寒冷地区小处理量污水处理厂CWSBR工艺及污泥资源化应用 4页

第38卷第2期黑龙江环境通报V01．38No．22014年6月HeilongjiangEnvironmentalJournalJun．2014寒冷地区小处理量污水处理厂CWSBR工艺及污泥资源化应用彭晶(哈尔滨工业大学市政环境工程学院建筑设计研究院黑龙江哈尔滨150090)王爱杰(哈尔滨工业大学市政环境工程学院黑龙江哈尔滨150090)摘要：东北地区某城镇新建污水处理厂，近期规模5000m／d，远期规模7000m／d，最低环境温度一30oC，冬季平均水温8oC左右。污水处理厂二级生化处理采用CWSBR工艺，可简单的通过调整时序组合以及各个功能段的设备工况，实现在冬、夏两季工艺的良好运行。污泥深度处理方法采用容压一体化污泥深度脱水技术，投资省，运行成本低。该工程试运行后，出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中的一级A标准。关键词：污水处理厂；CWSBR；低温运行；污泥深度脱水中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1674—263X(2014)02—0089—04TheApplicationofCWSBRProcessandSludgeResourceReuseinColdRegionSmallAmountSewageTreatmentPlantPengJing(SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineeringandSchoolofArchitecturalDesign，HarbinInsti-tuteofTechnologyHarbinHeiLongjiang150090)Abstract：AnewlyconstructedsewagetreatmentplantinaNortheasttownwasintroduced，therecenttreat-mentcapacityis5000m／d，longterm7000m／d，thelowestenvironmenttemperatureis一30oC，andtheaveragewatertemperatureinwinterisabout8oC．ThesecondarybiochemicaltreatmentprocessappliestheCWSBRprocess，whichcanachievewellperformanceduringwinterorsummerseasonbysimplyadjustingthecombinationoftimesequencingandthedevicesconditioningofeachfunctionpart．Thesludgeadvancedtreat—mentmethodappliestheflocculationandpressureintegrationsludgeadvanceddewateringtechnology，andtheinvestmentandtheoperationcostsofthistechnologyarelow．Duringthetestoperationoftheproject，thedis·chargeachievesthefirstclassAcriteriaspecifiedintheDischargeStandardofPollutantsforMunicipalWastewaterTreatmentPlant(GB18918—2002)．Theflowchart，designparametersandtechnicalcharac—teristicswereintroducedindetail．Keywords：SewagetreatmentplantCWSBRlowtemperatureoperationSludgeadvanceddewateringtech—nology引言《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—我国东北地区冬季气候条件恶劣，环境温度2002)中严格规定了城镇污水处理厂的各项出水低，严重制约了该地区城镇污水处理厂的处理效指标，因此选择一种可在夏、冬两季灵活变化的工率。冬季运行期间，城镇污水厂低水温影响了微艺，保证污水处理厂在冬季仍能保持稳定的运行生物的正常活性，降低了污水处理系统的脱氮除和良好的处理效果，是确保东北地区城镇污水处磷功能，给东北地区城镇污水处理厂的运行带来理厂设计的关键所在。CWSBR工艺由于其灵活困难，出水难以达标。我国于2003年7月颁布的的运行方式和恒定的水位，其不同的时序组合可收稿日期：2014—06—25第一作者简介：彭晶(1971一)，女，博士研究生，高级工程师，从事给水及污水工艺处理的设计审核和研究工作。89\n·治理技术·为微生物的生长繁殖创造缺氧、厌氧、好氧交替的的选择，既要保证能够污水处理厂在低温时正常生长环境，为工艺的脱氮除磷创造一个良好的条运行，同时又要考虑处理工艺能够达到除磷脱氮件。