污水处理厂废水处理工艺探讨及建议 26页

'污水处理厂废水处理工艺探讨及建议 摘要：本文主要是通过对南昌市朝阳洲污水处理厂废水水质的几个重要指标BOD5、COD、SS等进行实验监测，用数据与结果来探讨其工艺的合理性，并对工艺流程及选择进行了分析建议。研究结果表明：南昌市朝阳洲污水处理厂方案合理性强，污水中的污染物大幅度削减，出水水质达到排放标准，基本不造成周边环境的二次污染。关键词：城市废水氧化沟水质分析DiscussionandsuggestionondisposaltechnologyinthesewagetreatmentplantinthecityofAbstract:ThepaperismainlybasedonthemeasuredoftheimportantindexsigninthesewagesuchasBOD5、COD、SSinthesewagetreatmentplantofChaoyangzhouinthecityofNanchang.Discussingtherationalityofthedisposaltechnologybydataandresult,alsoanalyzingthetechnologyprocedureandchoice.Theresultshowsthatthetechnicalprogramofsewagedisposaliswithhighrationality,andthequalityofthewaterthatdrained outcanbeuptothedemandedstandard,soitwon’tbringserioussecondpollutiontotheenvironmentthataround.Keywords:citysewageoxidationditchtheanalysisofwaterquality前言对绝大部分城市来说，随着城市工业生产的发展,城市人口的递增,工业废水和生活污水排出量日益增多,大量未经处理的污水直接排放到周围河流,致使城市周围河流污染十分严重,不但直接污染了市区的泉水和地下水,而且对河流下游地区的农业生产和人民生活造成了危害,同时也造成了一定的污染。因此城市废水治理已成为当前需要迫切解决的问题之一。[1]南昌市朝阳洲污水处理厂位于南昌市西湖区洪城大市场附近,是一所专门为处理城市废水而建。废水来自市区河流制下水道,在河流制下水道出口端设置废水截流泵站,废水通过截流泵提升后由专门废水管道送入污水处理厂。在污水处理厂中经物理,化学生物等作用后水体排放到抚河河道。 1废水的来源和水质分析1.1废水水质分析城市废水主要来源于城市居民生活中产生的污水,各工业企业在生产制造中产生的废水以及城市降水和部分受污染的地表水这三个方面.其中城市居民生活中产生的废水水质特点往往含有较高的有机物,如淀粉、蛋白质、油脂等,以及氮、磷等无机物,此外还含有病原微生物和较多的悬浮物。各工业企业在生产过程中产生的污水其排放量大,污染物含量较高,较难进行处理,对环境危害大。而城市降水和受污染的地表水在城市污水中还没占到很大的比例,这类污水水质水量差别较大,受气候、时间、地理位置及周边环境影响。国家对水质的分析和检测制定有许多标准,其指标可分为物理,化学,生物三大类。其城市废水的化学指标很多,它包括酸碱度(pH)、生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)、固体物质、总氨(TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、氯化物、重金属含量等。[2]1.2设计水质数量根据有关资料,本工程设计水量为80000m3/d,分两组,每组40000m3/d。总变化系数:1.31根据常规城市污水水质情况,确定本工程设计原水水质见表1: 表1设计原水水质见下表：水质指标进水水质出水水质污染物去除率BOD5=100mg/L≤20mg/L≥84%COD=200mg/L≤70mg/L≥65%SS=200mg/L≤30mg/L≥85%2工艺流程与工艺说明2.1工艺选择城市废水是一种可生化性较好的废水，通常采用二级生物处理法。其工艺构成多种多样，可分为活性污泥法，生物膜法和自然生物处理等。常规采用的处理工艺有活性、A/O法（好氧厌氧工艺）、AB法（吸附-生物降解工艺）、氧化沟法、SBR法（序批示间歇活性污泥法）等。这些技术各有长短，很难说其中哪一种具有绝对优势。应根据不同的处理规模、处理要求、占地面积情况、原水水质采用不同的处理工艺。[3] 目前，国内建成的城市污水处理厂绝大部分是采用活性污泥法处理工艺，生物膜法很少。