某污水处理厂设计运行方案 12页

某污水处理厂设计运行方案　　给水排水　Vol133　No19　xx35　　　盐田污水处理厂的设计及运行赵忠富1　黄慎勇1　任　梨1　孟锦根2(1中国市政工程西南设计研究院,成都　610081;2四川交通职业技术学院,成都　610031)　　摘要　深圳盐田污水处理厂近期设计规模12万m3/d,采用MSBR工艺对污水进行处理。　　通过对各单元工艺设计、设备布置的详细介绍及运行资料的分析,总结了MSBR工艺的特点,以及工艺设计、运行方面的经验。　　关键词　污水处理厂　MSBR　设计　运行　深圳1　工程概况深圳盐田污水处理厂设计总规模20万m3/d,分期建设,近期工程规模12万m3/d,投资214亿元,运行费用0132元/m3,运行电耗0127kW?h/m3,已于xx年建成并投入运行。　　厂址位于盐田港码头附近一片填海区,远期总控制用地1114hm2(含深度处理及污泥消化用地),近期占地6133hm2。　　由于污水处理厂总用地面积紧张,故污水处理采用了用地省且除磷脱氮效率较高的可集约性布置的MSBR工艺,污泥处理采用一体式离心浓缩脱水工艺。　　2　工程设计2.1　设计水质　　(1)进水水质。　　BOD5=150mg/L(校核值200mg/L);SS=150mg/L(校核值200mg/L);CODCr=250～400mg/L;TN=35mg/L;TP=4mg/L。　　(2)出水排放标准。\n　　近期工程按《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准,并考虑了广东省、深圳市环保部门的有关规定,排放标准定为:BOD5≤20mg/L,CODCr≤60mg/L,SS≤20mg/L,NH3-N≤15mg/L,TP≤015mg/L。　　2.2　工艺流程盐田污水处理厂近期工艺流程如图1所示。　　图1　工艺流程示意2.3　MSBR系统工作原理本污水处理厂中心处理构筑物为MSBR系统,参考文献1　王春荣,王宝贞,王琳.两段曝气生物滤池进行生活污水处理及经验模型研究.环境污染与防治,xx,27　　(2):112～1152　丁永伟,王琳,王宝贞,等.活性污泥和生物膜复合工艺的应用.中国给水排水,xx,21　　(8):30～333　孙漓青,甘一萍,魏薇,等.Biostyr曝气生物滤池中试研究.给水排水,xx,31　　(8):14～184　OsorioF,HontoriaE.Studyoftheinfluenceofbackwashingin2tensityinbiofilmsystemstodetermihecapturedsolidsremov2alformodelingpurposes.EnvironmentalEngineeringScience,xx,23　　(5):780～7875　BigotB,LeTallecX,BadardM.AnewgenerationofpactmultiΟmediabiologicalfilter.EWPCA/WEF/CIWEM,Treat2mentinnovationforthenextcentury.UK:CambridgeUniversi2ty,19986　ZeghalS,NagemNogueiraF,SalzerC,etal.Tertiarydenitrifi2cationusinganupflowfloatingbiofilter.In:WEFTEC’95,68THAnnualConferenceandExposition,MiamiBeach,Florida,19957　Puznava\nN,ZeghalS,ReddetE.SimplecontrolstrategiesofmethanoldosingforpostΟdenitrification.WatSciTech,1998,38　　(3):291～297　　&电话:　　(0532)66781819EΟmail:hxdbk@163.:xx203207修回日期:xx206212WATER&WASTEWATERENGINEERING36　　　给水排水　Vol133　No19　xx它担负着降低BOD、SS和除磷脱氮的任务。　　