期、降低工程造价、保证工程质量、减少工程占地面积。Lipp制罐技术已问世二十多年，在德国和欧洲其他国家的污水处理工程中，它的采用率高达60％左右。跟踪考察发现，Lipp罐的耐久性和使用寿命俱佳，1978年应用于污水处理工程的Lipp罐(厌氧罐、好氧池和贮气柜)至今依然完好。Lipp罐用钢量小，旌工期短(比同样规模的钢筋混凝土罐的施工周期缩短40"-60％)、机械设备简单(全部设备只需一辆卡车即可装完)、维修简便，其造价低于普通钢筋混凝土结构池和碳钢结构池。因此，Lipp制罐技术在污水处理工程上具有极大的研究和应用价值。1．2研究目的和意义据环保部门统计，我国地表水的污染源主要来自于工业、农业和城镇，其中50％以上来自于城镇污水。截止2001年，我国建制镇共有20374个，城市污水处理率仅为13．5％。根据中国国民经济发展“九五”计划和建设部规划要求， 到2010年，要实现强化城市排水和污水处理设施，采用先进的技术和工艺，全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于40％。照此计算，今后8年，我国将有5400多座中小城镇污水处理厂待建，其规模一般为5000一50000t_，d。我国大多数小城市属于综合性城市，即居住、商贸、工业混杂在一起，以居民生活污废水为主．工业废水所占比重不大。当然也有部分小城市例外，在浙江省就有一些小城市由于乡镇企业的飞速发展而集中了大批具有地方特色的工业企业。诸如：绍兴县集中了大量印染厂，富阳市集中了大量造纸厂，海宁市制革工业发达而黄岩市(区)的精细化工工业和食品加工业众多。这些小城市的工业废水量所占比重就相当大。而大部分小城市的城市污水性质相差不大，一般BOD为100～150mg／L，COD为250～300mg／L，SS为200mg／L左右。目前，这类中小型城镇污水处理厂普遍适于采用SBR法、CASS法、MSBR法等处理工艺，其池体均可采用Lipp制罐技术建造。按照传统的建造工艺和材料，建一座规模为10000t／d的城镇污水处理厂，至少需要占地20000m2，投资1000～1200万元，消耗水泥5500t，钢材900t(根据《城市污水处理工程项目建设标准》)。若以Lipp制罐技术取代传统的建造工艺，则可取得明显经济效益。以江苏海门市10000t，d城镇污水处理厂为例，该工程的处理工艺为SBR法，总占地10000m2，耗资550万元，消耗水泥900t，消耗钢材220t，总施工周期只有90天(比传统施工技术缩短50％以Jz)。本研究旨在引进、消化和吸收发达国家的Lipp制罐技术，并通过若干污水处理工程实践逐步国产化，率先应用于我国工农业污水处理工程和中小城镇污水处理工程，使我国污水处理工程的整体水平达到国际先进水平。2．Lipp罐的设计与施工在工农业废水和城市污水处理工程中，Lipp罐可用作厌氧罐、SBR池、污泥池、贮气柜等。2．1Lipp罐体的设计 Lipp制罐技术应用了金属塑性加工中的加工硬化原理和薄壳结构原理，通过图1LIpp罐成型过程和截面形状专用设备和技术将2-4mm厚的镀锌钢板(或不锈钢复合板)，按“螺旋、双折边、咬合”工艺建造成体积为100m3—5000m3的Lipp罐(池)。其成型过程和截面形状如图1所示。罐基础底板为钢筋混凝土结构，与罐体嵌固式连接，并作密封处理，使罐整体满足工艺、结构和使用要求。Lipp制罐技术的参数如下：罐直径：厌氧罐3-15m，敞口池3-40m罐高：厌氧罐3-15m，敞口池3．12m罐容积：厌氧罐100．1500m3，敞口池100-7000m3适用废水：各种有机废水。pH值：3-13罐内温度：≤80。C罐壁材料：不锈钢板、镀锌钢板、不锈钢-镀锌钢复合板、普通钢板等假设材料的壁厚与罐体直径和水力高度的乘积成线性关系，在设计中可采用如下经验公式：6：KDH 钢复合板。罐体的壁厚与水深的关系如图2。现有Lipp罐用材料(不锈钢复合板或镀锌钢板)的厚度为2—4mm，宽度均为495mm。制作中有两种Lipp罐，SM30专用机用于制作2-3mm壁的罐，制成后其筋间距为380ram；SM40专用机用于3^4mm壁的罐，制成后其筋间距360ram。