污水處理廠的基本工藝

【專家解說】：處理工藝選擇的目的是根據(jù)污水量、污水水質(zhì)和環(huán)境容量，在考慮經(jīng)濟條件和管理水平的前提下，選用安全可靠、技術(shù)先進、節(jié)能、運行費用低、投資省、占地少、操作管理方便的成熟工藝。根據(jù)本項工程的水質(zhì)、水量及處理要求，為實現(xiàn)以最低的建設(shè)費用和運行成本取得最佳的出水效果的目的，我們推薦采用國際上先進的對污水處理效果好的百樂克污水處理工藝。 處理工藝選擇的目的是根據(jù)污水量、污水水質(zhì)和環(huán)境容量，在考慮經(jīng)濟條件和管理水平的前提下，選用安全可靠、技術(shù)先進、節(jié)能、運行費用低、投資省、占地少、操作管理方便的成熟工藝。 根據(jù)本項工程的水質(zhì)、水量及處理要求，為實現(xiàn)以最低的建設(shè)費用和運行成本取得最佳的出水效果的目的，我們推薦采用國際上先進的對污水處理效果好的百樂克污水處理工藝。百樂克工藝起源于德國，它是在常規(guī)活性污泥工藝和曝氣氧化塘基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型工藝，其采用低污泥負(fù)荷，高污泥泥齡設(shè)計，通過無固定的漂浮移動式曝氣系統(tǒng)供氧，由于移動式曝氣系統(tǒng)的充氧特征，在生化池內(nèi)能產(chǎn)生多重的缺氧和好氧區(qū)域，因而本工藝具有良好的脫氮除磷功能，這種新工藝的主要特點如下：1、浮動曝氣延時活性污泥工藝，污泥泥齡長，有機物氧化充分，能滿足最嚴(yán)格的污水處理排放要求，出水可靠，抗沖擊負(fù)荷能力強；采用多級A/O曝氣工藝，脫氮除磷效率極高。與傳統(tǒng)的氧化溝、A/A/O和SBR工藝相比，工程投資低，占地面積少，運行管理簡單。2、浮動微孔曝氣系統(tǒng)所產(chǎn)生的氣泡在水中的停留時間是傳統(tǒng)固定方式的3倍，因而氧轉(zhuǎn)移效率高，動力消耗低。同時漂浮式曝氣系統(tǒng)操作簡單，無須固定安裝，保養(yǎng)維護方便(無須排空池體)，可有效降低人工成本。3、在曝氣池前設(shè)置生物選擇池,可利用微生物選擇生長規(guī)律,抑制絲狀菌生長，同時提供聚磷菌釋放磷的厭氧環(huán)境，強化生化除磷效果。4、采用溶解氧在線控制系統(tǒng)，經(jīng)濟地調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機輸出風(fēng)量，能極大地節(jié)省曝氣動力費用。5、池體土建靈活性強，組合布置，占地面積小，緊湊，因地制宜，可采用混凝土、毛石、土池、防滲板等多種護坡各種土建施工方式，土建投資極其節(jié)省。污水處理工程是一項技術(shù)復(fù)雜、投資大、政策性強的基礎(chǔ)設(shè)施項目。雖然無明顯的經(jīng)濟效益，而環(huán)境效益和長遠(yuǎn)的社會效益卻是無法估量的?；谶@一特點，即使發(fā)達國家對于污水處理工程項目的開發(fā)和建設(shè)，都非常重視。但也必須考慮在如何降低基建投資和運營的成本問題，研究簡化污水處理工藝流程，少占地，節(jié)電耗，便于管理和提高處理效果等方面有新的突破。百樂克工藝正是做到了這一點，它與傳統(tǒng)的二級生化處理和現(xiàn)行氧化溝、SBR工藝比較，工藝流程簡單,適用性強,出水水質(zhì)優(yōu)良。從建設(shè)投資、占地面積、運行成本等方面分析都有明顯的優(yōu)勢。