磁加载絮凝技术在清河污水处理厂应急工程中应用 4页

2009年全国给水排水技术信息网年会论文集磁加载絮凝技术在清河污水处理厂应急工程中的应用张雅玲李艺张韵赵志军方先金李振川（北京市市政工程设计研究总院，北京100082）摘要清河污水处理厂进水量、进水水质均超过设计值，处于超负荷运转状态，急需建设应急处理设施来减轻二级处理系统的运行压力，为后续再生水处理厂提供稳定的水源，保证再生水水质，确保补给奥运湖的再生水水质安全可靠。经过试验验证，磁加载絮凝技术对TP、SS、BOD5、CODCr等污染物指3标均有一定的处理效果。参考试验结果，2008年设计并建成了规模为5万m/d的清河污水处理厂应急工程磁加载絮凝污水处理设施。该设施实际运行效果满足工程建设的要求，起到了保护水环境的作用，特别是保证了奥运公园及其周边地区的水环境，实现了申奥承诺，具有可观的社会经济效益。关键词磁絮凝污水处理厂试验原水为清河污水处理厂曝气沉砂池出水，原0引言水经提升泵提升到试验系统，首先在管道混合器清河污水处理厂位于北京市海淀区东升乡，距清河北岸约1.4km，是北京市规划建设的14座市区污水处理厂之一。该厂一期、二期工程已实3施，设计污水处理规模共40万m/d，二级出水一部分作为后续再生水处理厂的原水，其余排入清3河。再生水处理规模8万m/d，主要向海淀区和朝阳区部分区域提供城市杂用水、河湖补水及奥运公园水系补水。2008年清河污水处理厂实际处3理污水量已达到47万m/d，汛期的处理量超过3图1清河污水处理厂应急工程磁加载絮凝污水处理设施50万m/d，实际进水水质也超出了原设计值，污水处理厂处于超负荷运转状态。为了减轻清河污水处理厂二级处理系统的运行压力，为再生水处理厂提供稳定的水源，保证再生水水质，保护水环境，特别是保证奥运公园及其周边地区水环境，2007年经过方案比选，应急工程选用了磁加载絮凝技术和精细过滤技术，3确定处理规模各为5万m/d。2007年8月～9月在清河污水处理厂对磁加载絮凝技术进行了生产试验，参考试验结果，于2008年设计并建成了规3模为5万m/d的磁加载絮凝应急工程污水处理设图2车载式磁加载絮凝试验装置施，见图1。该设施在奥运会期间运行良好，极大内加入混凝剂PAC(聚合氯化铝)；然后在絮凝池1缓解了清河污水厂运行压力，至今已经投产一年。内投加磁加载物，磁加载物在絮凝过程中作为凝核起到了强化絮凝的作用，使絮体颗粒既大又密1磁加载絮凝试验实；接着在絮凝池2内投加助凝剂PAM（聚丙烯酰1.1试验装置胺），使絮体颗粒进一步长大；最后，在沉淀池中磁加载物携带着絮体一起沉淀下来。由于絮体颗磁加载絮凝试验装置安装在一辆车上，试验车可粒密度大，沉降速度快，因此这套系统采用的沉以移动，试验车外形尺寸7.8m×3m×4.2m，见图淀池的面积仅为常规沉淀池面积的1/15左右。沉32。该试验装置的处理规模可以达到1万m/d。淀污泥一部分回流到絮凝池，以增大絮凝池中污1.2工艺流程泥浓度，提高絮凝效果；一部分通过磁鼓将磁加载物从污泥中分离出来，回收的磁加载物回到絮磁加载絮凝试验装置的工艺流程如图3所示，凝池循环利用，污泥进行无害化处理后妥善处置。1\n2009年全国给水排水技术信息网年会论文集PACPAM沉砂池出水出水提升泵管道混合器絮凝池1絮凝池2沉淀池污泥回流污泥磁加载物剩余污泥处理处置污泥槽2磁鼓污泥槽1图3磁加载絮凝试验工艺流程增大，各项污染物指标的处理效果均有所降低；1.3试验工况加药量、进水量均相同时，不同污染物指标的处试验过程中，磁加载物一次性加入，通过磁理效果明显不同，按去除率排序，TP、SS的处理鼓分离后循环利用，损失量非常少，试验期间无效果最佳，去除率可以达到90%以上；其次是BOD5、须补充。