普兰店市污水处理厂CAST法工艺设计及污泥培养 4页

环境保护工程器EnvironmentalProtectionEngineering普兰店市污水处理厂CAST法工艺设计及污泥培养王薇1，宋剑飞2，徐敏2(1．大连东达环境集团有限公司，辽宁大连116013；2．长沙理工大学化学与生物工程学院．湖南长沙410114)摘要：介绍了普兰店市污水处理厂工程中CAST工艺设计过程及实际污泥培养驯化情况。该工艺在实际运行中效果良好，具有一定的实用及推广价值。关键词：污水处理厂；CAST工艺：污泥培养中图分类号：X703．1文献标志码：B文章编号：1009—7767(2010)06-0117—04ProcessDesignandSludgeCultureofCASTforaSewageTreatmentPlantinPulandianCityWangWei，SongJianfei，XuMin随着我国城市建设的发展和城市化进程的加快。城市水污染问题日益突出。城市污水处理已经成为当前水污染治理的重点。长期以来．我国城市基础设施的发展与人口、资源、环境和工业建设不协调。导致基础设施长期负荷承载fll。我国水污染严重．污水处理起步较晚、基础较差，虽然近年来城市污水处理在各方面有了很大进展，但面对严峻的水污染形势，全国绝大多数城市的污水处理能力仍满足不了实际需要121。普兰店市污水处理厂位于该市铁西经济技术开发区，主要处理对象为城区内的居民生活污水和部分工业废水。处理工艺采用CAST工艺。污水厂总占地面积为6．56hm2。日处理规模为8．0万m3／d．其中一期工程占地面积为2．0hm2，设计规模为2．0万m3／d。一期T程于2006年6月开工建设，2007年8月末竣工．同年9月正式通水调试，10月末通过环保局验收。l设计参数1．1进水水质普兰店市污水处理厂进水主要来自李店河、久寿河及鞍子污水截流管线，李店河、久寿河污水截流管线最终汇入鞍子河污水截流管线。对上述3条截流干管进行水质监测，根据污水水质监测结果。确定普兰店市污水处理厂的设计进水水质情况。见表1。1．2出水水质根据我国《环境保护法》、《水污染防治法》、表1普兰店市污水处理厂进水水质mg，LGB18918—2002(城市污水处理厂污染物排放标准》的规定，普兰店市污水处理厂二级生物处理的出水就近排入鞍子河，最终汇入渤海，需执行一级B标准，水质应达到的指标见表2。表2普兰店市污水处理厂出水水质及去除率2工艺流程2．1污水可生化性分析进水可生化性指标BOD，／COD=200份50=0．57，属于可生化降解处理污水。进水指标BOD，：N：P=200：25：4，与微生物生长所需营养指标(BOD，：N：P=100：5：1)相比可知，该厂进水水质营养可满足生化处理的需要。2．2工艺方案选择污水处理工艺设计直接影响着项目建设能否达到预期目标以及投入运营后的效果．如污水处理的经济性、可靠性和稳定性t31。根据普兰店污水处理厂设计规模和出水水质指标要求，为了实现污水厂高效稳定2010-年第6搠(11一)$28蹇-辛荭焱木一ET117\n器环境保护工程EnvironmentalProtectionEngineering运行和节约费用的目的。依据以下设计原则对污水处理工艺进行方案选定：1)根据污水厂进水水质、出水水质、处理水量以及接纳水体的环保要求，综合考虑本地实际情况，通过技术经济比较，优先采用技术先进、成熟．处理效果稳定可靠的方案。2)污水厂总平面布置力求紧凑，以减少占地和投资。3)污水处理过程中的自动控制力求安全可靠、经济实用，以便于提高管理水平，降低劳动强度。循环式活性污泥法(CyclicActivatedSludgeTech—nology，简称CAST)由美国Goronszy教授开发出来。属于SBR工艺的一种变型。