蠡县县城污水处理提升改造方案

蠡县县城污水处理厂提升改造方案主要内容一、污水处理厂改造的背景二、目前处理构筑物现状及改造方案三、成本估算四、效益分析五、总结一、污水处理厂方案改造背景根据目前污水处理厂污水量的趋势和以前冬季水厂的进水情况，以运营经验的考虑，在进入到2011年，蠡县城区排水量上升趋势明显，再加之冬季大量地暖水排入管网，预测蠡县污水厂水量将达到4.2万m³/d，提前达到设计远期考虑的处理规模，为了保障城区污水得到有效地处理，在污水厂二期工程未建成的情况下，有必要对现有水厂进行提高处理能力的提能改造。改造原则1.达到处理能力的同时，出水达标。2.减少投资或降低改造费用。3.改造合理，后期无不良现象发生。目前现状蠡县污水处理厂目前总体设计能力为：近期3万吨/天。远期4万吨/天（1号提升泵房、2号旋流沉砂池已具备此能力）。目前实际处理能力为最高33000吨/天。二、目前处理构筑物现状及改造方案1.预处理单元2.生化处理单元3.深度处理单元4.其他附属单元1.预处理单元预处理单元的构筑物的工艺尺寸及设备选型按照远期4.0万吨/d规模设计。①平均设计流量Q=1250m3/h（30000吨/d）；②最大设计流量Q=1813m3/h（43512吨/d）；总变化系数1.45③雨季设计流量Q=2500m3/h；截流倍数n=1④提产到4.2万吨/d时，平均流量Q=1750m3/h。粗格栅粗格栅与进水泵房合建，内设2道回转式机械格栅。设计流量2500m³/h单台设计流量1250m³/h格栅宽度0.7m栅条间隙20mm满足提产要求进水提升泵提升泵4台，3用1备，单台流量为605m³/h，扬程为15m，最大进水量为()43560m³/d。满足提产要求细格栅细格栅与沉砂池为合建式构筑物，内设2道回转式机械格栅。设计流量2500m³/h单台设计流量1250m³/h格栅宽度1.1m栅条间隙6mm满足提产要求旋流沉砂池旋流沉砂池2座，采用空气提砂，经砂水分离后装车外运。设计流量2500m³/h单台设计流量1250m³/h池径3.65m出水管道直径800mm，2号与3号之间的管道直径为800mm，经过计算要达到4万吨以上的流量，按4.2万吨计算，流速为0.97m/s，速度在合理范围内，可以满足使用要求。2.生化处理单元CASS反应池共有4个池子，每池预反应区有效容积1800m3，主反应区有效容积16560m3。每池设曝气头3150套，滗水器4台，潜水搅拌机8台，剩余污泥泵4台，回流污泥泵4台。设计参数：设计流量Q=1250m³/h污泥浓度4000mg/l停留时间14.5h滗水器滗水流量：单套最大滗水流量标定为：1200m³/h。按照1750m³/h校核：出水管径最小处600mm滗水器支管直径200mm数量8个最大流速在支管处，计算流速为1.93m/s。在最大流速2-3m/s之内。生化池提产后参数流量Q=1750m³/h停留时间10.4h滗水流量通过假设论证得到滗水流量为1688.5~1750m³/h（200mm管中平均流速1.93m/s）不超过最大流速2-3m/s(根据)，合理。满足要求（其中滗水器的出水能力还需要现场试验）cass池分层采样检测结果从表中看出，滗水器下降到最低后，滗水器水面深10cm处、20cm处相对滗水器水面表层水样COD、SS较高，但相差不大。所以在出水流量增大，出水液面上升较快的情况下，cass池中各层的COD变化并不明显，出水流量对出水水质无明显影响。曝气参数提产后曝气参数：污泥负荷0.086kgBOD5/kgMLSS充水比λ=0.27污泥浓度X=4000mg/L进水BOD值So=150mg/L曝气时间：2.8h（取3h）沉淀时间：1.34h（取1.5h）滗水时间：0.75h处理周期：5.25h，每天4个周期具体周期还需要现场看出水水质实际调整，现场实际情况在进水流量为30000m3/d，BOD=150mg/L污泥负荷为0.082kgBOD5/kgMLSS充水比为λ=0.2污泥浓度X=3000mg/L曝气时间:2.9h（取3h）沉淀时间:0.79h(取0.8h)滗水时间:0.75h处理周期:4.55h每天5.3个周期实际处理周期为8个周期，处理效果也比较理想，所以在水量达到4.2万吨的情况也可以进行实际调整，在供气量保证的情况下，出水达标问题不大。需氧量1.按去除COD来算，需要空气量67.8m3/min2.按原设计气水比7.4:1计算，需要空气量215.8m3/min按一款cass池设计软件得到需要空气量149.82m3/min知每台风机：Q=77.1m3/min最大风量为3×77.1m3/min=231.3m3/min三台鼓风机满足曝气需要3.