基于CAST处理工艺的污水处理系统设计 3页

·74-工业仪表与自动化装置2010年第3期基于CAST处理工艺的污水处理系统设计李明河，陈娟娟(安徽工业大学，安徽马鞍山243002)摘要：结合南京市浦口区珠江污水处理厂工程，介绍了污水处理厂在工程建设上需要考虑的因素，以及污水处理系统主要处理单元和控制系统的设计，总结了该污水处理厂在设计上所具有的优点，这给其他污水处理厂在如何投入建设和进行系统设计上提供了一种思路。关键词：CAST处理工艺；预处理；曝气；溶解氧中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：1000—0682(2010)03—0074—03DesignofsewagedisposalsystembasedonCASTdisposalcraftLIMinghe，CHENJuanjuan(AnhuiUniversityofTechnology，AnhuiMaanshan243~2，China)Abstract：BasedOiltheprojectofZhujiangsewagedisposalfactoryatPukoudistrictinNanjingcity，itintroducesmanykindsoffactorswhichneedtobeconsideredintheprojectconstructionofsewagedis．posalfactoryandsomedesignmethodsofprimarydisposalunitsandcontrolsystem．Italsosummariesthatthisfactoryhassometechnicaladvantagesondesign，thisprovidesakindofthinkingmethodonconstrue—tionandsystemdesignforothersewagedisposalfactories．Keywords：CASTdisposalcraft；pretreatment；aerating；dissolvedoxygen镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)1工程概况中的一级B标准，设计工艺流程见图1，进、出水水污水处理厂在选址时需要对当地的地理情况、质一览表见表1。自然条件、地震烈度以及水文水系等因素进行实地表l工程进出水水质一览表考察和调研。浦口区属南京市，位于长江三角洲顶(单位：pH、色度外。mg／L)端，南隔长江与南京市城区相望，具有投入建设污水处理厂的良好条件。南京市浦口区珠江污水处理厂规模分为2个阶段：2007年一期4．0万m／d；2010年二期8．0万m／d。确定污水处理厂出水执行《城厂区污水压缩空气墼生I进水该污水处理厂采用循环式活性污泥法(CAST)墨卜——1I溶药投药设备的反应器技术，将序批式活性污泥法(SBR)的反应池沿长度方向分2部分，前部为生物选择区，后部为主反应区，在主反应区的后部安装了滗水装置，使得曝气、沉淀在同一个池子内周期循环进行。它具有图1序批式活性污泥法工艺流程处理流程简单可靠、运行费用相对较低等优点，同时又具有较好的脱氮除磷功能。收稿日期：2009一O8一l8作者简介：李明河(1963)，女，安徽合肥人，教授，研究方向为网污水处理工艺的选择是在满足污水处理特点的络控制系统，智能控制及优化。前提下，应结合厂区的特点和气候特征，合理选用。\n2010年第3期工业仪表与自动化装置·75·但追求投资省、处理效率高、能耗低、占地面积少、环应池污泥负荷0．14kgBOD／kgMLSS．d，池内在高液境影响小和能再生利用，同时易于实现设备化的污位时的混合液悬浮物浓度(MISS)为4000mg／L，总水处理工艺，是污水处理技术开发和进步的动力。泥龄14天。气水比6．69：1，每格生化池内的生物选择器内设2台潜水搅拌器，缺氧区内设4台潜水2污水处理单元设计搅拌器。