天津市张贵庄污水处理及再生利用一期工程设计 5页

第29卷第8期中国给水排水Vo1．29No．82013年4月CHINAWATER&WASTEWATERApr．2013天津市张贵庄污水处理及再生利用一期工程设计王舜和，郭淑琴(天津市市政工程设计研究院，天津300051)摘要：天津市张贵庄污水处理及再生利用一期工程是天津市中心城区最后一座大型污水处理厂，也是天津市目前处理标准最高、功能最全的污水处理厂，主要包括20×10m／d污水厂、6×10m／d再生水厂，厂内污泥处理处置规模为300t／d。污水厂采用AO脱氮除磷／反硝化深床滤池工艺，出水水质执行一级A排放标准；再生水厂采用双膜法／臭氧脱色工艺，出水主要用于工业循环冷却，部分作为城市杂用水；污泥处理处置采用好氧发酵技术，产品用于园林绿化。关键词：污水处理；再生水利用；污泥处置；好氧发酵；深床滤池中图分类号：X703文献标识码：C文章编号：1000—4602(2013)08—0052—05DesignofFirst—phaseProjectforWastewaterTreatmentandReclamationatTianjinZhangguizhuangWANGShun—he．GUOShu—qin(TianfinMunicipalEngineeringDesignandResearchInstitute，Tianjin300051，China)Abstract：Thefirst—phaseprojectofwastewatertreatmentandreclamationatTianjinZhang—guizhuangisthelastlarge—scalewastewatertreatmentplantinthecentralareaofTianjinCity，anditisal—SOthehigheststandardsandthemostcompletefunctionsinTianjinCity，whichhaswastewatertreatmentcapacityof20×10m／d．reclaimedwatertreatmentcapacityof6×10m／dandsludgetreatmentca．pacityof300t／d．AOprocessfornitrogenandphosphorusremovalanddenitrificationdeep—bedfilterareusedforwastewatertreatment，andtheeffluentqualitymeetsthefirstlevelAcriteria．Dualmembraneprocessandozonedecolorationareusedforreclaimedwatertreatment，andtheeffluentisusedasindus—trialcirculatingcoolingwater，andpartofwhichisusedasurbanmiscellaneouswater．Aerobicfermenta—tiontechniqueisusedforsludgetreatmentanddisposal，andtheproductsareusedforgardengreening．Keywords：wastewatertreatment；reclaimedwateruse；sludgedisposal；aerobicfermenta—tion；deep—bedfilter1工程概况东区的污水处理任务，随着地区开发建设的速度日天津市中心城区污水排放形成了纪庄子、咸阳益加快，东郊污水处理厂已难以处理张贵庄系统的路、北仓、东郊、张贵庄、双林六个系统，分别流经大污水，在这一背景下天津市启动了张贵庄污水厂的沽排水河、北塘排水河和永定新河汇入渤海。