高淳污水处理厂二期工程工艺设计耿震

第26卷　第16期2010年8月中国给水排水.26.16.2010高淳污水处理厂二期工程工艺设计耿　震1,　沈文华2,　李大成1,　冯成军1(1.无锡市政设计研究院有限公司,江苏无锡214072;2.高淳县国邦污水处理有限公司,江苏高淳211300)　　摘　要:　高淳污水处理厂二期工程采用多点进水倒置2/氧化沟工艺,其处理规模为2×1043/,出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(18918—2002)的一级标准。介绍了其工艺流程、设计特点及设计参数,以供设计人员参考。　　关键词:　多点进水;　一体化;　倒置2/氧化沟中图分类号:703.1　　文献标识码:　　文章编号:1000-4602(2010)16-0032-04-1,　-2,　-1,　-1(1...,214072,;2...,211300,)　　:　2/-2×1043/.(18918-2002).,.　　:　;　;　2/　　南京市高淳县污水处理厂一期工程规模为2×1043/,于2005年5月投入使用,出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(18918—2002)一级标准。二期工程设计规模为2×1043/,在新建二期工程的同时提高一期工程的排放标准,执行18918—2002的一级标准。1　工艺设计1.1　设计进、出水水质设计进、出水水质见表1。表1　设计进、出水水质.1　·-1项目53-进水20040025040453出水1050105150.51.2　工艺流程污水处理工艺流程见图1。图1　工艺流程.1　污水通过进水渠进入装有粗格栅的格栅间,用污水泵提升经细格栅进一步去除水中杂质后,进入旋流·32·..耿　震,等:高淳污水处理厂二期工程工艺设计第26卷　第16期沉砂池去除砂粒;旋流沉砂池出水经一体化2/氧化沟生化处理区处理后,经沉淀区沉淀,进入絮凝沉淀池进行深度处理,然后进紫外消毒池进行消毒处理,达标尾水由排水泵房提升排入受纳水体。沉淀区污泥通过污泥回流区部分回流至生化池的缺氧池,部分作为剩余污泥排入剩余污泥匀质池;絮凝沉淀池污泥排入絮凝污泥浓缩池进行浓缩,经一体式脱水机脱水后,泥饼外运至垃圾填埋场处置。1.3　主体工艺说明传统的2/工艺呈厌氧/缺氧/好氧的布置形式,该工艺存在以下三个缺点:由于厌氧区居前,回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响;由于缺氧区位于系统中部,反硝化在碳源分配上居于不利地位,因而影响了系统的脱氮效果;由于存在内循环,常规工艺系统所排放的剩余污泥中实际只有一小部分经历了完整的释磷、摄磷过程,其余则基本上未经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区,这对于系统除磷是不利的。实际上,在进水指标达到设计值的前提下,生物法除磷很难使得出水总磷浓度0.5/,只能采取化学除磷方法;而只能通过生物法去除。故在一级的出水标准要求下,生物脱氮除磷工艺必须优先考虑对的去除。基于以上认识,必须优先考虑反硝化对碳源的需求,同时考虑传统2/工艺回流污泥硝酸盐对厌氧池释磷的影响,本工程设计采用一种新的碳源分配方式,即将缺氧池置于厌氧池前面,来自沉淀区的回流污泥、30%～50%的进水和50%～150%的回流混合液均进入缺氧阶段。回流污泥和混合液在缺氧池内进行反硝化,去除硝态氮,再进入厌氧段,保证了强化除磷效果[1]。由于污泥回流至缺氧段并采用两点进水方式,使得缺氧段的污泥浓度可比好氧段高出近50%,分段进水系统比常规法具有较多的污泥储量和较长的污泥龄,从而增加了处理能力。根据不同进水水质、不同季节下生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化,调节分配至缺氧和厌氧段的进水比例,使反硝化作用能够得到有效保证,系统的除磷效果也有保证。