深圳市罗芳污水处理厂二期工程调试

深圳市罗芳污水处理厂二期工程调试.1调试概况深圳市罗芳污水处理厂调试［1］的目的是：确保各构筑物、管路系统和机电设备能够按设计要求正常运行；确保各项运转指标达到设计要求；建立各设备和单元操作的操作规程；优化运行参数和处理效果，为今后的正常运行、科学管理打下基础。调试小组首先根据设计文件制定调试大纲，再分阶段提出调试计划，具体从事调试工作。调试小组及时把调试的结果和发现的问题以汇报的形式报告给深圳市给排水工程建设指挥部，并通报调试有关单位。调试有关单位每周一在深圳市罗芳污水处理厂召开例会，讨论、协调、解决调试中出现的问题。指挥部不定期召开调试工作汇报会，研究解决调试中遇到的重大问题。调试汇报会和做出重要决定的每周例会，皆由调试小组形成会议纪要，通知调试有关单位执行。调试小组首先进行设备检查和空机调试（水下设备一般不进行空机调试，以免烧坏）。然后利用该厂一期工程出水进行氧化沟清水试验，并进行沟内流速场测试。待清水调试无故障后，氧化沟再转入污水调试和污泥培养阶段，并测定溶解氧场，其它构筑物则直接进行污水调试。最后进行全流程的、较长时间的系统调试。1.2工程概况深圳市罗芳污水处理厂始建于1990年，一期工程于1998年正式投入运行，二期工程于1999年动工修建，目前已经建成投产。深圳市罗芳污水处理厂二期工程设计规模为25万m3/d，进厂原污水和处理后出水的水质指标（即GB8978-96《污水综合排放标准》中的一级标准）见表1，此外表中还列出了进水水温、出水pH和脱水后污泥含水率要求。表1罗芳污水处理厂二期工程设计进出厂水质等指标指标进水出水备注BOD(mg/L)150≤20校核进水浓度200mg/LCOD(mg/L)250～400≤60进水考虑工业污水成分SS(mg/L)150≤20校核进水浓度200mg/LTN(mg/L)30氨氮(以N计mg/L)≤15TP(mg/L)4磷酸盐(以P计mg/L)≤0.5水温(℃)14～28pH6.5～9脱水后污泥含水率≤80%图1污水处理系统工艺流程示意该工程采用的主体工艺是三沟式氧化沟，见图1。由于生物除磷的需要，氧化沟前单独设置厌氧池。为了确保厌氧池达到严格的厌氧状态，又在厌氧池前增设回流污泥浓缩池。回流污泥浓缩池停留时间约0.8h。回流污泥进入池两侧进泥渠，经配泥孔进入池内。上清液与厌氧池的出水一起直接流入氧化沟配水井，并带走大量的硝酸盐。约50%回流量的经重力浓缩的污泥通过排泥管，与来自沉砂池的原污水一起进入厌氧池。厌氧池水力停留时间30min，循环推流式，设置有水下搅拌器。二期工程共采用4座三沟式氧化沟，每座设计规模6.25万m3/d，设计水深5.8m。转刷安装于氧化沟工作桥下，电动调节堰门分设于氧化沟两侧边沟。氧化沟各设备运行由时间控制按周期运行，每个周期分为6个阶段，见图2。图2三沟式氧化沟（硝化-反硝化）运行方式A阶段。运行时间为1.5h。污水进入潜水搅拌器全部运行、曝气转刷全部关闭的缺氧状态的Ⅰ沟，完成反硝化作用。Ⅰ沟内混合液一部分进入Ⅱ沟，另一部分作为回流污泥排出。Ⅱ沟内所有转刷和潜水搅拌器全部运行，进行硝化作用。好氧状态的Ⅱ沟内混合液进入Ⅲ沟。Ⅲ沟处于沉淀和出水状态，沟内所有转刷和潜水搅拌器全部关闭，出水经电动调节堰门排出。B阶段。运行时间为1.5h。污水进入所有转刷和潜水搅拌器全部运行的好氧状态的Ⅱ沟。Ⅰ沟内所有转刷和水下搅拌器也全部运行。Ⅱ沟内混合液进入Ⅲ沟和Ⅰ沟。Ⅲ沟处于沉淀和出水状态。C阶段。运行时间为1h。污水进入所有转刷和潜水搅拌器全部运行的好氧状态的Ⅱ沟，Ⅱ沟内混合液一部分进入Ⅲ沟，另一部分作为回流污泥排出。Ⅰ沟内所有转刷和水下搅拌器全部关闭，处于预沉淀状态。剩余活性污泥从Ⅰ沟排出。Ⅲ沟处于沉淀和出水状态。D，E，F阶段。运行状态分别与A，B，C阶段基本相同，只是将Ⅰ沟与Ⅲ沟互换。2调试过程2.1单元调试2001年11月19日，调试小组开始了设备检查和空机调试的准备工作。