筋间距越小图3复合板截面示意图镀锌层环拉强度越高，稳定性和刚度也越好。 当污水处理工程要求罐体材料必须具有较高耐腐蚀性时，Lipp罐可采用不锈钢和镀锌复合板。复合板制造技术也是Lipp专利技术之一。它将厚度为0．3．O．5mm耐腐蚀性强的不锈钢薄板用特殊的连接材料和专用设备紧贴到机械强度好的镀锌钢板上(图3)。考虑到制成的咬台筋不能渗水，采用的不锈钢贴面薄板宽度为420ram，比镀锌板(495mm)稍窄。这样，不仅能减少不锈钢材用量，也能降低复合板的制作成本。制成Lipp罐后，罐内复合板壁面完全被不锈钢薄板覆盖。2．2Lipp罐体的保温设计在很多废水处理工程中，主体装置(如厌氧反应器)需要保温措施，以保证一定的发酵温度。Lipp式厌氧反应器采用阻燃型聚苯乙稀泡沫塑料板保温，效果较好。例如在北方寒冷地区，选用密度为24kg／m3的阻{啦彗＼R翱I＼、．、，一一／p渤__●_，。j獭闲图4保温层截面示意图燃型聚苯乙稀泡沫塑料板作保温层，导热系数为O．15kJ／m．h．℃．(25。C时的导热系数)．接近于密度为30．70kg／m3的岩棉板的导热系数(0．15kJim．h．℃)，而材料成本仅为岩棉板的1／3，并且安装简便(如图4)。为了防水、防风，在保温层外面构建保护层，保护层采用新型豆绿色瓦楞形钢彩板，安装简便迅捷。顶部彩板的所有接缝用铆钉固定后，再用密封胶密封处理。2．3Lipp罐体的旖工Lipp罐的制作工艺如下①罐体制作 在制作过程中，薄钢板通过一台折边成型机和～台咬合机把带状薄金属板图5LJpp罐现场制作过程连续折边和咬合并螺旋上升制成圆拄形罐体。咬台前在折边处注入专用密封胶以确保罐体咬合筋处不渗水、不漏气。当罐体达到设计高度后，将上下两截面切平落仓即可(如图5)。对于大直径、罐体高的厌氧罐卷制时，罐体直径和圆度要求非常精确，否则既直接影响Lipp罐的落槽精度，又影响罐内设备的安装精度，特别是厌氧罐三相分离器的安装精度。因此，按照Lipp罐的操作规程的同时，通常在罐体项部用图6敞口罐顶沿口制作示意图钢丝绳和花篮螺丝固定，以控制敞口罐体在上升时的变形。经实践证明该措旌效 果较好。②敞口罐顶沿口制作一般在罐顶沿口用螺栓将与罐顶曲率一致的型钢加固固定即可。这样可使罐顶的刚性达到设计要求(如图6)a③封顶罐制作一般做法是将设计厚度的金属板顶用螺栓夹在罐顶沿口处的上下两块型钢之间，再用沥青橡胶等密封剂密封。对于压力罐，可在罐顶配载一定重量平衡重物(如图7)。一～．爪＼＼||＼。图7封顶罐制作制作示意图④工艺管(人)孔制作先按设计要求在罐壁上开孔位置用氧气将钢板割开，在开孔处安上预制工艺管或人孔法兰，在内层垫板与罐壁间衬上沥青橡胶板，并用螺栓将内外层垫板与罐壁固定在一起。为了防止螺栓孔处渗水，安装时需在螺栓孑L处涂上密封剂a⑤工艺装置的安装罐体内的装置尽量采用半成品组合式安装，这样既可加快施工进度，提高施工质量，也可减少工件损坏罐体的机会。2．4Lipp罐的内部施工LIpp罐卷制完成后。即进行Upp罐内部结构的安装施工。由于Lipp罐为不锈钢复合板，不锈钢层比较薄，进行罐内施工时-应特别注意保护不锈钢薄膜。厌氧罐内设有三相分离器、布水器和溢流槽等设施，待罐内设施安装完成后"三相分离器等与LIpp罐筒体相接触部位均用橡胶板隔离，以免在以后的运行中由 于水流的冲击，使三相分离器对Lipp罐体产生碰撞。2．5Lipp罐基础底板的设计根据自身的特点，Lipp罐宜建在地上，基础底板为浅埋式。由于Lipp罐所用和材料相对较少，自重较轻，在其基础承载力计算中几乎可以不考虑池体自重对基础的承压作用，因而相对钢筋混凝土池体来讲，Lipp罐基础底板厚度可以薄得多，只要满足弹性地基圆形板的设计要求即可。针对Lipp罐壁较薄、相对于基础底板刚度极小、对底板的不均匀变形反应敏感的特点，软弱地基和同一平面土质性能相差较大的地基，应进行地基处理。另外，在满足承载力要求的情况下，底板设计还应具备一定的整体刚度，以抵抗可能发生的不利因素。