低能耗水解酸化／生物滤池污水处理工艺的设计及运行 5页

'第26卷第10期中国给水排水Vo1．26No．102010年5月CHINAWATER＆WASTEWATERMav2010低能耗水解生物滤池污水处理工艺的没计及运行郑洪伟，兰景元，史仁明(1．上海复旦水务工程技术有限公司，上海200433；2．天津北洋园投资开发有限公司，天津300350)摘要：浙江慈溪杭州湾新区污水处理厂前三期建设规模为4×10m／d，采用水解酸化／生物滤池工艺。该工艺处理效果较好，平均出水水质达到了《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准。处理成本约为0．15．,-L／m。对各单元的工艺设计参数进行了详细介绍，并总结了设计、运行管理经验。关键词：水解酸化；生物滤池；低能耗中图分类号：X703．1文献标识码：C文章编号：1000—4602(2010)10—0065—05DesignandOperationofHydrolysisAcidification／BiofilterProcesswithLowEnergyConsumptionforWastewaterTreatmentZHENGHong—Wel一，LANJing—yuan，SHIRen—ruing(1．ShanghaiFudanWaterProjectCo．Ltd．，Shanghai200433，China；2．TianjinBeiyangParkInvestmentandDevelopmentCo．Ltd．，Tianjin300350，China)Abstract：ThecapacityofsewagetreatmentplantinZhejiangCixiEconomicDevelopmentZoneis40000m／dandthemainprocessishydrolysisacidification／biofiher．Thetreatmenteffectisexcellent，andtheeffluentqualitycanreachthefirstcriteriaspecifiedinIntegratedWastewaterDischargeStandardfGB8978—1996)．Thetreatmentcostis0．15Yuan／m．Thedesignparametersofdifferenttreatmentu．nitsareintroduced，andtheexperiencesindesign，operationandmanagementaresummarized．Keywords：hydrolysisacidification；biofiher；lowenergyconsumption杭州湾新区污水处理厂位于浙江省宁波市慈溪用厢式压滤机，不加药，利于污泥处置。杭州湾新区，设计总规模为8×10m／d。考虑到当1设计进、出水水质时杭州湾新区发展规划不确定性较大，计划分四期设计进、出水水质如表1所示。进行设计、建设。其中一期设计规模为1×10m／表1设计进、出水水质d，于2003年建成并投入运行；二期工程规模为1×Tab．1Designinfluentandefluentqualitity10m／d，于2006年建成并投入运行；三期工程规项目进水出水模为2×10m／d，于2007年建成并投入运行。污COD／(mg·L)100olO0水厂目前规模为4×10m／d。BOD5／(mg·L)50020SS／(mg-L)40020污水厂占地为11．3hm，其中湿地系统占地为氨氮／(mg·L)l58hm，其余为建筑物、构筑物及景观河道等用地。总氮／(mg·L)30一、二、三期工程共投资5300万元。磷酸盐(以P计)／(mg·L)100．5pH6～96～9本工程采用水解酸化／生物滤池工艺，并增加湿地系统进行深度处理，运行效果良好。