MSBR即改良型SBR,它实际是由A2/O工艺与SBR系统串联而成,其工作原理见图2。　　图2　MSBR系统原理1#单元和7#单元是SBR池,其功能相同,均起着好氧氧化、缺氧反硝化、预沉淀和沉淀作用;2元是污泥重力浓缩池,被浓缩的活性污泥进入3元,上清液(富含硝酸盐)则进入6#单元是缺氧池,不但回流污泥中溶解氧在本单元中被消耗掉,而且污泥中硝酸盐也被微生物的自身氧化所消耗;4入MSBR系统,回流污泥在本单元吸收低分子的有机物同时完成磷的充分释放;5#单#单#单元或5#单元;3#单元是厌氧池,原污水由本单元进#单元是缺氧/厌氧#单元回流池,当BOD5>150mg/L时,污水与由6至此的混合液混合,完成生物脱氮过程,当BOD5<#单元就不必回流混合液至5150mg/L,6#单元,5#单元是#单元也作为厌氧池,强化生物除磷效果;6好氧曝气池,其作用是氧化有机物并对污水进行充分的硝化,让聚磷菌在本单元中过量吸磷。　　MSBR系统被设计为两点进水:80%流量进入厌氧池(4#),20%流量进入污泥浓缩池(2#),可实#单元浓现进水的灵活性和运行方式的多样性。　　2缩后的污泥流入3的进水混合后流至5后上清液直接流至好氧池(6#单元再回流至4#单元、6#单元,和80%#单元。\n　　2#)。　　出水采用空气堰#单元和7#单元浓缩控制出水,通过空气堰的控制可实现1单元SBR池自动交替出水。　　2.4　主要构筑物工程设计#2.4.1　粗格栅与提升泵房粗格栅与提升泵房合建。　　粗格栅井与泵坑均分为2格。　　粗格栅井设2台机械粗格栅,型式为钢丝绳牵引式,B=115m,b=20mm,安装倾角α=80°。　　泵坑内设潜水泵4台,3用1备。　　潜水泵Q=01375m3/s,H=9m,N=45kW。　　2.4.2　细格栅渠与沉砂池细格栅渠与沉砂池合建,土建按20万m3/d规模设计,设备按12万m3/d规模安装。　　细格栅渠共4条栅渠,近期在2条栅渠中安装细格栅。　　采用回转式细格栅,B=112m,b=5mm,安装倾角α=75°,栅前水深115m,过栅流速v=0188m/s。　　沉砂池采用360°比氏沉砂池,直径611m,共2座。　　2.4.3　MSBR系统MSBR池3座。　　MSBR系统包括7个单元,7个单元组合成1座矩形池,单座池设计规模4万m3/d,尺寸6619m×5718m×619　　(819)m,它由回流污泥浓缩池(2池(4元)、2个SBR池(1计参数为2000～3000mg/L,单座MSBR系统#单元)、预缺氧池(3#单元)、厌氧#单元)、缺氧/厌氧池(5#单元)、好氧池(6#单元)组成。　　MLSS设#单#单元、7HRT=14131h,各单元分配见表1。\n　　表1　MSBR系统各单元容积和HRT单元容积/m3HRT/h15033310221015016131094016541647019951367018268670512750333102合计23859141312.4.4　消毒接触池接触池近期建1座,停留时间为32min。　　设计最大投氯量10mg/L,加氯点设在接触池前的阀门井内,氯气在负压状态下从加氯机吸入水射器,溶于水中形成氯水,并与处理后污水在管道中水力混合后进入接触池充分接触消毒。　　2.4.5　鼓风机房鼓风机房土建按远期规模一次建成,设备分期安装。　　近期工程总需氧量为32400kgO2/d,近期安WATER&WASTEWATERENGINEERING给水排水　Vol133　No19　xx37　　　装5台离心鼓风机,单台风机Q=16215m3/min,H=715m,N=250kW,U=380V,调整范围45%～100%。　　2.4.6　加药和加氯间加药间和加氯间为合建式建筑物。　　加药间为污水除磷加药服务,化学药剂采用FeSO4,FeSO4产品纯度以90%计,溶解度按15%计,近期(12万m3/d)纯FeSO4设计投加量1474kg/d,商品FeSO4设计投加量1638kg/d。　　