2.2工藝方案設(shè)計2.2.1污水處理工藝流程污水 粗格柵 泵站 細(xì)格柵 工藝除砂計量渠 百樂克綜合池 接觸池 出水排放污水從廠區(qū)南側(cè)引入廠內(nèi)，經(jīng)粗格柵至進水泵房，由泵提升后依次進入細(xì)格柵、工藝除砂、百樂克綜合池進行物理和生化處理，最終出水經(jīng)灘河排放或回用。1.粗格柵主要功能：截留污水中較大的漂浮物和懸浮物，防止水泵機組的堵塞，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常運行結(jié)構(gòu)類型：地下鋼混直壁平行渠道設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量 Qmax=3300m3/h流 速 V=0.8m/s渠道寬度 B=1400mm渠 數(shù) 2道主要設(shè)備：回轉(zhuǎn)式格柵機和配套柵渣輸送系統(tǒng)設(shè)備類型：高鏈?zhǔn)狡矫娓駯牛斔拖到y(tǒng)選用無軸螺旋輸送機設(shè)計參數(shù)：柵 縫 e=20mm格柵寬度 B=1200 mm過柵流速 v=0.9m/s過柵損失 h=200mm電機功率 N=1.5KW控制方式：根據(jù)柵前后液位差控制清污和輸送動作設(shè)備套數(shù)：格柵機兩臺，互為備用，配柵渣輸送機一套。2.提升泵房主要功能：提升污水，滿足后續(xù)處理設(shè)施水力要求結(jié)構(gòu)類型：地下鋼混矩形潛水泵站設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量 Qmax=3300m3/h集水池容積 V=400m3池 數(shù)：1座主要設(shè)備：潛水泵設(shè)備類型：抗堵塞配帶自動耦合系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)：流量 Q=700m3/h揚程 H=11m功率 N=55KW控制方式：根據(jù)集水池液位控制運行設(shè)備套數(shù)：6套（1套備用）泵房結(jié)構(gòu)形式采用地下式，泵房的平面尺寸為8.3×11.8m，總高度5.8m。3.細(xì)格柵主要功能：進一步去除污水中的細(xì)小懸浮物細(xì)小纖維，降低生物處理負(fù)荷結(jié)構(gòu)類型：高架鋼混直壁平行渠道設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量 Qmax=3300m3/h過柵流速V=1.0m/S渠道寬度B=1240mm渠 數(shù)： 兩條主要設(shè)備：格柵機和配套柵渣輸送系統(tǒng)設(shè)備類型：回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵，兼具輸送、脫水功能設(shè)計參數(shù)：過柵流量 Qmax=3300m3/h柵 縫 b=6mm過柵損失 Δh=300mm格柵寬度 B=1200mm電機功率 N=2.2KW控制方式：根據(jù)柵前后液位差控制清污和輸送動作設(shè)備套數(shù)：細(xì)格柵兩臺，一用一備4.工藝除砂傳統(tǒng)的除砂工藝占地較大，投資高，對生物除磷有負(fù)面影響。百樂克工藝采用國際流行的旋轉(zhuǎn)式細(xì)格柵，一次性除去污水中大于1mm的砂粒和其它雜質(zhì)，具有工藝簡單、操作方便、運行費用低等優(yōu)點。同時百樂克的懸浮式曝氣方式彌補了細(xì)小砂粒沉淀的影響。