北京高碑店污水處理廠

1、北京高碑店污水處理廠水廠簡介北京市高碑店污水處理廠由北京市市政工程局負責(zé)建設(shè)，北京市市政工程設(shè)計研究總院設(shè)計，北京市第四市政工程公司施工。該處理廠是北京市城市總體規(guī)劃擬建的16座城市污水廠中規(guī)模最大、也是目前全國最大的污水處理廠。廠承擔(dān)著北京市中心區(qū)及東郊地區(qū)總計9661 ha流域范圍內(nèi)的污水治理，服務(wù)人口240萬，占地1020畝，遠期建設(shè)規(guī)模250萬m3/d，近期建設(shè)規(guī)模100萬m3/d，占全市污水處理總量的40%。本工程獲北京市第七屆優(yōu)秀設(shè)計一等獎，建設(shè)部優(yōu)秀設(shè)計一等獎，全國第七屆優(yōu)秀工程設(shè)計銀獎，中國土木工程學(xué)會詹天佑大獎。 近期工程建分兩期實施。一期規(guī)模50萬m3/d，投資5.24億元

2、人民幣。19841990年設(shè)計，1990年開工，1993年底建成通水，第二期50萬m3/d已于1999年完成。 處理流程采用前置缺氧段活性污泥法 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沉淀池；二級處理采用推流式曝氣池；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。同時將部分二級出水（1萬m3/d）經(jīng)進行深度處理（混凝、沉淀、過濾）后，用作廠區(qū)生活雜用水，不僅有效地節(jié)約了水資源，還將為大規(guī)模的污水回用積累了有益的經(jīng)驗。高碑店污水處理廠一期工程從1993年投產(chǎn)后，至今已連續(xù)運行了7年，出水指標(biāo)一直穩(wěn)

3、定達標(biāo)，二期工程從投入污水到微生物生成，僅用了一個月的時間出水就已達標(biāo)，而且出水水質(zhì)指標(biāo)遠低于國家排放標(biāo)準，具體指標(biāo)如下： 出水水質(zhì)情況為：進水SS 250 mg/L，BOD5200 mg/L，COD 500 mg/L；出水SS30 mg/L，BOD516 mg/L。在實際能耗與運行費用方面，基建單位水量投資為1600元/（m3/d），實際電耗0.15 kWh/m3水，實際運行成本0.33元/m3水（不計折舊） 。第一章 工藝流程簡介【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

4、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]在二級處理基礎(chǔ)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(shè)缺氧段（占生物處理池總?cè)莘e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(shè)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+-N

5、3mg/L，可直接作為工業(yè)冷卻水使用。（一）格柵間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(gòu)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(zhuǎn)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(shè)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 315m3/s水泵揚程 4m水泵轉(zhuǎn)速 92r/min水泵

6、效率 80%水泵輸出功率600kw格柵間進水泵房（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(shè)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(shè)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

7、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(shè)1臺移動橋式吸砂機及砂水分離器，共2套（瑞典PURAC公司）。曝氣沉砂池移動橋式吸砂機砂水分離器（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的往復(fù)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=10

8、50m2，設(shè)4個泥斗，泥斗容積共57m3；表面負荷0.826m3/m2h，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(zé)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。初沉池泥斗行車式刮泥池飛力攪拌器（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

9、，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，每個廊道的設(shè)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FlygtSR4650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(fēng)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(shè)施。曝氣

10、池曝氣頭厭氧段攪拌器回流渠攪拌器【生物脫氮工藝參數(shù)控制】 F/M和SRT：A-O生物脫氮工藝應(yīng)采用低負荷，即F/M0.15kgBOD5/kgMLSS.d，有時為使出水含氮量降低，甚至采用0.05kgBOD5/kgMLSS.d的超低負荷，采用較高的泥齡SRT，為達到較好的硝化和反硝化效果，一般采用SRT8天。 內(nèi)回流比：內(nèi)回流比系指混合液內(nèi)回流量與入流污水量之比，本廠采用內(nèi)回流比r=200400% 回流比：由于入流污水中氮絕大部分已被去除，二沉池中NO3N濃度不高，因此二沉池中由于反硝化而導(dǎo)致污泥上浮的危險性較小，同時降低R，可延長污水在曝氣池中的停留時間，回流比應(yīng)控制在R70。 溶解氧DO：生

11、物硝化反應(yīng)主要在好氧段進行，因此好氧段DO2mg/L，生物反硝化反應(yīng)主要在厭氧段進行，因此厭氧段DO0.5mg/L，在運行中，根據(jù)工藝需要隨時調(diào)整DO值。 BOD5和TKN：為使缺氧段的污水中必須有充足的有機物，以滿足反硝化細菌在分解有機物的過程中反化脫氮，在厭氧段應(yīng)使BOD5/TKN應(yīng)控制在23。 PH值和堿度：PH應(yīng)控制在6.58.0范圍內(nèi)，利于硝化及反硝化高效進行。（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(shè)24座中心進水、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.