加药间内设计有2套溶药池、吸液池,每座池内设N=4kW搅拌器1台,药液采用计量泵投加,近期共设4台泵(3用1备),Q=167L/h,H=013MPa。　　加氯间为加氯系统服务,消毒药剂采用液氯,设计最大加氯量10mg/L。　　2.4.7　污泥浓缩脱水间污泥浓缩脱水间土建按远期设计规模一次建成,设备分期安装,平面尺寸36m×15m×8m。　　近期设计干泥量1516tDS/d,进泥含固率018%,出泥含固率22%。\n　　近期安装3台一体式浓缩、脱水离心机,Q=40m3/h,N主机=75kW,N副机=15kW。　　21418　软弱地基处理设计本污水处理厂场地是经海域填土形成的陆地,除上部为填土外,下卧软弱土层有淤泥及细砂层,淤泥层厚015～7m,天然含水率5916%～9011%,孔隙比1167～119,细砂层厚017～815m,天然含水量为1115%～37%,孔隙比0144～1102。　　软弱土层总厚度为017～819m,细砂层具轻微～中等液化性,同时场地地下水对钢结构及钢筋混凝土中的钢筋具有中强腐蚀性。　　本场地地基条件较差,经过大量的研究及调查工作,对大型MSBR池采用了经济、可靠的端扩加锚筋碎石桩进行地基处理,该桩型是一种三合一复合桩处理地基液化以及满足构筑物承载力和抗浮力要求的新方法。　　根据MSBR池的承载力要求,采用挤密碎石桩和端扩加锚筋碎石桩复合桩型并按等腰三角形布置,挤密碎石桩和端扩加锚筋碎石桩桩径均为de=500mm,单桩截面积Ad=01196m2,单桩加固面积A=2125m2,其面积置换率m=817%,端扩加锚筋碎石桩由抗拔锚固头(夯扩头)、抗拔钢筋及碎石桩三部分组成。　　端扩加锚筋碎石桩锚筋采用增加腐蚀余量及防腐涂层厚度的方法来提高抗腐蚀能力,满足端扩加锚筋碎石桩设计基准期50a的要求。　　3　设计特点　　(1)针对本工程用地紧张的实际情况在国内首次采用了MSBR工艺,MSBR是由A2/O工艺与SBR系统串联而成的一座矩形池,它具有曝气池和二沉池的综合功能,因此该工艺集约程度高、占地省、工艺先进、可靠。\n　　(2)本工程在生化池系统内采用浮筒式搅拌器、可升降曝气器及空气出水堰等新型设备,这在国内尚属首次,这些设备先进且维修方便,可以在MSBR系统不停产的情况下进行设备检修、维护和运行观察,使用十分方便,实际应用中发现供气环网支口与可升降曝气器进气口之间的软连接管长度不够,无法将曝气器提升到接近水面上的位置来观察曝气管膜的具体运行状况,难以确切找出管膜破损或漏气的部位。　　(3)在MSBR系统中设置了回流污泥浓缩池,浓缩后污泥流入厌氧池,上清液直接流至好氧池或缺氧池,这样避免了浓缩污泥中硝酸盐对厌氧池释磷的影响,减少SVFA因回流而造成释稀,实际增加了厌氧区的有效停留时间,从而强化了系统生物除磷功能,此回流污泥浓缩技术属美国专利技术,通过几年的运行证实这项技术生物除磷效果十分优良和有效。　　(4)MSBR系统内增加了低水头、低能耗的回流设施,从而极大地改善了系统中各单元MLSS的均匀性,即增加了连续运行单元的MLSS(特别是提高了硝化反应的反应速率)和减少了SBR池的MLSS浓度,提高了系统的运行效率。　　(5)MSBR系统具有多种运行模式,根据进出水水质可按倒置A2/O工艺(运行中可停用6好氧池到5为厌氧池使用,这时反硝化反应主要在2氧池内完成);或五段式Bardenpho工艺(SBR池可以好氧运行,也可以按缺氧/好氧运行,运行方式和时间可调。　　A2/O后接SBR运行时,整个系统实际包含了厌氧/缺氧/好氧/缺氧/好氧五段),或改良A2/O工艺(MSBR系统被设计为两点进水:80%进入厌氧池,20%进入污泥浓缩池)等多种方式灵活运行,目前按改良A2/O工艺运行,出水水质良好。