混凝剂加药量不断调整，助凝剂加药量CODCr，去除率可以达到60%以上；氮的处理效果不变，混凝剂和助凝剂均配置成一定浓度的药液不太显著，TN、NH4+-N的去除率均低于20％。根后采用加药泵投加，通过调节加药泵的流量来改据试验结果分析，磁加载絮凝技术可以使原污水变投药量。试验进水量采用电磁流量计计量。根达到一级强化处理的程度。据试验进水量和加药量的变化，共进行了6个工1.4.2试验系统排泥况的试验，见表1。试验过程中排泥量、污泥浓度及污泥比阻的1.4试验结果测定结果见表4。从表4可以看出，试验排泥量为1.4.1试验进、出水水质试验进水量的5%～8%，进水量越大、加药量越高，排泥量也越大。试验过程中，污泥浓度和污泥比6个试验工况的进、出水水质见表2，各项污阻的变化不很大，根据污泥比阻判断该污泥比较染物指标的去除率见表3。从表2、表3可以看出，易于机械脱水，但是由于污泥浓度很低，脱水之进水量相同时，增大加药量可以提高各项污染物前应先进行浓缩。指标的处理效果。加药量不变的情况下，进水量表1试验工况试验条件工况一工况二工况三工况四工况五工况六3试验进水量（m/h）240240240380380380PAC加药量（ppm）54423333189PAM加药量（ppm）222222备注：PAC加药量以AL2O3的含量计算。表2试验进、出水水质类别进水水质出水水质曝气沉砂池项目工况一工况二工况三工况四工况五工况六出水TP(mg/L)7.60.150.180.240.371.22.3SS(mg/L)309142028364865BOD5(mg/L)29672787997102113CODCr(mg/L)494130138141165202238TN(mg/L)62505254575861NH4+-N(mg/L)49434446///2\n2009年全国给水排水技术信息网年会论文集表3各项污染物指标的去除率类别进水水质去除率曝气沉砂池项目工况一工况二工况三工况四工况五工况六出水TP(mg/L)7.698%98%97%95%84%70%SS(mg/L)30995%94%91%88%84%79%BOD5(mg/L)29676%74%73%67%66%62%CODCr(mg/L)49474%72%71%67%59%52%TN(mg/L)6219%16%13%8%6%2%+NH4-N(mg/L)4912%10%6%///表4排泥量、污泥浓度及污泥比阻测定结果3加药量（mg/L）流量（m/h）污泥浓度污泥比阻试验工况(mg/l)(m/kg)PAC(AL2O3)PAM进水量排泥量12工况一5422401933204.3×1012工况二4222401930144.2×1012工况三3322401830173.4×1012工况四3323802547404.1×1012工况五1823802234594.0×1012工况六923801934004.7×102清河污水处理厂应急工程表5常规条件下进、出水水质要求BOD5项目CODCr（mg/L）SS（mg/L）TP（mg/L）2.1设计进、出水水质（mg/L）进水水质≤300≤550≤380≤8由于本工程为应急工程，主要作用是减小污染物排放量，所以不要求设计出水水质执行《城出水水质要求≤150≤170≤20≤1镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002），仅规定常规条件下出水水质需达到表5的要求，表6进水水质超标时各项污染物指标的去除率要求当进水水质超标时按表6执行。项目BOD5（mg/L）CODCr（mg/L）SS（mg/L）TP（mg/L）根据清河污水处理厂试验结果分析，磁加载进水水质＞300＞550＞380＞8絮凝技术可以满足表5、表6规定的出水水质要求。