污泥处理采污水厂进水主要是杭州湾新区工业废水及生活·65· 第26卷第l0期中国给水排水www．watergasheat．COB污水，以化学纤维、机械制造、塑料制品等工业废水设有2套BIO生物除臭设备，臭气分解后自然排放。为主，污水厂尾水排人九塘江。设计出水水质主要⑧生物滤池指标执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中钢筋混凝土结构。一期工程2座生物滤池，尺的一级标准。寸为022m×4m，超高为0．5m。配2套021．5m2设计工艺流程旋转布水器。二期工程增加1座生物滤池，尺寸为设计工艺流程见图1。31rn×4m，超高为0．5m。配1套030．5in旋转布水器。三期工程增加2座生物滤池，尺寸为031进水H垫H耋鍪In×4nl，超高为0．5nl。配2套030．5m旋转布水f消化后的剩余回流；器。剩余污囱泥；．．⋯譬l污泥I生物滤池总有效面积为3000In，表面负荷为水机房r⋯。泥化饼外、运13In。／(ITI·d)。采用150mm高分子球形填料、⋯30～50mm煤渣填料和81TIm高分子多面体填料出水—一景观河道稳定塘一填料塘构成组合填料，按级配安装，填料总高度为1．81TI，填料体积为5400m。从未有堵塞情况发生。图1污水处理工艺流程溢流堰总长度为235ITI，堰15负荷为4．2ITI／Fig．1Flowchartof~wag~treatmentprocess(Ill·h)。生物滤池底部通风高度为0．6ITI，供氧充污水自格栅及进水泵房由提升泵输送至水解分，平均出水溶解氧浓度在5m#L以上。酸化池，然后自流至生物滤池的旋转布水器，经过生生物滤池外墙采用红色、青色毛石装饰，周围采物滤池好氧处理后，自流进入生物沟，再进入沉淀用堆土坡，种植乔木、灌木等，既防止滤池蝇滋生和池。沉淀池出水流人填料塘、稳定塘、景观河道，最臭味向外扩散，又使厂区看起来更加美观。后排人九塘江。滤池蝇的生长周期随温度的升高而缩短，在环①格栅及进水泵房境干湿交替情况下发生频繁，对环境卫生危害较大。格栅与进水泵房合建。格栅井设回转式机械格工程中采用的控制措施有：在旋转布水器支管末端栅2套，每套格栅宽为0．81TI，栅片间隙为10mm，开孔布水，使生物滤池内壁一直处于湿润状态，可减安装角度为75。。两套机械格栅配备1套螺旋输送少滤池蝇的生长；平面布置上远离建筑物，避免或减压榨一体机。输送压榨一体机直径为300mm，长度少滤池蝇对生活区域的影响；创造有利的自然环境，为4m，功率为2．2kW。进水泵房设潜水排污泵5充分利用生态平衡。如较高的乔木和竹子利于蜘蛛台(3用2备)。潜污泵流量为7201TI／h，扬程为结网，周围的环河利于蜻蜓等生长，还吸引成群的飞160kPa，功率为55kW。格栅间和进水泵房内设有鸟盘旋在生物滤池和湿地周围，捕食各种飞虫。除臭设施，采用化学和生物两级除臭，臭气分解后自运行证明上述措施取得了较好效果，不仅省却然排放。了杀虫剂、药剂等运行费用，避免出水受到药剂的污②水解酸化池染，还可以美化、净化厂区，消除滤池蝇的环境卫生设水解酸化池2座，每座4格。单座尺寸为隐患，一举多得。35．8in×20m×8In，有效水深为7．5m，有效容积④生物沟(接触氧化)为4950m，水力停留时间为6h。一期工程建有生物沟1座，砌石结构，有效容积水解酸化池底部共96个050mm的布水孔、12为2400in，水力停留时问为2．9h。容积负荷为个01oomm排泥孔，上升流速为1．2m／h。池内中0．3kgBOD／(in·d)，设计污泥浓度为2000mg／上部设有弹性立体填料。填料高度为3．0m，填料L，有机负荷为0．15kgBOD／(kgVSS·d)。池中设体积为1980m。出水采用梯形溢流堰，共32条溢置填料，填料体积为1200m。底部设有EPDM膜流支槽，溢流堰总长为3001TI，堰口负荷为2．