因此对于活性污泥法运行管理积累了丰富的经验。南昌市朝阳洲污水处理厂采用了氧化沟处理，氧化沟属于延时曝气活性污泥法，其曝气池显封闭型，污水和活性污泥在其中作不停的循环运动。由于它成本低、构造简单、易于维护管理、出水水质好，并可以进行脱氮除磷。因此受到人们的重视，并逐步得到人们广泛应用，特别适合南方延时曝气法进行。2.2工艺流程图城市废水粗格栅.提升泵房细格栅.多尔沉淀池除磷池回转式氧化沟二沉池加氯接触池出水泵房尾水排放回流污泥回流污泥泵房剩余污泥泵房至污泥处理系统 图1污水处理工艺流程图备注：虚线边框中的构筑物是本来设计但未建的2.2.2污泥处理剩余污泥污泥均质池污泥处理间污泥外运图2污泥处理工艺流程图2.3主要构筑物工艺说明和设计参数 2.3.1格栅格栅是用来去除那些可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大的悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行的一种装置。它分为粗格栅和细格，前者是拦截污水中粗大的悬浮物及杂质，后者是拦截粗格栅作用下留下的相对细小的物质。2.3.2多尔沉淀池沉淀池是分离悬浮物的一种常用处理构筑物。它可分为初次沉淀池和二次沉淀池。其中多尔沉淀池是用来去除较大的颗粒物及漂浮物的装置.2.3.3氧化沟南昌市朝阳洲污水处理厂采用回转式氧化沟，有效容积为18000m3，两座，每座容积为9000m3，有效水深3.6m，沟渠宽7.5m，该沟渠是一组多沟回转式污水处理构筑物。在两沟回转处安装立式表面曝气机作为充氧设备，同时对液体起推动作用。这种回转式氧化沟具有深度大，传氧效率高，机械性能更完善和维护管理方便等诸多优点。 原污水和回流污泥进入氧化沟后，经曝气机搅拌混合，与氧化沟的混合液充分混合，并将混合液从上游推向下游，故回转式氧化沟既具有完全混合作用，又具有推流的某些特征。本工艺中氧化沟采用回转式氧化沟，具有以下特点：A有较强的耐冲击负荷，通过曝气区的完全混合作用，原污水得到最大程度的稀释，在正常的流速下，沟渠中混合液的流量是进水量的20-30倍，混合液在氧化沟中平均5-20分钟完成一次循环，这种池型不但可以防止断流，而且还可通过完全混合产生很强的耐冲击负荷作用。B污水在渠道中获得推流式模型的某些特点，这样带来的好处之一就是：经过曝气的污水在流到出水堰时会形成良好的絮凝体，这种已形成絮凝体的混合液进入二次沉淀池，将提高沉淀效率。C传氧效率高。由于回转。式氧化沟的表曝机是在局部域内工作，其局部动力密度非常高，故传氧效率也提高D回转式氧化沟系统具有很强的动力调节能力，它根据进水水质变化，所需去除污染物的种类以及出水水质标准，在不同区段安装变速或恒速曝气机，或对曝气机叶轮侵深进行调整，以达到灵活操作设备运行机制和节能的效果。在调节过程中不损失其搅拌功能。[4] 其氧化沟的功能按仅出除BOD5设计，不考虑除磷和脱氮，设计参数为：设计污泥负荷：0.15Kgss/KgmLss.d设计污泥负荷：3000mg/L（控制范围2500-3500mg/L）污泥龄13.5d水力停留时间：5.4-6.0h剩余污泥产率：0.5Kgss/KgBOD52.3.4二次沉淀池二沉池采用周边出水圆形池型，池径36m，四座，每座二沉池设计流量为20000m3/d，变化系数1.31,污泥回流系数为100%，水力表面负荷为1.072m3/m2.h。2.3.4污泥泵房每组设汇流泵房一座，全厂共两座，设计回流污泥比100%，它能使污泥达到一定浓度。2.3.5剩余污泥泵房每座设剩余污泥泵房一座，全长共两座，其设计剩余污泥含水率为99%。 3实验取样和实验指标以及测定方法本次实验取样于2005年4月10日至4月14每天8时左右，在提升泵房进水端一期二沉池和二期二沉池的出水口端分别取水样。本实验将提升泵房进水端水样看作进水水样，把一期二沉气与二期二沉池的进水端的水样分别看成一期出水水样和二期出水水样。3.1实验取样3.2实验测定指标与方法BOD（生化需氧量）是指在规定条件下，微生物分解存在水中的某些可氧化物质，特别是有机物所进行的生物化学过程中消耗溶解氧的量。此生物氧化全过程进行的时间很长，如果在20℃培养时，完成此过程需要100多天，目前国内外普遍规定20℃±1℃培养5天，分别测定样品培养前后的溶解氧，二者之差即为BOD5值，以氧的单位mg/L表示。 五日生物化学需氧量（BOD5）测定采用稀释接种法，即取原样品或经适当稀释的样品要含有足够的溶解氧含量，将另一份放入20℃培养箱内，培养5天以后再测定其溶解氧含量，两者之差即为五日生化需氧量，如经稀释培养则再乘以稀释倍数。