东胜污水处理厂工艺中主要流程及整个工艺存在问题

1东胜污水处理厂工艺中主要流程及整个工艺存在问题摘要：东胜污水处理厂二期工程污水处理采用采用改良型Carrousel2000氧化沟工艺，中水处理工艺采用絮凝沉淀+气、水反冲洗滤池工艺，污泥处理采用机械浓缩压榨一体直接脱水工艺。关键词：污水处理、改良型Carrousel2000氧化沟、絮凝沉淀、反冲洗滤池该厂占地328.20亩，海拔1376-1435米，最大高差59米，污水处理规模6万m3/d，中水处理规模6万m3/d，该厂污水处理后达到了GB-18918-2002《城镇污水污染物排放标准》一级B标准[1]，可见该工艺具有水处理效率比较好，但是中水处理设施处理后的水还没有达到该厂预期的《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准，整个工艺仍然存在一些可以改进的地方。1.工艺流程简要介绍该厂的工艺流程主要分为三部分1.1污水处理部分城市污水由城市排水管道靠重力流入城北东胜污水处理厂，先后通过粗细格栅，去除污水中颗粒较大的固体物质和一些漂浮物，再由旋流沉砂池和砂水分离器去除污水中的粒径较大的无机砂粒[2]，经过预处理后，由潜水泵动力送入分配井，根据操作需要调节流量后进入1#、2#、3#改良型Carrousel2000氧化沟，经过生化处理脱氮除磷后，好氧池上部清水通过滗水器排出氧化沟并在重力的作用下进入综合泵站，由综合泵站根据需要分配到1#、2#、3#终沉池，终沉池2去除污水中的大部分砂粒和悬浮物后，进入接触消毒池经过氯气消毒后可以直接排放，也可以进入中水处理部分进行进一步的处理[3]。1.2中水处理部分由接触消毒池里排出的混合水在重力的作用下流入地势较低的絮凝沉淀池（由混合池、絮凝池和沉淀池组成），在混合池与适量的PAM或PCM机械混合，水中悬浮杂质在絮凝池内形成大的絮凝体，形成沉淀，经过斜管沉淀池进一步沉淀，在池底形成污泥，通过剩余污泥泵抽送至储泥池。通过周期性的排泥，将磷排出系统外，达到污水除磷目的。经过混凝沉淀后，大部分污染物已得到了较大程度的去除，在V型滤池将进一步降低水的浊度，以及对水中的有机物、细菌、病毒等实现进一步去除，保障出水水质达到中水标准。处理后的水进入中水池，根据需要由进水泵房送入用户供使用。1.3污泥处理部分从终沉池排出的剩余污泥通过中心管底部的管道输送到综合泵站，在综合泵站污泥又被定量的输送到污泥存储池，在污泥存储池经过进一步的沉淀，底层污泥被输送到污泥浓缩机房，污泥和絮凝剂溶液分别由各自的输送管道送入进料部分进行初步混合，絮凝后的污泥进入带式浓缩脱水压滤机实现固液分离，分离后的污泥被送往污泥卫生填埋场[4]。2.主要处理构筑物的设计原理和功能2.1格栅。一种截留废水中粗大污物的预处理设施，是由一组平行的金属栅3条制成的金属框架，斜置在废水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以减轻后续水处理工艺的处理负荷，并起到保护水泵、管道、仪表等作用。滤出的固体由螺旋输送压榨机输送到集中点统一处理。2.2旋流沉砂池。污水由流入口切线方向流入沉砂区，利用电动机及传动装置带动转盘和斜坡式叶片，由于所受离心力不同。把砂粒甩向池壁，掉入砂斗，有机物被送入污水中。调整转速，可达到最佳沉砂效果，使除砂效率稳定。采用气提除砂，沉砂经砂水分离机清洗后排出[2]。2.3Carrousel2000改良型氧化沟脱氮除磷工艺。2.3.1水流方向分配井将污水分配到三个氧化沟，由进水口进入厌氧区，又由电动回转堰门进入缺氧区和好氧区的循环中，通过设在好氧池端部的内回流泵，将混合液从好氧区回流到前置缺氧池，可实现硝化液的高回流比，在出水口，好氧池上部清水通过滗水器排出氧化沟并在重力的作用下进入综合泵站。