①厌氧罐底板的设计在污水处理工程中，厌氧罐是最关键的装置之一。它的特点是有效水位相对较高。通常在8-11m，罐体及底板受力都较大。虽然，Lipp罐本身具有相当大的环拉强度．能够满足池体本身的强度要求，但是，厌氧罐下部设有人孔、进料管、排渣管、循环管等工艺管道接IZl，使得罐底结构暴露于不利的条件之下。随着罐内水压的升高．罐体本身的环向拉力增大，变形也逐步增大．罐底部的反应更加明显。因此，在厌氧罐底部设置一道环形圈梁，可以限制罐体的变形，同时也可以降低罐内水头压力(等于圈梁高度)。为加强罐的整体稳定性，底板周边局部加厚，以增加基础与地基的摩擦力。例如，1200m3厌氧罐(直径为12m．高度为12m)底板结构可设计如图8所示。 图8Upp型厌氧罐底板剖面图③贮气柜底板的设计干式Lipp罐贮气柜主要由Lipp罐和气袋组成，重量极轻，直径小于6m时底板可不配钢筋；直径大于6m时仅配置少量钢筋即可。200m3贮气柜底板结构如右图9所示。图9Lipp罐贮气柜底板剖面图 (9SBR池底板的设计SBR池通常为敞口池，其特点是直径较大，但水位不高，池内有效水位约5。55m。Lipp罐体在低水位的作用下，变形较小，底板上可不设环形圈梁。例如，中14m，H6m的SBR池底板结构如图10所示。图10Lipp型SBR池底板剖面图2．6Lipp罐体同底板的密封设计由于Lipp罐体材质同钢筋混凝土底板完全不同，不能一次性完好的整体连接，因此针对Lipp罐的不同特点，在其与底板搭接处要作特殊的密封设计。Lipp罐体同底板的连接方式主要有以下两种：①采用预留槽定位与密封此种方式是按照罐体直径尺寸预留凹槽，并在凹槽中均匀布置一定数量的预埋件，待Lipp罐体落仓后与之焊接或螺栓连接固定，凹槽内用细石膨胀混凝土浇捣密封，再用沥青、SBS改性油毡分层沾在罐体与混凝土搭接处的一定范围之内，最后在罐内外的底板上均覆盖一定厚度的细石混凝土保护层，并在混凝土与罐体的接缝处以沥青勾缝。考虑到底板厚度的限制以及罐体落仓时可能发生的误差，密封凹槽断面宽度设定为200mm，深度根据Lipp罐体的直径和高度来定，通常为150-300mm不等。此种方式用于厌氧罐、SBR池等贮水池。具体做法如图11。 图”预留槽密封剖面图②直接在平底板上定位与密封该方式是在末设预留槽的钢筋混凝土基础底板上平铺一定厚度的不锈钢板，再在不锈钢板下沿Lipp罐周边铺设500mm宽的沥青橡胶板，Lipp罐壁与不锈钢底板内外焊接，然后在罐体外侧以膨胀螺栓将不锈钢底板与钢筋混凝土连接固定，最后仍以细石混凝土在罐内外侧做保护层及沥青勾缝。此方式仅用于污水介质对罐体材质有特别要求的工程，在～般的污水处理工程中较少采用。③干式贮气柜罐体与底板的连接干式贮气柜Lipp罐体仅是气袋的保护罩，没有严格的密封要求，罐体与底板的连接主要是满足罐内气袋的安全使用(如右图12)。图i2Lipp气柜与底板密封剖面图 27基础底板的施工底板的旌工，除保证旖工质量外，特别要做好底板内所有的预埋件的定位埋设以及控制密封槽的尺寸误差。①施工之前，作好混凝土(标号C25)的级配和抗渗等级(S6)的试验：②浇混凝土之前，检查复核底板中所有预埋件的定位尺寸和数量；③密封槽应立模板，严格控制其尺寸误差，包括槽中心尺寸、宽度和深度，以确保罐体能定位落仓；④现浇钢筋混凝土底板应连续浇筑，一次成型，不得留有施工缝。同时作好混凝土的保温工作，控制混凝土因温差产生的变形裂缝；⑤底板应有足够的保养期，当混凝土强度达75％以上时才能卷制Lipp罐体。2．8密封槽的密封层的施工密封槽密封是连接罐体与基础的重要工序，其施工质量的好坏将直接影响Lipp罐的正常使用和整体形象。根据四年来对密封槽密封的工程实践，施工要点如下：①在浇捣细石膨胀混凝土之前，应清除密封槽内的垃圾和松散的混凝土浮渣，然后湿润密封槽中的混凝土，并铺一层水泥砂浆，以提高细石混凝土同已凝固的钢筋混凝土底板的粘接性；②细石膨胀混凝土标号不低于底板混凝土的标号C25。在浇捣过程中，严格控制水灰比在0．5以下，整个密封槽内要连续浇捣振实，一次成型。③保养细石混凝土数日，待底板混凝土及槽内细石混凝土干燥后用油膏和SBS改性油毡分层铺设。