目前建设。已建成4座污水处理厂，分别为纪庄子污水处理厂、张贵庄污水处理厂是天津市环境综合治理的大东郊污水处理厂、咸阳路污水处理厂、北仓污水处理型工程，也是天津市目前处理标准最高、功能最全的厂。双林污水厂在建，其系统内污水暂时排入纪庄污水处理厂。作为天津市中心城区最后一座大型污子污水处理厂，而张贵庄系统污水暂时排人东郊污水处理厂，本工程将彻底解决东部地区的污水排放水处理厂。张贵庄系统主要负责天津市东丽区和河问题，显著改善天津市河道水系水质；再生水厂使城·52·\nwww．watergasheat．con王舜和，等：天津市张贵庄污水处理及再生利用一期工程设计第29卷第8期市污水得以回用，为区域工业发展提供了有力保证；依据该泵站的实测数据和中心城区内其他污水厂的污泥处理处置的同步实施，实现了“水、泥并治”的统计数据，特别是东郊污水厂近年的实测数据。从现代污水处理理念，具有显著的社会经济效益。归纳的数据可见，本工程进水水质带有鲜明的北方本工程主要内容及建设规模如下：污水厂、再生工业城市特点，污染物指标均较高。水厂分别为远期48×10in／d、15×10m／d，一期张贵庄污水处理厂作为新建厂，依据天津市地规模分别为20×10m。／d、6×10m。／d，污泥处理方标准《污水排放标准》(DB12／356-2008)，其出处置规模为300t／d。污水厂采用AO脱氮除磷／反水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》硝化深床滤池工艺，再生水厂采用双膜法／臭氧脱色(GB18918-2o02)的一级A标准。工艺，污泥处理处置采用好氧发酵技术。2．2工艺流程2工程设计方案本工程采用的工艺流程如图1所示，主要分为2．1设计水质预处理、生物处理、深度处理、再生水处理、污泥处理处置五个部分。预处理包括进水提升、粗细格栅、曝本工程设计进、出水主要指标见表1。表1进、出水设计指标气沉砂池；生物处理包括高效AO反应池、二沉池；Tab．1Majorindexesofinfluentandefluent深度处理包括二次提升泵房、机械混合池絮凝池、斜mg·L管沉淀池、反硝化深床滤池、接触消毒池。处理出水项目B0DC0DssNH一NTNTP一部分通过出水泵房排放至东丽区河道水系，一部进水30050o40055708分进入再生水处理系统。再生水处理采用双膜法+一级A出水1050105(8)150．5臭氧脱色，经消毒后由送水泵房送至用户。处理厂由于张贵庄系统内污水现状通过管道经小王庄内产生的污泥经机械浓缩脱水后进入厂内好氧发酵泵站输送至东郊污水厂，因此进水指标的确定主要污泥处理中心，处理后的污泥用于园林绿化。图1工艺流程Fig．1Flowchartoftreatmentprocess2．3主要构筑物及设计参数=2．2m的转鼓式细格栅(栅宽为5mm)组成。处2．3．1预处理理后的污水进入曝气沉砂池除砂，主要由2台桥式污水自厂外收集后汇入d2600mm管道，在进吸砂机(轨距为8．6m)组成，底部设震动式曝气器。厂后分为d2000mm和d2400mm管道，分别接入沉砂由潜水吸砂泵送至2台Q=60m／h的砂水分一、二期污水系统，二期污水管道暂时封堵。一期污离器。沉砂后的污水进入4组巴氏计量槽渠道(喉水进入进水交汇井，同厂内污水混合后进入4台宽为0．75m)计量进水流量，随后由四根DN1000=1．2m的回转式粗格栅(栅宽为20mm)，去除污管道接人初沉池。初沉池为4座，中进周出式，单池水中较大杂质后由6台Q=2167m。／h、H=135kPa直径为33m，表面负荷为3．2m／(m·h)，沉淀时的潜水泵提升进入细格栅渠道。细格栅渠由4台B间为1．0h。每两座初沉池间设一座初沉污泥泵房，·53·\n第29卷第8期中国给水排水主要设备为Q=40I1"1／h、H=150kPa的凸轮泵(2本的目的。