北石桥污水深度处理再生利用工程设计与运行王社平

絮惊此石桥污水深度处理再生利用工程设针与运行王社平`,2王小林2黄宁俊“朱海荣2王军3赵凯3(1西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安71005;52西安市市政设计研究院,西安71006;83西安市北石桥污水净化中心,西安710086)摘要西安市北石桥污水深度处理再生利用工程设计规模10万m3/d,近期实施5万m3d/深度处理厂及部分供水管网工程。处理工艺为波形板絮凝一平流式沉健一气水反冲洗过滤,全厂采用PLC监控系统集中管理、分散控制。输配水管道采用球墨铸铁管和PE管。运行一年来,经环保部门检测出水完全符合城市污水再生利用水质标准,处理后的水用于工业企业和市政绿化。关键词深度处理污水再生利用模型试脸设计运行0概况西安市是国家近期确定的全国五个污水回用试点城市之一,试点项目以北石桥污水净化中心二级出水为水源。该厂地处西安市西郊工业区,具有较好的工业用户开发条件。此外,深度处理水还可以就近提供市容环卫、绿化用水。按照污水再生利用厂作方案要求,工程设计就建设规模、建设年限、处理__工二艺、技术路线选择、管网布置、工程总投资及资金筹措渠道以及再生水价等进行了深入细致的工作。一期工程包括5万m3d/深度处理厂和配套10.6km供水管道,建设投资6980万元,其中处理厂投资5320万元,供水管网投资1460万元。本工程于2001年9月开工,2003年4月通水调试,2004年6月通过工程竣上验收。1再生水处理规模、水质标准及工艺流程根据净化中心自1998年5月运行以来的二级处理水量、水质统计资料,主要再生水用户对水质水世的要求,确定污水深度处理再生利用工程设计规模和水质标准`(一)处理规模。1999年1月至2003年]2月,对二级处理系统实际运行进行了统计分析,其处理水量为11.25一巧.8万m3/d,因此再生水水源可靠且稳定,设计处理规模:近期5万m3/d,远期(201〔)年)达到10万m3/d。(2)深度处理设计出水水质。深度处理厂进水水质采用北石桥污水净化中心设计二级处理出水水质:pH6一9,B〔)D:20mg/x,CODc:一00mg八,5520mg/L,NH:一N25mgl/出水水质标准依据我国(城市污水回用设计规范》(cECs61:94)、工业循环冷却水水质标准》(GBJ5050一95)、《生活杂用水水质标准》(CJ/T48一1999)和国内外其他城市回用水标准,并参照用户要求而确定,具体指标见表1、(3)模型试验及工艺技术路线选择。为保证北石桥污水再生利用工程技术可靠,进行了污水再生利用项目的深度处理模型试验。设计犷5种工艺试验方案:即方案A直接过滤;方案B微絮凝过滤;方案C絮凝一助凝一过滤;方案D絮凝一沉淀一过滤;方案E絮凝一助凝一沉淀一过滤。通过技术与19962李军,杨秀山,彭水臻微生物与水处理工程北京:化学工业出版社,20023贺延龄废水的厌氧生物处理北京:中国轻工业出版社,19984仁凯军左剑恶,甘海南,等usAB工艺的理论与工艺实践北京:中国环境科学出版社.2以j()5牛兑胜,蒋延梅,魏伟,等淄博市污水处理公司AB工艺运行f口]题及对策给水排水,2004,30(2):27一29牛克胜,魏伟,蒋延梅BA工艺处理以高浓度有机废水为土的城市污水环境工程,2004,4:21一23牛克胜,张建峰城市污水处理厂HZs才飞体的产生、危害及预防中国沼气,2003,4:28~30③电话:[phone]E一ma;l:niukesheng@163收稿日期:2004一06一1516给水排水vo一31No.32005DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2005.03.006..............曰........................................曰.......................................................