同时，污泥消化处理基建投资及运行费用均的功能。此镇已建成5000m／d污水处理厂，考虑较高，因此采用一种“以废治废”又经济高效的污到当地的自然条件、管理水平、污水水质及受纳水泥处理方式也是必要的。体水质、工程造价及运行费用等诸多因素，污水二级处理采用CWSBR工艺，出水水质执行一级B1工程概况排放标准，目前运行状况良好。根据对此镇污水东北地区某镇属低温寒冷地区，最低环境温量预测，远期2025年污水量将达到7000m／d。度一30o【=，冬季水温8℃左右，因此污水处理工艺设计进、出水水质指标见表1。表1设计进出水水质ms／L2工艺流程和主要构筑物水泵型号为150WQ150—15—11型，其性能参数2．1工艺流程Q=100—150—220m／h、H=18—15—1lm、N=该污水处理厂污水处理和污泥处理工艺流程1lkw，并为远期预留了潜水排污泵的位置。远期见图1。再增设潜水排污泵。2．2．3细格栅及旋流沉砂池粗格栅H污永提升泵房I二氯化铁—]I紫外消毒—出水污水经提升泵房提升至细格栅间，细格栅间进水I细格栅H旋洗沉砂池Hct~saaK应池与沉砂池合建，平面尺寸为19．5m×12．Om，土建工程按远期规模设计。细格栅间设栅槽2格，单泥饼外运污泥脱水问—污泥贮池槽宽600mm，栅条间距5mm，过栅流速0．6m／s，栅前水深0．6m，格栅倾角7O。，设GSHZ型回转式格图1污水处理及污泥处理工艺流程栅除污机2台，近期1用1备，远期全部使用，格栅除污机设备宽度B=700mm，功率N=1．1kw。2．2预处理间沉砂池土建工程按远期规模设计，远期设计为节省占地及工程建设投资，设计将粗格栅流量为484．2nl／h，设2座沉砂池。近期1用1间、污水提升泵房、细格栅间、旋流沉砂池合建为备，远期全部使用。沉砂池直径=2．1In、沉砂一座预处理间。池深H=3．4m，砂斗直径=1．0m、砂斗深H=2．2．1粗格栅间1．4m。最高时水力表面负荷为101．8m。／(m·粗格栅间远期设计流量为484．2m／h，近期设计流量为362．4ITI／h，土建工程按远期规模设h)，最高时停留时间30s。为减轻臭味对环境的计。粗格栅间平面尺寸9．3m×12．0m。污水提升污染，在预处理间内设活性炭除臭设备一套。泵房前设粗格栅间，设栅槽2格，单槽宽600mm，2．3CWSBR反应池格栅栅条间距25mm，栅前水深0．60m，过栅流速CWSBR(ConstantWaterlevelSequencingBatch0．60m／s，格栅倾角75。。渠道进出口处均设有闸Reactors)即恒水位序批式反应器，是德国GAA公门。每条渠道设有1台GSHZ型回转式格栅除污司研究开发的一项污水处理新技术。CWSBR工机，设备宽度B=500mm，功率N=1．5kw。共采艺通过柔性水帆的往复运动调节反应池三个区域用GSHZ型回转式格栅除污机2台，近期1用1的体积，保持池内液面不变，在CWSBR单池内连备，远期全部使用。续进水、连续出水，周期性的完成间歇式活性污泥2．2．2污水提升泵房法(SBR)工艺的充水、搅拌、曝气，即缺氧、厌氧、污水提升泵房平面尺寸7．8m×12．0m，地面好氧，三个基本控制功能块的任意组合，以及随后下深7．31in。近期设潜水排污泵3台，2用1备，的沉淀、滗水过程。可以根据进水水质情况，单个\n·治理技术·周期实现反应池的多次进水，并按照脱氮除磷各控制不准确而时常发生的跑泥现象。冬季运行过程对有机底物、DO的不同要求，最大程度上满时，由于进水堰口始终处于水面以下，防止低温下足微生物的需求。同时使用恒水位滗水器进行滗可能出现的冰絮对滗水效果的影响。水，在整个运行过程中，生化池内水面保持不变。工艺中采用CWSBR作为二级处理的生化反由于是恒水位运行，CWSBR的滗水器永远在水面应池，按5000m／d流量设计，主要进水设计指标的清水区滗水，这就避免了常规SBR工艺在滗水(经一级处理后)见表2。表2CWSBR反应池污水量及进水水质CWSBR反应池按近期规模5000m／d设计，×3．0m×4．8m(超高0．8m)。储泥池内设空气管近期设1座CWSBR反应池，分为2格，远期再增搅拌，储泥池空气管引自污泥脱水间内鼓风机。加1座1格CWSBR反应池。每个单池尺寸：长×宽×深=23m×30m×6．0m，水深5．5m，安全高度PAH絮凝搁Il调理剂0．5m。CWSBR反应池运行周期为5．2h，反应时间为3．25h，沉淀时间为0．95h，滗水时间为1．O0h。每天4．6个周期。为保证污水处理厂出c水中磷含量达到出水水质标准，采用化学辅助除幢一磷，投加点为CWSBR反应池中部，投加药剂为三氯化铁(FeC13)，药剂设计投加量为20～40mg／L，，‘‘‘。。。‘It-。。’。’。一‘0·后续处理—+一堆置存放(50z)·高压弹性压榨机药剂投加量可根据实际运行出水水质进行调整。t_··_·-·-●‘-··-·--·J2．4鼓风机房和消毒间图2污泥深度脱水工艺流程鼓风机房与配电间、消毒间合建，鼓风机房土Fig．2Flowchartofsludgeadvanvedtreatmentprocess建按远期规模设计，平面尺寸9．6m×9．6m。鼓风机房主要为CWSBR池提供气源，设FSR150型鼓设污泥脱水间1座，其平面尺寸为30．