12月3日，开始进行氧化沟设备检查及空机调试工作。12月4日，开始进行提升泵房的调试准备、调试前检查和空机运行试验。2001年12月25日，开始向1#氧化沟和2#氧化沟注入一期工程的二沉池出水。注水过程中，发现氧化沟出水集水槽的伸缩缝漏水，注水暂停。12月28日，经施工单位整改，氧化沟出水槽漏水问题解决，氧化沟开始引入一期工程二沉池出水。然后，调试小组进行了氧化沟设备清水运行调试，并检查厌氧池设备。2002年1月10日，二期工程浓缩池和厌氧池从氧化沟泵入一期工程二沉池出水，开始进行设备清水运行调试。在上述设备检查和清水调试过程中，调试小组始终没有发现严重问题，但发现了许多小问题，已经分批提交给设计、监理、施工、安装和厂家。迄今为止，直接影响运行的问题已经全部整改，尚有一些遗留问题在整改中。2002年1月15日，二期工程开始进入污水，进行带负荷污水调试和污泥培养的准备。2002年1月21日，根据该厂两期工程的特点，将该厂一期工程的活性污泥，通过污泥脱水系统的浓缩池，溢流进入二期工程的进水系统，污泥培养正式开始。1月25日，两氧化沟的MLSS分别达到了1.6g/L和0.9g/L，1月29日分别达到1.6mg/L和1.1mg/L。2月28日，1#氧化沟中沟和边沟MLSS分别达到4.1g/L和4.4g/L，2#氧化沟达到3g/L和2.9g/L，已经达到并超过设计要求，标志着该厂污泥培养阶段已经结束。氧化沟出水清澈。2.2系统调试单元调试圆满完成后，污水处理厂系统投入较长时间的试运行，进行进一步的系统调试工作，以证实系统的处理性能，发现并及时纠正可能发生的不正常现象，优化运行参数，确保整个系统达到最佳的运行状态和处理效果。系统调试将通过多次PDCA循环，发现问题，解决问题，不断优化工艺参数，改进系统处理效果，直到系统完全达到设计要求(详见图3)。图3系统调试PDCA循环2002年3月9日，二期工程系统调试开始进行。由于单元调试工作进行得非常充分，故系统调试工作非常顺利，出水水质很快稳定达到设计要求。2002年6月，系统调试工作顺利结束。3处理效果3.1进出水主要污染物2002年3月开始，调试小组对深圳市罗芳污水处理厂二期工程的进出水水质和工艺参数进行了全面化验分析。调试期间，二期工程两氧化沟出水的SS最大18mg/L，最小5mg/L，平均12mg/L，大大低于设计要求的≤20mg/L(见图4)。调试期间，氧化沟出水BOD最大10mg/L，最小1～2mg/L，平均5～6mg/L，皆大大优于设计要求的≤20mg/L(见图5)。调试期间，氧化沟出水COD最大49～58mg/L，最小11～12mg/L，平均30mg/L，大大低于设计要求的≤60mg/L(见图6)。图4二期工程两沟进出水SS变化图5二期工程两沟进出水BOD图6二期工程两沟进出水COD调试期间，氧化沟出水pH在7.23～8.17范围内，满足设计要求的6.5～9。综上所述，二期工程出水的主要污染物指标皆达到并大大优于设计要求。3.2进出水营养物质二期工程出水氨氮设计要求≤15mg/L，实际两沟出水氨氮最大仅5.34mg/L，平均在0.22～0.67mg/L之间，大大优于设计要求(见图7)。图7二期工程两沟进出水氨氮调试期间，出水总磷两沟平均在0.26～0.27mg/L之间，小于0.5mg/L(见图8)。图8二期工程两沟进出水总磷3.3氧化沟污泥指标调试期间，二期工程氧化沟中沟的混合液悬浮固体浓度在1752～5448mg/L之间，平均3456～3478mg/L，符合设计要求的3.4g/L。由于二期工程未设初沉池，故活性污泥中泥砂较多，有机物相对偏少，氧化沟中沟的混合液挥发性悬浮固体浓度偏低，仅占MLSS的43%。调试期间，二期工程氧化沟中沟的污泥容积指数为78～96mL/g，在100mL/g以下，说明污泥沉降性能良好。2#氧化沟边沟的SVI为95.96mL/g，污泥沉降性能不如中沟。3.4污泥脱水效果深圳市罗芳污水处理厂二期工程在原一期工程的脱水间里新增加了3台离心浓缩脱水机，扩大了污泥脱水能力。