北京市高碑店污水处理厂实习报告 8页

北京市高碑店污水处理厂实习报告生技11-2冯馨仪实习时间:2014年11月5日u一、高碑店污水处理厂概况北京排水集团高碑店污水处理厂是北京市规划的14座城市污水处理厂中规模最大的二级污水处理厂，承担着市中心区及东部工业区总计9661公顷流域范围内的污水收集与治理任务，服务人口240万，厂区总占地68公顷，总处理规模为每日100万立方米，约占北京市目前污水总量40%。    高碑店污水处理厂位于北京市朝阳区高碑店乡；根据上游管网配套情况及资金状况，按统一规划分期建设的原则，该工程分两期实施。一期工程日处理污水50万立方米，总投资5.24亿元人民币，于1990年开工，1993年底建成通水，建成后始终保持满负荷运行、全达标排放的水平，取得了明显的社会效益和环境效益。二期工程日处理污水50万立方米，总投资11.2亿元人民币，1995年开工，1999年9月竣工通水。    高碑店污水处理厂采用传统活性污泥法二级处理工艺：一级处理包括格栅、泵房、曝气沉砂池和矩形平流式沉淀池；二级处理采用空气曝气活性污泥法。污泥处理采用中温两级消化工艺，消化后经脱水的泥饼外运作为农业和绿化的肥源。消化过程中产生的沼气，用于发电可解决厂内20％用电量。高碑店污水处理厂再生水回用设施处理能力为47万立方米/日，每日为厂内生产及绿化浇灌提供1万立方米，向华能热电厂提供3万立方米作为工业冷却用水，向水源六厂及高碑店湖供水30万立方米工业冷却用水和旅游景观用水及城区绿地浇灌用水；2007年建成30多公里再生水管线，将高碑店厂再生水源源不断地输送到了石景山和高井两大电厂，使高碑店再生水系统服务范围延伸到了京西流域，至此，北京市2/3的电厂是由高碑店污水处理厂提供循环冷却水，不仅改善了水环境，还有效地节约了水资源，体现了循环经济所带来的经济和环境效益，为缓解北京市的水资源紧张状况起到了积极作用。另外，经处理后的水注入通惠河，对还清通惠河也具有重要的作用。u二、处理工艺简介该厂采用传统活性污泥法二级处理工艺：一级处理包括格栅、泵房、曝气沉砂池和矩形平流式沉淀池；二级处理采用空气曝气活性污泥法。污泥处理采用中温两级消化技\n术，消化后经脱水的泥饼外运作为农业和绿化的肥源。消化过程中产生的沼气用于发电可解决厂内部分用电。该厂还有约1万立方米/日的深度处理设施，处理后的水用于厂内生产及绿化，不仅有效地节约了水资源，还将为大规模的污水回用积累有益的经验。【一期污水工艺选择】针对出水要求，通过试验研究，一期选用前置缺氧段推流式活性污泥法，延长曝气时间，使出水完全硝化。污泥处理采用两级中温消化工艺。沼气用以发电。以补充能源。发电机的冷却水、尾气余热、供消化池加热。提高热能回收率。回用水的深度处理考虑在二级处理基础上，增加混凝、沉淀和砂虑两种简单工艺，使出水水质进一步提高。【二期污水处理工艺选择】污水处理工艺采用传统活性污泥法二级处理工艺，分为两个系列，每个系列为25万m3/d。其中一个系列采用前置缺氧段活性污泥法工艺，即在推流式曝气池前设缺氧段（占生物处理池总容积的1/12）其目的是改善污泥性质，防止污泥膨胀。另一个系列采用缺氧好氧脱氮活性污泥法工艺，即在曝气池进口段设置1/6池长作为脱氮池，后续1/6池长作为可变段，并采用内回流泵进行曝气池混合液\n内循环，内回流比为200％。本系列出水自成系统NH4+-N≤3mg/L，可直接作为工业冷却水使用。u三、污水一级处理构筑物（一）格栅间   高碑店污水处理厂在泵房前池分别安装粗、细两道格栅。格栅的作用是用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。粗格栅间隙100mm人工清除污物，细格栅间隙25mm，为链条式自动除污机，二期工程将粗格栅改为连续式自动清理，细格栅改为间隙0.5mm回转式自动除污机；栅渣用皮带输送装筒运往垃圾消纳厂填埋。（二）进水泵房   高碑店污水处理厂设置6台立式污水混流泵，一期4台，二期2台。进水泵的作用是将上游来水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流。水泵性能如下：水泵流量m3/s   水泵扬程m   水泵转速r/min  水泵效率%   水泵输出功率kw        315           4           92             80           600（三）曝气沉砂池   沉砂池主要功能是去除大颗粒的砂粒和无机物，避免砂粒沉积和堵塞管道，减少机械设备的磨损。