連續(xù)流砂濾池在污水處理廠改造中的應(yīng)用

1、連續(xù)流砂濾池在污水處理廠提標(biāo)改造工程的設(shè)計探討王淑紅閆煥芹（唐山北郊污水處理廠河北 063000）摘 要：唐山北郊污水處理廠采用三槽式氧化溝工藝，出水達到一級 B標(biāo)準(zhǔn)。為使出水水質(zhì)達到一級 A標(biāo)準(zhǔn)，需對污水處理廠進行升級改造。在對該廠實際運行出水水質(zhì)統(tǒng)計分析，并充分考慮現(xiàn)狀處理設(shè)施運行情況后， 提出用連續(xù)流砂濾池作為深度處理工藝，配套除磷加藥設(shè)施對原污水處理工藝進行提標(biāo)改造。關(guān)鍵詞：污水處理廠提標(biāo)改造深度處理連續(xù)流砂濾池唐山北郊污水處理廠于2001年建成，設(shè)計處理規(guī)模為15萬m3/d,采用三槽式 氧化工藝，尾水排放至陡河。2007年北郊污水廠建成了 5萬m3/d的再生水處理站， 為唐山鋼鐵廠供

2、應(yīng)再生水。自建成后北郊污水廠運行正常， 設(shè)備運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，出水 水質(zhì)均達到GB18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中一級 B標(biāo)準(zhǔn)。根 據(jù)國家十二五發(fā)展需要，為進一步提升唐山市中心區(qū)及陡河水環(huán)境質(zhì)量，使城市經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護并舉，201孫唐山城市排水公司對北郊污水處理廠現(xiàn)有工藝 及設(shè)備進行一級A標(biāo)準(zhǔn)提標(biāo)改造。1現(xiàn)狀工藝及運行情況現(xiàn)狀工藝及主要構(gòu)筑物（見圖1）圖例說明於固廢污水 噪聲-污泥.在線監(jiān)測點圖1現(xiàn)狀污水處理工藝及主要構(gòu)筑物現(xiàn)狀進出水水質(zhì)分析污水處理廠進水水質(zhì)對工藝選擇和工程造價起著至關(guān)重要的作用，因此在以郊污水處理廠原設(shè)計水質(zhì)作為參考的基礎(chǔ)上， 對該污水廠2011年1月至2013

3、年 6月的進、出水質(zhì)監(jiān)測資料進行統(tǒng)計分析。由圖 2,可以看出北郊污水處理廠污 染物出水COD、BOD、SS及NH3-N能滿足一級B標(biāo)準(zhǔn)，這充分說明原處理工 藝可生化性很好，工藝及設(shè)計參數(shù)選擇是合適的；在進水水質(zhì)發(fā)現(xiàn)較大波動時仍 然能夠穩(wěn)定、可靠地運行，具有較強的抗氧沖擊能力；實際進水水質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了 原設(shè)計進水水質(zhì)，總氮和氨氮超標(biāo)尤其嚴(yán)重，污水廠的實際運行負(fù)荷非常高。c）氨氮月平均值變化b）Bod月平均值變化b）SS月平均值變化圖2進、出水質(zhì)月均值變化趨勢北郊污水處理廠化驗室實測數(shù)據(jù)均為早晨 8點半采樣，采樣缺少代表性。為了更全面真實了解進水水質(zhì)，對全天進廠水質(zhì)進行多時段采樣檢測試驗， 發(fā)現(xiàn) 早

4、晨8點半取樣為全天濃度較高的時段，而在其他時段，特別是夜間，水質(zhì)濃 度大大下降。在又t 8點半采樣所測數(shù)值進行修正。以85%二級出水的頻率來確定升級改造的進水水質(zhì)，即采用85%出現(xiàn)頻率下的質(zhì)量濃度值作為設(shè)計進水水質(zhì)。 通過綜合分析，結(jié)合北郊廠設(shè)計及實現(xiàn)水質(zhì)，確定文該廠改造工程設(shè)計進水水質(zhì). 表1提標(biāo)改造工程設(shè)計進水水質(zhì)水質(zhì)項目CODBODSSTNNH3-NTP數(shù)值575230500704582提標(biāo)改造工藝方案確定預(yù)處理工藝由于北郊廠進水水質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)，迫切需要進行沉淀處理，以減輕后續(xù)生反池 的負(fù)荷。污水廠在原設(shè)計中預(yù)留了初沉池地區(qū)，在沉砂池和總配水井之間預(yù)留了初沉池的水頭。在四聯(lián)體中新增1套粗格

