北京市高碑店污水處理廠實習報告

1、北京市高碑店污水處理廠實習報告生技11-2 馮馨儀 110414226實習時間:2014年11月5日 u 一、高碑店污水處理廠概況北京排水集團高碑店污水處理廠是北京市規(guī)劃的14座城市污水處理廠中規(guī)模最大的二級污水處理廠，承擔著市中心區(qū)及東部工業(yè)區(qū)總計9661公頃流域范圍內(nèi)的污水收集與治理任務，服務人口240萬，廠區(qū)總占地 68公頃，總處理規(guī)模為每日100萬立方米，約占北京市目前污水總量40%。    高碑店污水處理廠位于北京市朝陽區(qū)高碑店鄉(xiāng)；根據(jù)上游管網(wǎng)配套情況及資金狀況，按統(tǒng)一規(guī)劃分期建設的原則，該工程分兩期實施。一期工程日處理污水50萬立方米，總投資

2、5.24億元人民幣，于1990年開工，1993年底建成通水，建成后始終保持滿負荷運行、全達標排放的水平， 取得了明顯的社會效益和環(huán)境效益。二期工程日處理污水50萬立方米，總投資11.2億元人民幣， 1995年開工，1999年9月竣工通水。    高碑店污水處理廠采用傳統(tǒng)活性污泥法二級處理工藝：一級處理包括格柵、泵房、曝氣沉砂池和矩形平流式沉淀池；二級處理采用空氣曝氣活性污泥法。污泥處理采用中溫兩級消化工藝，消化后經(jīng)脫水的泥餅外運作為農(nóng)業(yè)和綠化的肥源。消化過程中產(chǎn)生的沼氣，用于發(fā)電可解決廠內(nèi)20用電量。高碑店污水處理廠再生水回用設施處理能力為47萬立方米/

3、日，每日為廠內(nèi)生產(chǎn)及綠化澆灌提供1萬立方米，向華能熱電廠提供3萬立方米作為工業(yè)冷卻用水，向水源六廠及高碑店湖供水30萬立方米工業(yè)冷卻用水和旅游景觀用水及城區(qū)綠地澆灌用水；2007年建成30多公里再生水管線，將高碑店廠再生水源源不斷地輸送到了石景山和高井兩大電廠，使高碑店再生水系統(tǒng)服務范圍延伸到了京西流域，至此，北京市2/3的電廠是由高碑店污水處理廠提供循環(huán)冷卻水，不僅改善了水環(huán)境，還有效地節(jié)約了水資源，體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟所帶來的經(jīng)濟和環(huán)境效益，為緩解北京市的水資源緊張狀況起到了積極作用。另外，經(jīng)處理后的水注入通惠河，對還清通惠河也具有重要的作用。u 二、處理工藝簡介該廠采用傳統(tǒng)活性污泥法二級處理工

4、藝：一級處理包括格柵、泵房、曝氣沉砂池和矩形平流式沉淀池；二級處理采用空氣曝氣活性污泥法。污泥處理采用中溫兩級消化技術，消化后經(jīng)脫水的泥餅外運作為農(nóng)業(yè)和綠化的肥源。消化過程中產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電可解決廠內(nèi)部分用電。該廠還有約1萬立方米/日的深度處理設施，處理后的水用于廠內(nèi)生產(chǎn)及綠化，不僅有效地節(jié)約了水資源，還將為大規(guī)模的污水回用積累有益的經(jīng)驗。【一期污水工藝選擇】針對出水要求，通過試驗研究，一期選用前置缺氧段推流式活性污泥法，延長曝氣時間，使出水完全硝化。污泥處理采用兩級中溫消化工藝。沼氣用以發(fā)電。以補充能源。發(fā)電機的冷卻水、尾氣余熱、供消化池加熱。提高熱能回收率?；赜盟纳疃忍幚砜紤]在二級處理

