高密度沉淀池空气擦洗滤池工艺电厂原水净化站的设计杨长生

+杨长生1　龚明树2　羊　梅3　霍海娥4(1.2.3.4.成都航空职业技术学院,四川成都610021)　　:2011-03-12:(1973—　),,,,,、。　　　:浙江某热电厂工程2×300MW供热机组原水净化站以工业园区污水处理厂中水及河网地表水为原水,采用“高密度沉淀池+空气擦洗滤池”处理工艺,设计总处理规模为11.52万m3/d,其中一期工程规模为5.76万m3/d。文章介绍了工程的设计与运行情况,着重介绍了高密度沉淀池的设计参数与构造。运行结果表明,工艺运行情况稳定,出水水质达到设计要求。:污水处理厂　中水回用　工艺设计　水质　　:TV7　　:B　　:1671-4024(2011)03-0041-03DesignofRawWaterPurificationStationofPowerPlantwithHigh-densitySedimentationTankandAir-scrubbingFilterChamberYANGChangsheng1,GONGMingshu2,YANGMei3,HUOHaie4(1.2.3.4.ChengduAeronauticVocationalandTechnicalCollege,Chengdu,Sichuan610021,China)Abstract　　Therawwaterpurificationstationwiththeprojectofa2×300MWthermalunitofapowerplantinZhe-jianguseswaterfromasewagetreatmentplantandriversurfacewaterasrawwater,takestreatingprocessofhigh-densitysedimentationtankandair-scrubbingfilterchamber,anddesignsthetotalprocessingscaleof115,200m3/d,includingtheprocessingscaleof57,600m3/dofoneproject.Thispaperintroducesthedesignandoperationoftheproject,mainlythedesignparameterandstructureofthehigh-densitysedimentationtank.Theoperationresultsshowthattheprocessoperationisinstableconditionandwaterqualitymeetsthedesignrequirements.KeyWords　　sewagetreatmentplant,waterreuse,processdesign,waterquality　　、采用循环供水系统,补充水源为某工业园区工业污水处理厂的中水,备用水源为河网地表水。净化站分二期建设,净化站一期设计规模为5.76万m3/d,二期为5.76万m3/d,总设计规模为11.52万m3/d。本次设计为净化站一期建设并预留净化站二期建设用地,采用“高密度沉淀池+空气擦洗滤池”处理工艺,中水处理出水主要用于电厂冷却塔补充水及厂区消防用水,河网地表水处理出水主要用于锅炉补给水及化水处理的原水。、1.进出水水质综合污水处理厂中水回用工程可行性研究报告和污水处理厂运行的水质分析报告,结合有关中水回用水质标准确定了本工程的设计规模和水质标准,设计水质参数见表1。·41·JournalofChengduAeronauticVocationalandTechnicalCollege　2011093(88)Vol.27No.3(SerialNo.88)2011　1　(mg/l)800-10005200-2505(NTU)80-3001-220-301-2CODcr155200-23080　　2.