该工艺投资和运行费用低、占地少、操作管理方便，以其优异的脱氮除磷效果，被广泛地应用于城市污水和各种工业废水的处理中。该厂的污水处理工艺选定CAST工艺，其工艺流程见图l。Q02消毒图l循环式活性污泥法工艺流程图2．3主要构筑物2．3．1粗格栅在泵站进水渠上设有2台0．6m宽的回转式机械格栅，栅条间隙20mill，安装角度为750，过栅流速0．7m／s，栅前水深0．6m，共设2条格栅渠道。格栅前设有0．5rex0．7m闸板及手动启闭机．粗格栅出渣采用活动运渣小车外运，粗格栅平面尺寸为9．0mx7．2m。2．3．2污水提升泵房污水经粗格栅进入污水提升泵房集水池，有效水深为1．5m，设计选用潜污泵(流量420m3／h，扬程1lm，功率16．5kW)4台(3用1备)。泵房平面尺寸为9．0mx7．8m。2．3．3细格栅细格栅的设计规模为2．0万m3，d．最大设计流量l200m弧，采用格栅宽为0．9m，栅条间隙为3mm的旋转式格栅除污机2台。格栅前水深为0．6nl，过栅流速为0．7rids。2．3．4旋流沉砂池单座旋流沉砂池按污水最大流量设计(0．336m3，s)，设计停留时间40s，表面负荷130mS／(m：．h)，设计采118啼荭教术一盯2010No．6(Nov．)V01．28用2组旋流沉砂池，一期工程设2座。旋流沉砂池直径2．43m。有效水深3．1m。2．3．5循环式活性污泥生化池生化反应池一期设计规模为2．0万m3／d，单池平面尺寸为40．0mx20．0m，有效水深6．5m．超高1m．池高7．5m，单池有效容积5200m3，总有效容积20800ms。反应池分3段，分别为：生物选择器、缺氧区和好氧区，容积比为1：5：30。设计生化反应池中污泥负荷为0．2～0．4kgBOD／(kgMLSS·d)，混合液悬浮物质量浓度(MLSS)为2000～4000mg／L，气水比6．38：1，泥龄22d。生化池内设4台污泥回流泵及4台剩余回流泵．设计回流比为20％。其中，污泥回流泵单泵流量300m3／h．扬程4．0m，配用电机功率为5．8kW：剩余污泥泵单泵流量50m弧，扬程9．0m，电机功率3．0kW。该工程氧转移率为25％，内设进口膜片式微孔曝气器3160个。CAST生化反应池具有灵活的运行方式。可以根据水量、水质调节循环周期、曝气时间及耐冲击负荷。也可以通过调节排泥时间控制排泥量141。4座反应池为1组，每座反应池按时间顺序间歇运行，保证各组反应池可以连续进水。在设计条件下．采用6h为1个周期，每个周期可以分为以下几个阶段：1)进水阶段。反应池的进水时间为1．5h，进水同时进行污泥回流，时间为1．0h。2)曝气阶段。在进水1．0h后开始曝气，曝气时间为3．0h。3)沉淀阶段。沉淀过程历时1．0h，在沉淀阶段停止曝气、进水和回流。4)滗水阶段(包括排泥、闲置2个工况)。生化池每周期滗水历时1．0h。在沉淀1．0h后开始滗水和排泥。每座反应池末端设1台摇臂式滗水器，堰长15m。平均滗水高度2m。每周期排泥量为24．7m3。排泥历时30min。滗水、排泥结束后至下一周期开始前的时间为闲置时间。2．3．6鼓风机房鼓风机房平面尺寸为7．5mxl2m．其主要作用是为生化池提供气源。一期工程选用3台鼓风机(2用l备)，每台风机的风量45．8mS／rain，电机功率90kW。3台风机分成2组(1台互为备用)使用。每台风机支持2座生化反应池，而2座生化反应池在任一时间只有1座在曝气，从而使得风机能不间断地工作，提高风机的利用效率。由于循环式活性污泥反应池在曝气过程中是变\n液位的，因此，需要通过调节风机频率来调整鼓风量，保证风机在变压力、变流量的情况下。仍可以高效工作。流量调节范围45％～100％。为防止噪声污染，对风机及风机房采取如下措施：对每台风机均采用防护罩．