5、基礎上，增加混凝、沉淀和砂慮兩種簡單工藝，使出水水質(zhì)進一步提高?！径谖鬯幚砉に囘x擇】 污水處理工藝采用傳統(tǒng)活性污泥法二級處理工藝，分為兩個系列，每個系列為25萬m3/d。其中一個系列采用前置缺氧段活性污泥法工藝，即在推流式曝氣池前設缺氧段（占生物處理池總容積的1/12）其目的是改善污泥性質(zhì)，防止污泥膨脹。另一個系列采用缺氧好氧脫氮活性污泥法工藝，即在曝氣池進口段設置1/6池長作為脫氮池，后續(xù)1/6池長作為可變段，并采用內(nèi)回流泵進行曝氣池混合液內(nèi)循環(huán)，內(nèi)回流比為200。本系列出水自成系統(tǒng)NH4+-N3mg/L，可直接作為工業(yè)冷卻水使用。u 三、污水一級處理構筑物（一）格柵間 

6、60;  高碑店污水處理廠在泵房前池分別安裝粗、細兩道格柵。格柵的作用是用以截留較大的懸浮物或漂浮物，以便減輕后續(xù)處理構筑物的處理負荷。粗格柵間隙100 mm人工清除污物，細格柵間隙25 mm，為鏈條式自動除污機，二期工程將粗格柵改為連續(xù)式自動清理，細格柵改為間隙0.5 mm回轉式自動除污機；柵渣用皮帶輸送裝筒運往垃圾消納廠填埋。（二）進水泵房    高碑店污水處理廠設置6臺立式污水混流泵，一期4臺，二期2臺。進水泵的作用是將上游來水提升至后續(xù)處理單元所要求的高度，使其實現(xiàn)重力自流。水泵性能如下：水泵流量m3/s    水泵

7、揚程m    水泵轉速r/min   水泵效率%    水泵輸出功率kw         315            4            92      

8、;        80            600（三）曝氣沉砂池    沉砂池主要功能是去除大顆粒的砂粒和無機物，避免砂粒沉積和堵塞管道，減少機械設備的磨損。為了使分離出來的砂粒和無機物比較干凈，不帶走有機物，以提高進水BOD濃度，高碑店污水處理廠采用曝氣沉砂池，它的原理是通過曝氣使污水產(chǎn)生豎向紊流，使水與大顆粒無機物產(chǎn)生摩擦，將黏附于砂粒表面的有機物洗下，砂粒沉降于池底的集砂槽，通

9、過潛污泵將砂子吸走，在螺旋砂水分離器中將砂水分離，砂子運走，分離出的污水進入廠區(qū)污水管線。    高碑店污水處理廠一、二期各設兩座曝氣沉砂池，每座由兩條池子組成，每條池長21米，寬6米，有效水深4.25米，橫向40°坡角。污水在池中停留時間為6分鐘。集砂槽長21米，寬0.8米，深1.04米。每座池設1臺移動橋式吸砂機及砂水分離器，共2套（瑞典PURAC公司）。（四）初次沉淀池    初沉池的主要作用是將污水在池內(nèi)進行初次沉淀，去除污水中部分SS（5060）、BOD5（2535）和漂浮物以及均和水質(zhì)。沉降于池底的污泥通過刮泥機

10、的往復運行，將刮至泥斗中，再經(jīng)螺桿泵組將污泥排至濃縮池，完成對污水的一級處理。    北京市高碑店污水處理廠采用的是平流式沉淀池，分四個系列，每系列六座初沉池，共24座，每座沉淀池的長為75米，寬14米，池末端有效水深為2.5米，池底縱向坡度為0.005，每座沉淀池表面積A=1050m2，設4個泥斗，泥斗容積共57m3；表面負荷0.826m3/m2·h，水力停留時間1.5小時。    初沉池上采用行車橋式刮泥機，配水渠道上防止污泥沉淀安裝有飛力攪拌器，初沉池管廊裝有六組螺桿泵組，每組螺桿泵組由一臺破碎機和兩臺螺桿泵組成，負責

