合浦縣城污水處理廠一期工程的設(shè)計(jì)與運(yùn)行_調(diào)試運(yùn)行
導(dǎo)讀:：合浦縣城污水處理廠一期工程規(guī)模為5萬(wàn)m3/d,，污水處理采用A2/O微曝氧化溝+紫外線消毒處理工藝，輔以化學(xué)除磷,。簡(jiǎn)要介紹了污水廠工藝流程,、主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，并對(duì)運(yùn)行調(diào)試結(jié)果進(jìn)行分析,，對(duì)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)行調(diào)試進(jìn)行了總結(jié),。
關(guān)鍵詞：污水處理廠，A2/O氧化溝,，設(shè)計(jì)參數(shù),，調(diào)試運(yùn)行
1 工程概況
合浦縣城污水處理廠廠址位于合浦縣老城區(qū)西南部，南北公路以西,，合浦縣淡水養(yǎng)殖場(chǎng)西側(cè),，廠區(qū)占地面積4.667公頃。該廠分兩期建設(shè),，總規(guī)模10萬(wàn)m3/d,，一期建設(shè)規(guī)模為5萬(wàn)m3/d，一期服務(wù)范圍欽北鐵路以北的區(qū)域,，服務(wù)面積為36.11km2,。
合浦縣城污水處理廠收集的污水主要為居民生活污水和部分工業(yè)廢水，經(jīng)方案比選,，采用A2/O微曝氧化溝+紫外線消毒處理工藝,，為節(jié)約占地污泥回流泵房與氧化溝合建，處理后出水排入西門(mén)江,。
2 設(shè)計(jì)進(jìn),、出水水質(zhì)與工藝流程
2.1 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)
根據(jù)現(xiàn)狀排水管網(wǎng)的水質(zhì)實(shí)測(cè)結(jié)果,，同時(shí)考慮周邊縣市污水處理廠的設(shè)計(jì)進(jìn)水濃度及為后續(xù)發(fā)展預(yù)留余地等方面確定進(jìn)水水質(zhì),。根據(jù)該廠“環(huán)境影響報(bào)告表”,，出水水質(zhì)須滿(mǎn)足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)進(jìn),、出水水質(zhì)見(jiàn)表1,。
表1 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)
Tab.1Design influent and effluent quality
|
名 稱(chēng) |
BOD5 |
CODCr |
SS |
NH3-N |
TN |
TP |
|
進(jìn)水（mg/L） |
185 |
400 |
250 |
30 |
45 |
4 |
|
出水（mg/L） |
20 |
60 |
20 |
8 |
20 |
1.0 |
|
處理程度（%） |
89.2 |
85.0 |
92.0 |
73.3 |
55.5 |
75.0 |
2.2 工藝流程
污水經(jīng)廠外管網(wǎng)收集后進(jìn)入合浦縣城污水處理廠,，進(jìn)水經(jīng)粗格柵后由水泵提升至細(xì)格柵,，經(jīng)沉砂后進(jìn)入A2/O微曝氧化溝二級(jí)生物脫氮除磷工藝單元調(diào)試運(yùn)行，同時(shí)于氧化溝出水處投加硫酸鋁藥劑輔助除磷[1],，生化處理后出水經(jīng)沉淀,、紫外消毒后排放，污泥處理采用一體化帶式污泥濃縮脫水機(jī),，具體工藝流程見(jiàn)圖1,。
圖1 污水處理工藝流程
Fig.1 Flowchart of wastewater treatment process
3 工藝設(shè)計(jì)
3.1 粗格柵及進(jìn)水泵房
粗格柵與進(jìn)水泵房合建，土建按16萬(wàn)m3/d(遠(yuǎn)期雨季最大流量)建設(shè),，設(shè)備按一期規(guī)模安裝,。為便于泵房結(jié)構(gòu)沉井施工，粗格柵及進(jìn)水泵房總體設(shè)計(jì)為矩形,，平面尺寸為17.4m×16.2m,，格柵間深為9.96m,泵房集水井部分深為11.81m，結(jié)構(gòu)形式為鋼混,，泵房地上建筑設(shè)計(jì)為涼亭式,。
