污水處理改擴建工程設計
一、設計工程名稱(chēng)、規模及設計進(jìn)出水水質(zhì)
臺州市某水處理廠(chǎng)二期改擴建工程:臺州市某污水處理廠(chǎng)一工程已建規模為1.95萬(wàn)m3/d,同時(shí)擴建工程規模為3.05萬(wàn)m3/d,對一期工程為提標的同時(shí),進(jìn)行污水處理廠(chǎng)擴建,工程總規模將達到5萬(wàn)m3/d。
主要設計進(jìn)出水水質(zhì)標準:根據該污水處理廠(chǎng)提供的水質(zhì)指標作為設計依據,出水水質(zhì)指標需達到準IV類(lèi)要求。設計進(jìn)出水水質(zhì)指標如下:(見(jiàn)表1)
二、重點(diǎn)指標分析
2.1 BOD5
工程出水指標為6mg/L,BOD5去除率大于94%。在對污水進(jìn)行硝化或者硝化及反硝化時(shí),BOD5的去除率將有大幅度的提高,處理后出水BOD5常會(huì )低于10mg/L,但是要求小于6mg/L,需要足夠長(cháng)的好氧停留時(shí)間。綜合考慮,BOD5不是本工程處理工藝的重點(diǎn)指標。
2.2 CODCr
工程出水指標為30mg/L,CODcr去除率大于93%。對于市政污水和一般污染的工業(yè)廢水,目前常采用的二級生物污水處理工藝因具備了生物脫氮功能,處理系統泥齡延長(cháng),使得CODcr的去除率提高,但與本工程排放標準尚有一定的距離。由于CODcr是國家節能減排考核的指標,CODcr的進(jìn)一步去除會(huì )存在一定的難度,是去除重點(diǎn),因此將CODcr列為重點(diǎn)控制項目。
2.3 SS
工程出水指標為10mg/L,SS去除率大于97%。對目前常用的二級生物污水處理工藝而言,通常能穩定維持在20mg/L以下,需要采用較精密的過(guò)濾裝置,出水能夠保持在5mg/L以下。因此SS不是本期工程的重點(diǎn)控制目標。
2.4 NH3-N
工程出水指標為:水溫大于12oC時(shí),1.5mg/L,NH3-N去除率大于95.7%;當水溫低于12oC時(shí),出水指標為2.5mg/L,NH3-N去除率大于92.9%。
對于本工程在曝氣量充足,泥齡足夠的條件下,NH3-N能夠順利達到出水要求,因此不是處理難點(diǎn)。
2.5 TN
工程出水指標為10mg/L,TN去除率大于77.8%。在生物脫氮系統中,硝化菌的增長(cháng)速度較緩慢,需要好氧環(huán)境,并有足夠的泥齡;而反硝化菌的生長(cháng)主要在缺氧條件下進(jìn)行,并需要充足的碳源(高有機負荷),一般在生物處理構筑物中會(huì )劃分出一定比例的反硝化區。由此可見(jiàn),生物脫氮過(guò)程受到多種因素的影響和制約。因此本次設計將TN列為重點(diǎn)控制指標。
2.6 Tp
工程出水指標為0.3mg/L,Tp去除率大于95.7%。本工程采用具有強化生物脫氮除磷功能的處理工藝,并且要嚴格控制出水SS的濃度。根據經(jīng)驗,二級生物處理工藝中,通常能夠將Tp去除至1mg/L左右,但與一級A標準仍有一定差距,因此采用化學(xué)除磷作為保障措施。
三、處理工藝流程
根據多方比選,設計該污水處理廠(chǎng)污水處理工藝流程如圖1:
四、關(guān)鍵工藝選擇
4.1 生化工藝選擇