8ITI。／片管式曝气器，共1600套。(nl·h)。最初设计是考虑新区工业废水成分复杂，所以水解酸化池上部设4个臭气收集棚，每个棚内增加生物沟以进一步去除有机污染物。但运行发现·66· 郑洪伟，等：低能耗水解酸化／生物滤池污水处理工艺的设计及运行第26卷第10期生物沟去除有机污染物的效率很低，只是脱落的生高为5fl。分为污泥脱水间、加药间、药品仓库、值物膜在此延时曝气，污泥自身消化后可降低剩余污班室、电控室、空压机房等。污泥脱水间：安装2台泥量。因此，二期工程保留了生物沟，但没有扩容。厢式压滤机，过滤面积为120In，容积为2．1m，单曝气量为20133／rain，设2台罗茨鼓风机，视实际运台工作周期为5h／次，每天工作10～15h，泥饼含水行情况可单台供气，也可2台供气。单台风机参数：率为70％左右，泥饼产量约101TI／d。加药间：设计风量为20m／min，升压为40kPa，功率为11kW。加药系统1套，用于投加粉状阳离子聚丙烯酰胺⑤沉淀池(PAM)，但根据厢式压滤机的实际使用情况，目前辐流式沉淀池2座，中心进水周边出水，钢混结不需投加任何絮凝剂。构。尺寸为030In×4．5m，超高为0．5m，有效面根据对泥饼的化验结果，未检出重金属及其他积为700Ill，表面负荷为1．21TI／(m·h)。水力停有害物质，故一期、二期污泥处置采用土壤改良方留时问为3．3h。溢流堰总长为173m，堰口负荷为案，将脱水泥饼用于远期备用地土壤改造(该厂土4．8I"13／(m·h)。设2台半桥式中心传动刮吸泥地为滩涂重盐碱地)。由于土地容积有限，三期污机，连续排泥。泥外运填埋。⑥填料塘3设计特点平面尺寸为145ITI×65m，平均水深为2131。采①针对杭州湾新区规划不确定性较大、水量用高分子弹性立体填料，利用木桩、毛竹、尼龙绳进水质预测不准的情况，灵活采用水解酸化一生物滤行绑扎，填料长度为1．5n3，直径为150mm，呈梅花池组合工艺，分期设计、建设，克服了一般工业区、开形布置。填料塘设有布水渠，内铺4根04001Tim波发区的污水厂建成后“吃不饱”或因水质变化大而纹管，保证配水相对均匀。出水区采用曲折出水以不能正常运行的缺点。增加水的流动距离，减少短流的发生。出水区末端②利用水解酸化池抗冲击能力强、可提高污设出水堰、涵洞、4根0400mm波纹管，与竹林、荷水的可生化性、污泥产量低的特点，降低了对进水水花池相连。质的要求。污水厂剩余污泥均由水解酸化池排出，⑦稳定塘剩余污泥含固率达2％以上，而且经过水解酸化池稳定塘采用好氧塘方式，包括竹林、荷花池、动消化后污泥没有臭味。好氧剩余污泥回流至水解酸植物塘及景观河道。竹林尺寸为200II1×25m，水化池进行不完全消化，既提高了水解池出水的B／C深为0．6I13，共2处。荷花池尺寸为200m×40m，值，又能对剩余污泥进行减量化、无害化处理。水深为0．6In，共2处。竹林与荷花池交错布置。③污泥脱水采用国产厢式压滤机，不用投加动植物塘内常年有青、草、鲢、鳙等鱼类及河虾任何絮凝剂，污泥含水率在73％左右，大大减少了生长，也有浮萍、水葫芦、黄菖蒲、菱角等浮水、挺水、污泥处理的药剂成本和运输成本。因地制宜，利用潜水植物。河面上还有水榭回廊、木亭、小船，岸旁泥饼进行滩涂盐碱地土壤改良，无需占用土地或运有水柳、黄杨和带有图案的石子小路，彰显自然。输至垃圾场进行填埋，而且未经加药的泥饼对土壤⑧污泥处理改良见效快，增加了土壤的透水性，并防止土壤表面包括回流污泥泵站、污泥缓冲池和污泥脱水机板结达到了资源化利用的目的。房。④采用湿地系统进行深度处理，尾水中回流污泥泵站：容纳吸泥机排出的污泥，利用潜BOD、氨氮、总磷指标远远优于排放标准，对九塘江污泵使污泥回流至生物沟，并将剩余污泥回流至水水质起到了明显的改善作用。厂区自然景观优美、解酸化池。钢混结构，尺寸为10mX3m×3．0131，和谐。超高为0．