主要設(shè)備：旋轉(zhuǎn)細(xì)格柵和螺旋壓榨機設(shè)備類型：NOVA細(xì)格柵，兼具輸送、壓榨功能設(shè)計參數(shù)：過柵流量 Qmax=3300m3/h鼓柵直徑 d=900mm鼓柵長度 L=2500mm柵縫寬度 b=1mm設(shè)備套數(shù)：旋轉(zhuǎn)細(xì)格柵三臺，兩用一備5.計量井為了提高污水處理廠的工作效率和運轉(zhuǎn)管理水平，積累技術(shù)資料，以總結(jié)運轉(zhuǎn)經(jīng)驗，并正確掌握處理污水量及動力消耗，反映運行成本，在細(xì)格柵后設(shè)置了計量井，設(shè)計選用電磁流量計，將信息輸入計算機，可隨時了解、記錄生化反應(yīng)池處理的水量。6.百樂克綜合池百樂克綜合池按6.6萬m3/d設(shè)計,按8萬m3/d校核。本設(shè)計采用2條并行工藝線。（1）生物選擇池主要功能：對水質(zhì)水量進行調(diào)節(jié)，同時進行攪拌，有厭氧處理的功效，能抑制絲狀菌生長，防止污泥膨脹。同時具有水解酸化的作用，既能生物除磷又能脫色，為中水回用創(chuàng)造條件。結(jié)構(gòu)類型：鋼筋混凝土設(shè)計參數(shù)：水力停留時間 HRT=3.8hr池 深：H=5.5m總 容 積：V=3300m3數(shù) 量：1座主要設(shè)備： 2臺潛水?dāng)嚢杵髟O(shè)備類型：高速混合式潛水?dāng)嚢柩b置設(shè)備參數(shù)：轉(zhuǎn)速：n=960rpm功率：N=9KW控制方式：由可編程控制系統(tǒng)控制運行或人工控制設(shè)備套數(shù)：2套（2）生化反應(yīng)池主要功能：在好氧環(huán)境下，利用微生物降解BOD及COD，并能通過波浪式氧化工藝對氮和磷進行有效去除結(jié)構(gòu)類型：半地上土壩矩形池體，漿砌石護坡，土工布防滲設(shè)計參數(shù)：體積負(fù)荷 Nv=0.3kgBOD/(m3·d)污泥濃度 MLSS＝4500mg/l污泥齡：θ=30天污泥回流比R=100%水力停留時間 HRT=1.1d池 深：H=5m總?cè)莘e：V=72600m3池 數(shù)：分兩座合建主要設(shè)備：曝氣設(shè)備（浮動曝氣管）設(shè)備參數(shù)：空氣流量 Q=12m3/支.h氧轉(zhuǎn)移效率E=25%有效長度L=2000mm設(shè)備套數(shù)：兩套,30條曝氣鏈（3）一體化澄清池主要功能：垂直分離出水中的活性污泥，污泥在濃縮后回流至生物選擇池結(jié)構(gòu)類型：鋼筋混凝土設(shè)計參數(shù)：表面負(fù)荷 q=0.75m/h總 容 積 V=5800m3主要設(shè)備：1套漂浮式污泥抽取系統(tǒng),1套污泥動力系統(tǒng)設(shè)備類型：潛水污泥泵設(shè)備臺數(shù)：2臺（1臺備用）設(shè)備參數(shù)：流量 Q=300m3/h揚 程：H=10m功 率: N=18.5KW池 數(shù)：2座（4）穩(wěn)定池：設(shè)計停留時間2.4hr，池體總?cè)莘e3050m3，最小水深5米。主要設(shè)備：浮動曝氣管1條空氣流量: Q=12m3/支.h，氧轉(zhuǎn)移效率E=25%，有效長度L=2000mm，池 數(shù)：兩座5.鼓風(fēng)機房鼓風(fēng)機房是保證曝氣系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵設(shè)施，經(jīng)計算要滿足曝氣系統(tǒng)正常運行，設(shè)6臺可自動調(diào)節(jié)供氣量的專用鼓風(fēng)機，4用2備。