5、柵除污機及2套網(wǎng)板細(xì)格柵，分別替 換原有的1套粗格柵（柵條間距 40mm）和2套細(xì)格柵。在原預(yù)沉池預(yù)留空地 上建一座初沉池，處理規(guī)模15萬m3/d,變化系數(shù)1.3。深度處理工藝現(xiàn)狀深度處理工藝處理能力為 7萬噸/d,出水基本滿足一級 A標(biāo)準(zhǔn)，因此要 再增加一套深度處理設(shè)施 一一流砂濾池，以處理余下的氧化溝二級出水。根據(jù)國內(nèi)已建污水處理廠實際運行經(jīng)驗，在正常運轉(zhuǎn)情況下，出 SS值能達 到20mg/L左右，很難達到10mg/L的要求值，CODcr降到50mg/L以下也很難實現(xiàn)。污水處理廠出水中懸浮物濃度不僅涉及到出水 SS指標(biāo)，出水中的BOD5、CODcr、TP等指標(biāo)也與之有關(guān)。因為組成出水懸浮物

6、的主要成分是活性污泥絮 體，其本身的有機成份就高，并含有一定比例的磷，較高的出水懸浮物含量會使 得出水的BOD5、CODcr和TP增加。因此，為滿足一級 A的出水標(biāo)準(zhǔn)，本工 程需要在二級處理后設(shè)置深度處理設(shè)施。本工程深度處理以去除 SS為主要目的。根據(jù)本工程特點，對目前應(yīng)用比較 廣泛的流砂濾池、轉(zhuǎn)盤濾池及高效過濾濾池進行經(jīng)濟技術(shù)比較（見表2）。表2過濾工藝比較比較內(nèi)谷流砂濾池轉(zhuǎn)盤濾池高效過濾濾池處理效果好好好濾速(m/h)96-820地面積（m2）較大小較大能耗較小小較大濾水頭（m）0.50.31洗歷日（ min30230沖洗間隔時間（h）24224洗間隔時間（運行控制）簡單簡單復(fù)雜進水水質(zhì)要

7、求較局運行費用低較低較低自動化程度PLC控制運行PLC控制運行PLC控制運行幾種濾池形式均可達到污水深度處理效果。由于本工程深度處理設(shè)施要求抗沖擊能力較強，出水水質(zhì)穩(wěn)定，且可根據(jù)水量變化靈活切換控制， 因此根據(jù)上述 條件，流砂濾池更符合本工程特點，故推薦本工程采用流砂濾池作為本工程深度處理工藝。動態(tài)流砂濾池是一種集混凝、澄清、過濾為一體的高效過濾器，它不需停機 反沖洗；采用單級濾料，無需級配，沒有水力分布不均和初濾液等問題；不需要 反沖洗水泵及其停機切換用電動、 氣動閥門；無需單設(shè)混凝、澄清池，無需混凝、 澄清用機械設(shè)備。因此占地面積更緊湊，運行費用更經(jīng)濟。為保證過濾水頭，經(jīng)過二級生物處理的污

8、水需提升后進入深度處理設(shè)施，因此，在流砂濾池前設(shè)置1座提升泵房。為更好地配合流砂過濾設(shè)備對污水進行 深度處理，本工程在流砂濾池前預(yù)留高效沉淀池用地， 在遠(yuǎn)期設(shè)計水量和水質(zhì)大 幅增加的情況下，增設(shè)高效沉淀池并在高效沉淀池中投加PAC,確保出水SS、CODcr等指標(biāo)達到一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。3工藝設(shè)計工藝流程（見圖3）蟀T久眺運才青演請品泡上看強廠內(nèi)生活污水日生”;用戶t|出京至財* |出娜里I-.國熊啾污里外運利用一股拙財濃縮地潟肚百用加藥問河水一 固位一e 出水 -科委+ 在坡夜潮后圖3提標(biāo)改造后工藝流程主要處理構(gòu)筑物四聯(lián)體（土建利用、部分設(shè)備更換）粗格柵、泵房、細(xì)格柵、沉砂池連成一四聯(lián)體，主要機械