二期工程的剩余污泥直接在离心机中浓缩脱水，一期工程污泥脱水则需要经过带式压滤浓缩机浓缩，然后再经带式压滤脱水机脱水。二者相比，二期工程的工作流程较短，操作更简便。调试期间，二期工程离心机脱水后污泥含水率平均在69%～71%之间，大大优于设计要求的80%。与一期工程脱水后污泥的含水率平均82%相比，二期工程的脱水效果显著提高。3.5生产运行情况根据深圳市罗芳污水处理厂编制的《深圳市污水处理厂生产运行情况报表》，自2002年3月进入试运行系统调试以来的生产运行情况见表2。表2二期工程2002年生产运行情况月份污水量(万m3)进水量(万m3/d)单位电耗(kW·h/m3)干泥(t)单位产泥量(t/万m3)一期二期一,二期二期折算3241.9214.17.140.23194.9391.520.434258.0225.07.500.22218.57101.820.455276.0289.39.330.22258.82132.450.466247.0280.79.360.24518.00275.540.98平均255.7252.38.330.23297.58150.330.58由表2可见，2002年3～6月期间，二期工程进水量在7.14～9.36万m3/d之间，平均8.33万m3/d，仅占设计进水量12.5万m3/d的67%，仍然不足。由表2可见，二期工程单位电耗在0.22～0.24kW·h/m3之间，平均0.23kW·h/m3，这在国内外污水处理厂中无疑处于先进水平。由表2可见，二期工程单位产泥量在0.43～0.98t干泥/万m3污水之间，平均0.58t干泥/万m3污水，这在国内外同类污水处理厂中也相对偏低。4氧化沟流场和溶解氧场4.1氧化沟流场2002年3～4月，调试小组进行了氧化沟流场测定，共布置了28个测量点，每点测量7个不同深度的流速，流速测量点位置见图9，流速测量结果见表3和表4。图9流场测定中流速测量点位置由于两个边沟的工况完全一样，所以流场必然完全一样，故只须测量其中一个边沟的流场即可。无论是边沟还是中沟，其内部工况是中心对称的，所以其流场必然也是中心对称的，故只须测量其一半流场即可。为了测量方便，测量点布置在工作桥附近。由表3和表4可见，除边沟断面1的水深5m表3中沟流速水深1m2m3m4m5m5.5m5.8m断面10.680.670.620.700.720.750.71断面20.420.390.420.540.540.620.42断面30.580.590.560.560.580.490.48断面40.640.320.480.460.340.390.38断面50.490.500.600.490.470.490.47断面60.540.520.500.510.500.460.47断面70.500.500.510.510.520.490.48断面80.520.530.500.500.510.490.49断面90.680.540.540.620.540.520.50断面100.630.520.530.530.510.570.52断面110.610.590.580.560.560.520.50断面120.640.540.490.460.440.390.38断面130.680.670.620.700.720.750.77断面140.730.710.710.690.700.780.70注：表中数据单位为m/s。表4边沟流速水深1m2m3m4m5m5.5m5.8m断面10.320.450.350.330.280.250.26断面20.320.480.420.350.380.330.36断面30.330.370.440.690.620.500.52断面40.360.430.650.600.600.490.41断面50.420.390.420.540.540.620.57断面60.450.450.460.440.430.410.35断面70.630.450.4