每臺離心式鼓風(fēng)機設(shè)計流量Q=6800m3/h，設(shè)計最大風(fēng)壓P=58.8kPa，功率N=160kW。鼓風(fēng)機是污水處理廠能耗最高的設(shè)備，占全廠能耗的65%左右，降低其能耗對減少污水處理廠常年運轉(zhuǎn)費用十分關(guān)鍵，設(shè)計從鼓風(fēng)機風(fēng)量調(diào)節(jié)著手降低能耗。百樂克綜合池的池內(nèi)設(shè)有溶解氧檢測儀，鼓風(fēng)機可根據(jù)溶解氧的變化，可自動調(diào)節(jié)供氣量，這一措施可節(jié)省能耗10%以上。每臺風(fēng)機的進風(fēng)管上均設(shè)有消聲器及彈性接頭，每臺風(fēng)機的出風(fēng)管上設(shè)有止回閥、安全閥、閘閥彈性接頭、出口消聲器、壓力開關(guān)等。鼓風(fēng)機和出空氣管上安有壓力計電動閥及流量計、溫度計等。進氣管設(shè)置空氣過濾器，對大于1um的灰塵除塵效率99%。鼓風(fēng)機房內(nèi)設(shè)有起重設(shè)施，以利設(shè)備檢修，并安裝有屋頂通風(fēng)設(shè)施。鼓風(fēng)機房平面尺寸為21×7.2m，高5.5m。6.二氧化氯發(fā)生器城市污水經(jīng)二級處理后，水質(zhì)得到改善，細(xì)菌含量大幅度減少，但其絕對值仍很可觀，并有存在病原菌的可能。根據(jù)衛(wèi)生防疫，環(huán)保等監(jiān)督部門的要求，污水處理廠出水需要消毒，本工程采用二氧化氯消毒。二氧化氯是一種廣譜型的消毒劑，它對水中的病原微生物，包括病毒、芽子包、配水管網(wǎng)中的異養(yǎng)菌、硫酸鹽、還原菌及真菌等均有很高的殺滅作用。二氧化氯具有較強的氧化作用，所以有較好的脫色作用消毒間設(shè)計運行按全年不間斷運行考慮。當(dāng)二氧化氯用于水消毒時，其投加量為0.1至1.3mg/L；用于除臭時，其投加量為0.6至1.3mg/L，本工程按1.0mg/L考慮。設(shè)計加二氧化氯量按6.6萬m3/d進水考慮，加二氧化氯量66kg/d，設(shè)計采用亞氯酸鈉與鹽酸或硫酸合成二氧化氯發(fā)生器二臺。單臺能力3kg/h，配套全部附屬設(shè)備，并設(shè)有雙探頭報警器，為防止意外事故發(fā)生，還另外設(shè)兩套漏氯吸收裝置7.接觸池本工程采用加二氧化氯消毒，消毒的接觸時間為0.5hr。為了保證加二氧化氯消毒的接觸時間，接觸池內(nèi)的水力停留時間按0.5hr設(shè)計。平面尺寸為30m×17m，1座，有效水深4.8m，超高0.5m。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。2.2.2污泥處理工藝設(shè)計污泥 污泥貯池 污泥脫水機 無害化處理 泥餅外運1.污泥循環(huán)污泥循環(huán)的功能是將澄清池排放的回流污泥泵送到生物選擇池和將剩余活性污泥泵送至貯泥池中?；亓魑勰嘤沙吻宄匚勰啾锰嵘笞粤魅肷镞x擇池。剩余污泥泵采用4臺潛污泵，2用2備，主要選泵參數(shù)為：單臺流量Q =45m3/h，揚程10m，功率2.2kW。2.濃縮貯泥池系統(tǒng)污泥產(chǎn)率為1.03kgDS/kgBOD5，排入的干污泥量為7600kg/d，以含水率99.2%計算，其體積為950m3/d。污泥濃縮脫水機工作時間24小時，污泥貯池按3小時考慮，其尺寸為：L×B×H=8.0m×5.0m×3.5m，有效水深3m。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。貯泥池內(nèi)為防止污泥中的磷因厭氧析出，設(shè)有潛水?dāng)嚢杵?