COD（化学需氧量），是指在强酸并加热的条件下，用重铬酸钾作为氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度，水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染很普遍的，因此化学需氧量也作为有机物相对的指标之一，但只能反映能被氧化的有机物污染，不能反映多环芳烃、PCB类等的污染状况。测定方法采用重铬酸钾法，在强酸性溶液中，用重铬酸钾氧化样品中的还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵为指示剂，用硫酸亚铁铵溶液滴定，根据所消耗的重铬酸钾量可计算出样品中的化学需氧量。SS是悬浮固体，测定方法：悬浮在样品中的非溶解性固体能被酸洗石棉层截留，从而以重量法测出。[5] 3.3实验结果与分析3.3.1BOD5数据处理与分析经实验测定，BOD5的测定数据如下表：表2BOD5的数据处理进水一期出水二期出水4月10日83.2g/L10.3mg/L12.1mg/L4月11日81.7mg/L6.61mg/L13.2mg/L4月12日70.8mg/L6.67mg/L10.7mg/L4月13日88.9mg/L10.3mg/L14.6mg/L4月14日73.7mg/L5.32mg/L15.6mg/L平均79.66mg/L7.84mg/L13.24mg/L 测定五日的水质指标，对其各项求平均值。从上表可看出一期工程的BOD5值由79.66mg/L降解为7.84mg/L，其去除率为90.16%。二期工程的BOD5值由79.66mg/L降解为13.24mg/L，其去除率为83.38%。 经实验测定，COD的测定数据处理见表4：进水一期出水二期出水4月10日148．6mg/L28．3mg/L21．4mg/L4月11日124．3mg/L26．2mg/L26.9mg/L4月12日128.6mg/L30.7mg/L19.7mg/L4月13日133.4mg/L25.6mg/L17.8mg/L4月14日135.6mg/L28.3mg/L18.7mg/L平均134．1mg/L27．82mg/L20．9mg/L表3COD的数据处理 测定五日的水质指标，对其各项求平均值。从上表可看出一期工程的COD值由134.1mg/L降解为27.82mg/L其去除率为79.25%。二期工程的COD值由134.1mg/L降解为20.9mg/L，其去除率为84.41%。 经实验测定，SS测定数据见表5：表4SS数据处理进水一期出水二期出水4月10日83mg/L18mg/L7mg/L4月11日80mg/L16mg/L9mg/L4月12日76mg/L15mg/L6mg/L4月13日77mg/L15mg/L7mg/L4月14日86mg/L20mg/L12mg/L平均80.4mg/L16.8mg/L8.2mg/L 测定五日的水质指标，对其各项求平均值。从上表可看出一期工程的SS值由80.4mg/L降解为16.8mg/L，其去除率为79.10%，而二期工程由80.4mg/L降解为8.2mg/L其去除率为89.80%。 4结论与建议（1）根据《污水综合排放标准》（GB8978-1996）城镇二级污水处理厂排放水体水质标准为：BOD5≤30mg/L，COD≤120mg/L，SS≤30mg/L，可知南昌市朝阳洲水处理厂工艺方案合理性强，废水排放完全达到国家标准。（2）于城市废水来源复杂，广泛，其波动性大，故其水质变化大。建议：在废水处理系统前设置均化调节池，用以水量的调节和水质的均匀，以保证废水处理的正常运行。（3）由有机污染物废水的可生化法由表可知，进水的（BOD5/COD）值=79.66/134.1=0.594>0.45，故该城市废水易生化，判断其废水主要为生活污水。（4）随着城市用水的日益紧张，废水的再回收利用率需要提高，所以建议污水处理厂建筑除磷池，提高对磷的降解。（5）一期工程和二期工程建设时间不同，远行情况不同，其池内的污泥情况也不同，因此两个工程出水水质及污染物去除率也有差别。 参考文献：[1]李海，孙瑞征，陈振选等，城市污水处理技术及工程实例，化学工艺出版社，2003年[2]王洪臣主编，杨向平，涂兆林主审，城市污水处理厂运行控制管理，科学出版社，2002年3月[3]国家环境保护总局，水和废水监测分析方法，环境科学出版社，2002年12月[4]高廷耀，顾国维主编，水污染控制工程（第二版），高教出版社，2002年2月[5]金兆丰，余志荣主编，污水处理组合工艺及工程实例，北京，化学工业出版社，2003年4月 '