采用间歇序批式生化反应池，可以根据水2．1预处理部分量、水质调节循环周期及曝气时间，耐冲击负荷。也预处理部分主要包括粗格栅、污水提升泵、细格可以通过调节排泥时间控制排泥量。四格反应池为栅和沉砂池。一组，每格反应池按时间顺序间歇运行，保证每组可粗格栅采用了回转式格栅除污机，过栅水位差以连续进水。每周期分为：进水、曝气、沉淀、滗水AH=100mm；格栅宽度B=940mm；栅条间隙b=(包括排泥、闲置两个工况)。在设计条件下，采用620mm；过栅流速0．6～1．0m／s，格栅渠道一期2个小时一周期运行。条，同时为远期预留1条渠道。该污水处理厂在格1)进水阶段：反应池的进水时间为1．5h，在反栅后设置了一台无轴螺旋输送机，将格栅除污机截应池进水的同时进行污泥回流，污泥回流时间为留的栅渣输送至一侧放置的贮渣筐内。运行控制1．0h，污泥的回流是依靠设在每格反应池中后部2上，格栅除污机和无轴螺旋输送机联动，按时间间隔台污泥回流泵，回流比20％。将曝气区内的污泥回或根据格栅前后的水位差，自动控制机械格栅清除流至生物选择器，与进水混合。生物选择器集中接栅渣，将栅渣通过螺旋输送机运走。每台粗格栅前纳含有高浓度有机物的来水和处于“饥饿”状态的后均设有提板闸门，采用手电两用启闭式闸门。回流活性污泥。粗格栅出水渠道经过扩散段进入污水泵房的集2)曝气阶段：在进水1h后开始曝气，曝气时间水池，并根据来水流量和水池内水位的高低来决定为3．0h。水泵运行的台数，水泵P=1150IIl／h，H=12．5m，3)沉淀阶段：历时1．5h，在沉淀阶段停止曝N：55kW。一期工程安装3台水泵，雨季水泵全部气、进水和回流。污水经静止沉淀后，生化反应池内工作，旱季最大流量时2台大泵工作，1台备用。控的污泥浓度可达8～10L。制方式：集水池液位由PLC自动控制，水泵运行按4)滗水阶段：生化池每周期滗水历时1．0h，在顺序转换启动运行，同时设定现场手动控制。泵房沉淀开始后1．0h开始滗水和排泥。每座反应池末内配备配电间和电动单梁起重机，起重机用于潜污端设1台摇臂式滗水器，为控制滗水速率，保证滗水泵维修时可随时起吊及安装。器下降滗水不扰动沉泥层，滗水开始时，滗水器迅速污水提升泵房的出水管进入细格栅，采用回转下降至水面，然后开始匀速缓慢地滗水，按液位控制式格栅除污机，过栅水位差△=200mm；格栅宽度滗水结束后，滗水器迅速反回原设定位置，等待下一B=1800mm；栅条间隙b=3mm；过栅流速0．5～周期开始。排水阶段还要排出剩余污泥，每座反应1．0m／s。栅渣由格栅后面的无轴螺旋输送机运至池中后部设1台剩余污泥泵，利用剩余污泥泵排入栅渣小车，再由运输小车运至设在厂区的栅渣和沉脱水机间前的贮泥池，排泥可与滗水同时进行，也可砂堆场，定期外运。细格栅前后也均设有提板闸门，在滗水后期排泥。滗水、排泥结束后，下一周期开始采用手电两用启闭式闸门。前的时间为闲置时间，根据进水量不同而不同。旋流沉砂池总水深为3．90m(含沙斗)，排砂采2．3其他处理部分用气提排砂。设计流量q=1．204m／s；池数2座；鼓风机房设有磁悬浮式离心鼓风机，2用1备，单池设计流量q=0．6021TI／s；单池直径D=4．20为生物反应池提供溶解氧，并配备配电间和电动单／11；停留时间30S。梁起重机，起重机用于鼓风机维修时可随时起吊及2．2生化处理部分安装。预处理之后的污水进入序批式活性污泥生化反污泥脱水间内设2台带式浓缩脱水一体机，带应池，生化反应池一期设计水量9=l667m／h，设宽2m，远期增加1台。为了改善污泥脱水性，提高计1组生化反应池，每组4格生化反应池。反应池脱水设备的生产能力，在污泥进人脱水机前投加聚分3段，第l段生物选择器，第2段缺氧区，第3段丙烯酰胺，投加量按污泥干重的0．4％投加，则每天好氧区，各区容积比为1：5：30，好氧段采用膜片式投加67kg／d，该污水处理厂工程设置一体化溶解加微孔曝气器，具有不易堵塞、寿命长等优点。生化反药系统1套，用于配置0．