5m，有效容积为751TI。顶部混凝土盖⑤生物滤池周围采用堆坡，种植乔木、灌木等板，内置2台潜污泵，流量为800m／h。进行绿化，防止滤池蝇滋生和臭味扩散，不仅除臭效污泥缓冲池：容纳水解酸化池排出的剩余污泥，果好，而且风景如画。利用潜污泵将剩余污泥输送到污泥脱水机中。4运行效果污泥脱水机房：砖混结构，尺寸为15ITI×10lqq，该污水厂2009年平均进、出水水质见表2。可·67· 第26卷第1O期中国给水排水"~gww．watergasheat．tom见，虽然进水COD、BOD不高，但平均B／C值仅设耐酸板(树脂或水玻璃勾缝)对液位以上部位进0．26，可生化性较差，而实际运行仍能保证出水水质行防腐处理。总体稳定并优于设计值。③湿地系统的意义表22009年1月wl2月平均进、出水水质湿地系统能进一步去除沉淀池出水的氮、磷等Tab．2Monthlyaverageinfluentandefluentqualitityin2009污染物，尤其对出水悬浮物的去除最为显著。mg·L一5．2生产运行中的优化调整月份C0D总磷氨氮B0D该厂工艺运行管理较为简单，用电设备少，污泥进水出水进水出水进水出水进水出水脱水不添加任何药剂。工程中优化运行参数，降低1264762．50．15．60．7716．7运行费用。电耗仅约0．1kW·h／m，加上人工费、2205732．30．26．51．2597．4污泥处置费等，整个污水处理直接费用约为0．153238611．60．15．61．5646．24330761．70．25．52．4644．6m。5333731．70．37．23．91559．5①提升泵房液位的调整6373622．30．26．45．41517．5经过调查和实践，在不影响收集管网正常排水7427572．40．57．55．8l2l9．6的情况下，将进水泵房运行液位由设计的一7．3m8332471．50．15．51．81424．2提高到一4．8na，节省扬程25kPa，节省电耗约9302532．30．28．8l，41625。0l5％。10285521．8O．25．71．5743．811349472．10．27．21．1l213．9②生物沟的作用l2365512．70．25．11．9l464．2由于生物滤池出水溶解氧含量高，所以生物沟平均317612．10．26．42．411l6．1仅需一台鼓风机工作，主要是防止污泥沉淀，并使污一、二、三期工程建成投产以来，运行正常，出水泥自身氧化掉一部分，以减少污泥产量。水质完全达到或优于设计要求。污泥脱水设施运行6结论正常，泥饼平均含水率为73％左右。总出水经湿地杭州湾新区污水处理厂的工艺选择合理，非常系统、景观环河流人九塘江，出水口采用跌水瀑布。适合处理开发区的以化纤废水为主的综合工业废5设计、运行管理经验水，废水中氨氮、总磷浓度较低，无需强化脱氮除磷5．1设计经验工艺，故投资成本较低，运行费用极低。每年根据新①提升泵的选择区纳管企业和污水厂实际的进水水质、水量等数据通过最初两年的运行，发现进水泵房设计运行进行分析总结，有针对性地分多期进行扩建，既不会液位较低，潜污泵选型偏大，造成潜污泵启动频繁，因盲目规划、提前建设造成污水厂吃不饱、设施闲置工作效率低。二期扩建时，对潜污泵重新选型，并适等，也不会因水量增长趋势判断不明、延误建设造成当提高运行液位，减少水泵启停频率，使水泵处于最的大量污水超越排放。在工艺设计、设施设备选择佳工况点工作，降低了控制柜电气元件的损耗和潜及运行管理方面进行了优化，既确保污水达标排放，污泵的电耗。又节省了投资、运行费用。②水解酸化池的除臭和防腐水解酸化池臭气较大，为防止臭气扩散，设计臭参考文献：气收集棚，建于水解酸化池顶部。收集棚内部设有[1]贺延龄．废水的厌氧生物处理[M]．北京：中国轻工业出版社，1998．臭气收集系统、进口BIO生物除臭设备，并设有维[2]周律．