2.3.2缺氧区和好氧区水流动力来源每座TU型氧化沟中都配有相当数量的转刺曝气机，实现沟内水体的推流、混合和充氧。系统的供氧量可以通过控制沟内转刺曝气机运行台数的多少进行调节，另外每沟中还装有一定数量的推进器用于保证混合液具有一定的流速，并防止活性污泥在进水BOD5含量低的情况下发生沉淀。通过设在好氧池端部的内回流泵，可充分利用氧化沟4原有的渠道流速，在很低的动力条件下，将相当于4倍进水流量以上的硝化液从好氧区回流到前置缺氧池，与原水混合并进行反硝化反应。2.3.3厌氧区，缺氧区和好氧区的运行原理。在厌氧区，污水在兼性厌氧发酵菌的作用下，将部分易生物降解的大分子有机物转化成小分子的挥发性脂肪酸(VFA)，聚磷菌吸收这些小分子有机物合成聚β-羟基丁酸(PHB)并贮存在体内作为营养源，同时将体内存贮的聚磷酸盐以PO43--p的形式释放出来，释放的能量可供兼性的聚磷菌在厌氧的压抑环境下维持生存。在缺氧区，反硝化菌利用污水中的有物和内回流液中的硝化盐通过反硝化作用，将NO3--N，NO2--N转化成N2逸出；同时一部分聚磷菌利用内回流带来的硝酸盐作为最终电子受体以分解细胞内的PHB，产生的能量用于磷的吸收和聚磷的合成，从而达到脱氮和部分脱碳除磷的目的，而且可恢复硝化阶段约50％的碱度。在好氧区，硝化细菌利用水中的大部分BOD5将水中的NH3-N及有机氮氨化合成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐，同时消化分解掉大部分的BOD5；聚磷菌在好氧状态下则将体内存贮的PHB氧化分解，获取能量供自身生长、繁殖，同时将污水中的溶解性磷超量吸收至体内，以聚磷酸盐的形式贮存起来。在随后的沉淀分离中，含有大量磷的污泥以剩余污泥的形式送至污泥脱水系统，从而达到除磷的目的。[5]2.3.4Carrousel2000改良型氧化沟脱氮除磷工艺主要优点5出水水质好,曝气设施单机功率大，调节性能好，并且曝气设备数量少，既可以节省投资，又可以使运行管理简化[6],有效减少占用土地，同时因池容较大，系统耐负荷冲击能力极强，可免设缓冲调节池，进一步节省土地和造价[7]可实现硝化液的高回流比，达到较高程度的脱氮率，同时无需任何回流提升动力.[8]2.4终沉池。又称辐流沉淀池，池型呈圆形，由进水装置、中心管、穿孔花墙、沉淀区、出水装置、污泥斗刀排泥装置组成。污水从沉淀池中心管进入，沿中心管四周花墙流出进入接触消毒池。污水由池中心向池四周辐射流动，流速由大变小，水中的悬浮物在重力作用下下沉至沉淀池底部，然后用刮泥机将污泥推至污泥斗排走，按需要一部分污泥重新回流到配水井，剩余的污泥由另一管道排入污泥储存池，进行进一步的污泥脱水。2.5接触消毒池。2.6加氯间分为加氯间和加药间2.6．1加氯间主要用于对接触消毒池出水和中水池进行消毒。加氯间氯气主要通过两套全真空柜式自动加氯机在矩形水箱与净化后的中水混合后，分别送往接触消毒池和中水池，起到消毒的效果。液氯消毒的缺点是对生物有毒害作用，并且可能产生致癌物质；但是由于它价格便宜，效果可靠，投配设备简单适用于大、中型规模的污水处理厂[6]。本工程设计采用最常用且技术成熟的液氯作消毒剂，为减少其危害，在6设计中采用余氯自动监测系统，严格控制出水氯含量。2.6.2加药间。PAC和PAM分别混合水加入三腔式一体化溶药设备，并分别由PAC加药泵和PAM加药计量泵送入絮凝沉淀池。2.7絮凝沉淀处理间。絮凝沉淀池由混合池、絮凝池和沉淀池合建。混合池采用机械混合池；絮凝池采用机械絮凝池；沉淀池采用斜管沉淀池。