鎮(zhèn)江市丹徒污水處理廠升級改造工藝設(shè)計

1、鎮(zhèn)江市丹徒污水處理廠升級改造工藝設(shè)計論文摘要：鎮(zhèn)江市丹徒污水處理廠升級改造工程實施規(guī)模為1x10 m /d，采用強化污水廠生物處理，并采取污水處理廠二級出水曝氣生物濾池遠期建設(shè)濾布過濾紫外線消毒工藝進行深度處理工藝改造，出水到達?城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)?GB18918-2002的一級A標(biāo)準(zhǔn)，介紹了升級改造工程處理工藝選擇、工程設(shè)計參數(shù)、設(shè)備配置情況及工程技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)等。論文關(guān)鍵詞：升級改造,百樂克工藝,濾布濾池年春末夏初，太湖流域藍藻爆發(fā)，導(dǎo)致太湖流域周邊假設(shè)干個縣市的飲用水水源受到污染，群眾的飲水平安受到嚴重地威脅。根據(jù)國家和江蘇省太湖流域水污染防治工作的總體部署，2021年底前江蘇省

2、需完成對太湖流域139個已投運、30個在建城鎮(zhèn)污水處理廠的除磷脫氮提標(biāo)改造，尾水水質(zhì)排放指標(biāo)執(zhí)行?城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)?GB18918-2002的一級A標(biāo)準(zhǔn)。1工程背景鎮(zhèn)江市丹徒污水處理廠位于丹徒新區(qū)工業(yè)園區(qū)南部，效勞范圍9.9km，工程設(shè)計規(guī)模4x10萬m/d，其中一期工程土建2x10m/d，設(shè)備安裝1x10m/d，采用百樂克BIOLAK工藝，出水排入小涇河，該河屬于太湖流域水系，設(shè)計出水指標(biāo)為?城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)?GB18918-2002一級B標(biāo)準(zhǔn)，2005年12月建成試運行，具體工藝流程如圖1所示：圖1丹徒污水處理廠工藝流程圖Fig.1FlowchartofDantuW

3、WTPprocess丹徒新區(qū)的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)是以物流、商貿(mào)、旅游為重點產(chǎn)業(yè)，工業(yè)園區(qū)以機械、電子等輕污染企業(yè)為主，污水廠進水是丹徒新區(qū)的生活污水和類似生活污水水質(zhì)的工業(yè)廢水，考慮到園區(qū)產(chǎn)業(yè)開展定位以及新建的管網(wǎng)全部是雨污分流制，本次升級改造設(shè)計仍采用原設(shè)計進水水質(zhì)，丹徒污水處理廠目前進、出水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)如表1所示：表1丹徒污水處理廠進、出水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)Tab.1InfluentandeffluentqualityanddischargestandardsofDantuWWTP 項 目 COD (mg/L) BOD (mg/L) SS (mg/L) NH -N (mg/L) TP (mg/L) 進

4、水標(biāo)準(zhǔn) 400 200 200 25 4 實際進水 216 72 87 16 1.2 出水標(biāo)準(zhǔn) 60 20 20 8(15) 1.5 實際出水 46 8 18 12 0.9 升級改造出水標(biāo)準(zhǔn) 50 10 10 5(8) 0.5 注：括號中指水溫12C時標(biāo)準(zhǔn)值。從表1可以看出，丹徒污水處理廠出水水質(zhì)要到達?城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)?GB18918-2002一級A標(biāo)準(zhǔn)，主要需對SS、NH-N和TP等指標(biāo)進行控制。2升級改造工程介紹2.1升級改造工程規(guī)模確定丹徒污水處理廠試運行后每天的進水量在4000m-5000m之間。經(jīng)過分析目前進水量較少是由于存在以下原因：管網(wǎng)建設(shè)不完善，很多地區(qū)的管網(wǎng)現(xiàn)在

5、是斷頭的，沒有把污水引入污水廠；設(shè)計效勞的周邊幾個地區(qū)的污水尚未接入；管材質(zhì)量和施工質(zhì)量有所欠缺，平時污水外滲，雨季時候雨水向管道內(nèi)滲，造成水質(zhì)缺乏且水質(zhì)很淡。隨著污水泵站和污水收集管網(wǎng)系統(tǒng)地逐步完善，污水外滲和雨水、地下水內(nèi)滲的情況將得到根本地改善，污水廠進水水量和水質(zhì)濃度將有效提升。根據(jù)近、遠期水量預(yù)測，丹徒污水處理廠目前收集到的污水有5000m/d，正在建設(shè)的污水泵站收集到的污水約4000m/d，考慮到污水廠工程設(shè)計規(guī)模和目前規(guī)模，確定污水處理廠升級改造工程規(guī)模近期為1x10m/d，遠期為4x10m/d。2.2升級改造工程處理工藝流程確定升級改造工程的目的是使目前出水水質(zhì)到達?城鎮(zhèn)污水處