为了使分离出来的砂粒和无机物比较干净，不带走有机物，以提高进水BOD浓度，高碑店污水处理厂采用曝气沉砂池，它的原理是通过曝气使污水产生竖向紊流，使水与大颗粒无机物产生摩擦，将黏附于砂粒表面的有机物洗下，砂粒沉降于池底的集砂槽，通过潜污泵将砂子吸走，在螺旋砂水分离器中将砂水分离，砂子运走，分离出的污水进入厂区污水管线。   高碑店污水处理厂一、二期各设两座曝气沉砂池，每座由两条池子组成，每条池长21米，宽6米，有效水深4.25米，横向40°坡角。污水在池中停留时间为6分钟。集砂槽长21米，宽0.8米，深1.04米。每座池设1台移动桥式吸砂机及砂水分离器，共2套（瑞典PURAC公司）。\n（四）初次沉淀池   初沉池的主要作用是将污水在池内进行初次沉淀，去除污水中部分SS（50％～60％）、BOD5（25％～35％）和漂浮物以及均和水质。沉降于池底的污泥通过刮泥机的往复运行，将刮至泥斗中，再经螺杆泵组将污泥排至浓缩池，完成对污水的一级处理。   北京市高碑店污水处理厂采用的是平流式沉淀池，分四个系列，每系列六座初沉池，共24座，每座沉淀池的长为75米，宽14米，池末端有效水深为2.5米，池底纵向坡度为0.005，每座沉淀池表面积A=1050m2，设4个泥斗，泥斗容积共57m3；表面负荷0.826m3/m2·h，水力停留时间1.5小时。   初沉池上采用行车桥式刮泥机，配水渠道上防止污泥沉淀安装有飞力搅拌器，初沉池管廊装有六组螺杆泵组，每组螺杆泵组由一台破碎机和两台螺杆泵组成，负责两组初沉池的排泥，每组螺杆泵的运行是间歇的，其运行周期可在运行中根据污泥浓度来控制。u四、污水二级处理构筑物（一）曝气池   高碑店污水处厂为改善污泥沉降性能，减少二沉池反硝化过程，减少二沉池的污泥上浮，提高出水水质，二级处理采用缺氧-好氧（A/O）活性污泥法，前缺氧后曝气，延长缺氧时间。   曝气池是由微生物组成的活性污泥与污水中的有机污染物质充分混合接触，并进而将其吸收分解的场所，它是活性污工艺的核心。高碑店污水处厂采用推流式曝气池，一、二两期共有24座曝气池，分为4个系列，每6座为一系列；每座曝气池由三个廊道组成，每个廊道的设计尺寸为长96.2米，宽9.28米，有效水深6米，超高1.1米，第一廊道的前1/2段为厌氧段，为防止污泥沉降，装有2台水下搅拌器，在回流渠内为防止污泥沉降装有Flygt SR4650 水下搅拌器2台。曝气方式采用曝气头：一期采用国产钢钰式微式曝气器共90000个，二期采用进口膜片橡胶微孔曝气头，总数为36036个；曝气时间9.2h；900kW离心式鼓风机共8台（2台备用）。二期工程4系列为A/O法，增加内回流设施。（二）二次沉淀池   二沉池是使活性污泥与处理完的污水分离，并使污泥得到一定程度的浓缩。高碑店污水处理厂共设24座中心进水、周边出水圆形幅流式二次沉淀池。单池直径50米，有效水深4米，池底坡度2％，缓冲层高度0.5m，刮板高度0.3m。表面积1963平方米。\n   二沉池排泥采用桥式刮吸结合虹吸式静压式并辅助真空提升方式，提升污泥送至配水井，再经配水井送至回流污泥泵房。二沉池浮渣通过设在池面的浮渣浮渣漏斗排至池外浮渣井进行去除。【配水井】   每三座二沉池设一座配水井，四个系列共8座配水井，每座配水井分四层，具备四种功能：   a.作为总进水井，来自曝气池的出水经2000mm管直接进入中心总进水井。   b.作为二沉池配水井，每座配水井将来水分配给本系列的三个二沉池。   c.作为二沉池排泥井，二沉池的污泥排至配水井，再经回流污泥管排至回流污泥泵房。   d.作为二沉池出水井，二沉池出水排至配水井，再经中水闸和退水闸分别流至中水管和退水管。（三）回流污泥系统和剩余污泥系统   回流系统的作用是将二沉池中的活性污泥打回到曝气池中去，以补充曝气池中的污泥，防止污泥流失。   剩余污泥系统的作用是通过剩余污泥泵将剩余污泥排至初沉池配水渠道，防止泥龄过高及污泥浓度过高，而使污泥活性降低。   高碑店污水处理厂四个系列配套相应回流污泥泵房4座，每座回流泵房的集泥井内有回流泵4台（采用进口螺旋浆式潜水泵，Q=1m3/s），剩余污泥泵3台（采用潜污泵，Q=0.05m3/s）。（四）内回流系统   二期工程四系列曝气池采用的是A-O生物脱氮工艺，四系列各组曝气池末端各装一台内回流泵(Q＝1.17m3/s，功率为2.5KW，变频范围0～50HZ)。