本次生化池推薦采用改良AA/O工藝。該工藝在A(yíng)A/O工藝基礎上進(jìn)行優(yōu)化,一方面通過(guò)縮短厭氧池、延長(cháng)了缺氧池的停留時(shí)間以強化脫氮作用;另一方面,通過(guò)多點(diǎn)進(jìn)水的配置,能夠根據進(jìn)水水質(zhì)靈活調節工況,達到最佳的脫氮除磷效果;再者,厭缺氧區通過(guò)溝型設置,在降低能耗的同時(shí),實(shí)現最大的碳源利用率。
4.2 深度處理工藝
通過(guò)污水處理廠(chǎng)常用過(guò)濾工藝優(yōu)缺點(diǎn)比選,并深入比選了工藝路線(xiàn),設計采用“混凝沉淀+過(guò)濾工藝”。
混凝沉淀池選擇高密度沉淀池,其具有表面負荷高、占地面積??;排泥濃度高;對原水水質(zhì)波動(dòng)不敏感;出水懸浮物含量低等優(yōu)點(diǎn)。
濾池采用反硝化深床濾池,相比以上其他處理工藝,最大優(yōu)點(diǎn)可具有較高的TN去除率,出水SS也能控制在5mg/L左右甚至以下。
4.3 化學(xué)除磷工藝
該工程出水水質(zhì)需達到準IV類(lèi),考慮到該污水處理廠(chǎng)進(jìn)水TP較高,為了減小加藥量,采用后沉淀除磷加藥,在高密度沉淀池絮凝段、反硝化深床濾池均設置加藥點(diǎn),除磷藥劑選用液體硫酸鋁。目前大多城市污水處理廠(chǎng)要求達到一級A標時(shí),采用簡(jiǎn)陋的投藥方式,不能隨著(zhù)水質(zhì)、水量變化精準投藥,多投藥會(huì )使Al或Fe超標還增加費用和污泥量,少投藥TP、SS超標,精準的投藥系統對于污水處理廠(chǎng)的穩定達標意義明顯。因此,為節省藥劑投加量,使處理出水穩定達標。
4.4 消毒工藝
紫外消毒最大的問(wèn)題是消毒效果受到污水色度、濁度的影響較大,國內實(shí)際應用表明穩定達標是有困難的。二氧化氯消毒具有消毒效果好,使用安全、二次污染小、自動(dòng)運行、維護簡(jiǎn)單、對于菌群滅殺程度更徹底等特點(diǎn),二氧化氯現場(chǎng)制取存在爆炸的危險,藥劑之一的亞氯酸鈉或氯酸鈉為甲類(lèi)火災危險性物質(zhì)。次氯酸鈉運行成本較低,也較為安全,運用非常廣泛。具有消毒適用性強、工程應用的成熟性、安全性、可靠性高,操作運轉簡(jiǎn)單易行,處理費用經(jīng)濟等特點(diǎn),因此采用次氯酸鈉作為消毒劑。
五、出水可達性分析
由于流量、水質(zhì)、微生物變異性、水溫、設備穩定性等影響因素,為保證污水處理廠(chǎng)出水穩定達標,確定實(shí)際運行中控制出水水質(zhì)見(jiàn)表2、表3、表4。
該污水處理廠(chǎng)二期改擴建設計參數按運行污染物去除負荷精確選取參數,合理優(yōu)化構筑物構造,可以實(shí)現最終出水能夠穩定達標運行。
六、結語(yǔ)
近年來(lái),隨著(zhù)當地經(jīng)濟十分迅速的發(fā)展,用水量增長(cháng)較快。同時(shí)隨著(zhù)污水管網(wǎng)的不斷延伸,區域污水收集率不斷提高,進(jìn)網(wǎng)污水量也不斷上升。但目前配套的污水處理廠(chǎng)最高日處理水量已經(jīng)達到了處理能力的上限,且臺州地區對污水處理廠(chǎng)提出了達到準IV類(lèi)的要求,因此,對污水處理廠(chǎng)進(jìn)行改擴建是必要和緊迫的。(來(lái)源:臺州市環(huán)科環(huán)保設備運營(yíng)維護有限公司;溫嶺市污水處理有限公司)
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