9、設(shè)備布置于同一建筑物內(nèi)，設(shè) 置起吊設(shè)備，稱四聯(lián)體上部建筑。四聯(lián)體內(nèi)各部分分述如下：（1）粗格柵井（更換粗格柵 1臺）平面尺寸11.6 67m,地下部分深10.2m,內(nèi)設(shè)寬1.5m,柵距40mm的機械格柵2臺， 廠內(nèi)已將1臺粗格柵更換為柵距20mm,本次改造工程將剩余1臺原粗格柵也更換為柵距20mm的同型號粗格柵，規(guī)格如下：渠寬 1500mm,柵條間隙20mm, P=2.2kw。（2）細(xì)格柵房（更換細(xì)格柵 2臺）為節(jié)約投資，本次提標(biāo)改造工程按近期規(guī)模10萬m3/d僅更換2臺現(xiàn)狀細(xì)格柵，即新增2套網(wǎng)板細(xì)格柵，每臺設(shè)計規(guī)模5萬m3/d,為節(jié)約用水，將網(wǎng)板細(xì)格柵配套的2臺反沖洗泵安裝于新建清水池內(nèi)。網(wǎng)

10、板細(xì)格柵2臺，進水渠寬 800mm ,出水渠寬1200mm, b=3mm, P=1.1kw 。柵渣清洗 壓榨機1套，壓榨能力 4.3m3/hr,P=2.2kw。初沉池及污泥泵房（新建）初沉池SS去除率以50%計，BOD5去除率以20%計，COD去除率以30%計，TN去除 率按10%計，TP去除率按10%計。則污水經(jīng)初沉后，出水BOD5為184mg/L、SS為250mg/L、 COD 為 403mg/L、TN 為 63mg/L、TP 為 7.2mg/L。設(shè)計規(guī)模10萬m3/d ,最大表面負(fù)荷 2.62m3/m2h （平均）；3.41m3/m2.h （高峰），有 效水深4.0 m,平均停留時間約1

11、.53h （平均）/1.17hr （高峰）。安裝兩臺污泥泵，一臺周邊 驅(qū)動刮泥機，功率 25KW。提升泵房（新建）提升加氯接觸池出水，滿足后續(xù)深度處理流砂濾池部分的水頭要求。設(shè)計平 面尺寸9.5mX8.5m,深6.4m。安裝三臺37KW潛污泵，兩用一備，流量405L/S , 揚程8.3m。流砂濾池對沉淀池出水進行過濾，以進一步去除 SS及附著在 SS上的TP、BOD5、CODCr等 污染物。原水通過進水管進入過濾器內(nèi)部，并經(jīng)布水器均勻分配后向上逆流通過濾料層并外排。 在此過程中，原水被過濾，水中的污染物含量降低；同時石英砂濾料中污染物的含量增加， 并且下層濾料層的污染物含量高于上層濾料。位于過

12、濾器中央的空氣提升泵在空壓機的作用下將底層的石英砂濾料提升至過濾器頂部的洗沙器中清洗。砂粒清洗后返回濾床， 同時將清洗所產(chǎn)生的污染物外排。池體為鋼筋硅矩形構(gòu)筑物，土建10格，設(shè)備安裝5格。單臺過濾面積 6m2,有效濾床深度2m,安裝活性砂濾器 50套。流砂濾池空壓機房（新建）為流砂濾池提供充氧所需的空氣量，安裝三臺37Kw油壓空壓機，供氣量O 6.6m3/min,壓力R0.7M）a。冷干機1臺，O9.5m3/min。儲氣罐數(shù)1套，容積3.0m3,壓力：8.0Bar。 3.2.6除磷加藥問（新建）為彌補生物除磷不足，改造設(shè)計采用化學(xué)劑強化除磷。投加化學(xué)藥劑為有聚合氯化鋁PAC （有效成份40%）,摩爾比取2.5,投加濃度為8mg/L