本工程设计主体生化处理构筑物采用一体化2/氧化沟。1.4　工程设计1.4.1　一体化2/氧化沟一体化2/氧化沟由7个部分构成,包括进水配水区、厌氧区、缺氧区、好氧区、中间出水区、沉淀区、污泥回流区(见图2)。图2　一体化2/氧化沟平面图.2　2/一体化2/氧化沟具有以下特点:①　采用多点进水倒置2/工艺可以优先满足反硝化对进水碳源的要求,同时解决传统2/工艺回流污泥中硝态氮对厌氧释磷的不利影响。②　好氧区池型采用氧化沟的沟型,曝气方式和一期工程匹配。一期工程好氧区采用卡鲁塞尔氧化沟沟型,转碟曝气;二期工程仍旧采用氧化沟形式,转碟曝气,可解决传统活性污泥法需新建鼓风机房的问题。③　氧化沟曝气采用1800转碟,配置水下推流器,沟深可以达到5.5,节省了占地面积。1800曝气转碟浸没深度大,充氧效率高,推动力强。对某污水处理厂氧化沟建立的水力模型研究资料表明,使用1800转碟,并配以水下推流器,当沟深达到5.5时,氧化沟的溶解氧分布、泥水混合程度及沟底流速均可满足设计要求。④　二沉池采用周边进水、周边出水辐流式沉淀池,其负荷高,处理效果好,占地面积小。周进周出辐流式沉淀池较中进周出辐流式沉淀池设计表面负荷高,在配水方式设计合理的情况下,能取得更好的沉淀效果。⑤　一体化2/氧化沟污泥回流方式为内回流,能耗低、除磷脱氮效果好。传统氧化沟为保证沟内维持足够的污泥浓度,必须进行污泥外回流。本设计中,一体化2/氧化沟使传统工艺的外回流变成污泥内回流,为了避·33·第26卷　第16期中国给水排水..免螺旋泵运行过程中对回流污泥的复氧作用,污泥回流使用低扬程的潜水混流泵,并采用有效的结构形式以及出水管单路出水以减少水泵间的相互干扰,保证出水正常,从而提高了系统运行效率,减小了能耗,并降低了进入前置缺氧段的回流污泥中的溶解氧,提高了脱氮效果。⑥　一体化2/氧化沟采用水力负荷/生物动力学模型联合设计,在期望出水水质指标约束条件下优化设计,降低了系统总停留时间,从而节约土地、池容、系统能耗,全方位提高了各项设计指标。经对相同沟深的采用传统氧化沟的无锡城北污水处理厂二期工程和采用一体化氧化沟的三期工程进行对比分析,在有效水深相同的情况下,三期工程节约占地近30%～40%,池容节约20%～30%,池体土建工程量降低25%～30%,系统总水头损失降低30%。一体化2/氧化沟设计参数如表2所示。表2　一体化2/氧化沟工艺设计参数.2　2/项　目数值氧化沟尺寸/(××)90×50×6生化反应区厌氧区水力停留时间/1.7缺氧区水力停留时间/4.8好氧区水力停留时间/10.7脱氮速率/(-3-·-1·-1)0.027污泥浓度/(·-1)3300回流污泥浓度/(·-1)6600污泥负荷/(5·-1·-1)0.08污泥回流比0.5～1硝化液回流比0.5～1.5泥龄/25需氧量/(2·-1)7120二沉池最大时表面负荷/(3·-2·-1)1.46沉淀时间/3固体负荷/(·-2·-1)123污泥回流区实际停留时间/7.6中间出水区实际停留时间/13.41.4.2　絮凝沉淀池在设计、运行合理的情况下,2/氧化沟出水的、5、3-、等指标均能满足设计处理要求,但是、等指标则很难达到一级标准,故需通过深度处理去除、。深度处理采用絮凝沉淀工艺,絮凝采用机械絮凝工艺,沉淀池采用平流沉淀池。本设计中,通过加大二沉池表面负荷[二沉池最大表面负荷为1.463/(2·)],使得二级处理出水≥40/。同时,如果进水值较低,还可以通过将沉淀池排泥水回流至絮凝池的方法,减小加药量,提高运行效果。设计还考虑在沉淀池东侧预留用地,根据扩建工程运行效果,在后续工作中考虑是否增设过滤等其他深度处理设施。絮凝沉淀池处理规模为4.0×1043/,设计尺寸为84×12.3,共2格,池深为4.2,内设机械絮凝区、平流沉淀区。其中絮凝池分4组,每组分3格,每格尺寸为3×3。二沉池出水由絮凝沉淀池的配水渠进入机械絮凝池,出水进入平流沉淀池。