，并采用較短的貯泥時間。3.脫水機房在ZC市污水處理廠采用生物除磷技術(shù)的情況下，為了避免高含磷量的剩余污泥中的磷在厭氧條件下的重新釋放，污泥濃縮采用機械濃縮。由百樂克生化系統(tǒng)排出的剩余污泥含水率為99.2%。污泥經(jīng)過機械濃縮后，其含水率平均為95%，再經(jīng)過機械脫水后，含水率可降至75-80%左右。在本方案設(shè)計中我們采用機械濃縮機和離心脫水機。共選用3套(兩用一備)，以每天工作三班（即24小時）計，則離心濃縮機的最高處理量為45m3/h，濃縮后平均含固率5%，配套電機功率為1.1kW。離心脫水機的最高處理量為25m3/h，脫水后平均含固率≥20%，配套電機功率為30kW。污泥離心式濃縮脫水機分別配套污泥進料泵、污泥破碎機、絮凝劑投配裝置等，污泥脫水間還配套脫水泥餅螺旋輸送機等，其中污泥進料泵采用德國產(chǎn)博格泵。濃縮脫水機房的平面尺寸為36m×15m，高8.5m。4、污泥無害化處理城市污水污泥中含有大量有害物質(zhì)，長期堆放有二次污染，但其中有含有大量有機物，經(jīng)過適當(dāng)工藝處理，將污泥無害化處理。處理后的污泥可以直接填埋，或作為營養(yǎng)土、回填土等。污泥無害化處理平面尺寸為48m×22m。2.3平面設(shè)計1.平面設(shè)計原則平面設(shè)計原則為：布局合理，水流順暢，布局緊湊，盡量少占地，功能分區(qū)明確。2.功能分區(qū)處理廠平面按功能分為廠前區(qū)、生產(chǎn)區(qū)和預(yù)留區(qū)，各區(qū)之間有道路和綠化帶相隔。將廠前區(qū)布置在處理廠西北側(cè)，對外向北緊接港城大街，與外界聯(lián)系方便；對內(nèi)與生產(chǎn)之間用綠化隔離帶分開，保證廠前區(qū)優(yōu)美的環(huán)境。廠前區(qū)內(nèi)布置有綜合樓、機修間、車庫和倉庫等。廠前區(qū)面積較大，綜合樓樓上可俯視全廠。由于進水管在污水廠的西北面，處理廠尾水排入（濰河）。因此，將進水泵房、細(xì)格柵以及沉砂池布置于西側(cè)，生化池緊靠其布置，使得工藝流程順暢。將輔助生產(chǎn)構(gòu)筑物相對集中，布置于廠區(qū)上風(fēng)向；污泥處理區(qū)布置于夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，遠(yuǎn)離廠前區(qū)，以保持廠前區(qū)較好的環(huán)境。3.廠區(qū)道路為方便交通運輸和設(shè)備的安裝、維護，道路布置成環(huán)狀，每個構(gòu)（建）筑物均有道路相通，廠內(nèi)主干道寬7m，次干道寬4m，主干道轉(zhuǎn)彎半徑大于9-12m，混凝土路面。4.廠區(qū)給水廠區(qū)給水由市自來水公司提供，來自于周邊供水干管，壓力大于4kg/cm2。廠區(qū)給水主要用于生活、構(gòu)筑物及設(shè)備沖洗、綠化及消防等。給水干管管徑DN200，廠區(qū)內(nèi)呈環(huán)網(wǎng)狀，利于消防和安全供水。5.廠區(qū)排水廠區(qū)排水為雨污分流制，廠區(qū)雨水由道路雨水口收集后匯入廠區(qū)雨水管道，并自流排入附近河流；廠區(qū)生活污水、生產(chǎn)污水、清洗水池污水、構(gòu)筑物放空水、上清夜等經(jīng)廠區(qū)污水管道收集后匯入進水泵房，與進廠污水一并處理。6.中水利用考慮預(yù)留遠(yuǎn)期中水回用系統(tǒng)場地，為遠(yuǎn)期中水大量回用于工業(yè)、農(nóng)田灌溉、城市景觀等奠定了基礎(chǔ)。