用1备)。模式一：混合一絮凝一沉淀池一反硝化深床滤2．3．2生物处理池一出水。本工程所采用的高效AO工艺，以AO理论为模式二：混合一絮凝一沉淀池一出水。基础，通过工艺配置优化了碳源的分配，提高了处理模式三：反硝化深床滤池～出水。效率，适用于TN含量较高的污水处理。深度处理工艺尺寸约72Ill×68m，分为2个系本工程设4座生物反应池，每两座共用1座综列，每个系列含1座提升泵房、l座机械混合池、8座合管廊。单座反应池长约104m，宽约71m，有效水机械絮凝池、2座斜管沉淀池和1座反硝化深床滤深为6．3m，由四个连续的AO系列组成，污水分别池。}昆合时间不小于30S，絮凝时间为12min，沉淀由四个A池进人，0池末端设有机动段。单池设有池上升流速为13．8m／h，反硝化深床滤池单系列为潜水搅拌器14台，内回流泵4台，底部铺设管式曝7格，单格尺寸为28mm×3．56m，滤床深度约1．8气器约1600m。针对工艺设计分组进水的特点，在m，峰值滤速为7．7m／h。经过混合絮凝沉淀后的污工程中采用中心管廊的方案，管廊长约104Ill，宽为水补充碳源由滤池上方进入，通过石英砂滤料过滤6m，两侧分别设有DN1000的进水干管、DN800的去除ss，同时附着在滤料上的反硝化细菌在缺氧环空气干管及电缆桥架等。其中每级进水管设有进水境下将硝基氮、亚硝基氮转化为氮气。滤后水经过调节阀和流量计，便于在运行管理中准确便利地调收水系统收集流出。反硝化过程不断产生的氮气气节流量。从空气主管中分出四路管线分别为0池泡在滤床中累积，会增加滤床的水头损失，故定期通曝气，在管道起端设有曝气控制系统，这一方面解决过反冲洗释放。反冲方式为气洗一气水联合一水传统工艺中溶解氧浓度过高带来的电能浪费问题，洗。气冲强度为921TI／(m·h)，水冲强度为14．7此外也解决高效AO工艺自身的主要缺陷——过度m／(m·h)。经过反硝化滤池处理后，部分出水进曝气引起的处理效果逐级恶化问题，进一步确保了入再生水处理系统，部分出水进入污水源热泵系统工艺运行的经济l生和安全性。反应池中还设有在线为厂区提供热源，还有部分出水进入接触消毒池，通生物除臭装置80套，利用曝气池培养生物除臭菌过投加二氧化氯达到卫生学指标，其接触时间为30种，通过污泥回流将除臭菌种分布至污水处理系统rain，二氧化氯投加量为8～10m#L。各个工段，省去了常规生物除臭技术中需要增加的2．3．4再生水处理“反应池加盖和除臭收集管路”等工程费用。本工程再生水产水规模为6×10m／d，主要供经过生物处理后的污水进入8座周进周出辐流工业企业用作循环冷却水，此外还将供给附近新市二沉池进行泥水分离，单池直径为37m，表面负荷镇用于城市杂用。再生水处理采用在天津地区广泛为1．26m／(m·h)(高日高时)。应用的双膜法+臭氧脱色工艺。主要处理指标为浊2．3．3深度处理度、溶解性总固体、色度和卫生学指标。污水经深度本工程中所采用的深度处理工艺采用集约化设处理后进入膜车间，其中包含浸没式超滤膜和反渗计，内含中间提升泵房、机械混合池、机械絮凝池、斜透膜组各6套，并配有加药及反冲洗系统等。随后板沉淀池和反硝化深床滤池，其中反硝化深床滤池处理水进入臭氧接触池，设计接触时间为20min，臭是专为解决高氮城镇污水所开发的处理技术，国外氧投加浓度为5mg／L，由3台臭氧发生器(2用1已有较多的应用业绩，但在国内刚处于起步阶段。备)提供臭氧，单台发生量为6．3kg／h。处理后的滤池之前主要为除磷功能，滤池进口处设投加甲醇再生水进人清水池储存，并加氯消毒，随后由送水泵点，进一步提高对TN的处理效果。本工程设计了房输送至厂外用户。适应季节性变化的多模式深度处理工艺，其中所包2．3．