同时由于该技术工艺流程简捷，受原水水质去除率要求≥50%≥60%≥90%≥90%影响小，抗冲击负荷能力强，设备体积小，占地其他配套设施的设计如下：面积小，工程建设期短，投产快，所以适合清河在清河污水处理厂现有曝气沉砂池前新建一污水处理厂应急工程采用。座溢流井，将超负荷污水溢流到一根DN1200mm管2.2工艺设计道，然后接入应急工程的进水格栅、提升泵房、出水井和磁加载絮凝处理系统。进水格栅、提升由于清河污水处理厂应急工程建于现有污水泵房及出水井合建为一座构筑物。格栅渠道为1处理厂内，所以必须尽可能减少总占地面积，减条，渠道内安装1台网板式细格栅机，格栅孔径小对已建工程的影响；再加上必须在奥运会开幕3mm，清除的栅渣经无轴螺旋输送机输送至栅渣压之前运转起来，所以必须充分考虑工程的可实施榨机，压榨后落入栅渣斗（车）内。提升泵房内安装4台潜水混流泵，为方便潜水泵维修，泵房性。因此，工程设计过程中磁加载絮凝处理系统设起吊装置；为防止倒灌，在水泵出水管末端安采用设备化装置，装置的规模大、小结合，装拍门。出水井内设置出水堰，对污水流量进3320000m/d、5000m/d的处理系统各2套。3\n2009年全国给水排水技术信息网年会论文集调配，出水管采用DN900mm钢管接入磁加载絮凝否运行正常。通常情况下，矾花为大颗粒的黑褐水处理装置的配水井。色絮体为正常。反之，絮体少，可能为PAC投加磁加载絮凝水处理装置的配水井为钢制同心量不足；絮体细小，可能为PAM投加量不足；絮圆结构，负责向4套磁加载絮凝水处理装置配水。体颜色浅灰，可能为磁加载物回收率低。当沉淀磁加载絮凝水处理装置安装在一个设备间内，占池出水有细小絮体流出时，检查是否PAC、PAM投2地面积约1100m。加药间与配电及控制室合建，加量偏少、磁加载物回流量不足、磁加载物回收加药间旁设液态PAC贮药池，加药间内设混凝剂、通道堵塞等。如果沉淀池出水夹杂大量含磁加载助凝剂投加泵各2台（1用1备）。混凝剂PAC配物的絮体则应尽快关闭系统，查找原因。置成浓度10%的药液投加，助凝剂PAM配置成浓度2008年8月～10月期间，清河污水处理厂磁0.2%的药液投加。加药间内设PAC、PAM配药装置。加载絮凝应急处理设施的月平均进、出水水质及磁加载絮凝处理系统的剩余污泥通过污泥泵提升各项污染物指标的去除率见表7。从表7可以看到贮泥池，贮泥池内设潜水搅拌器。贮泥池内污出，该工程的实际运行效果满足工程建设的要求。泥经污泥螺杆泵加压后进入带式浓缩脱水机内进3.结语行浓缩脱水，然后由无轴螺旋输送器输送到污泥堆置棚装车外运。污泥处理系统主要建、构筑物清河污水处理厂磁加载絮凝应急工程的建包括：贮泥池，污泥浓缩脱水机房，污泥堆置棚，设，减轻了清河污水处理厂二级处理系统的运行药库，配电及控制室。压力，提高了二级处理效果，为后续再生水处理厂提供了稳定的水源，保证了再生水水质。由于2.3运行管理与运行效果二级出水排入清河，再生水补给奥运湖，所以应磁加载絮凝应急处理设施运行前，应先取原急工程运行后不但改善了清河的水环境，也保证水水样进行烧杯试验，确定PAC、PAM及磁加载物了奥运湖的水质稳定，为2008年奥运会的成功举的投加量。运行过程中，通过观察絮凝池中矾花办创造了良好的环境，实现了申奥承诺，具有可的状况可初步判断加药量是否合适、加药系统是观的社会经济效益。表7磁加载絮凝应急处理设施实际运行效果2008年8月平均值2008年9月平均值2008年10月平均值类别去去去进出进出进出除除除项目水水水水水水率率率TP(mg/L)4.10.880%4.20.686%5.30.492%SS(mg/L)1762089%1541988%1802089%BOD5(mg/L)1375262%1395660%1655368%CODCr(mg/L)2949468%29310564%36612765%4