工艺流程经过方案的经济技术比较,最终确定采用“高密度沉淀池+空气擦洗滤池”处理工艺。、1.中水调节池及中水一泵站工业园污水处理厂出水自流至中水调节池,调节池设超声波液位计,并与中水调节池进水调节阀连锁控制,调节池的中水须经泵站提升后进入净化站处理工艺系统。中水一泵站一期设3台提升水泵(2用1备)并预留二期泵房位置,单泵流量600m3/h,扬程15m。中水调节池2座并联设置,单座有效容积1200m3。河网地表水一泵站不在本设计范围。2.高密度沉淀池(1)原理及特点高密度沉淀池由凝聚、絮凝强化、沉淀工艺组成,分为凝聚区、絮凝强化区(内设导流桶及搅拌机,搅拌机要求低转速,大流量循环)、沉淀区、污泥浓缩区、污泥回流系统和剩余泥渣排放系统,主要工艺流程为:原水进入凝聚区,在此投加凝聚剂,通过搅拌器快速混合,发生凝聚反应,生成小颗粒矾花;而后进入絮凝强化区,在絮凝强化区投加助凝剂和回流污泥,在搅拌叶轮作用下与回流污泥接触反应,最后在絮凝强化区生成大颗粒矾花;出水经推流式反应区进入沉淀区,泥水分离,清水由池顶集水槽收集,泥渣在浓缩区浓缩,浓缩泥渣部分将通过污泥回流泵泵至絮凝强化区,剩余部分泥渣不需污泥浓缩可直接进行污泥脱水处理。高密度沉淀池形成的絮体密实,具有水力负荷高(高达15-20m3/m2.h),占地面积少、启动时间短(一般小于40min)、出水水质稳定、耐冲击负荷、污泥浓缩功能等优点。(2)设计参数、高密度沉淀池一期总平面占地17.00m×38.55m,分为4组,单池设计能力为600m3/h。高密度沉淀池机械搅拌凝聚区与絮凝强化区由不锈钢DN500(SS316L)管道连通,絮凝强化区与斜管沉淀区之间由穿孔墙连通,底部设有DN200的放空管。凝聚区拌区尺寸为2.0m×2.0m×7.15m,水力有效停留时间为1.2min,凝聚反应G值为950S-1;絮凝强化拌区尺寸为4.0m×4.0m×7.15m,水力有效停留时间为9.5min,絮凝强化G值为30-35S-1,循环流量为4000m3/h;在凝聚反应区内投加絮凝剂,在絮凝强化区内投加助凝剂。凝聚区安装垂直轴搅拌器1台以加强水和药剂的混合程度从而提高混凝效果,凝聚搅拌器桨叶直径1000mm、功率3.75kW,絮凝强化区安装垂直轴搅拌器1台以实现絮凝强化作用,絮凝搅拌器桨叶直径1500mm、功率2.2kW。药剂与水充分混合后流经混凝缓冲区进入斜管沉淀区,缓冲区水流长度1.6m。斜管沉淀区设计尺寸6.8m×7.9m×7.15m,底部安装刮泥机1台,刮泥机直径7900mm,功率0.75kW。沉淀池出水由出水渠流入空气擦洗滤池,底部沉淀污泥部分由回流污泥泵用DN100的管道回流至机械搅拌絮凝强化区,以增加混凝效果。剩余污泥经2台剩余污泥泵由DN150管道送入厂区污泥处理系统。回流污泥泵流量20～25m3/h,扬程20m,功率5.5kW。3.空气擦洗滤池(1)原理及特点空气擦洗滤池是一种将无阀滤池与机械过滤器空气擦洗功能相结合的新型过滤器,正常运行时可按无阀过滤器滤池方式进行,当滤层压差或出水浊度高于设定值时,可采用空气擦洗功能,使反洗彻底,以确保出水品质。经混凝沉淀处理完毕的澄清水,通过空气擦洗滤池的进水管均匀地进入滤池隔水舱,经过滤区砂层、水帽至集水装置,自上而下进行重力过滤。滤后清水通过排水装置将部分滤池出水提升至上层水箱,供滤池反冲洗用水。清水从出水口进入清水池。当滤池正常运行一段时间后,滤层阻力增大,出水浊度升高,需对砂滤层自下而上进行反洗,反洗水源为滤池上部水箱内的清水,同时采用罗茨风机对砂层进行空气擦洗。(2)设计参数一期净化站设3组空气擦洗滤池,采用钢结构,单组设计能力为350m3/h,设计尺寸为φ7500mm×6400mm,水冲强度13-15L/m2.s,气冲强度为15L/m2.s,滤料采用均质石英砂滤料,滤层厚900mm,有效粒径de=0.70mm,设计滤速8.0m/h,滤池采用小阻力配水系统,滤头采用φ20的短柄滤头,每平米滤·42·高密度沉淀池+空气擦洗滤池工艺电厂原水净化站的设计板均布50只短柄滤头。