曰..............................曰......................................n.二日性.们子吧限知目臼弓瑶恒表1深度处理厂出水水质标准项目浊度/NTUBODS/m口LCODcr/mg/L色度/度PHTP/nrg/LTN/mg/LNH3一N/mg/L水质标准15(夏季)10(夏季)项目总固体/mg/L总硬度/mg/L总碱度/mg/L铁离子/mg/L氯化物/mg/L余氯/mg/L异氧菌总数/个/月止臭味水质标准10004503500.3300O.2(管网末端)(5x10`无不快感(3)絮凝反应沉淀池。絮凝反应池与沉淀池合建,共2组,近期先建设一组,每组分2格,平面尺寸29.55mx23.2m。反应池中安装水力波形板反应器,共3级,总反应时间为9.4min,停留时间14.1min,GT=2.9x1045一`,反应器主要设计参数见表3。表3波形板反应器主要设计参数000,lù曰工3经济分析,拟定方案D为设计方案,并改变进水水质,对方案D进行可靠性试验,以检验工艺运行的可靠性。方案D可靠性试验及方案D、E模型试验结果见表2。(4)深度处理工艺流程。依据污水再生利用模型试验结果,结合国内外城市污水深度处理工程实践,本工程采用絮凝反应一沉淀一过滤污水深度处理工艺。2主要构筑物及设备污水深度处理厂主要工艺构筑物及设备有:提升泵站、静态混合器、絮凝反应沉淀池、V型滤池、加氯加药系统、清水池、再生水加压泵房等,具体设计选型详述如下。(1)提升泵房。直接在二级处理系统中的接触池出水渠取水。泵房按10万m3/d规模一次建成,安装NP3300一181型淹没式潜水泵5台,4用1备,近期安装3台(2用1备),单台流量1141.4衬h/,扬程13m,配电机功率58kw。泵房平面尺寸12.6mxgm,地下式钢筋混凝土结构,地下深6.25m,泵房内设有进水整流配水槽,水泵开启由液位计控制。(2)静态混合器。选用GW一800型管式静态混反反应室室波峰间隙隙平均流速速波峰间流速速停留时间间速度梯度度/////rnmmm/m/sss/m/sss/minnn/s一正正第第一反应室室30000.14440.209991.333201.444第第二反应室室50000`065550097772.77742.666第第三反应室室60000.049990.065555.444196888合器2套,混合器长4.2m,管径800表2沉淀池采用平流式,每格长16.65m,宽nm,有效水深3.4m,设计水平流速10mm/s,颗粒沉速0.2mm/S。沉淀池中加设侧向流波形板沉淀器,板间距为80nmr,倾角60’,波高100mnr,弦长500mrn,沉淀时间27.75而n。进水端设穿孔配水墙,出水端设出水强制穿孔整流墙。沉淀池污泥通过刀NZoo穿孔排泥管定时排至池外集泥槽,然后重力排至废水调节泵房。(4)滤池。沉淀池出水经气水反冲洗V型滤池进行最终净化,设计把V型滤池、反冲洗泵房、中心控制室等合建。滤池设在室内,为钢筋混凝土结构,上面为钢网架结构,反冲洗泵房(水和气)建在地下室,1层为配电室、检修间,2层为中心控制室、办公室等。平面尺寸为46.6mx27.4m。滤池分为4格,每格尺寸为12m欠sm,滤料为单层石英砂均质滤料,厚度1.2m,有效粒径1.2~,不均匀系数1.3一1.4,承托层为级配砾石2一8~,厚50~。主要设计参数:滤速8一10时h,反冲洗周期为20h,每次反冲洗12一巧而n,其中水反冲洗强度Q水二4.17L/(S·时),气反冲洗强度Q气二16.67L/(S·衬);气水同时反冲洗方案O可靠性试验与方案O、〔模型试验结果伙伙伙方案D可靠性试验验方案D模型试验验方案E模型试验验滤滤滤柱周期:21h34m,nnn滤柱周期:21h20minnn滤柱周期:22h24minnn平平平均进水水平均出水水平均去除率/%%%平均进水水平均出水水平均去除率/%%%平均进水水平均出水水平均去除率/%%%浊浊度/NTUUU15.66663.388858.4444.17772.000524448.54441.611181555CCC〔)I)。