特别在底板与细石混凝土搭接处、细石混凝土与Lipp罐体接缝处适当涂厚。④在油膏和SBS改性油毡成型后，浇捣细石混凝土斜坡，作保护层。斜坡顶与Lipp罐体接缝处勾缝，待混凝土保护层干燥后沥青填实a3．不同池型结构对污水处理工程投资的影响污水处理工程的投资构成通常可分为以下几个部分：(1)技术咨询和技术服务，包括设计、调试和培训费等：(2)土建费用，包括各工艺池(罐)体、土木建筑、道路、绿化等，属于 传统建筑行业：(3)水处理通用设备，包括水泵、鼓风机等通用机械，属于传统的机电行业：(4)水处理专用设备，包括脱水机、刮泥机等废水处理专用设备，属于机械加工行业：(5)电气、自动控制技术和设备：(6)其他，如各种管理费、税费等。通过对传统建造工艺完成的近20个不同类型工业废水处理工程的统计，各分项工程投资比例如表1。表1工业废水处理工程各分项工程投资比例f项目土建工程专用设备通用设备电气自控服务费其他I比例38．92％32．62％10．58％3．90％9．62％4．37％随着污水处理设各产业化和新型建筑材料、新技术的发展，水处理设备化后的主体工艺装置、设备和自控系统的投资份额可超过50％，土建工程份额可降低至25％以下，这将大大降低工程造价，并减少施工期以及建筑材料的消耗。在高浓度有机废水处理工程中，厌氧反应器常常是不可缺少的工艺装置，其主体材料可以采用碳钢、钢筋混凝土或Lipp罐建材，外设保温层。形状有圆形和方形，顶部可以敞开或封闭。钢结构的反应器外壁可考虑采用8mm厚阻燃型聚苯乙烯泡沫板作保温层，再附上彩色防护板装饰，内壁除不锈钢复合板外均应做特种防腐，如环氧沥青、三布四油等。钢筋混凝土结构的厌氧反应器外壁保温可采用加气砖外，也可采用8mm厚阻燃型聚苯乙烯泡沫板作保温层，再附上标准机制砖保护层。下面是三种不同池型的厌氧反应器的技术经济比较。暂不考虑公共部分(如顶部密封)，以及附属设备(如三相分离器、配水系统、走道、扶手、爬梯等)。三种池型的容积均按1100m3考虑。表2、表3和表4分别为投资、折旧和技术条件的对比表。 表2不同池型的投资比较项目钢筋混凝土池碳钢池Lipp罐(不锈钢复合板，镀锌板)几何尺寸10mX11m×中12m×10m×巾12mX10m×10md10mmd3mm池主体部分耗材50t钢材、100t38t钢材13t钢材水泥、220t砂、390t碎石一次性固定投资池体投资费用／万元25．031．521．O，16．0保温投资费用历元5．59．5池基础投资费用历元4．53．53．O内防腐投资费用／万元无4．0无外防腐投资费用历元无2．O无单价，元·m。池容310460300／260合、诗顷元34．550．534．0129．0相对比例68．3％100％67．3％，57．4％注：以上投资估算钢筋混凝土造价以1995年浙江省建筑安装工程预算定额计算。表3不同池型的折旧维护费用比较项目钢筋混凝土池碳钢池Lipp罐(不锈钢复合板)(镀锌板)使用年限，年>30>10>30>10年防腐费，万元无4．2无2．2折旧费历元1．155．051．132．9 f总计1．159．251．135．1相对比例12．4％100％12．2％55．1％表4不同池型的技术条件比较项目钢筋混凝土池碳钢池Lipp罐施工周期／月>3>2<2池体加工技术、要求土建，严格焊接，较难专业设备，易一外观美观程度低局从上述三个表的比较可知，就一次性投资而言，Lipp罐的价格最低，钢筋混凝土池略高，碳钢池投资最高。从整体比较来看，Lipp罐在投资上和年经常费用上均较低，同时具有安装方便、施工周期短等优点。4．案例分析自1995年以来，Lipp制罐技术已分别在黄酒废水、豆制品废水、屠宰废水、酒精废水、食品废水、畜禽废水以及城镇生活污水处理厂等领域成功应用。Lipp罐和材料已基本实现国产化，使Lipp制罐技术更加适合中国污水处理工程的应用，也推动了Lipp制罐技术的发展、完善和提高。4．1Lipp制罐技术在城镇生活污水处理厂的应用以江苏海门市城市污水处理厂为例。