11、兩組初沉池的排泥，每組螺桿泵的運行是間歇的，其運行周期可在運行中根據(jù)污泥濃度來控制。u 四、污水二級處理構筑物（一）曝氣池    高碑店污水處廠為改善污泥沉降性能，減少二沉池反硝化過程，減少二沉池的污泥上浮，提高出水水質(zhì)，二級處理采用缺氧-好氧（A/O）活性污泥法，前缺氧后曝氣，延長缺氧時間。    曝氣池是由微生物組成的活性污泥與污水中 的有機污染物質(zhì)充分混合接觸，并進而將其吸收分解的場所，它是活性污工藝的核心。高碑店污水處廠采用推流式曝氣池，一、二兩期共有24座曝氣池，分為4個系列，每6座為一系列；每座曝氣池由三個廊道組成，每個廊

12、道的設計尺寸為長96.2米，寬9.28米，有效水深6米，超高1.1米，第一廊道的前1/2段為厭氧段，為防止污泥沉降，裝有2臺水下攪拌器，在回流渠內(nèi)為防止污泥沉降裝有Flygt SR4650 水下攪拌器2臺。曝氣方式采用曝氣頭：一期采用國產(chǎn)鋼鈺式微式曝氣器共90000個，二期采用進口膜片橡膠微孔曝氣頭，總數(shù)為36036個；曝氣時間9.2 h；900 kW離心式鼓風機共8臺（2臺備用）。二期工程4系列為A/O法，增加內(nèi)回流設施。（二）二次沉淀池    二沉池是使活性污泥與處理完的污水分離，并使污泥得到一定程度的濃縮。高碑店污水處理廠共設24座中心進

13、水、周邊出水圓形幅流式二次沉淀池。單池直徑50米，有效水深4米，池底坡度2，緩沖層高度 0.5m，刮板高度0.3m。表面積1963平方米。    二沉池排泥采用橋式刮吸結合虹吸式靜壓式并輔助真空提升方式，提升污泥送至配水井，再經(jīng)配水井送至回流污泥泵房。二沉池浮渣通過設在池面的浮渣浮渣漏斗排至池外浮渣井進行去除?！九渌?#160;   每三座二沉池設一座配水井，四個系列共8座配水井，每座配水井分四層，具備四種功能：    a.作為總進水井，來自曝氣池的出水經(jīng)2000mm管直接進入中心總進水井。 

14、0;  b.作為二沉池配水井，每座配水井將來水分配給本系列的三個二沉池。    c.作為二沉池排泥井，二沉池的污泥排至配水井，再經(jīng)回流污泥管排至回流污泥泵房。    d.作為二沉池出水井，二沉池出水排至配水井，再經(jīng)中水閘和退水閘分別流至中水管和退水管。（三）回流污泥系統(tǒng)和剩余污泥系統(tǒng)    回流系統(tǒng)的作用是將二沉池中的活性污泥打回到曝氣池中去，以補充曝氣池中的污泥，防止污泥流失。    剩余污泥系統(tǒng)的作用是通過剩余污泥泵將剩余污泥排至初沉池配水渠道，防止泥齡過高及污

15、泥濃度過高，而使污泥活性降低。    高碑店污水處理廠四個系列配套相應回流污泥泵房4座，每座回流泵房的集泥井內(nèi)有回流泵4臺（采用進口螺旋漿式潛水泵，Q=1m3/s），剩余污泥泵3臺（采用潛污泵，Q=0.05m3/s）。（四）內(nèi)回流系統(tǒng)    二期工程四系列曝氣池采用的是A-O生物脫氮工藝，四系列各組曝氣池末端各裝一臺內(nèi)回流泵(Q1.17m3/s，功率為2.5KW，變頻范圍050HZ)。內(nèi)回流泵將曝氣池混合液由第三廊道末端抽升回第一廊道首端，延長污水在曝氣池中的停留時間，其目的是通過微生物硝化和反硝化作用，增加脫氮功能，進一步提高出水水

