北京高碑店污水處理廠

1、北京高碑店污水處理廠水廠簡(jiǎn)介北京市高碑店污水處理廠由北京市市政工程局負(fù)責(zé)建設(shè)，北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院設(shè)計(jì)，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(jì)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(yuǎn)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(jì)一等獎(jiǎng)，建設(shè)部?jī)?yōu)秀設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)，全國第七屆優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)銀獎(jiǎng)，中國土木工程學(xué)會(huì)詹天佑大獎(jiǎng)。 近期工程建分兩期實(shí)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(jì)，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(jí)處理工藝：一級(jí)處理包括格柵、泵房、曝氣沉砂池和矩形平流沉淀池；二級(jí)處理采用推流式曝氣池；污泥處理采用中溫兩級(jí)消化工藝，消化后經(jīng)脫水的泥餅外運(yùn)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(shí)將部分二級(jí)出水（1萬m3/d）經(jīng)進(jìn)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(yàn)。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(yùn)行了7年，出水指標(biāo)一直穩(wěn)

3、定達(dá)標(biāo)，二期工程從投入污水到微生物生成，僅用了一個(gè)月的時(shí)間出水就已達(dá)標(biāo)，而且出水水質(zhì)指標(biāo)遠(yuǎn)低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，具體指標(biāo)如下： 出水水質(zhì)情況為：進(jìn)水SS 250 mg/L，BOD5200 mg/L，COD 500 mg/L；出水SS30 mg/L，BOD516 mg/L。在實(shí)際能耗與運(yùn)行費(fèi)用方面，基建單位水量投資為1600元/（m3/d），實(shí)際電耗0.15 kWh/m3水，實(shí)際運(yùn)行成本0.33元/m3水（不計(jì)折舊） 。第一章 工藝流程簡(jiǎn)介【一期污水工藝選擇】針對(duì)出水要求，通過試驗(yàn)研究，一期選用前置缺氧段推流式活性污泥法，延長(zhǎng)曝氣時(shí)間，使出水完全硝化。污泥處理采用兩級(jí)中溫消化工藝。沼氣用以發(fā)電。以補(bǔ)

4、充能源。發(fā)電機(jī)的冷卻水、尾氣余熱、供消化池加熱。提高熱能回收率。回用水的深度處理考慮在二級(jí)處理基礎(chǔ)上，增加混凝、沉淀和砂慮兩種簡(jiǎn)單工藝，使出水水質(zhì)進(jìn)一步提高。【二期污水處理工藝選擇】 污水處理工藝采用傳統(tǒng)活性污泥法二級(jí)處理工藝，分為兩個(gè)系列，每個(gè)系列為25萬m3/d。其中一個(gè)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(gè)系列采用缺氧好氧脫氮活性污泥法工藝，即在曝氣池進(jìn)口段設(shè)置1/6池長(zhǎng)作為脫氮池，后續(xù)1/6池長(zhǎng)作為可變段，并采用內(nèi)回流泵進(jìn)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(xì)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(fù)荷。粗格柵間隙100 mm人工清除污物，細(xì)格柵間隙25 mm，為鏈條式自動(dòng)除污機(jī)，二期工程將粗格柵改為連續(xù)式自動(dòng)清理，細(xì)格柵改為間隙0.5 mm回轉(zhuǎn)式自動(dòng)除污機(jī)；柵渣用皮帶輸送裝筒運(yùn)往垃圾消納廠填埋。（二）進(jìn)水泵房高碑店污水處理廠設(shè)置6臺(tái)立式污水混流泵，一期4臺(tái)，二期2臺(tái)。進(jìn)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(shí)現(xiàn)重力自流。水泵性能如下：水泵流量 315m3/s水泵揚(yáng)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(jìn)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(jī)物，避免砂粒沉積和堵塞管道，減少機(jī)械設(shè)備的磨損。為了使分離出來的砂粒和無機(jī)物比較干凈，不帶走有機(jī)物，以提高進(jìn)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(jī)物產(chǎn)生摩擦，將黏附于砂粒表面的有機(jī)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(yùn)走，分離出的污水進(jìn)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(zhǎng)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(shí)間為6分鐘。集砂槽長(zhǎng)21米，寬0.8米，深1.04米。每座池設(shè)1臺(tái)移動(dòng)橋式吸砂機(jī)及砂水分離器，共2套（瑞典PURAC公司）。曝氣沉砂池移動(dòng)橋式吸砂機(jī)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(jìn)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(jī)的往復(fù)運(yùn)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(duì)污水的一級(jí)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(gè)系列，每系列六座初沉池，共24座，每座沉淀池的長(zhǎng)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(gè)泥斗，泥斗容積共57m3；表面負(fù)荷0.826m3/m2h，水力停留時(shí)間1.5小時(shí)。 初沉池上采用行車橋式刮泥機(jī)，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(tái)破碎機(jī)和兩臺(tái)螺桿泵組成，負(fù)責(zé)兩組初沉池的排泥，每組螺桿泵的運(yùn)行是間歇的，其運(yùn)行周期可在運(yùn)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(jí)處理采用缺氧-好氧（A/O）活性污泥法，前缺氧后曝氣，延長(zhǎng)缺氧時(shí)間。曝氣池是由微生物組成的活性污泥與污水中的有機(jī)污染物質(zhì)充分混合接觸