(1)污水水量、水质及排放标准废水量：10000t／d废水水质：GODcr=300mg／L，BOD5=150mg／L，SS2150mg／L，NH3一N=20mg／L，TP=10mg／L，pH=6’9。排放要求：GOD、<60mg／L，BOD5≤20mg／L，SS≤20mg／L，NH3一N≤15mg／L，pH=6～9。(2)污水处理工艺及主要装置主体工艺采用SBR工艺，整个污水处理控制系统采用集中和现场，自动和手动控制相结合的控制方式。自动时由电脑及PLC负责控制。 ^餐根*鲻稽磊ddI]v爨叱∞∞烈H剐斟长贮幢LJ戏椒工}n1．匝 如霸g螺幡旷醋F鼎叱∞∞戳H剐划*霉怪LJ癌椽嚣：匝 ①粗格栅、调节池及泵站城市污水先进粗格栅槽后，再进入调节池。格栅槽内设置高链格栅。格栅槽、调节池、泵站为合建，采用地下式混凝土结构，其尺寸为20xl5x65m，有效水深1．5m．内置潜水排污泵三台，二用～各。②细格栅及平流式沉砂池沉砂池为地上式钢筋混凝土结构，采用钢筋混凝土柱支撑。分两格，每格平面尺寸为10xl×1．5m，池前部设细格栅一台。③SBR生化反应池共二座，地上式，钢筋混凝土底板，池体采用德国Lipp制罐技术卷制丽成，池体材料为2．5—3．5mm厚的镀锌钢板，池内采用环氧沥青防腐，外喷德国进口绿色特种油漆。池体尺寸为巾32×6m，总容积为4800m3，池有效水位5．5m。池内分别设有曝气器、搅拌装置和滗水装置。池间设置操作平台以利于运行管理。SBR工艺的运转周期为6小时循环，2座交替运行，其中进水2小时，曝气3小时(与进水交叉1小时)，沉淀1小时，滗水1小时。④污泥浓缩池地上式钢筋混凝土结构，分成两格池子，阃歇操作，池体尺寸为8x4xSm。⑤污泥脱水机房及配电值班室、办公室等总平面尺寸为6x24m，脱水机房内设一台带式脱水机，并配一台污泥泵，脱水后污泥外运。辅助用房包括化验室及控制室、办公室、配电间等。⑥鼓风机房平面尺寸为12x6m，内设三台鼓风机，二用一各。(3)主要经济技术指标见下表。项目本项目技术经济指标与传统施工技术比较工程总投资550万元节省30—40％总装机容量280．30kw工作总容量170kw人工定员6人 运行成本(不含折旧)028元，吨水运行费用(含折旧)0．36元，吨水总占地面积10000平方米节省30-40％绿化率0．40SBR池(4800m3x2)施工期30天节省60％以上总施工期90天总节省50％4．2Lipp制罐技术在屠宰废水处理工程中的应用以北京顺义肉联厂屠宰废水处理工程为例。(”废水水量、水质及排放标准北京顺义肉联厂年屠宰生猪能力为120万头，日排放废水1500吨。该废水的排放为非连续性，水质和水量波动较大，且废水中含有大量血污、脂类和悬浮物(油块、毛发、肉屑、食料、粪便等)。废水水质：CODcf_1500mg／L，BOD5=700mg／L，SS=250mg／L，pH=6—9。排放标准：废水排放要求达到北京市环保排放标准：COD。<一60mg／L，BOD5=20mg／L，SS=30mg／L，pH=6。8。(2)工艺流程与主要工艺装置本工程采用生物处理(AF--SBR法)和预处理工艺相结合，污水处理的同时，回收清洁能源(沼气)。附流程： ^氆娘*蜒谮幕ddl]v袅螳1毒噻骐H剐文*赡L誊丑双墅候暑吣l_圈 ^餐根*辎稽暴ddI]v翱蛘虫叱∞∞烈H爵文《贮．．～崔匠双鳖慢暑∞f丑 ①预处理系统包括格栅隔油池和气浮池。格栅隔油池的规格为长×宽x高=17m×5mx3m，前段设一台格栅，中断设隔油槽，停留时问3h；气浮池的规格为长x宽x高=Smx4mX2．5m，停留时问1h，气浮系统自动运行。②厌氧滤器厌氧滤器(AF)规格为直径x高=中12mxl2m，内设有400m3弹性立体填料及布水系统和循环系统等。罐体采用Lipp制罐技术将德国进口的不锈钢复合钢板卷制而成，外设80mm厚阻燃性聚苯乙烯泡沫保温层，咀保证外界温度低于．100C时，罐内废水发酵温度损耗控制在10c以下，最外层以彩色瓦楞形薄钢板覆盖保护，增强美感。1．沼气管2．放散孔93．顶部彩钢板4．不锈钢顶板105．溢流槽6．厌氧出水管7．保温层8．弹性填料9．