6、理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)?GB18918-2002一級A標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)化和強化二級生物處理是一級A穩(wěn)定達標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，特別是對于NH-N和TP的穩(wěn)定達標(biāo)，所以NH-N和TP的穩(wěn)定達標(biāo)以改造和強化生物處理段為主，SS的穩(wěn)定達標(biāo)以增建深度處理工程為主。百樂克工藝的主要機理為傳統(tǒng)活性污泥法中的延時曝氣工藝，其主要處理單元百樂克生物池分為四個池體，從進水端開始，依次為除磷池、曝氣池、沉淀池和穩(wěn)定池，百樂克生物池示意圖如圖2所示：圖2百樂克生物池示意圖Fig.2SketchofBIOLAKbiologicalpool百樂克工藝可以通過調(diào)整優(yōu)化百樂克獨有的WOX控制系統(tǒng)、增設(shè)缺氧區(qū)以及增加碳源來提高對NH-N的去除效

7、果，投加藥劑以提高對TP的去除效果。1優(yōu)化WOX控制系統(tǒng)百樂克工藝最大的特點是采用懸鏈?zhǔn)狡貧庋b置進行微孔曝氣，通過采用WOX控制系統(tǒng)，控制曝氣鏈的交替曝氣和空氣分布，使曝氣池內(nèi)的混合液形成多級缺氧好氧(AO)狀態(tài)，完成硝化和反硝化過程，以實現(xiàn)脫氮。根據(jù)出水氨氮、總磷指標(biāo)，適當(dāng)調(diào)節(jié)曝氣池和穩(wěn)定池的曝氣情況。冬天溫度低時，硝化菌活性降低，需要加大硝化區(qū)的容積提高除氮效果，這時，曝氣面積應(yīng)該加大，除磷菌根本喪失活性，這時除磷主要依靠加絮凝劑；夏天溫度高時，硝化菌活性增大，硝化區(qū)的面積不需要很大，這時應(yīng)減小曝氣面積，除磷菌活性也增大，絮凝劑可加小量或不加。該系統(tǒng)對CN比的要求較高，當(dāng)進水中CN適宜時，

8、WOX系統(tǒng)能充分發(fā)揮作用,如CN較低，WOX系統(tǒng)根本不起作用，此時要關(guān)閉WOX控制系統(tǒng)，保證池中氧氣地均勻供應(yīng)和循環(huán)。2增設(shè)缺氧區(qū)4投加藥劑目前化學(xué)除磷采用的主要是鐵鹽和鋁鹽，也可用氫氧化鈣，但采用氫氧化鈣除磷需要較高的pH值，而且還會產(chǎn)生碳酸鈣，在池壁、管壁上結(jié)垢，因此本工程不予考慮。考慮到PAC對設(shè)備腐蝕較小、混凝效率高、耗藥量少、絮體大而重、沉淀快、溫度適應(yīng)性高、PH使用范圍寬、適用于各類水質(zhì)且不會像鐵鹽那樣產(chǎn)生色度，針對本工程情況，綜合水溫、水質(zhì)、造價等多方面的因素，藥劑選用商品液體聚合氯化鋁。深度處理工程的處理對象是經(jīng)過二級生化處理后的出水，剩余大局部是難降解有機物，水中主要是懸浮物

9、超標(biāo)，可以增加過濾單元，提高對SS的去除效果，同時增加消毒設(shè)施，以殺滅有害的病原微生物。根據(jù)國內(nèi)長期試驗及工程使用情況，污水廠深度處理根本處理工藝為：污水處理廠二級處理過濾消毒，現(xiàn)在污水廠由于進水水質(zhì)淡、水很小，利用該工藝根本可以到達一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。隨著丹徒新區(qū)的逐步開展，污水收集系統(tǒng)的逐步完善，污水廠進水的水量會有所增加，進水水質(zhì)也會變濃，為保證尾水達標(biāo)排放，尤其需要增加對NH-N和TP的去除，磷的去除可以通過增大PAC的投加量，使TP達標(biāo)排放，而百樂克工藝很難進一步處理NH-N，因此有必有增加曝氣生物濾池biologicalaeratedfilter，簡稱BAF以滿足一級A排放標(biāo)準(zhǔn)中對NH

10、-N指標(biāo)的要求。BAF是20世紀80年代末90年代初在普通生物濾池的根底上，借鑒給水濾池工藝而開發(fā)的污水深度處理新工藝，它是在生物反響器內(nèi)裝填高比面積的顆粒填料，以提供微生物膜生長的載體，污水由上向下或由下向上流過過濾料層，在濾層下部鼓風(fēng)曝氣，使空氣與污水逆向或同向運行，其最大特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，在保證處理效果的前提下使處理工藝簡化，有機物容積負荷高、水力停留時間長、所需基建投資少、能耗及運行本錢低。過濾環(huán)節(jié)是保證升級改造工程出水達標(biāo)的關(guān)鍵過程，通過過濾環(huán)節(jié)能夠提高處理廠的全面可靠性。有效地過濾可以去除經(jīng)過生物絮凝、化學(xué)絮凝后仍不能去除的微小顆粒和膠體物質(zhì)；增加懸浮固體、濁度