粗格柵渠設(shè)計(jì)為3條1.1m寬，一期安裝兩臺(tái)回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī),，柵條間隙20mm,，安裝角度為75°，單臺(tái)功率為1.5kw,。泵坑內(nèi)設(shè)6臺(tái)泵位,，一期安裝4臺(tái)，其中按大小泵配置,，1臺(tái)小泵,，3臺(tái)大泵，遠(yuǎn)期增設(shè)兩臺(tái)大泵,。小泵Q=750m3/h,，H=16m,N=55kw;大泵Q=1500m3/h，H=16m,N=110kw,。
3.2 細(xì)格柵及沉砂池
細(xì)格柵與沉砂池合建,，土建按16萬(wàn)m3/d(遠(yuǎn)期雨季最大流量)建設(shè)，設(shè)備按一期安裝。細(xì)格柵與沉砂池總體布置為矩形,，平面尺寸為30.3m×15.49m,。
細(xì)格柵渠設(shè)計(jì)為3條1.85m寬，細(xì)格柵渠深為1.6m,一期安裝兩臺(tái)轉(zhuǎn)鼓式格柵除污機(jī),，柵條間隙5mm,安裝角度為35°,單臺(tái)功率為3.0kw,。
沉砂池設(shè)計(jì)為旋流沉砂池，設(shè)計(jì)水力表面負(fù)荷為180m3/(m2·h),，水力停留時(shí)間為37.2s,，共兩座，一期運(yùn)行一座,，單座直徑為4.87m,，池深為1.85m調(diào)試運(yùn)行，砂斗直徑為1.50m,，砂斗深為2.2m[2]。
3.3 A2/O微曝氧化溝
A2/O微曝氧化溝按5萬(wàn)m3/d設(shè)計(jì),，池體為1座,，分2組，每組可單獨(dú)運(yùn)行,。氧化溝池體與污泥回流泵房合建,，由進(jìn)水至出水方向，分別為厭氧區(qū),、缺氧區(qū),、好氧區(qū)，在氧化溝出水堰處,，污泥回流泵房與兩組氧化溝共用池壁建設(shè),，氧化溝尺寸為87.0 m×52.7m，池深6.7m,。
氧化溝系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)：污泥濃度為4000mg/L,，污泥負(fù)荷為0.093kgBOD5/(kgMLSS·d)，污泥回流比為100%,，混合液回流比為200%,，總污泥齡為12d。厭氧區(qū)單組池容V厭=1875m3,，水力停留時(shí)間t厭=1.8h;缺氧區(qū)單組池容V缺=2674m3,，水力停留時(shí)間t缺=2.6h;好氧區(qū)單組池容V好=7343m3，水力停留時(shí)間t好=7.0h;總水力停留時(shí)間為11.4,，水深6.0m,。
厭氧區(qū)和缺氧區(qū)內(nèi)每組各設(shè)2臺(tái)潛水推流器，N=5.5kw;好氧區(qū)內(nèi)每組設(shè)4臺(tái)潛水推流器,，N=4.3kw,。單組池在好氧溝與缺氧溝之間墻體上安裝3臺(tái)混合液回流泵,，Q=900 m3/h，H=0.8m,，N=4.0kw,。污泥回流泵選3臺(tái)軸流潛水泵，Q=695 m3/h,，H=4.5m,，N=15kw。
好氧區(qū)曝氣系統(tǒng)采用微孔管式曝氣器,，總曝氣量為12960 m3/h,，氣水比6.22:1。
3.4 二沉池配水排泥井
二沉池配水排泥井按遠(yuǎn)期規(guī)模設(shè)計(jì),，共1座,，圓形結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)期可分別為4座二沉池進(jìn)行配水排泥,，一期僅與兩座二沉池連接調(diào)試運(yùn)行,，遠(yuǎn)期管道預(yù)留接口范文。該井設(shè)計(jì)為3環(huán),，分別為外環(huán),、中環(huán)和內(nèi)環(huán)，外環(huán)內(nèi)徑14.2m,，中環(huán)內(nèi)徑10.6m,，內(nèi)環(huán)內(nèi)徑6.0m，井深7.0m,，外環(huán)為出水同時(shí)與二沉池出水堰相連,，中環(huán)為進(jìn)水同時(shí)與二沉池進(jìn)水堰相連，內(nèi)環(huán)為排泥井同時(shí)與二沉池排泥管相連,，內(nèi)環(huán)安裝剩余污泥泵2臺(tái),，1用1備，Q=120 m3/h,，H=8m,，N=5.5kw。
3.5 二沉池
二沉池一期建設(shè)2座,，圓形結(jié)構(gòu),，周進(jìn)周出式，每座直徑φ 40m,，h水深=4.5m,。二沉池表面負(fù)荷q=1.14 m3/(m2·h)，沉淀時(shí)間3.9h。單池內(nèi)安裝中心傳動(dòng)式吸泥機(jī)1臺(tái),，φ 40m,，N=0.55kw;手動(dòng)撇渣堰門(mén)一套，0.5m×0.5m,。
3.6 紫外線消毒渠及巴式計(jì)量槽