6m×风机3台，2用1备，变频控制。远期增加一台。12．0m，净高为6．0m。房间内设污泥浓缩、脱水系单台性能参数Q=17．18m／min、P=58．8kPa、N=统和投药系统(包括污泥系统加药和冬季化学除37kW。根据反应区处于曝气阶段，DO>2．5mg／L磷时加药)。时风机停止，搅拌器启动；DO<0．5mg／L，则搅拌2．6污泥深度处理器停止，风机启动。风机频率依据进水有机负荷由于污泥消化工艺比较复杂，基建投资及运手动设定，调整。行费用均较高，因此目前国内污水处理厂大多数设计采用紫外线对出厂水进行消毒。紫外线不采用污泥消化工艺，多采用污泥经过浓缩、脱水消毒渠采用双混凝土廊道，单个尺寸L×B×H=之后运出厂外的方法。工程在污泥脱水间处理的7．7m×1．2m×1．3m。内设型紫外线消毒设备1基础上增加深度处理环节，采用容压一体化污泥套，参数为：紫外线剂量Dose=20rnJ／cm、功率N深度脱水技术。污泥深度处理流程见图2。=10kW、灯管24根。将原生污泥经叠螺式污泥浓缩系统浓缩后，2．5污泥储池和污泥脱水间在污泥破壁反应器中与镁系胶凝调理剂快速有效剩余污泥由CWSBR池内设置的污泥泵提升地混合均匀，使出料污泥达到改性要求，改性后的后送入污泥储存池。每天的剩余污泥量1069kg，污泥再用高压泵送至高压弹性压榨机，由高压油含水率99．2％，剩余污泥体积133．6m／d。污泥泵提供强压压缩滤板之间空隙内的污泥，使滤板贮池为矩形，分两格，单格尺寸：L×B×H=3．Om之间空隙内的污泥再次压滤，得到含水率为50％91\n·治理技术·的泥饼。再经24—72h自然风干后含水率可降低至40％一30％左右。该污泥深度脱水技术中所加3实际运行结果药剂的原材料本身为一种同样需要处置的废弃该工程一期规模竣工试运行后，在污水厂运物，可达到“以废治废、综合利用”的目的，在进行行稳定后实测进、出水水质，主要水质指标见表污泥处置的同时，将其中的另一种需要治理的废3。弃物进行综合利用。表3试运行期间进出水水质mg／L由试运行结果可以看出，污水厂实际进水水5000m／d，远期规模7000m／d。为保证冬季期间质波动较大，但出水水质保持稳定，出水水质可达低温条件下能够保障良好的运行，针对该地区气《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—候条件为该处理厂二级生化处理采用CWSBR工2002)中的一级A标准。艺，可通过调整工艺时序和各功能段的工况实现该工艺冬、夏两季的稳定运行。4技术特点(2)污泥深度处理采用容压式一体化污泥深工程地理位置处于东北，在冬季低水温的条度脱水技术。该工程投资相对较省，运行成本较件下，由于在多数情况下生化池的运行参数和工低。该工程能够良好地适应东北地区的冬季低温况难以进行适当的调整，难以适应冬季运行状态环境和低水温条件，可保证冬季低温条件下生产的变化，从而导致污泥活性的性状降低，导致沉降的稳定运行，确保出水水质达标。性能不佳。CWSBR工艺因其在生态环境上具有(3)该工程工艺设计指标依照GB18918—多样性，可以形成厌氧、缺氧和好氧等多种生态条2002中的一级B标准进行设计，工程竣工后试运件，从而有利于有机物讲解和SS的沉淀；并且充行期间，实际出水指标为COD≤50mg／L、BOD≤分利用了静态沉淀原理，在沉淀过程中没有进水10mg／L、SS≤10mg／L、NH一N≤5mg／L、TN≤的扰动，属理想沉淀状态；同时出水平衡区达到了15mg／L和1]P≤0．5mg／L，可达到一级A标准。二次沉淀的保障效果。CWSBR工艺本身具有两种运行模式：冬季模参考文献：式和夏季模式。实际运行时可简单的通过调整时[1]黄春．适于寒冷地区污水处理的CWSBR工艺介绍序组合以及各个功能段的设备工况，给微生物创[J]．环境科学与管理，2010，35(5)：119—122，133．造合适的生长环境，进而保证微生物的菌群充分[2]王德河，唐立军，沈小维，等．CWSBR工艺处理市政污适应各种条件的变化。即使在夏、冬季污泥浓度水工程的设计与运行[J]．中国给水排水，2009(16)：相差悬殊的情况下，也能进行适当的调整来维持29—31．污泥的正常性状和功能。[3]詹技灵，代文臣，李冰，等．CWSBR一工艺用于污水处污泥深度处理采用容压一体化污泥深度脱水理厂一级A升级改造[J]．中国给水排水，2009，25技术，其投资相对较省，运行成本较低，运行过程(6)：67—69．[4]马海龙，沙瑛，陈永．低温环境下CWSBR工艺设计与无烟、无臭气、无噪声，不依靠任何外界热源，无二调试运行[J]．环境科技，2012，25(3)：29—3O．次污染，并能做到清洁运行，在废弃污泥资源化方[5]陈海．污水处理新工艺——恒水位CWSBR[J]．黑龙面，提供了一条具有可操作性的途径，这对我国面江科技信息，2010(5)：13—13．临面广、量大的污泥处理处置形势，无论在自身经[6]沙瑛，马海龙，霍明贤，等．CWSBR工艺在西乌旗污水济效益和社会效益方面，均有十分重要的意义。净化厂的应用[J]．环境科学与管理，2012，37(8)：】02一】05．5结论(1)东北地区某城镇污水处理厂，近期规模92