内回流泵将曝气池混合液由第三廊道末端抽升回第一廊道首端，延长污水在曝气池中的停留时间，其目的是通过微生物硝化和反硝化作用，增加脱氮功能，进一步提高出水水质。u五、中水处理 高碑店污水处理厂二期工程设计了中水区，其日处理能力为10000m3/d，目的是将二沉池出水进一步处理，去除部分BOD、COD、SS，使出水水质进一步提高，达到更高的要求，处理后的中水用于绿化、生产用水及景观用水等。中水区的工艺流程如下：\nu六、污泥处理【一期污泥处理工艺】【二期污泥处理工艺】\n【污泥浓缩池】   浓缩池采用重力浓缩。一期直径23.5m、二期直径20m，池形为园形共12座，采用国产半桥式栅条浓缩机，进口定容式污泥泵。【消化池】   消化池为园柱形，总高28.8m（地下5m）、直径20m的二级中温消化，共16座（12座一级，4座二级）。【污泥脱水机】   污泥脱水机房设置2座，采用带式压滤机，分别设有加药设备，混凝剂采用高分子混凝剂（聚丙烯酰胺）。【沼气储柜】   沼气储柜为一期设1座容积2000m3、压力0.6MPa干式球罐，1座容积3000m3、压力200～250mmH2O湿式气柜；二期为低压湿式三屉螺旋式升降式钢结构【脱硫装置】   一、二期分别采用干式脱硫及湿式脱硫（碱液）。污泥消化所产生的沼气，考虑到使用的不均匀性和事故排放，设废气燃烧器1座，将部分多余气体和事故排放的气体，燃烧后排放，以减少对周围环境的污染。经脱水后的泥饼外运作为农业和绿化的肥源。【发电机组】   消化池污泥产生的沼气用以发电，补充本厂能源。发电机组的冷却水供消化池加热。u七、关于微生物与污水处理的思考随着我国城市化速度的加快，城市生活污水的比例高达70%\n以上，人们日常生活生产的污水主要含一些无毒有机物，如糖类、淀粉、油脂蛋白和尿素等，其中含氮、磷等植物营养元素较高。在一定的时间和空间范围内，这些污染物质大量排入天然水体并超过水体的自净能力，导致水体富营养化。进入水体的各种有机质是需氧菌大量繁殖，消耗溶解氧；也使得藻类及其他水生植物异常繁殖，引起水体透明度降低，溶解氧减少直至为零。此时，需氧菌大量繁殖继而分解，产生硫化氢、硫酸等物质，使水质恶化、水体的功能退化、生态结构破坏，这将会对我们所生存的环境产生长远的，无法顾及的影响。所以，加强城市污水处理，对于保障城市的可持续发展具有重要的社会意义和经济意义。利用微生物处理污水实际就是通过微生物的新陈代谢活动，将污水中的有机物分解，从而达到净化污水的目的。微生物能从污水中摄取糖，蛋白质，脂肪，淀粉及其他有机化合物作为微生物的营养物质，经过一系列的酶促反应，这些有机物在微生物体内得到分解利用，有些合成微生物自身的结构和功能物质，有些则为微生物提供所需的能量。微生物新陈代谢类型有需氧型和厌氧型两种，因此，污水处理方法分为好氧生物处理和厌氧生物处理。根据已有的研究报道，污水中的微生物活性的研究进展主要是通过传统的微生物学方法取得的。而新兴的分子生物学方法主要是在遗传学坚定、群体研究等领域研究应用的比较多，随着技术的不断创新。利用分子生物学方法快速、准确、较直观的特点，将分子生物学新技术与传统的研究方法相结合，寻找到具有各种特性的微生物用于污水处理中，我们相信污水环境中大量的微生物资源将会得到进一步发展。u八、结语此次的参观学习，使我们更对污水处理的技术有了进一步的了解，起到了书本上的知识与实际应用的衔接作用。从此次的参观可以看出，污水中的微生物的研究在很多方面都取得了不错的进展。同时由于污水环境的多样和复杂性，造成了微生物的多样性，在污水这一特殊的环境领域微生物的研究还有很大的潜力。活性污泥法作为世界上应用最为广泛的污水处理技术，具有即使成熟、工艺种类多、污水处理良好等特点，但是活性污泥法在处理污水的同时一直存在一个最大的弊端，就是会产生大量的剩余污泥。剩余污泥中含有病原体、重金属及有机物等对环境有害的物质，处置不当会引起环境二次污染。目前的处置处理技术主要是由卫生填埋、农用、土地利用、焚烧等，随着法律法规对污泥处置的要求越来越严格和环境保护的发展，已不能适应污水处理厂的需要，造成污水处理厂污泥处置的压力越来越大，成为世界各国面临的日益严峻的污泥问题。虽然我国在污水处理方面有了质的飞跃，但是淡水资源匮乏仍是困扰我们的一个巨大的问题，所以我认为我们应从自身做起，节约用水。只有自身节水意识加强，再配合科技的发展在可以实现水资源的可持续发展。