5厂内污泥处理处置工程含的混凝沉淀组合池与滤池应可独立运行，也可联本工程作为天津市首个同步实施污泥处理处置合同时运行，设计共提出了三种运行模式，在保证工工程的污水处理厂，在厂内设有完善的污泥处理流艺达标运行的基础上，运行管理方可根据污水进水程，工艺路线为好氧发酵，设计规模为300t／d(80％水质的实际情况灵活运行，达到进一步节省运行成含水率)。主要内容包括污泥浓缩脱水机房、污泥·54·\n王舜和，等：天津市张贵庄污水处理及再生利用一期工程设计第29卷第8期输送系统及污泥处理处置中心。度，有利于发酵过程的臭气控制。此外，工程对发酵本工程污泥从来源上主要分为三个部分：初沉槽周边采用PVC隔离幕进行隔离，对所有输送机进污泥、生物污泥和化学污泥。由于含水率不同，生物行封闭处理，以达到更好的环境污染控制效果。在污泥和化学污泥首先进入污泥浓缩机，然后和初沉污泥处理处置中心东侧设生物除臭滤池一座，用于污泥混合进人污泥脱水机。工程采用螺压式污泥浓处理负压抽吸所收集的臭气。除臭滤池为半地下钢缩机5台，处理能力为85rn／h，配套5台进泥凸轮筋混凝土结构，分为2级，长为33m，宽为14．8rn。泵(Q=50—100m／h，H=200kPa)及絮凝剂制备臭气在一级滤料中为上进下出，在二级滤料中为下装置等。脱水采用7台全封闭螺压式脱水机，处理进上出，处理后的空气通过15m高的排气烟囱排放能力为16m／h，配套7台进泥凸轮泵(Q=10～20至大气。m／h，H=300kPa)及絮凝剂制备装置等。为改善工程主要设备包括：带宽为1．0m的皮带输送污泥浓缩脱水机房内的工作环境，设离子除臭系统机总长度约410m；容积为50m。的料仓4台，分别1套，包括4台Q=7000in／h的送风设备箱、1台用于污泥(2台)、返混料(1台)、填充料(1台)；1台p：7000rn／h的外排处理箱、2台p=2000m／h混料机，能力为100m／h；负压供氧风机分四种类的外排处理箱。脱水后的污泥由螺旋输送机输送至型，每种4台，均为变频，参数分别为Q=5500m／污泥输送系统。h．P=5kPa，Q=8000m／h、P=5kPa，Q=5500污泥输送系统主要用于将80％含水率的污泥m／h、P=3kPa，Q=4000m／h、P=3kPa；2台翻抛输送至污泥处理处置中心。国内通常采用车辆或者机(配套移行车)，能力为800～1100m。／h；1台筛输送机进行运输，但往往在运输过程中污染厂区、影分机，能力为160m／h；滤池二级滤料顶部设除臭响美观。为此，本工程采用地埋管道的方式压力输风机3台(2用1备)，单台参数为p=60001TI／h，P送污泥，主要设备包括：活塞污泥泵(Q=20131／h)、=2．6kPa。保浆缓存仓(20m)、螺旋喂料机(Q=20rn／h)、液3工程调试压站等。由于污泥在完全封闭的管道内输送，故不工程调试从2012年4月_7月约3个月，日均会对厂内环境造成影响。水量为13×10in／d。进水COD、NH一N、TN分别污泥处理处置采用好氧发酵技术，设污泥处理为(170～980)、(32～63)、(41～75)mg／L，出水处置中心1座，建筑面积约12300m，其中包括污COD<30mg／L、NH3一N<2mg／L、TN<20mg／L。泥发酵区、料仓问及混料区、填充料储存区、成品存调试期间处于雨季，BOD含量较低，初期培养活性储区和筛分区。污泥发酵区由4座发酵池组成，单污泥未投加碳源，因此出水TN维持在20mg／L左座长为88m、宽为16．75m，每座分为4格，每格长右。为达到较好的反硝化效果，在调试末期由曝气为88m、净宽为3．05m。80％含水率的污泥首先输池末端投加碳源，从而使TN下降到15mg／L以下，送至料仓间及混料区，存储于地下的2座污泥料仓出水指标达到一级A标准，较好地实现了设计要中；通过皮带输送机将新污泥、发酵后的返混污泥和求。后续将陆续开展污泥和再生水的调试工作。