\n　　#单元#单元缺氧池的回流泵,将5#单元也作#单元预缺WATER&WASTEWATERENGINEERING38　　　给水排水　Vol133　No19　xx　　(6)根据污水处理厂软土地基且细砂层液化问题严重的情况,经过多方案研究采用了经济可靠且施工方便的端扩加锚筋碎石桩地基处理技术,很好地解决了大型水池地基承载力及抗拔力和淤泥质细砂层的液化问题,经多年使用也未出现水池沉降等不良现象。　　4　运行效果及达标情况4.1　运行效果盐田污水处理厂xx年平均出水水质见表2。　　从表中看出有些时间平均进水BOD　　5、SS、CODCr、NH3-N、TN、TP等值超过设计值,但出水水质较稳定且优于设计值。　　4.2　运行参数MSBR工艺设计泥龄为8～12d,MLSS设计值为2000～3000mg/L,实际运行中可基本保持其他运行参数不变,调节剩余污泥排放量,总结不同MLSS与除磷脱氮的关系,通过多次观察发现随着MLSS的增加,污泥泥龄的延长,出水TP上升而出水NH3-N下降。　　从实际运行数据来看,6MLSS维持在2000～2500mg/L,泥龄为8～10d,MSBR系统脱氮除磷能同时达到较好的效果。　　污泥脱水系统设计进泥含固率为018%,实际运行进泥含固率为1%,主要是进泥储泥池起到了一定的重力浓缩作用,离心脱水机脱水污泥设计含固率22%,实际出泥含固率≥24%。　　污泥系统设计泥量为1516tDS/d,实际产泥量比设计值大,通常为#单元的18～20tDS/d,因此设计污泥系统时应考虑一定的处理余量,以满足污泥处理量的变化。\n　　4.3　达标效果盐田污水处理厂投产运行6年多以来,运行正常,出水水质优于设计水质,完全达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—xx)中的一级B标准要求,部分指标还达到一级A标准要求。　　5　工程设计、运行经验总结5.1　沉砂池的选择通过运行发现,所采用的比氏沉砂池抗冲击负荷能力不太强,同时提砂泵系统采用的真空系统和囊阀故障率较高,造成沉砂池运行不很正常,且除砂、除油效果也不理想,因此建议污水处理厂宜采用气提式旋流沉砂池或曝气沉砂,对MSBR工艺的污水处理厂应强化除油、除渣的设计。　　目前盐田污水处理厂为了解决附近较多工业废油排入污水处理厂的问题,在沉砂池出水端增设除油池,强化进水除油。　　本工程沉砂池按远期规模设计且仅设2座,故单座处理规模为10万m3/d,但近期实际进水量小,造成沉砂池旋流速度小,使得沉砂较果较差,设计时应根据近、远期水量合理确定沉砂池的座数或分格数。　　5.2　渠道关断措施选择细格栅前后渠道上采用叠梁门关断,运行发现叠梁门关闭不严且操作十分笨重,后改为不锈钢电动渠道钢闸门后运行操作方便且使用正常。　　\n5.3　除渣设备的选择表2　污水处理厂xx年1～12月平均进出水水质月份SS/mg/LBOD5/mg/LCODCr/mg/LNH3-N/mg/LTN/mg/LTP/mg/L进水出水进水出水进水出水进水出水进水出水进水出水1168714742734113201981014835180131304163011721409141356185253　43xx08138351001313241440137314491476152683922126818837140141104135012412371567284402316571933810013187411901255149915952774819251557181391411319231940128614691276265431721129134361171319031160125716291275240191922137178371421318731330152816281446261xx18157146331901316121950117912861177xx419191571643416713192311xx8101308139725635251171204015014120315601351112481438248311230137126421701411041970145121748192530537152917716431621317051750147WATER&WASTEWATERENGINEERING给水排水　Vol133　No19　xx39　　　　　MSBR池是集生化池和沉淀池为一体的集约型池,不带刮渣功能,运行发现进水中浮渣经常进入MSBR池富集在池面上,影响观感及出水水质,原设计在预缺氧池、厌氧池、SBR池均设了浮渣收集管,但没有刮渣装置,仅靠水流推动浮渣进浮渣收集管,效果欠佳,因此对于MSBR工艺(含SBR、CASS、UNITANK工艺)应强化除渣设计,细格栅应选择栅隙小且除渣效果好的转鼓式或阶梯格栅。　　