加罩后的风机噪声要低于80dB；在进出风管上设消音器和柔性接头；在风机房内部及天棚处设多孔吸音材料。2．3．7加氯间加氯间及药库的平面尺寸为12m×18m。污水规模为2．0万m3／d时。加氯量为6．0ms／L。氯和水接触时间不小于30min。投加二氧化氯时要采用流量配比进行控制，选用二氧化氯发生器2台(1用1备)，单台有效产氯量为6．0kg／h，有效氯最大投加量为7．0mg／L。2．3．8污泥脱水间污泥机械脱水间平面尺寸为12mxl5m。浓缩池产生的干污泥量为3．2删．含水率99．2％．污泥体积为400mTd。为保证脱水间24h连续工作，设贮泥池1座，尺寸为5．0mxl0m，有效水深2．6m。按24h连续T作考虑．选用离心脱水一体机2台(1用1备)，处理能力20m3／h。为使污泥易于脱水，在污泥进入浓缩机前投加聚丙烯酰胺．药剂投加量为污泥干重的0．4％，投加质量浓度为配药质量浓度的0．2％。2．3．9消毒接触池污水经生化池进入消毒接触池．经过消毒后最终排入受纳水体。设计规模按2．0万m3／d计算，接触时间按30rain考虑，设1座接触池，尺寸为12mxl6m，有效水深3m，有效容积576m3。3活性污泥培养驯化根据城市污水处理厂的相关经验，自然培养的活性污泥因其处理效果最好、抗冲击能力强，最适合污水处理厂的需要。活性污泥培养驯化可分为2个阶段。3．1闷曝间歇培养阶段采用逐步增加进水量使系统负荷逐步增加的方法。产生活性污泥，达到排放指标要求，具体步骤如下：1)每个CAST池进水5000m，后开始连续曝气2～3d．停止曝气后，静沉1．0～1．5h，放出上清液，约l000～1200m3。2)进水l200m3，曝气时间改为24h，观察污泥性质，静沉1h后。滗水1000---一l200m3。重复步骤2，观察沉降比．达到2％后进行下一步。环境保护工程器EnvironmentalProtectionEngineering3)进水1000m3，连续曝气8～lOh后静沉1h，滗水2000m3。4)进水2000m3，连续曝气8h后经沉淀滗水2000m3。重复步骤4，观察沉降比达到5％后，进行下一步。5)逐步增加进水量最终达到设计值．并逐步升高系统负荷。经过以上过程。通过镜检可观察到此时污水中出现鞭毛虫、变形虫并有少量的游泳型纤毛虫。此时生化反应池中可以看到絮状污泥并有很好的沉降性能．沉淀1h后可以看出泥水界限，沉降比达到15％左右。由于培养阶段活性污泥尚未大量形成．产生的污泥也处于离散状态，因而曝气量应控制在日常曝气量的112，否则，污泥絮体不易形成。当MLSS达到设计值时。开启剩余污泥泵排放剩余污泥。3．2连续低负荷运行阶段进水量从设计值的114，1／2，3／4逐步增加到设计值。观察生化池污泥沉降比，每升高5％增加1／4进水量。这样当沉降比达到50％左右。污泥体积指数在100mlJg，系统进水量基本达到设计要求。此时污泥培养已经基本完成。通过镜检观察菌胶团结构紧密，形成大的絮状颗粒。水体中出现大量的钟虫等固着型纤毛虫、檐纤虫、漫游虫、轮虫等，污泥培养已经基本成熟。系统基本稳定，可以适当的调整进水和曝气时间等来逐步调整各个生化池的MLSS值保持在基本相同的水平上闭。4运行效果经过2个月的污泥培养驯化，系统运行基本达到稳定，COD，BOD，，NH3一N，SS，TP的去除率分别达到90％，93％，82％，94％，88％。其运行效果分析见图2。5结论1)普兰店污水处理厂经过2个月的时间，完成了活性污泥驯化培养工作。并且运行效果良好。2)CASTT艺具有占地面积小、耐冲击负荷能力强、工艺投资和运行费用低等特点，适应我国中小型污水处理厂．具有一定的实用及推广价值。3)普兰店污水处理厂的建成和稳定运行。不但改善了城市及鞍子河环境质量。同时将大幅度地削减进入普兰店湾的污染物数量，对改善普兰店湾水质、保护渤海湾生态环境，意义极为重要。