9、，并進(jìn)而將其吸收分解的場(chǎng)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(gè)系列，每6座為一系列；每座曝氣池由三個(gè)廊道組成，每個(gè)廊道的設(shè)計(jì)尺寸為長(zhǎng)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(tái)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(tái)。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(gè)，二期采用進(jìn)口膜片橡膠微孔曝氣頭，總數(shù)為36036個(gè)；曝氣時(shí)間9.2 h；900 kW離心式鼓風(fēng)機(jī)共8臺(tái)（2臺(tái)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(fù)荷，即F/M0.15kgBOD5/kgMLSS.d，有時(shí)為使出水含氮量降低，甚至采用0.05kgBOD5/kgMLSS.d的超低負(fù)荷，采用較高的泥齡SRT，為達(dá)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(xiǎn)性較小，同時(shí)降低R，可延長(zhǎng)污水在曝氣池中的停留時(shí)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(jìn)行，因此好氧段DO2mg/L，生物反硝化反應(yīng)主要在厭氧段進(jìn)行，因此厭氧段DO0.5mg/L，在運(yùn)行中，根據(jù)工藝需要隨時(shí)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(jī)物，以滿足反硝化細(xì)菌在分解有機(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行去除?！九渌?每三座二沉池設(shè)一座配水井，四個(gè)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(jìn)水井，來自曝氣池的出水經(jīng)2000mm管直接進(jìn)入中心總進(jìn)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(gè)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?！竟?/p>

13、藝參數(shù)】 實(shí)際表面負(fù)荷q=0.9-1.7m3/m2h，實(shí)際停留時(shí)間T=2.5-4.0h二沉池二沉池橋式刮泥機(jī)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(bǔ)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(gè)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(tái)（采用進(jìn)口螺旋漿式潛水泵，Q=1m3/s），剩余污泥泵3臺(tái)（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(tái)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(zhǎng)污水在曝氣池中的停留時(shí)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(jìn)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(jì)了中水區(qū)，其日處理能力為10000m3/d，目的是將二沉池出水進(jìn)一步處理，去除部分BOD、COD、SS，使出水水質(zhì)進(jìn)一步提高，達(dá)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(dòng)力源，它包括3臺(tái)提升泵（Q=173m3/h，H

15、15m，P11KW）和3臺(tái)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(diǎn)。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(chǎng)所，包括兩個(gè)藥箱，尺寸為1.51.52.4m，和2臺(tái)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(tái)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(jí)處理后的來水在進(jìn)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(jìn)入反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)，后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉淀。 反應(yīng)池采用的是大波板高效反應(yīng)器，分3個(gè)串連的反應(yīng)室，反應(yīng)器總長(zhǎng)為22.75m，總面積為4.2m2。反應(yīng)池底部設(shè)8個(gè)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(gè)長(zhǎng)條型排泥斗，采用水力螺旋排泥器進(jìn)行排泥，每臺(tái)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(shí)開啟閥門。每組沉淀池的三個(gè)泥斗按順序先后排泥，每泥斗的排泥時(shí)間為2分鐘，排泥周期為兩小時(shí)?！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(tái)反沖洗水泵（Q=63-97m3/h，H8.4-5.2m，P10KW），兩臺(tái)反沖洗用鼓風(fēng)機(jī)（Q=2m3/min，H5m，P30KW），一臺(tái)潛水泵（Q=6m3/h，H6m，P3KW）【濾池主要設(shè)計(jì)參數(shù)】 設(shè)計(jì)濾速：8m3/m2.h強(qiáng)制濾速：16m3/m2.h（單池運(yùn)行） 過濾水頭：1.2m空氣沖洗強(qiáng)度：15L/s.m2 水反沖洗強(qiáng)度：4L/s.m2表面掃洗強(qiáng)度：1.4-2.5L/s.m2 沖洗周期：24小時(shí)“V”型濾池 過濾反沖洗進(jìn)氣進(jìn)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(duì)稱布置。每座平面尺寸為28.418.4m，水深3.8m。清水出水進(jìn)入輸水泵房集水井，用輸水泵送至各用水點(diǎn)。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(jī)，進(jìn)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(jí)中溫消化，共16座（12座一級(jí)，4座二級(jí)）。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(jìn)泥量的1/4 PH值：自動(dòng)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(jī)】 污泥脫水機(jī)房設(shè)置2座，采用帶式壓濾機(jī)，分別設(shè)有加藥設(shè)備，混凝劑采用高分子混凝劑