5.4　MSBR空气出水堰的采用MSBR系统原采用的空气出水堰罩控制简单、设备少,但运行发现空气罩及管路容易漏气,控制空气堰的液位计容易产生误动作,造成系统故障率较高,且采用堰罩出水后SBR水面的浮渣无法随水流走,使得SBR池面富集较多浮渣,影响了运行、管理且水面感观效果差,同时空气堰最大的问题是容易产生出水虹吸现象,造成SBR池出水不均,同时出水中跑泥,影响出水水质,现该空气堰系统已改为可调节电动出水溢流堰,避免了以上情况的发生。　　5.5　曝气器的选用及布置MSBR系统原采用的可升降式微孔曝气器膜片的材质为三元乙丙橡胶,运行发现由于进水含油量高,膜片老化、损坏严重,同时由于好氧池曝气器非均匀布置,曝气不均匀,使曝气系统运行受到一定的影响,现已将曝气管更换为硅橡胶膜曝气管,而且为了使曝气均匀,将好氧池内的曝气器改为均匀布置,取消了好氧池原来配置的2台起混合作用的搅拌器。\n　　5.6　SBR池出水端增设曝气装置SBR池(1了3条空气堰,此区域池底未布置曝气器,同时设于SBR池中部的浮筒搅拌器也无法影响到此区域,运行2年发现此区域池底沉泥现象较严重,池底污泥发生厌氧反应,同时也经常发生污泥上浮,影响了出水水质,现在此区域增设了2套可升降式曝气器,当SBR池处于曝气阶段时开启此曝气器,经过一段时间运行,此区域池底基本未发生污泥沉积且改善了#、7#单元)出水端均沿水流方向布置出水水质。　　5.7　消毒方式的选择为了降低运行成本和保证系统设备运行的可靠性,当时盐田污水处理厂设计采用液氯消毒,但后来周边建造了许多工厂、办公楼,考虑到运行安全问题,液氯系统一直未投入使用,目前已改为紫外线消毒,因此污水处理厂建设时应综合考虑运行安全、运行成本及排放水体的功能要求等诸多因素来合理确定消毒方式。　　　　&通讯处:610081成都市星辉中路11号电话:　　(028)83311402EΟmail:zhaozhfxx@163.:xx204203修回日期:xx206226?编读往来?《给水排水》部:我是《给水排水》月刊的忠实读者和投稿者,因为她特征鲜明:特色一:理论联系实际。　　既有理论方面的研发和试验论述,又有实践经验教训的总结,使我受益匪浅。　　真知灼见,实践。　　特别是实践经验教训的总结,对给排水系统现场的管理技术人员的指导作用更为突出;特色二:人员工作一丝不苟,专业水平高,认真负责,百问不厌。　　我与之打过交道的几位都给我留下了非常好的印象;特色三:花钱买意见。\n　　我对刊物提出了一些意见和建议,结果得到300元的奖励。　　由此我深知贵刊的良苦用心。　　结果是《给水排水》越办越好,越办越受欢迎。　　贵刊我已经订阅了两年,今年我订阅了给排水行业的另外一本刊物,相比较,我更钟爱贵刊。　　因此,明年在给排水专业我只订阅贵刊。　　我是中国石油化工行业已退休的一名科技和管理人员,从事乙烯工业设备管理与维修20余年,于1996年被授予"中国石油化工总公司有突出贡献的科技和管理专家"称号,同年晋升为中国机械工程学会高级会员。　　我今已退休回家,再发表多少篇论文对我本人已经没有什么意义;我只有一个愿望:把近40年的工作经历、工作中发现和解决的问题总结出来,为功在当代、利在千秋的环境保护事业做一点贡献。　　我愿继续投稿支持我喜欢的《给水排水》。　　再一次向贵刊全体人员表示感谢!祝贵刊更上一层楼!高明泉WATER&WASTEWATERENGINEERING。　　　　内容仅供参考