池壁彩钢板10．填料支架11．防水沿口板12．Lipp罐山盟L——一———§』业———』———§。盟———lt9叫L————一———』虹螋生———一——————J图17厌氧滤池反应器结构示意图厌氧滤器采用200C～250C近中温发酵，每天进水1000m3，HRT210d，进水平均CODc，浓度为1400mglL，CODc，去除率70％，运行稳定，运转费用低操作方便。③配水池 将500m3原废水同1000m3厌氧出水混合，进入配水池，用以调节水量和水质。由于厌氧出水的BOD／COD<0．3，经配水调节后，BOD／COD可达到0．35以上，从而改善了废水的可生化性能，为后续的SBR工艺提供条件。④SBR池SBR池规格为直径×高=中13m×6m，两座。罐体采用Lipp制罐技术卷制而成，罐体材料为2-3mm厚的镀锌钢板，罐内采用环氧沥青防腐，外喷德国进口绿色特种油漆。SBR池有效水力停留时间为24h，进水平均CODc，浓度为850mg／L，CODc，去除率95％，容积负荷为0．9KgBODdm3．d，污泥负荷O．3KgBODJKgMLSS．d，MLSS=3000mg／L。对SBR池内污泥的日常监测表明，Sv30达50％时，未有污泥膨胀现象发生，且污泥沉降}生能良好。ll_避水器支架2．漂浮型滗水器3·出水管4．不锈钢曝气头5．Lipp罐6．钢筋混凝土底板图18厌氧滤池反应器结构示意图各罐体设一台滗水器，其最大流量Qmax=250m3Ih，交替使用，排水比为1：4。供氧设备采用罗茨风机SSR．150，部分风量送入配水池进行预曝。另外，湿式贮气柜、污泥浓缩池等关键工艺设备装置，都分别采用了Lipp制罐技术和薄钢板现场制作完成。 (3)废水处理监测结果该工程于1997年底动工，1998年5月投入试运行。经北京市顺义县环保局多次监测，废水处理设施运行结果见表5。表5屠宰废水处理监测结果监测时间项目处理前废水处理后废水总去除率％1998年8CODcr(mg／L)950-155040^，6093～97月一10月BODs(mg／L)450-70016～2094—97SS(mg／L)200～27020—3090—96DH6．8～96．8—8．0由附表运行效果可知，处理后的排水各项指标均满足GB8978．96《综合污水排放标准》中的一级标准。运行四年来，出水效果稳定。经北京市环保局验收，污水达标，为企业的生存发展创造了条件。(4)技术经济分析表6采用Lipp制罐技术建成的工艺装置统计表项目名称厌氧罐(AF)SBR池污泥浓缩池湿式贮气柜总容积1357m3X2800m3x2100m3几何尺寸中12m×12m中13m×6m中6mX4m中6m×4m罐体材料不锈钢复合钢板镀锌钢板保温及防护层聚苯乙稀泡沫板及内层环氧厚内层环氧厚浆内层环氧沥青彩色瓦楞钢板浆涂料涂料罐体安装工期10天8天1天内部装置三相分离器等曝气器等泥斗等钟罩，网架安装总工期30天20天7天20天表7屠宰废水处理工程技术经济指标总投资占地面积处理成本电耗人工费330万元1600m20．50元／m。0．6kw，h，m30．10元，m3该工程与同等屠宰废水处理工程相比，总施工周期缩短60％．总投资节省20％以上；耗电量比常规节省约0．6kw．him3，处理成本比常规节省约0．60元，m3。 5．结论(1)在我国工农业污水处理厂以及中小城镇污水处理厂(规模为5000t／d一50000tfd)中，主体装置(如厌氧罐、SBR池、贮气柜、污泥浓缩池、配水井、生物选择器)均可采用Lipp罐，池(罐)体可以选用镀锌板材料，内壁需做防腐处理：对于防腐要求特别高的污水处理工程。可以采用不锈钢复合板制作，不必做防腐处理。(2)Lipp罐具有良好的环拉性能，因而池(罐)壁材料可以选用2—4mm厚的镀锌板或不锈钢复合板。这使池体本身重量较轻，制作对工程现场的要求(如地基承载力)也比较低。与传统施工技术相比，在污水处理工程中采用Lipp制罐技术，具有机械化程度高、施工周期短、工作面小、用钢量小、造价低，制成的池(罐)体自重轻、整体性好，气密性和防渗水性强，结构稳定性高等诸多优点。