污水处理厂乙酸钠加药间设计探讨 3页

第37卷第12期环境科学与管理Vol.37No.122012年12月ENVIRONMENTALSCIENCEANDMANAGEMENTDec．2012文章编号:1674－6139(2012)12－0102－03污水处理厂乙酸钠加药间设计探讨陈军(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海200092)摘要:随着经济的发展和人们对生态环境的重视，城市污水处理厂对氮、磷等排放指标要求逐步提高，然而对于低碳高氮污水来说，需要通过投加乙酸钠等外加碳源来提高常规脱氮工艺的反硝化水平。本文通过工程实例，介绍污水处理厂中乙酸钠加药间的设计要点，为今后完善乙酸钠加药间的设计方法提供借鉴意义。关键词:污水;反硝化;低碳;乙酸钠;设计中图分类号:X703文献标识码:AProcessDesignforCH3COONaDosageRoominSewageTreatmentPlantChenJun(ShanghaiMunicipalEngineeringDesignGeneralInstitute，Shanghai200092，China)Abstract:Withtherapideconomicdevelopmentandtherisingconcernsfortheenvironment，thenitrogenandphosphorusdischargestandardsinthemunicipalsewagetreatmentplantsimprovestagebystage．CHCOONadosingisacarbonsourcetoim-3provethelevelofthedenitrificationofthesewagewithlowcarbonandhighnitrogen．Basedonactualconditionsofprojects，thispaperanalyzesthedesignmethodsandprinciplesoftheCHCOONadosingroom．Itprovidesreferencetoimprovethedesignlevel3ofCHCOONadosingroomandperfectthedesignmethod．3Keywords:sewage;denitrification;lowcarbon;CHCOONa;design3大影响了污水处理厂的脱氮效果。通过实践证前言明，投加碳源是污水处理厂解决这类问题的重要随着经济的发展和人类对生态环境的重视，中手段。国对污水处理的排放标准也越来越严格，尤其是氮、本文以青岛某污水处理厂升级改造工程为例，磷等污染物指标。目前东部沿海和经济相对发达的介绍污水厂采用乙酸钠作为外加碳源时，其计算及地区新建污水处理厂的排放指标已经按《城镇污水设计要点。处理厂污染物排放标准》GB18918－2002一级标准1几种常用碳源的特点分析执行，同时很多已建的污水处理厂也已开始进行提标改造的建设。目前污水处理厂解决低碳源污水处理常用的外而中国很多城市的污水存在低碳相对高氮磷加碳源有甲醇、淀粉、乙酸钠等，其中甲醇和乙酸钠的水质特点，由于有机物含量偏低，在采用常规脱均为易降解物质，本身不含有营养物质(如氮、磷)，氮工艺时无法满足缺氧反硝化阶段对碳源的需分解后不留任何难于降解的中间产物。而淀粉为多求，导致反硝化过程受阻，并抑制异养好氧细菌增糖结构，水解为小分子脂肪酸所需的时间长，且在水值，使得氨氮(NH4－N)的同化作用下降，因此大中的溶解性差，不易完全溶于水，容易造成残留和污泥絮体偏多等问题。