经过生化处理后的水进入混合絮凝池，经加药机械混合，水中悬浮杂质在絮凝池内形成大的絮凝体，形成沉淀，经过斜管沉淀池进一步沉淀，在池底形成污泥，通过剩余污泥泵抽送至储泥池。通过周期性的排泥，将磷排出系统外，达到污水除磷目的。[3]2.8滤池处理间V型滤池是快滤池的一种形式，因为其进水槽形状呈V字形而得名，也叫均粒滤料滤池（其滤料采用均质滤料，即均粒径滤料）、六阀滤池（各种管路上有六个主要阀门）。它是我国于20世纪80年代末从法国Degremont公司引进的技术。工作原理：待滤水由进水总渠经进水阀和方孔后，溢过堰口再经侧孔进入被待滤水淹沿的V型槽，分别经槽底均匀的配水孔和V型槽堰进入滤池。被均质滤料滤层过滤的滤后水经长柄滤头流入底部空间，由方孔汇入气水分配管渠，在经管廊中的水封井、出水堰、清水渠流入清水池。[9]主要特点是：采用粒径相对较粗的石英砂均质滤料及较厚滤层的7截污、纳污能力，并延长滤池工作周期；气水反冲洗加表面扫洗，滤层不膨胀或微膨胀；采用新的科学技术，进行技术改造，充分发挥其最大的潜力，可在短时间内使产水量大幅增长，是实现供水行业“提高供水水质，提高供水安全可靠性，降低药耗、降低能耗、降低漏耗。[10]2.9污泥脱水机房。污泥脱水主要采用机械压缩方法，采用聚炳烯酰胺作为脱水剂。2.9.1脱水过程。浓缩采用带式浓缩脱水压滤机，絮凝剂为聚丙烯酰胺（PAM）乳液。首先，剩余污泥与絮凝剂溶液分别由各自的输送管道送入进料部分进行初步的水力混合。混合后的污泥和絮凝剂进入浓缩机前端的絮凝部分进行更充分的混合与絮凝，一般在30秒左右，可以保证剩余污泥和絮凝剂充分反应，最后絮凝后的污泥进入分离部分通过过滤带实现最终的固液分离。分离后的污泥由水平螺旋输送机和倾斜螺旋输送机输送到污泥运输车，污泥运输车司机把污泥送达污泥卫生填埋场。[11]2.9.2带式压滤脱水机原理带式压滤脱水机是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层，从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过，依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，获得含固量较高的泥饼，从而实现污泥脱水。2.9.3带式压滤脱水机优点受污泥负荷波动的影响小，还具有出泥含水率较低且工作稳定启8耗少、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点。同时，由于带式压滤脱水机进入国内较早，已有相当数量的厂家可以生产这种设备。在污水处理工程建设决策时，可以选用带式压滤机以降低工程投资，国内新建的污水处理厂大多采用带式压滤脱水机2.10内回流泵。内回流与脱氮效率有关。内回流比越高,回流至缺氧段的硝酸盐越多,脱氮效率就越高,出水总氮就越低。但内回流比太高,就会增加缺氧段的溶解氧,影响反硝化反应的进行,同时也浪费大量的能源。[12]2.11外回流管线。由终沉池底部排除的污泥经过排泥管线进入综合泵站，再由综合泵站动力系统将适量的污泥送往上游的配水井，污泥回到厌氧池,是为了保持曝气池内足够的生物量,以用来分解氧化水中有机物。如果外回流比太小,使活性污泥在二沉淀池中的停留时间过长,容易导致二沉池内厌氧反硝化,引起污泥上浮或二次释磷;如果外回流比太大时,一方面回流污泥中携带的溶解氧增多,改变了厌氧池内的环境,同时也缩短了污泥在厌氧段的实际停留时间,从而影响厌氧段中聚磷菌对磷的释放;另一方面回流污泥中携带的硝酸根和亚硝酸根浓度增大,反硝化菌与聚磷菌争夺碳源,也会影响聚磷菌对磷的释放。经过不断的摸索实践:该污水厂A2/O工艺运行内回流比采用200%,外回流比调控范围在40%～60%之间。[12]