16、質(zhì)。u 五、中水處理  高碑店污水處理廠二期工程設計了中水區(qū)，其日處理能力為10000m3/d，目的是將二沉池出水進一步處理，去除部分BOD、COD、SS，使出水水質(zhì)進一步提高，達到更高的要求，處理后的中水用于綠化、生產(chǎn)用水及景觀用水等。中水區(qū)的工藝流程如下：u 六、污泥處理【一期污泥處理工藝 】【二期污泥處理工藝 】【污泥濃縮池】    濃縮池采用重力濃縮。一期直徑23.5 m、二期直徑20 m，池形為園形共12座，采用國產(chǎn)半橋式柵條濃縮機，進口定容式污泥泵。【消化池】    消化池為園柱形，總高28.8 m（地下5 m）

17、、直徑20 m的二級中溫消化，共16座（12座一級，4座二級）?！疚勰嗝撍畽C】    污泥脫水機房設置2座，采用帶式壓濾機，分別設有加藥設備，混凝劑采用高分子混凝劑（聚丙烯酰胺）?！菊託鈨瘛?#160;   沼氣儲柜為一期設1座容積2000 m3、壓力0.6 MPa干式球罐，1座容積3000 m3、壓力200250 mmH2O濕式氣柜；二期為低壓濕式三屜螺旋式升降式鋼結構【脫硫裝置】    一 、二期分別采用干式脫硫及濕式脫硫（堿液） 。污泥消化所產(chǎn)生的沼氣，考慮到使用的不均勻性和事故排放，設廢氣燃燒器1座，將部

18、分多余氣體和事故排放的氣體，燃燒后排放，以減少對周圍環(huán)境的污染。經(jīng)脫水后的泥餅外運作為農(nóng)業(yè)和綠化的肥源 。【發(fā)電機組】    消化池污泥產(chǎn)生的沼氣用以發(fā)電，補充本廠能源。發(fā)電機組的冷卻水供消化池加熱。u 七、關于微生物與污水處理的思考隨著我國城市化速度的加快，城市生活污水的比例高達70%以上，人們?nèi)粘Ｉ钌a(chǎn)的污水主要含一些無毒有機物，如糖類、淀粉、油脂蛋白和尿素等，其中含氮、磷等植物營養(yǎng)元素較高。在一定的時間和空間范圍內(nèi)，這些污染物質(zhì)大量排入天然水體并超過水體的自凈能力，導致水體富營養(yǎng)化。進入水體的各種有機質(zhì)是需氧菌大量繁殖，消耗溶解氧；也使得藻類及其他水生植物

19、異常繁殖，引起水體透明度降低，溶解氧減少直至為零。此時，需氧菌大量繁殖繼而分解，產(chǎn)生硫化氫、硫酸等物質(zhì)，使水質(zhì)惡化、水體的功能退化、生態(tài)結構破壞，這將會對我們所生存的環(huán)境產(chǎn)生長遠的，無法顧及的影響。所以，加強城市污水處理，對于保障城市的可持續(xù)發(fā)展具有重要的社會意義和經(jīng)濟意義。利用微生物處理污水實際就是通過微生物的新陳代謝活動，將污水中的有機物分解，從而達到凈化污水的目的。微生物能從污水中攝取糖，蛋白質(zhì)，脂肪，淀粉及其他有機化合物作為微生物的營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過一系列的酶促反應，這些有機物在微生物體內(nèi)得到分解利用，有些合成微生物自身的結構和功能物質(zhì)，有些則為微生物提供所需的能量。微生物新陳代謝類型有需氧型和厭氧型兩種，因此，污水處理方法分為好氧生物處理和厭氧生物處理。根據(jù)已有的研究報道，污水中的微生物活性