(3)Lipp制罐技术的应用，解决了目前国内污水处理工程建设中存在的许多问题，在技术上和经济上都得到了优化，从而加快了我国污水处理工程的产业化进程，使中国的污水处理工程技术与国际先进水平接轨，进入一个新的发展阶段。 参考文献1、朱雁伯·我国城市污水处理事业现状及今后发展的趋势-中国土木工程学会水工业分会论文集·2002年5月2、王凯军，秦人伟编注·发酵工业废水处理·北京．化学工业出版社3、蔡磊·德国利浦制罐技术在大中型沼气工程中的应用·中国沼气·1998，15(2)：294、王阿华·我国城市污水处理问题分析与探讨·中国土木工程学会水工业分会论文集·2002年5月5、褚俊英等·我国城市污水处理厂投资效率的定量分析·中国给水排水·2002年第3期6、沈世杰·水工业工程结构设计新世纪展望·中国土木工程学会水工业分会论文集·2002年5月7、薛晓荣·大直径圆形水池内力及地基反力的探讨·中国土木工程学会水工业分会论文集·2002年5月8、范建华·大直径浅圆仓的基础宽度确定·特种结构·1999年第16卷第4期9、卜秋平等·城市污水处理厂的建设与管理·化学工业出版社10、欧洲环境署，欧洲水污染控制协会编著·城市污水管理指南·中国环境科学出版社11、沈光范·关于城市污水处理设计的若干问题·中国环保产业CEPI，19991212、牛学义等·德法两国与我国在污水厂设计建设和运行方面的比较·给水排水·No．3．200113、王杉·对小城市污水处理工程设计的思考·给水排水·2001年第27卷第九期14、崔俊华等·污水治理建设项目投资存在的问题及对策·中国给水排水2001V1715、刘维城·我国城市水污染控制技术经济政策·给水排水1999，25(10)：1～416、R_E，Speece(美)，李亚新译·工业废水的厌氧生物技术·中国建筑工业出 版社17、建设部·建设项目经济评价方法与参数(第二版)[M】．北京：中国计划出18、陈载赋等稍筋混凝土建筑结构与特种结构手册·四川科学技术出版社1992成都19、结构工程师常用规范选(上册)·中国建筑工业出版社199520、给水排水常用数据手册·中国建筑工业出版社199721、唐受印等·水处理工程师手册·化学工业出版社200022、ATV-Handbuch．Klaerschlamm(第4版)．VerlagErnst＆Sohn．1996．95—29023、StrauchP．EnergieersparnisdurchinterrnitterendenA-StufenbetriebSeminaronA—BVerfahren．Achen．Deutschland StudyonLipptechnologyapplicationinwastewatertreatmentprojectAbstractThefieldofwastewatertreatmentinChinadevelopslater,comparedwiththatinwesterndevelopedcountries．Andthat，countructiontechnologyforwastewatertreatmentproject(hereafter：wwTP)isalsoatlowerlevelinChinanow．Manyfactorsforold-builtv＼f＼／盯PinChinaareunidealsuchascountructionperiod，resourcecomsumption，managinglevel，technicalmethods．automaticcontr01．andSOonGenerally,v＼，＼，＼厂rPwillbebuiltbyreinforcedconcreteornormalsteelwhicharetraditionalmaterialsinChina．Howevertitrequireshardstrengthforman—madeopemtion，lotsofresourcescomsumption，longcountructionperiod(genemtlyatleasthalfayear)andlargecapital．