12、3m。表面積1963平方米。 二沉池排泥采用橋式刮吸結(jié)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(shè)在池面的浮渣浮渣漏斗排至池外浮渣井進行去除?！九渌?每三座二沉池設(shè)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。 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。【工

13、藝參數(shù)】 實際表面負荷q=0.9-1.7m3/m2h，實際停留時間T=2.5-4.0h二沉池二沉池橋式刮泥機配水井（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(yīng)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）。螺旋式潛水泵潛污泵（四）內(nèi)回流系統(tǒng) 二期工程四系列曝氣池采用的是A-O

14、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，進一步提高出水水質(zhì)。第四章 中水處理高碑店污水處理廠二期工程設(shè)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：【中水泵房】 中水泵房是中水區(qū)的動力源，它包括3臺提升泵（Q=173m3/h，H

15、15m，P11KW）和3臺輸水泵（Q=360m3/h，H45-55m，P75KW），它的主要功能是用提升泵將二沉池出水提升至反應(yīng)沉淀池，并用輸水泵將處理完的中水輸送至各用水點。提升泵【加藥間】加藥間是混凝劑（中水區(qū)用的是聚鋁）投加的場所，包括兩個藥箱，尺寸為1.51.52.4m，和2臺柱塞式可調(diào)加藥泵，將配好的混凝劑用加藥泵通過靜壓混合器加入到原水中去，使原水與混凝劑充分混合，加藥間下部為貯泥池及排泥泵間，貯泥池內(nèi)安裝兩臺潛水泵（Q=83.5m3/h，H2-22m，P3KW），一用一備，泵的開停由液位控制。加藥槽加藥間【反應(yīng)沉淀池】 二級處理后的來水在進入反應(yīng)池前的管道上加入聚鋁，經(jīng)過靜態(tài)反應(yīng)

16、器最后進入反應(yīng)池進行反應(yīng)，后進入沉淀池進行沉淀。 反應(yīng)池采用的是大波板高效反應(yīng)器，分3個串連的反應(yīng)室，反應(yīng)器總長為22.75m，總面積為4.2m2。反應(yīng)池底部設(shè)8個斗，每斗的排泥管上設(shè)一排泥閥。 沉淀池采用斜板沉淀池，分為2組，布置在反應(yīng)池兩側(cè)，每組尺寸5.4m5.4m，總高度5米。每組沉淀池分三個長條型排泥斗，采用水力螺旋排泥器進行排泥，每臺水力螺旋排泥器裝一水力快開沖洗閥，均由程序控制器按程序定時開啟閥門。每組沉淀池的三個泥斗按順序先后排泥，每泥斗的排泥時間為2分鐘，排泥周期為兩小時?！緸V池】 濾池采用單層均質(zhì)石英砂濾料，恒水位，等濾速過濾，氣水反沖及表面掃洗的“V”型濾池2組，每組表面尺

17、寸為83m，面積：48m2。每組池設(shè)一條沖洗排水槽，排水槽底部為配水渠，在集配水渠一側(cè)墻的底部開有布水孔，作為空氣沖洗的通道。濾池北端設(shè)有反沖洗設(shè)備間，內(nèi)設(shè)兩臺反沖洗水泵（Q=63-97m3/h，H8.4-5.2m，P10KW），兩臺反沖洗用鼓風(fēng)機（Q=2m3/min，H5m，P30KW），一臺潛水泵（Q=6m3/h，H6m，P3KW）【濾池主要設(shè)計參數(shù)】 設(shè)計濾速：8m3/m2.h強制濾速：16m3/m2.h（單池運行） 過濾水頭：1.2m空氣沖洗強度：15L/s.m2 水反沖洗強度：4L/s.m2表面掃洗強度：1.4-2.5L/s.m2 沖洗周期：24小時“V”型濾池 過濾反沖洗進氣進水孔

18、沒有安裝濾板之前的“V”型濾池“V”型濾池“V”型濾池試水“V”型濾池反沖洗【清水池】 為貯存中水，設(shè)兩座2000m3清水池，對稱布置。每座平面尺寸為28.418.4m，水深3.8m。清水出水進入輸水泵房集水井，用輸水泵送至各用水點。高碑店污水處理廠中水處理后可以養(yǎng)魚【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。重力濃池重力濃池和消化池【消化池】 消化池為園柱形，總高28.8 m（地下5 m）、直徑20 m的二級中溫消化，共16座（12座一級，4座二級）。消化池消化池與初沉池消化池工藝參數(shù)控制 上清液：上清液的排放量不能超過進泥量的1/4 PH值：自動維持在6.57.5之間 VFA揮發(fā)性脂肪酸：50500mg/L ALK堿度：10005000mg/L 消化池壓力：200400mmH2O【污泥脫水機】 污泥脫水機房設(shè)置2座，采用帶式壓濾機，分別設(shè)有加藥設(shè)備，混凝劑采用高分子混凝劑