收稿日期:2011－12－08作者简介:陈军(1967－)，女，高级工程师，主要从事排水工程和环境研究表明，乙酸钠作为碳源时其反硝化速率要工程的设计和研究工作。远高于甲醇和淀粉。其主要原因在于，乙酸钠为低·102·\n第37卷第12期Vol.37No.12陈军·污水处理厂乙酸钠加药间设计探讨2012年12月Dec．2012分子有机酸盐，容易被微生物利用。而淀粉等高分级A标准，其进出水水质主要指标见表1:子的糖类物质需转化成乙酸、甲酸、丙酸等低分子有表1污水处理厂进出水水质指标机酸等最易降解的有机物，然后才被利用;甲醇虽然CODcrBOD5SSTNTP(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)是快速易生物降解的有机物，但甲醇必须转化成乙进水水质750350400709酸等低分子有机酸才能被微生物利用，所以出现了出水水质≤50≤10≤10≤15≤0.5利用乙酸钠作为碳源比用淀粉、甲醇进行反硝化速度快很多的现象［1］。本工程中污水厂原建有A段曝气池，污水经过同时，甲醇作为一种易燃易爆的危险品，当采用A段曝气池后，BOD5的去除率按25%计，故进入反甲醇作为外加碳源时，其加药间本身具有一定的火应池污水中的BOD5浓度为262.5mg/L，BOD5∶N灾危险性。当甲醇储罐发生火灾时，易导致储罐破=3.75＜4，故应该外加碳源，乙酸钠投加剂量:(4－裂或发生突沸，使液体外溢发生连续性火灾爆炸，危3.75)×70/0.52=33.7mg/L，日投加量为5384．6及范围较大，因此甲醇加药间对周边环境要求一定kg/d。的安全距离。同时由于其挥发蒸汽与空气混合易形再根据购置的乙酸钠的纯度，即可计算所需的成爆炸性气体混合物，故其范围内的电力装置均须乙酸钠原料日投加量。采用特殊设计。3乙酸钠加药间的设计要点而乙酸钠本身不属于危险品，方便运输及储存，绝对价格也比甲醇便宜，因此对于一些已建的污水乙酸钠加药间主要包括两部分，乙酸钠储存区处理厂来说，由于其用地限制，当需要外加碳源时，域及投加泵区域。当污水厂购进的乙酸钠为配置好采用乙酸钠作为外加碳源比甲醇更具有优势。的水溶液时，乙酸钠的储存区域主要设备为进料泵及溶液储罐，若原料采用乙酸钠粉剂时，还需要配备2乙酸钠投加量的计算干粉制备装置等，本工程中主要采用原料溶液。乙在缺氧反硝化阶段，污水中的硝态氮(NO3－酸钠加药系统流程见图1:N)在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮(N2)的过程。反硝化反应是由异养型微生物完成的生化反应，它们在溶解氧浓度极低的条件下，利用硝酸盐(NO3－N)中的氧作为电子受体，有机物(碳源)为图1乙酸钠加药系统流程电子供体。3．1乙酸钠的储存在实际工程中，若进入反硝化段的污水BOD5∶乙酸钠储存区域主要包括乙酸钠储罐、乙酸N＜4∶1时，应考虑外加碳源，BOD5/N≥4，可认为钠进料泵等。经之前计算可知，本工程乙酸钠日反硝化完全。当碳源不足时，系统投加的碳源量可投加量为5384．6kg/d，购置的乙酸钠原料液浓度3根据对应去除的硝态氮量进行计算，计算公式如下:为33%，其日投加量为16.3m，考虑3.5天的储碳源投加剂量(mg/L)=(4－CBOD5/CN)×CN/η备量，共设乙酸钠储罐2座，每座有效容积为3其中:CBOD5为进水的BOD5浓度，mg/L;30m。CN为进水的硝酸盐浓度，mg/L;乙酸钠进料泵采用磁力泵，共1台。进料泵的3η为投加碳源的BOD5当量。参数为:Q=15m/h，H=20m。不设备用，考虑到乙酸钠的BOD5当量为0.52(mgBOD/mg乙酸原液运输车可能带有原液输送泵，故本工程进料处［2］钠)，故当投加乙酸钠作为碳源时，投加剂量(mg/除配置进料泵外，另设直接进料口，安装快速接头，L)=(4－CBOD5/CN)×CN/0.52。