11、、磷、BOD、COD、重金屬、細菌、病毒以及其它物質(zhì)的去除率；通過去除懸浮物和其它干擾物質(zhì)，改善消毒效率。目前在深度處理工藝中常用的設(shè)施有砂濾、纖維束過濾罐、濾布濾池等，由于本工程用地比擬緊張，因此選用占地較少的纖維束過濾罐和濾布濾池進行技術(shù)經(jīng)濟比擬，兩種方案經(jīng)濟技術(shù)比擬如表2所示：表2纖維束過濾罐和濾布濾池經(jīng)濟技術(shù)參數(shù)比擬Tab.2EconomicandtechnologicalparameterscomparisonofFiberbundlefilteringtankandfilterclothpool 項 目 纖維束過濾罐 濾布濾池 系統(tǒng)組成 提升泵池、4過濾罐、加氯間、控制值班室 提升

12、泵池、1濾布濾池、控制值班室 提升泵 2臺，620m /h，10m，30kw 2臺，620m /h，2.5m，7.5kw 占地 1200m 1000m 水頭損失 2.5m 0.6m 增加電耗 1471kwh/d 226kwh/d 藥劑消耗 37鹽酸：163kg/d 氯酸鈉：81.4kg/d PAC(Al O 含量10%)：366kg/d PAC(Al O 含量10%)：366kg/d 運行維護 復(fù)雜 簡單 藥劑費 38萬元/年 19萬元/年 動力費 32萬元/年 6萬元/年 膜置換費 1.5萬元/年 0.5萬元/年 單位總 本錢 0.49元/m 0.30元/m 單位經(jīng)營 本錢 0.31元/m

13、0.16元/m 總投資 1038萬元 868萬元 通過上述比擬，考慮到濾布濾池具有占地少、運行費用低、操作管理方便等特點，本工程推薦采用濾布濾池過濾方案，考慮到近期污水水質(zhì)較淡，因此，曝氣生物濾池暫不建設(shè)，預(yù)留用地，綜合考慮，丹徒污水處理廠深度處理工程的工藝流程如圖3所示：圖3深度處理工藝流程圖Fig.3Flowchartofdeeptreatmentprocess2.3升級改造工程設(shè)計加藥間設(shè)計目的是通過投加藥劑去除污水中的磷，保證出水中的磷濃度穩(wěn)定在0.5mg/L以下，滿足?城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)?(GB18918-2002)的規(guī)定的一級A標(biāo)準(zhǔn)。污水廠現(xiàn)在已經(jīng)在細格柵站內(nèi)建有一套除磷

14、加藥設(shè)施，改造工程就用這套設(shè)施去除污水中多余的磷，使出水磷含量達標(biāo)。采取濕投法投加方式利用加藥泵將藥投加到百樂克沉淀池的進水端，該方式具有混合效果好、投量易調(diào)節(jié)、運行操作方便等優(yōu)點。由于污水處理流程較長，需要設(shè)置提升泵池提升二級處理后的沉淀池出水，以滿足后續(xù)工藝對水頭的要求。提升泵池土建按照遠期建設(shè)，有效尺寸為9mx10.5mx4m，設(shè)備按照近期1x10m/d規(guī)模安裝，安裝潛污泵2臺，單臺泵流量620m/h，揚程2.5m。遠期曝氣生物濾池建成后，需要替換近期的提升泵，以提高揚程。污水處理廠現(xiàn)在已經(jīng)建成一座土建規(guī)模為4x10m/d的紫外線消毒池一座，分成兩條渠道，每條渠道過水量2x10m/d，近

15、期安裝一條渠道的設(shè)備，設(shè)計最大水量0.17m/s，紫外線燈管16根，組成2個模塊，近期總裝機功率15kw，自動清洗過濾器一套，濾布濾池出水經(jīng)消毒處理后排放。3污水廠升級改造后處理效果丹徒污水處理廠經(jīng)升級改造后，目前已運行近兩年，提標(biāo)改造后污水廠進、出水水質(zhì)見表3：表3升級改造后丹徒污水處理廠進、出水水質(zhì)Tab.3InfluentandeffluentqualityofDantuWWTPafterupgradingandreconstruction 項 目 COD (mg/L) BOD (mg/L) SS (mg/L) NH -N (mg/L) TP (mg/L) 實際進水 243 85 92 18 1.7 升級改造后出水 32.1 7.2 5.9 1.27 0.35 從表3可以看出，通過提標(biāo)改造，運行效果良好，污水處理廠的脫氮除磷效果有了較大地提高。雖然改造后實際進水水質(zhì)濃度比改造前有所增大，但出水水質(zhì)所有指標(biāo)都到達了?城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)?GB1891