Moreover,it’sdifficulttocontrolcountructionqualitiesforworks．AllabovearebecomingseriousfactorswhichwilIaffectdevelopmentof、／＼fWTPjnChina．Zinc。platedboardorstainlesssteeIboardcanbeassembledtOtanksforv、Ⅳ＼厂rPbyLippspecialmachines．withtheprocessofscrew,double—foldandocclude．Since1995，Lipptechnologyhasbeenappliedinmorethan20W＼／盯PsinChina．whichcoversthetreatmentofindustdalwastewater．agriculturalwastewaterandmunicipalwastewater．Afterourinspection，introduction，dissimilationandabsorptionofLipptechnology,whichiswidelyusedat、^『＼／叮PinEurope．manyadvantagesappearsaccordingtosomeprojectsbuiltbefore．Comparedwithinstallationsbuiltbyreinforcedconcrete，suchasanaerobicdigester,aerobicdigester,biogasholder’theonesbuiltbyLipptechnologyhavealotofadvantagesasfollows，．32- ●Higherlevelmechanization．whichmaydecreaseconstructionpenodby40—60％．●Lowercostby15％．●DownsizingcoveringareaforWWTP●Moresimpleoperatingtechnology．whichneedonly4～6mechnicstocontrolallsystems．●Muchlessmaterialstoconsume．DuetoreasonablestructureofLipptank．itisenoughtoadoptsteelboardof3-4mmthicknesstobuiltatankwiththevolumeof5000m3,ingeneral．●Long—lifeusageperiod．ThematerialsofthispaperarefromstudyandpracticeofLipptechnologyduringthepastsevenyears，whichincludedesignandconstructionofLipptank．heatpreservationlayer,foundation，sealedmeasuresbetweensteeltankandreinforcedconcretefoundation．andsoon．Furthermore．thepaperdemonstratesthetechnicalandeconomiccharactersbetweenLipptank，commonsteeloneandreinforcedconcreteone．Finally,twoprojects，whosemaininstallationswerebuiltbyLipptechnology．areintroduced．Keywords：Lipptechnology．wastewatertreatment，structure．installationzinc—platedboard，stainlesssteelboardwithdouble40ld，anarrobicdigester，33-'