/mg/LLL2837778.244462.99919.711113.622230.77733.55516.199951卜4445555/grn/LLL21.24440.788868.8881.37770.522261.2226,29991.800057.555NNNH3一N八119/LLL065550.399941.6660.41110.300026.0002.11111.633322777TTTP/mg/LLL0.51110.355564666028880099966.7770.35550.044490.333给水排水vo一31No.3200517解f强度Q气十Q水=18.76/L(S·时),表面横扫强度Q扫二2,65曰(S·时)。当滤池水位达到一定液位,反冲洗过程即开始。每次只反冲洗1格,每格滤池每天仅反冲洗1次。设计反冲洗操作分为三个步骤:首先是气冲2一3min,之后为气水同时反冲洗4一5imn,最后再水冲洗6一7二n。反冲洗排水经砂滤池排水槽排至废水调节泵房。砂滤后清水经反冲洗水池,在满足反冲洗所需储水量后,多余的水经溢流堰进入再生水清水池。反冲洗储水池中安装I_r一cP3300一181型淹没式潜水泵2台,1用1备,每台流量920m3/h,扬程10m,配电机功率37kw,另外还设有3HE一250型罗茨鼓风机2台,1用1备,风量58.9m3/nun,风压39.2kl〕:`(5)再生水清水池及加压泵房。设计再生水清水池4座,近期先建2座,单池容积4050时,平面尺寸30nl只30m,有效水深4.5m。清水池为地下式钢筋混凝土结构,池内设有液位变送器l套。加压泵房按远期10万耐d/规模一次建成,并按照再生水用户不同要求,采用分压供水。西郊热电厂为集中大用户,距处理厂较近,其要求到厂压力)0.2NIPa,因此,泵房内安装一大一小2台流量分别为1260时/h和612n尹/h,扬程36m和42m,功率178kw和76kw离心泵,专供热电厂;其余5台(4用1备,近期2台),流量为12乙0m3/h,扬程42m,功率178kw,水泵为变频调速控制,供水至再生水供水管网,送至较远的用户。水泵的运行通过管网压力和再生水池内液位信号来控制(6)加氯系统。滤后清水采用液氯消毒,投氯点分别设在提升泵房集水井(预加氯)和再生水池进水处,投氯量按预加氯量2nzg/12,后加氯量5mg/I一设if一,滤后水经加氯消毒后,在再生水池中停留约Zh,进入再生水供水管网,出水管上设有余氯分析取样设备加氯间及氯库利用北石桥污水净化中心现有加氧设施(包括加氯机、蒸发器等)二加氯机2台,单台投加量为32kg/h。预加氯量是根据流量比例投加,后加氯量是根据出厂水中余氯量控制。(7)加药间。设计加药间与配电室分建,一层砖混结构,按远期一次建成,平面尺寸为27.3m又11.4m。投加混凝剂为聚氯化铝(PAC),助凝剂为聚丙烯酞胺(P了、M),所选药剂及投加量均根据模型试验结果,其中PAC投加量为30ngr/l一,PAM投加量为0.2gmI/“。近期安装pAC,pAM投加装置各1套,包括干粉吸入装置、搅拌器、溶液箱计量泵等,1〕ACi卜量泵3台(2用l备),单台Q二631了h,N二0.37kw投加量是按进水量来调节计量泵的频率和冲程自动控制。(8)废水调节泵房。设计废水调节泵房一是调节滤池的反冲洗排水量,二是调节和截留絮凝反应沉淀池排泥水,保证处理厂生产废水排放畅通。调节泵房为地下式钢筋混凝土结构,平面尺寸17.3mK6.3m,池深7.5m,安装wQB300一10一18.5型潜污泵2台(l用1备),单台流量300砰/h,扬程10m,配电机功率13.5kw(9)污泥脱水车间。日产污泥约3300kg,设i}`利用净化中心污泥脱水车间预留脱水机位置二机房内现安装2000E型带式压滤机2台,处理能力16一21m“/h,1套投药装置