新加入的填充料(如秸秆锯末等)送至混料机，使它4结语们完全混合；混料完毕后经皮带输送机将污泥送至①张贵庄污水处理厂是天津市中心城区最后每个发酵槽起端。翻抛机每日将物料向前推进，直一座大型污水处理厂，也是天津市目前处理标准最至到出口时完成21d的发酵周期。发酵后的熟料高、功能最全的污水处理厂，本工程的实施对天津市经皮带输送机输送至筛分区，部分作为返混料与进环境保护及节能减排工作具有重要的促进作用。泥继续混合，其余作为成品外运用于园林绿化。②生物处理采用高效AO工艺，以优化碳源好氧发酵供氧系统采用负压抽吸技术，通过变分配，池内设有内回流泵及曝气控制系统，进一步确频风机从发酵槽中吸人空气，在完成供氧的同时将保工艺运行的经济性和安全性。为提升TN处理效收集起来的空气送入除臭系统进行处理，同常规的果，设计了具有反硝化功能的深床滤池。深度处理正压供氧方式相比，负压抽吸降低了臭气的散发程工艺可采用多模式运行以适应季节性变化。(下转第59页)·55·\nWWW．watergasheat．corn黄焱歆：铁路站段真空卸污系统之真空管道设计探讨第29卷第8期A·L参考文献：·毛2(4)[1]TB10079-2013，铁路污水处理工程设计规范[s]．北局部水头损失：京：中国铁道出版社，2013．[2]段金明，周敬宣，黄余．真空排水管网压力损失模型研=。(5)6究及应用[J]．华中科技大学学报，2008，25(1)：28—式中——管道长度，13331．D——管径，mm[3]TB／T3163-2007，铁路站段真空卸污系统技术条件——流速，m／s[S]．北京：中国铁道出版社，2007．A——沿程阻力系数——局部阻力系数3结论通过对上海动车所真空管道设计要素及关键节点的分析，可以得出以下结论：对于真空管道设计，首先要保证真空损失不能超过最不利点的要求；在设计中防止气水分离是保证系统真空的关键；对于关键节点必须进行细化分析和设计，并对整个管道作者简介：黄焱歆(1969一)，女，吉林通化人，系统进行校核，以控制系统的绝对提升高度≤3In；硕士，副研究员，研究方向为给排水及环对于真空管道必须采用符合真空要求的特殊管件，境工程。E—mail：hyxdas@126．1301／1以保证管道内气水不分离；尽量采用电熔连接以确保管道施工质量。收稿日期：2013—01—09(上接第55页)③再生水处理采用双膜法／臭氧脱色工艺，产规划简介[J]．中国给水排水，2005，21(5)：84—87．品水主要供地区工业用作循环冷却水，JtL~l-还将供[4]胡维杰．上海市石洞口城市污水处理厂设计[J]．中给附近新市镇用于城市杂用。国给水排水，2003，19(7)：68—71．[5]赵丽君，范淑平，梁力．污水处理厂除臭技术及工程化④污泥处理流程主要包括：浓缩脱水、污泥输送、污泥好氧发酵等。脱水机房采用能耗较低、卫生[J]．中国给水排水，2003，19(6)：46—48．条件较好的螺压式浓缩机和脱水机；脱水至含水率为80％的污泥采用管道输送至料仓问。发酵系统采用负压供氧，自动进出料，成品外运可用于园林绿化。⑤厂内除臭系统分为三类：污水系统采用在线生物除臭装置；浓缩脱水机房采用离子除臭；体量较大的污泥处理处置中心采用生物滤池除臭。参考文献：作者简介：王舜和(1981一)，男，黑龙江哈尔滨[1]周雹，周丹．多点进出水倒置A／0工艺[J]．给水排人，硕士，工程师，从事给排水和污水水，2002，28(1)：39—42．处理设计工作，获天津市工程咨询一等奖[2]崔小浩，李五勤，谢文征，等．北京市污水处理厂污泥一项、二等奖一项。处理与处置探讨[J]．给水排水，2010，36(6)：17—20．E—mail：johnason80@126．com[3]朱石清，张善发，张辰，等．上海市污泥处理处置专项收稿日期：2012—12—05·59·