深度处理单元-絮凝沉淀池絮凝沉淀池参数1.原设计进水Q=800m3/h.组，总进水流量为Q=1600m3/h絮凝时间10min；上升流速2.2mm/s；表面负荷7.92m3/m2·h；停留时间28.26min；斜板中流速2.5mm/s。提升产量后：絮凝时间9.14min；沉淀池上升流速2.4mm/s；表面负荷8.66m3/m2·h；停留时间25.84min；斜板中流速2.77mm/s，出水管600mm,流速1.7m/s.为了使提产后的效果达到原设计，提出如下方案：将出水液位升高30公分，经计算即可抵消减少的停留时间，延长絮凝沉淀时间。二级提升泵潜污泵3台，流量为520m³/h最大提升流量37440m³/d不能满足提能处理规模。改造方案：添加两台210m3/h的泵，一用一备，单台扬程6米，功率7.5kwV型滤池设计流量1250m³/h，设计滤料粒径0.95-1.35mm滤料厚1.2m滤池滤速6m/h强制虑速9.0m/h提产后参数：流量1750m³/h需要过滤流量8m/h强制虑速12m/h措施：提高石英砂粒径（1-2mm）提高反冲洗频率具体滤料粒径和厚度需要进行试验接触消毒池接触消毒池有效容积：946.6m3接触时间不小于30min设计进水流量30000m3=1250m3/h提产后的流量为42000m3=1750m3/h接触消毒时间：946.6m3÷1750m3/h=0.54h=32.4min满足设计接触消毒时间4.其他附属单元鼓风机总共3台，2用1备设计空气量130m³/min风压5.5mH2O鼓风机进行变频器改造后，可进行一控二方式运行，根据生化指标进行鼓风机运行频率的调整，以满足生化需氧量要求。加药间二氧化氯加氯机（两台）：加药量10kg/h，最大加药负荷24×10kg/h×2=480kg/h提产需要加氯量42000m3×0.01kg/m3=420kg/d＜480kg/d，满足要求加药设备2台，单台加药量500kg/d提产需要加药量42000m3×0.02kg/m3=840kg/d＜1000kg/d，满足要求变配电室提产后增加电耗：1号进水泵房，加开潜水提升泵一台，N=37kw，一天耗电888度4号絮凝沉淀池更换两台650m3/h,功率22kw，一天增加电耗232.8度10号鼓风机房，风量提高的情况下，增加功率45kw，一天耗电量1080度其他设备（如粗格栅、旋流沉砂池、反冲洗67度、脱水机房151.6度）的增加电耗量共计约为230度投资估算1、改造成本2、运营成本改造成本4号絮凝沉淀①一台650m3/h潜水提升泵成套设备（包括潜水排污泵、自藕装置、户外自藕降压控制柜）价格29848元/台，安装费500元/台，两台总成本60696元，②出水槽需要加高30公分，选用与出水槽相同玻璃钢，每块长4.2米，宽0.5米，共24块，价格8000，安装费400元，总,8400元5号过滤池需要更换滤料252m3,粒径1-2mm，大约504吨，每吨350元，总价176400改造总成本60696+8400+176400=245496元运营成本①药品费用增加加氯量420-300=120kg/d，增加成本774元/d加聚合氯化铝量840-600=240kg/d，增加成本1750元/t×0.24t/d=420元/d加聚丙烯酰胺21-16=5kg/d，聚丙烯酰胺：26500元/t，增加成本0.005t/d×26500元/t=132.5元/d总药品增加成本：774元/d+420元/d+132.5元/d=1326.5元/d②电费成本增加总电量2430.8度，每度用电0.5964元/度，总用电成本增加2430.8度×0.5964元/度=1449.73元提产后增加1.2万吨水，增加的吨水成本为：（1449.73+1326.5）/12000=0.231元/吨，其中没有考虑增加的人工成本。四、效益分析蠡县县城污水处理厂整体改造成本主要在过滤池的滤料，滤料的厚度可以进行适当的调整，水量达到后一个月内即可收回投资，并且对后期的收益有明显的提高，提升改造后，处理能力提升明显，增加的单位处理成本不高，这能有效降低污水处理厂的整体成本，提高了水厂的收益。同时处理周期的还需要不断在实践中调整.结论污水处理厂提产后经过适当地改造和调整基本可以满足要求，有些数据和效果还需要进行试验。需要调整和试验：①.3号cass池的周期，计算得出的时间可能在实际中不易实现连续出水，要结合实际调整。②.滗水的出水能力计算可以满足，但仍要进行现场试验。③.4号絮凝沉淀池出水槽加高，二级提升泵添加两台210m3/h的泵。④.5号过滤池的滤料粒径和厚度需要做实验确定。