中小城市污水处理投资决策与工艺技术[M]．修工作时使用的通风系统。北京：化学工业出版社，2002．运行一年后发现，液位线及以上池体表面腐蚀[3]张自杰．废水处理理论与设计[M]．北京：中国建筑较重，环氧煤沥青喷涂防腐层遭到破坏，即使再采取工业出版社，2003．防腐措施，基面处理也比较困难。因此，从施工难度[4]王世和．人工湿地污水处理理论与技术[M]．北京：和成本上考虑，建议池体上部用耐酸水泥浇筑，或铺科学出版社，2007．(下转第72页)·68· 第26卷第lO期中国给水排水www．watergasheat．coin定驯化水的给水时间和水量。纳滤等设备规模提高1倍(需投资100万元)，从而④正常生产时，系统的上一单元出水进入下更好地确保后期水质处理的需要。一单元时CO1)波动不得超过4-20％，超过时应及时关闭上一单元出水，增加上一单元的反应时间并调参考文献：节营养物质的供给比例，待COD含量符合要求时再[1]唐崇俭，郑平，张蕾．厌氧氨氧化反应器的接种污泥和排人下一单元处理，否则将严重影响下一单元的生启动策略[J]．中国给水排水，2008，24(14)：15—19．物膜性能。[2]杨开明，张忠强，杨小林，等．垃圾卫生填埋场渗滤液⑤生物膜对DO值敏感，DO<2mg／L时，生组合工艺设计[J]．中国给水排水，2006，22(10)：61—物活性明显降低，生物膜粘性和色泽很差；DO>465．mg／L时，曝气量过大，易使生物膜脱落，生物膜氧化过J陕，生命周期缩短。E—mail：libaoxin．1962@163．corn⑥若资金充沛，可将多介质过滤、吸附、超滤、收稿日期：2010—01—13(上接第68页)[4]王世和．人工湿地污水处理理论与技术[M]．北京：ardMater，2008，153(1—2)：810—816．科学出版社，2007．[9]龚浩珍，陈秋丽，刘海叶．混凝沉淀一水解酸化一生[5]安树青．湿地生态工程一湿地资源利用与保护的优物接触氧化法处理印染废水[J]．广东化工，2009，36化模式[M]．北京：化学工业出版社，2003．(7)：154—155．[6]吴锦华，李平，周崔，等．厌氧／好氧／生物滤池工艺处[10]汪荣，郑俊，张刚．水解酸化～接触氧化工艺处理印理牛仔服漂洗废水[J]．中国给水排水，2008，24染废水[J]．给水排水，2006，32(5)：49—50．(22)：56—59．[11]韩润平，朱路，杨健，等．水解(酸化)一生物滤池处[7]ChenY，JiangS，YuanH，eta1．Hydrolysisandacidifi—理城市污水过程中氮转化与平衡[J]．环境污染治理cationofwasteactivatedsludgeatdifferentpHs[J]．技术与设备，2004，5(9)：67—70．WaterRes，20o7，4l(3)：683—689．[8]WangXiangying，ZengGuangning，ZhuJianlin．Treat—电话：(021)65106834mentofJean-washwastewaterbycombinedcoagulation，E～mail：fudanwater@126．con_hydrolysis／acidificationandFentonoxidation『J1，Haz收稿日期：2009—12—24·工程信息·Illl一。。—lll∥llllll|lp罐黪l0"_。。瑟lIl一越～ll≯臻搿薯lI．赫一搿一譬一i譬鬟一：l¨；蠢；。_。I_l|_蠢ll一_．曩，_奠畿llllll。薯，；；_ll__ll00胜芳污水处理厂(二期)扩建工程工程规模：3×10m／d；工艺：AAO工艺；工程投资：约8000万元；资金来源：建设单位自筹；建设单位：北京溢羿水务科技有限公司；设计单位：中国市政工程华北设计研究总院。目前初步设计已经完成，正处于设备采购阶段。(本刊编辑部)·72·'