絮凝沉淀池设计参数如表3所示。表3　絮凝沉淀池工艺设计参数.3　项　目数值絮凝时间/20平均值/-160.48沉淀水平流速/(·-1)11沉淀时间/1.8有效水深/3.5单格池宽/6池长/71.5排泥量/(3·-1)99.31.4.3　紫外消毒池紫外消毒系统设计规模为4.0×1043/,平面尺寸为4.5×15.9。消毒渠道设置7个消毒模块。紫外消毒池前端进水区设置闸门,当事故时或雨季水量较大时,污水超越至排水泵房直接排放。系统的消毒渠道出水处采用4个溢流槽以控制消毒池水面的平稳性,溢流槽的出水直接排入排水泵房。本系统设自动清洗装置,一般为1周清洗一次。2　运行效果扩建工程建成并运行稳定后,在进水浓度波动较大的情况下,出水水质各项指标均达到了18918—2002的一级标准,表明该工艺具有较强的耐冲击负荷能力。2010年1月—6月的进出水、3-、、月均值和去除率如表4所示。·34·..耿　震,等:高淳污水处理厂二期工程工艺设计第26卷　第16期表4　2010年1月—6月运行结果.4　..2010项　目1月2月3月4月5月6月进水/(·-1)330237326305377328出水/(·-1)35.530.624.2222221.5去除率/%89.287.192.692.894.193.43-进水/(·-1)231611101515出水/(·-1)4.12.60.50.440.680.54去除率/%82.283.895.595.695.596.4进水/(·-1)312214.9152019出水/(·-1)9.373.152.83.95.2去除率/%69.768.278.981.380.572.6进水/(·-1)2.51.61.261.11.251.4出水/(·-1)0.350.280.170.10.20.35去除率/%8682.586.591.284.6753　设计总结南京市高淳县污水处理厂二期工程采用一体化多点进水倒置2/氧化沟污水处理工艺,工程设计体会如下:①　在一级的出水标准条件下,生物反应需优先考虑对的去除,采用多点进水倒置2/工艺可以满足对的去除要求;而生物除磷很难达到0.5/的出水要求,必须考虑辅以化学除磷。②　充氧及推流装置采用1800转碟并辅以水下推进器,氧化沟沟深可达5.5,相关试验表明,沟底溶解氧分布、泥水混合程度及沟底流速均可满足设计要求。③　周进周出辐流式二沉池负荷高,但水量变化会影响其配水均匀性,从而影响出水效果;降低二沉池表面负荷,或采取后续深度处理则会满足相关出水要求。④　深度处理采用絮凝沉淀,加药量大。如果提高二沉池表面负荷,使其出水浓度升高,则会降低后续絮凝加药量。参考文献:[1]　李天琪,卢义程.上海大众嘉定污水处理有限公司一期工程的设计与运行[].中国给水排水,2008,24(22):42-44.-:-@.收稿日期:2010-01-25(上接第28页)温、高温、寡营养)中通过富集和选择培养,分离筛选出高效脱硫菌,会进一步增强的处理效果。在这个过程中,研究筛选脱硫细菌在煤矿无氧或缺氧环境下的适应性,并不断培养、驯化、诱导,使脱硫细菌能够适应煤矿的温度、压力和氧化环境,然后利用人工诱变育种、基因工程和细胞固定化等生物技术提高脱硫微生物在特定煤矿中除硫和处理煤矿酸性废水的效能及稳定性,是今后的研究方向。参考文献:[1]　朱振兴,吴少林,张婷.硫酸盐还原菌()处理废水的研究进展与现状[].江西化工,2008,(1):18-21.[2]　,,.-()[].,2005,61(1):33-45.[3]　.-..[].-,2005,71(10):6319-6324.[4]　.-[].,2002,13(3):213-217.[5]　.-[].,2008,40(1):266-268.[6]　.-[].,2007,68(8):1535-1541.[7]　华尧熙,叶雪朗,马晓航.硫酸盐生物还原法处理含锌废水[].环境科学,1995,16(4):19-21.-:520@.收稿日期:2010-04-27·35·