2％浓度聚丙烯酰胺溶液，\n·76·工业仪表与自动化装置2010年第3期用加药螺杆泵进行投加，2台加药螺杆泵，每台脱水1套现场控制站。中心操作站通过通信总线与各现机对应1台加药泵。场控制站之间进行通信，采集现场数据并传送信息采用紫外线uV消毒系统，占地面积小并且可和指令。各现场控制站通过现场总线与各厂家配套以达到非常严格的消毒标准。共2条渠道，其中一现场控制子站之间进行通信，采集现场数据，对各生条为二期预留。近期渠道中安装一个模块组，每个产工艺参数如水质、流量、溶解氧、液位等及电量参模块组含有24个模块，每个模块8根灯管，共192数如电流、电压、功率、电量等进行检测和数据处理，根灯管，完成紫外线消毒的功能。同时对各生产设备工作状态进行监测和控制。消毒接触池出水进人排水泵房的集水池。经过仪表设计：在总进水处装设电磁流量计、悬浮物水泵提升后，排水进入长江。水泵的运行根据来水测量仪、pH测量仪、温度测量仪及COD测量仪；粗流量和水池内水位的高低来决定水泵运行的台数，格栅前后装设液位差计；在CAST池内装设溶解氧水泵型式为潜污泵。测定仪；在污泥池装设液位计；在污泥脱水间装设脱水污泥及投药电磁流量计；总出水装设电磁流量计、3控制系统设计悬浮物测量仪、pH测量仪及COD测量仪等；在鼓风目前污水处理厂的自控结构是将整个污水处理机房总出风管装设空气流量计、压力变送器。水质厂分成若干个紧凑的部分，作为全厂的控制分站，由分析仪表选用进口仪表，保证质量，可靠耐用，减少分别独立的PLC进行控制，再将这些PLC站通过工维护量。常规检测仪表选用国内或合资企业生产的业以太网连接到中控室，在中控室内设上位机电脑，仪表。显示整个污水厂的处理工艺流程，和厂内所有设备4总结仪表的工作状态，作为全厂数据汇总和整体调度控制的中心。控制系统结构如图2所示。一个污水处理厂在建成之前，除了要完成以上lnternet企业管理层的设计之外，在选择了合适的厂址之后，还要包括厂区总平面布局、建筑造型和结构设计、厂区的绿化设计、供电系统设计、厂区给排水设计、厂区雨水设计、采暖通风设计等，同时还要考虑到污水处理厂的环工工(—管回—程理_L师—站L站)一拼境保护以及防火、安全、节能等，最后需要对整个污水处理厂的投资进行工程概算。该污水处理厂在设计上具有很多优点：首先，为了保证污水处理厂出水水质达到排放标准，出水采用了紫外线消毒方式，副作用小；另外，采用了CAST处理工艺，可以节省占地面积，并且工艺先进、技术可靠，一些重要的设备，使用了国外比较先进的进口I／0检测仪表I／0检测仪表设备，以保证污水厂的稳定运行；设置排水泵房，考图2控制系统结构虑到雨季江面水面高时污水排放问题；为防止污泥中磷的释放，在污泥脱水问的污泥贮池引人空气管工业以太网将中央控制室内的上位机(工业控道；采用序批式活性污泥系统，可以调节液位计的设制计算机)和各PLC站、仪表等连接起来，实现全双定值使用反应池部分容积，以避免污水处理厂刚建工的通信，传输介质可选光纤、屏蔽电缆、双绞线等。成运行时，因流量较设计值低造成的不必要的电耗；如果有必要，可以在上位机上安装网卡和接口将整采用序批式活性污泥系统还能抑制污泥膨胀问题，个自控系统和全厂办公自动化连接起来，实现数据并且在高流量负荷时不会出现活性污泥的流失。的共享。模拟屏由操作员计算机驱动，实现显示全参考文献：厂工艺状态、工艺参数，并发出声光报警。[1]郑俊，吴浩汀．曝气生物滤池工艺的理论与工程应该污水处理厂设置了2台中心操作站，4台现用[M]．北京：化学工业出版社，2004．场控制站。中心操作站在综合楼内的中央控制室，[2]周正立，张悦．污水生物处理应用技术及工程实例同时配有黑白激光打印机，彩色喷墨打印机，在厂长[M]．北京：化学工业出版社，2006：55—56．室设有1台监控站和1台黑白激光打印机。在污水[3]中国市政工程东北设计研究院．南京市浦口区珠江污提升泵房、细格栅间、鼓风机房、污泥脱水间各设置水处理厂初步设计说明书[Z]．2006．