可利用运输车自带输送泵，将乙酸钠原液直接泵送以青岛某污水处理厂改扩建工程为例，设计处到储罐中。3理水量为160000m/d，设计出水水质达到国家一进料泵区域应布置在加药间靠近道路的一侧，·103·\n第37卷第12期Vol.37No.12陈军·污水处理厂乙酸钠加药间设计探讨2012年12月Dec．2012以方便原液运输车的管路连接。当储罐泄漏时，可利用移动式水泵将储池中的3．2乙酸钠的投加乙酸钠溶液临时泵送到储罐车中，仅在冲洗储池剩乙酸钠投加泵的作用是将乙酸钠储罐的溶液泵余的少量溶液时，方可打开集液坑阀门，将冲洗废液送到反应池的投加点。乙酸钠投加泵采用隔膜式计排放至厂区污水管中。量泵，隔膜泵的参数为:Q=200～1000l/h，H=30(3)建筑相关设计m，变频控制。共5台，其中南区反应池1用1备，北由于乙酸钠溶液有弱碱性，因此乙酸钠加药间区反应池2用1备。的墙壁及地面应采用防腐材料，同时加药间管路较乙酸钠投加系统的附属设施主要包括Y型过多，在检修或维护过程中，容易出现溶液溅出等情滤器、安全阀、脉冲阻尼器、背压阀、在线稀释装置况。为便于收集冲洗废水，在加药间应设置排水沟，等。其主要作用如下:并对地面采用防滑做法。Y型过滤器:为防止原料液中的杂质或析出物(4)安全设计堵塞泵口，在投加泵的进液管上设置Y型过滤器。考虑加药间可能出现储罐、管路泄漏等情况，为安全阀:当投加管路由于阻塞等原因使管路压了运行维护人员的安全，在乙酸钠加药间应设洗眼力超过安全阀设定的压力时，安全阀打开，使药液回器，同时就近库备防酸碱工作服、防酸碱面罩、防酸流到储罐，保证计量泵的安全。碱手套及靴子等劳保用品。脉冲阻尼器:由于计量泵为往复式运动，通过设置的脉冲阻尼器将计量泵输出的脉冲流转化成稳定4结语的连续流。随着经济的发展和人们对生态环境的重视，背压阀:为使计量泵保持一定的输出压力，当投中国污水处理厂的排放指标在逐步提高。尤其是加点背压小于0.1Mpa时，投加管路还需设置背污水中的氮磷等指标控制已经成为污水处理厂处压阀。理目标的重点。而低碳高氮污水的脱氮处理一直在线稀释装置:在计量泵的出口管路设在线稀是污水处理中的难点，采用甲醇、乙酸钠等作为外释装置，可以实现在线稀释自动控制，降低投加浓度加碳源解决低碳高氮污水中碳源不足的问题，提以利于投加精度控制及提高投加效果。3．3其他设计要点高其反硝化阶段的脱氮水平，已经在很多污水处为了保证乙酸钠加药间的安全运行，在乙酸钠理厂中得到了应用，并取到了良好的处理效果。加药间的设计过程中，还应注意以下几点:而由于甲醇的火灾危险性，对于一些用地限制(1)冲洗水系统的新建污水处理厂或已建污水厂的改、扩建工程来投加泵附近应设冲洗水系统，同时在投药管路说，乙酸钠将更适合作为外加碳源。中国目前并没预留快速接头，当管路、计量泵发生阻塞时，利用冲有乙酸钠加药间的专门的设计规范及标准。在设计洗水冲洗投药管路。冲洗水源可直接利用厂区回用中应充分考虑其药剂性质及投加特点等，在实现反水或厂区给水管，但须注意冲洗水压力不能大于计硝化阶段脱氮效果的同时，保障污水处理厂的安全量泵的最大工作压力。运行。(2)储罐防泄露设计为防止储罐意外泄漏，本工程在储罐四周设置参考文献:矮墙，形成一个储池。矮墙的顶标高设计满足单套［1］高景峰，等．不同碳源及投量对SBR法反硝化速率储罐泄漏后，溶液不会从矮墙溢出。同时储池内设的影响［J］．给水排水，2001，27(5):55－58．600×600集液坑一座，集液坑通过管道与厂区污水［2］冯晓西，等．精细化工废水治理技术［M］．北京:化井相连，管道采用手动闸阀控制，平时常闭。学工业出版社，2001．·104·