紫外線消毒渠與巴式計(jì)量槽合建,，土建按遠(yuǎn)期10萬(wàn)m3/d建設(shè)，紫外線消毒設(shè)備按5萬(wàn)m3/d安裝,。紫外線消毒渠一座,，分為兩條渠道，一期使用一條渠道,，每條渠道尺寸為L(zhǎng)×B×H=9.00m×1.12m×1.46m,，安裝一套裝機(jī)容量為25KVA的低壓高強(qiáng)紫外燈，平均運(yùn)行功率20kw,。
巴式計(jì)量槽按遠(yuǎn)期最大流量設(shè)計(jì),，計(jì)量槽尺寸為L(zhǎng)×B×H=14.55m×1.80m×2.25m。測(cè)量范圍為21600～155520m3/d,，喉寬0.9m,，喉長(zhǎng)0.6m[2]。
3.7 鼓風(fēng)機(jī)房
鼓風(fēng)機(jī)房土建按10萬(wàn)m3/d設(shè)計(jì),，設(shè)備按5萬(wàn)m3/d安裝,。最大供氣量為12960 m3/h調(diào)試運(yùn)行,，氣水比6.22:1,，安裝3臺(tái)離心鼓風(fēng)機(jī)，2用1備,，單臺(tái)風(fēng)量108m3/min,，風(fēng)壓68.6kp，功率150kw,。
3.8 貯泥池
貯泥池設(shè)計(jì)1座,，分2格，鋼混結(jié)構(gòu),，一期使用1格,，土建尺寸為L(zhǎng)×B×H=7.75m×4.00m×3.60m，貯泥時(shí)間為15min,，安裝一臺(tái)水下攪拌器,，功率為2.2kw。
3.9 污泥脫水間
污泥脫水間土建按10萬(wàn)m3/d設(shè)計(jì),，設(shè)備按5萬(wàn)m3/d安裝,，平面尺寸為24m×10m，上下兩層建筑。一樓安裝污泥泵,，污泥脫水投藥設(shè)備和化學(xué)除磷投藥設(shè)備等,，二樓安裝脫水機(jī)。
污泥量為8444kgDS/d,，進(jìn)泥含水率為99.2%,，出泥含水率為80%，一期安裝2臺(tái)帶式濃縮脫水一體機(jī),，帶寬1.5m,，單機(jī)Q=44 m3/h，N=2.2kw;污泥泵2臺(tái),，單臺(tái)Q=40 m3/h,，N=7.5kw;污泥脫水投藥采用干粉狀聚丙烯酰胺，Q=3～4kg干粉/tDS;化學(xué)除磷投藥采用固態(tài)硫酸鋁,，按1.3mol/molP計(jì)算,，并考慮2.5倍安全系數(shù)，設(shè)生物除磷后PO43-濃度為2mg/L,，則化學(xué)除磷需去除1 mg/L的PO43--P,，硫酸鋁最大投加量為293kg/d。
4 運(yùn)行效果及分析
合浦縣城污水處理廠一期工程2009年9月開(kāi)工建設(shè),，于2010年6月底建成并進(jìn)水調(diào)試運(yùn)行調(diào)試運(yùn)行,，2010年9月通過(guò)環(huán)保驗(yàn)收。2010年下半年該廠調(diào)試運(yùn)行情況見(jiàn)表2,，日均進(jìn)水流量約3萬(wàn)噸,。
表2 2010年下半年實(shí)際進(jìn)、出水水質(zhì)
Tab.2Actual influent and effluent quality in 2010 second half year
|
月份 |
BOD5 （mg/L） |
CODCr （mg/L） |
SS （mg/L） |
NH3-N （mg/L） |
（mg/L） |
TP （mg/L） |
|||||
|
進(jìn)水 |
出水 |
進(jìn)水 |
出水 |
進(jìn)水 |
出水 |
進(jìn)水 |
出水 |
進(jìn)水 |
出水 |
進(jìn)水 |
|
|
7 |
23.8 |
2.7 |
85.6 |
18.0 |
127.3 |
15.0 |
17.5 |
0.3 |
32.0 |
1.0 |
3.69 |
|
8 |
30.1 |
2.9 |
91.4 |
19.3 |
137.4 |
14.5 |
17.9 |
0.3 |
28.2 |
0.9 |
3.74 |
|
9 |
28.7 |
2.9 |
86.5 |
20.2 |
149.4 |
11.3 |
18.9 |
0.4 |
28.8 |
0.9 |
3.81 |
|
10 |
25.0 |
2.2 |
80.3 |
18.5 |
150.3 |
11.4 |
19.9 |
0.3 |
31.2 |
0.9 |
3.91 |
|
11 |
31.4 |
2.6 |
111.7 |
20.9 |
117.2 |
10.2 |
20.3 |
0.4 |
30.1 |
0.8 |
3.54 |
|
12 |
29.0 |
2.3 |
100.7 |
22.5 |
176.7 |
9.6 |
20.5 |
0.4 |
32.4 |
0.9 |
3.86 |
|
平均 |