反冲洗风机性能参数Q=39m3/min,压力P=68kPa。每组滤池设清水提升泵将滤后水从滤池出水管提升至冲洗水箱,在水箱中设超声波液位计并与清水提升泵连锁。、在净化站中水质监测、过程控制及仪表自动控制是必不可少的,所以按照集中监测、集中控制与分散控制相结合的原则,在中控室设置模拟屏一面,在各个工艺段设置相应的测量仪表,如流量计、压力表、液位计等,仪表输出的信号及时输送至各自的PLC,由控制室控制各个阀门的开启与关闭。1.加氯系统加氯系统投加药剂为次氯酸钠溶液,主要投加点有中水调节池、高密度沉淀池进口,并在空气擦洗滤池滤后水出水及高密度沉淀池出水端设余氯在线检测仪,以实现余氯与前加氯的反馈与连锁,保证出水余氯达标。加氯计量泵选用德国进口机械隔膜计量泵8台(6用2备),流量为0-200L/h。2.絮凝剂投加系统絮凝剂设计最大投加量为35mg/l,絮凝剂溶药罐容积为3.0m3共2台(1用1备),每台配置溶药搅拌机,桨叶直径600mm,功率0.75kW。絮凝剂贮药罐容积10m3共2台(1用1备),每台配置溶药搅拌机,桨叶直径800mm,功率0.75kW。投药计量泵选用德国进口机械隔膜计量泵8台(4用4备),流量为0—400L/h。在高密度沉淀池的进水设在线原水浊度仪、高密度沉淀池清水浊度仪、空气擦洗滤池出水浊度仪及原水流量计,并将检测信号送入净化站中控室。在凝聚区设单因子测控仪,用于在线检测原水中胶体脱稳情况,絮凝剂投加采用单因子自动投加,根据单因子测控仪检测的胶体流动电流大小,通过PLC自动调节絮凝剂计量泵的频率实现自动调整投加絮凝剂的药量。3.助凝剂投加系统助凝剂设计最大投加量为0.3-0.5mg/l,助凝剂配置采用干粉自动配置,助凝剂配药箱容积为2.0m3共2台(1用1备),每台配置溶药搅拌机3台,桨叶直径400mm,功率0.55kW。助凝剂配药箱分为溶解区、熟化区及贮药区,三区为一整体。助凝剂投药计量泵选用德国进口机械隔膜计量泵8台(4用4备),流量为0400L/h。计量本可通过PLC自动调节助凝剂计量泵的频率实现自动调整投加助凝剂的药量。4.高密度沉淀池污泥排放控制每组高密度沉淀池设污泥界面仪检测高密度沉淀池污泥浓缩区的泥位,根据检测的泥位高低控制污泥的排放量,当泥位值达到设定的排放污泥泥位(污泥泥位设定为0.6m)时自动启动污泥排放泵;当泥位检测值小于设定停止排放污泥泥位(污泥泥位设定为0.1m)时,关闭污泥排放泵。、1.调试根据调试初期混凝试验结果,确定选用PAC为絮凝剂,投加量25mg/L左右;选用阴离子聚丙烯酰胺(PAM)为助凝剂。高密度沉淀池运行初期不进行剩余污泥排放,采用全部回流的运行方式将产生的污泥全部回流至絮凝强化区,直至池体中形成合适的污泥层。根据调试运行的结果,当絮凝区的污泥沉降比控制在6%～8%时,高密度沉淀池的泥水分离区分离效果较好,且所排放的剩余污泥的含固率较高,可以达到5%左右,排放污泥不需浓缩,可直接进行污泥脱水处理。2.运行结果本工程投产运行至今已1年有余,出水水质良好,完全达到设计要求,多次监测结果见表2。2　(mg/l)100-800(300)2-5(3)130-2202-4(2.7)(NTU)30-400(265)1-2(1.3)20-301-2(1.5)CODcr6-10(7.5)2-4(2.8)200-23040-65(58)　　:。、浙江某热电厂工程2×300MW供热机组原水净化站处理工程,原水水源一部分为河网地表水,一部分为工业园区污水处理厂的中水。采用“高密度沉淀池+空气擦洗滤池”处理工艺,解决了传统平流沉淀池占地面积大等问题,处理后的出水水质达到净化站要求的设计出水水质标准。该处理工艺系统为城市水资源再生利用提供了一个可参考的工程案例。:()(责任编辑　胡成林)·43·高密度沉淀池+空气擦洗滤池工艺电厂原水净化站的设计