饲(下转第157页)2010卑$6■(it一)$28豢-啼荭投术一盯119\n度保证措施、浇筑顺序、振捣方法等召开了多次现场观摩及经验交流会．为全线混凝土现浇外观质量的提高起到了很好的推动作用。目前，各标段均通过了市优质结构工程的评定，为申报“鲁班奖”打下了坚实基础。7)造价控制控制好工程造价是代建单位的另一项重要职责。由于现在实行的是工程量清单报价，就标内下程而言，造价控制相对简单。主要是按照最终实施的设计图纸和招、投标文件及相关合同条款做好清标T作，即通过清标确定标内工作量，继而控制进度款拨付和结算。标外工作量的确认和造价控制相对比较复杂。其复杂性主要体现在：①设计变更后其变更内容和工程量要按照招标清单重新核对。以甄别变更项是否属标外；②非设计工作量的ll缶时性T作内容签认手续繁杂、量小项多、时有歧义、裁量权往往不明确．为标外工程的造价控制增加了难度；③招标文件中很难把所有的设计工程量的丁作内容进行完整的描述和界定．尤其是定额中查不到的项目；④有些T作内容由于甲、乙双方的原因导致责任界定不清．在合同条款框架内难以处置。为此，我们把造价控制的T作重点放在了标外T程量的认定上。8)管理及协调工作管理丁作主要包括合同、信息、安全文明施工管理及廉洁建设。建管工作无论从形式还是从内容上讲。在很大程度上都离不开协调。各部门、各主体、各标段以及相邻管理论坛器ManagementForum工地之间的协调工作都需要代建业主出面处理，而工地周边市场、单位、住宅小区出行问题等正当要求也需要妥善解决。可以说项目的每一项手续的办理，工程的每一步推进都是大量协调工作的结果。2．2．3后期阶段经过近600d的奋战，该工程于2010年1月15日，提前了1个月全线建成通车。此后，该项目进入后期管理阶段。在该阶段，可组织各标段陆续进行交验、完工结算、竣T决算和审计等工作。与此同时，还要做好缺陷修复期内的管理工作。项目申优准备以及经验总结和资料整理归档工作。3结语该工程经过全体建设者的共同努力已顺利建成并通车．整个项目达到了质量优良、工期提前、事故为零的综合目标，并且也有望实现投资控制目标。就代建管理工作而言。这是一个较为成功的案例，能为今后类似工作的开展提供很好的借鉴。但是。在我们的工作中也留下了一些遗憾。比如合同管理中一些条款的权利责任界限约定还不够清楚，对个别施T、监理单位履约不到位、人员不尽职的现象处理也不够及时、果断等。这些都或多或少地给我们的工作造成了被动，需要在今后的代建工作中加以改进。磁鲷收稿日期：2009-．．08--03作者简介：蒋希(1957一)，男，四川成都人，高级_T程师，学士，担任成彭高架桥丁程项目总负责人，主要从事城市建设科学课题研究、工程项目建设管理等工作。(上接第119页)—-·一COD——●一默'D—-·一翳——卜NlI|一N—卜TP毫昌吾掇l357911131517192123252729时同，d图2运行效果分析图参考文献：【l】孔彦．我国城市污水处理现状与发展阴．内蒙古科技与经济，2007(10)：9—10．【2】闰成福，刘艳梅．城市污水处理的几个问题们．企业技术开发，2009，28(7)：102．【3】蒋茹，曾光明，李晓东，等．基于集对分析的污水处理工艺设计优化们．湖南大学学报：自然科学版，2007，34(11)：70—75．【4】许俊，孙俊贻．循环式活性污泥法CAST工程设计方法探讨阴．给水排水，2007，33(2)：34—38．【5】房安富，王旭．低温条件下提高CAST工艺氨氮硝化能力的研究【J】．给水排水，2009，35(2)：37_41．收稿日期：2010-08—16作者简介：王薇(1979一)，女，辽宁大连人，工程师，硕士，主要从事水污染治理工作。2010-年第6■(11一)$28毫-辛荭技木nET157