28.0 |
2.6 |
92.7 |
19.9 |
143.0 |
12.0 |
19.2 |
0.3 |
30.4 |
0.9 |
3.76 |
由表2可以看出,，進(jìn)水的BOD5,、CODcr、SS,、NH3-N,、TN濃度偏低，均低于設(shè)計(jì)值,，但上述指標(biāo)出水濃度均可達(dá)標(biāo),，且出水濃度遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值，上述指標(biāo)去除率分別為90.7%,、78.5%,、91.6%、98.4%,、97.0%,，去除率較高,，處理效果較好范文。進(jìn)水中TP濃度接近設(shè)計(jì)值,，由于進(jìn)水BOD5/TP較低,，在不投加藥劑的情況下，TP的出水濃度略高于設(shè)計(jì)濃度1mg/L,。
經(jīng)調(diào)查分析,，進(jìn)水濃度偏低的原因?yàn)槲鬯占到y(tǒng)為截留式合流制，現(xiàn)狀由于支管未建成,，因此將排污溝渠的污水直接截留至主管內(nèi),，天然溝渠中有部分地下水及上游河水匯入，對(duì)進(jìn)水濃度有稀釋作用,。
本設(shè)計(jì)生物處理單元采用A2/O微曝氧化溝工藝,，除磷同時(shí)采用化學(xué)輔助投加藥劑法。經(jīng)分析,，該工藝對(duì)進(jìn)水濃度較低時(shí)依然有較高的去除率,，且處理較高較好。經(jīng)調(diào)查分析,，該廠調(diào)試運(yùn)行期間剩余污泥排放量較少,，且未投加除磷藥劑，磷的去除主要以剩余污泥形式排出系統(tǒng)[3],，由于系統(tǒng)較少排泥,，因此TP難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，因此建議啟動(dòng)輔助投藥進(jìn)行化學(xué)除磷,，使TP穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放,。
5 設(shè)計(jì)中經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
(1)進(jìn)水泵房設(shè)計(jì)為涼亭式，結(jié)構(gòu)內(nèi)頂安裝起吊設(shè)備,，泵池頂水泵起吊孔洞均安裝鋼蓋板,，泵池內(nèi)為封閉空間,，因此無(wú)臭氣外溢,，該設(shè)計(jì)運(yùn)行操作方便，同時(shí)節(jié)約土建造價(jià),。
(2)配水排泥井內(nèi)剩余污泥泵設(shè)計(jì)流量單臺(tái)Q=120 m3/h調(diào)試運(yùn)行,，該泵設(shè)計(jì)流量偏大，造成貯泥池污泥大量溢流,，溢流污泥回流至粗格柵進(jìn)水井,，經(jīng)校核計(jì)算，該泵流量調(diào)整為Q=80 m3/h,，與脫水間污泥泵相匹配,。為防止磷的厭氧釋放,，貯泥池池容設(shè)計(jì)較小，停留時(shí)間僅為15min,，但污泥脫水間實(shí)際運(yùn)行不便,，一期可調(diào)整為貯泥池兩格同時(shí)使用，遠(yuǎn)期再增設(shè)貯泥池,。
(3)污水流量計(jì)量設(shè)計(jì)采用巴式計(jì)量槽,，使用發(fā)現(xiàn)水量測(cè)量存在一定波動(dòng)，原因是巴式計(jì)量槽進(jìn)水處流態(tài)比較紊亂,，需對(duì)進(jìn)口處進(jìn)行整流,，同時(shí)需確保巴式計(jì)量槽進(jìn)、出口段的直線段長(zhǎng)度滿(mǎn)足測(cè)量要求,。
6 結(jié)語(yǔ)
合浦縣城污水處理廠一期工程總投資為8849.76萬(wàn)元,，其中工程費(fèi)用7257.42萬(wàn)元，單位經(jīng)營(yíng)成本0.45元/m3,，廠區(qū)用地面積4.667公頃,，單位水量占地指標(biāo)0.47m2/(m3/d)。該廠的調(diào)試運(yùn)行表明：A2/O微曝氧化溝工藝可對(duì)各類(lèi)污染物有較高去除率,，出水可以滿(mǎn)足一級(jí)B國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),，特別是對(duì)低濃度污水，仍能正常運(yùn)行并穩(wěn)定達(dá)標(biāo),，磷的達(dá)標(biāo)排放需輔助投加化學(xué)藥劑實(shí)現(xiàn),。
參考文獻(xiàn)：
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