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污水處理改擴建工程設(shè)計

  一、設(shè)計工程名稱、規(guī)模及設(shè)計進出水水質(zhì)

  臺州市某水處理廠二期改擴建工程:臺州市某污水處理廠一工程已建規(guī)模為1.95萬m3/d,同時擴建工程規(guī)模為3.05萬m3/d,對一期工程為提標(biāo)的同時,進行污水處理廠擴建,工程總規(guī)模將達到5萬m3/d。

  主要設(shè)計進出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)該污水處理廠提供的水質(zhì)指標(biāo)作為設(shè)計依據(jù),出水水質(zhì)指標(biāo)需達到準(zhǔn)IV類要求。設(shè)計進出水水質(zhì)指標(biāo)如下:(見表1)

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  二、重點指標(biāo)分析

  2.1 BOD5

  工程出水指標(biāo)為6mg/L,BOD5去除率大于94%。在對污水進行硝化或者硝化及反硝化時,BOD5的去除率將有大幅度的提高,處理后出水BOD5常會低于10mg/L,但是要求小于6mg/L,需要足夠長的好氧停留時間。綜合考慮,BOD5不是本工程處理工藝的重點指標(biāo)。

  2.2 CODCr

  工程出水指標(biāo)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(tǒng)泥齡延長,使得CODcr的去除率提高,但與本工程排放標(biāo)準(zhǔn)尚有一定的距離。由于CODcr是國家節(jié)能減排考核的指標(biāo),CODcr的進一步去除會存在一定的難度,是去除重點,因此將CODcr列為重點控制項目。

  2.3 SS

  工程出水指標(biāo)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(wěn)定維持在20mg/L以下,需要采用較精密的過濾裝置,出水能夠保持在5mg/L以下。因此SS不是本期工程的重點控制目標(biāo)。

  2.4 NH3-N

  工程出水指標(biāo)為:水溫大于12oC時,1.5mg/L,NH3-N去除率大于95.7%;當(dāng)水溫低于12oC時,出水指標(biāo)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。

  2.5 TN

  工程出水指標(biāo)為10mg/L,TN去除率大于77.8%。在生物脫氮系統(tǒng)中,硝化菌的增長速度較緩慢,需要好氧環(huán)境,并有足夠的泥齡;而反硝化菌的生長主要在缺氧條件下進行,并需要充足的碳源(高有機負荷),一般在生物處理構(gòu)筑物中會劃分出一定比例的反硝化區(qū)。由此可見,生物脫氮過程受到多種因素的影響和制約。因此本次設(shè)計將TN列為重點控制指標(biāo)。

  2.6 Tp

  工程出水指標(biāo)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(yán)格控制出水SS的濃度。根據(jù)經(jīng)驗,二級生物處理工藝中,通常能夠?qū)p去除至1mg/L左右,但與一級A標(biāo)準(zhǔn)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(jù)多方比選,設(shè)計該污水處理廠污水處理工藝流程如圖1:

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  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AA/O工藝基礎(chǔ)上進行優(yōu)化,一方面通過縮短厭氧池、延長了缺氧池的停留時間以強化脫氮作用;另一方面,通過多點進水的配置,能夠根據(jù)進水水質(zhì)靈活調(diào)節(jié)工況,達到最佳的脫氮除磷效果;再者,厭缺氧區(qū)通過溝型設(shè)置,在降低能耗的同時,實現(xiàn)最大的碳源利用率。

  4.2 深度處理工藝

  通過污水處理廠常用過濾工藝優(yōu)缺點比選,并深入比選了工藝路線,設(shè)計采用“混凝沉淀+過濾工藝”。

  混凝沉淀池選擇高密度沉淀池,其具有表面負荷高、占地面積小;排泥濃度高;對原水水質(zhì)波動不敏感;出水懸浮物含量低等優(yōu)點。

  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(zhǔn)IV類,考慮到該污水處理廠進水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(shè)置加藥點,除磷藥劑選用液體硫酸鋁。目前大多城市污水處理廠要求達到一級A標(biāo)時,采用簡陋的投藥方式,不能隨著水質(zhì)、水量變化精準(zhǔn)投藥,多投藥會使Al或Fe超標(biāo)還增加費用和污泥量,少投藥TP、SS超標(biāo),精準(zhǔn)的投藥系統(tǒng)對于污水處理廠的穩(wěn)定達標(biāo)意義明顯。因此,為節(jié)省藥劑投加量,使處理出水穩(wěn)定達標(biāo)。

  4.4 消毒工藝

  紫外消毒最大的問題是消毒效果受到污水色度、濁度的影響較大,國內(nèi)實際應(yīng)用表明穩(wěn)定達標(biāo)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、自動運行、維護簡單、對于菌群滅殺程度更徹底等特點,二氧化氯現(xiàn)場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火災(zāi)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(yīng)用的成熟性、安全性、可靠性高,操作運轉(zhuǎn)簡單易行,處理費用經(jīng)濟等特點,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(shè)備穩(wěn)定性等影響因素,為保證污水處理廠出水穩(wěn)定達標(biāo),確定實際運行中控制出水水質(zhì)見表2、表3、表4。

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  該污水處理廠二期改擴建設(shè)計參數(shù)按運行污染物去除負荷精確選取參數(shù),合理優(yōu)化構(gòu)筑物構(gòu)造,可以實現(xiàn)最終出水能夠穩(wěn)定達標(biāo)運行。

  六、結(jié)語

  近年來,隨著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟十分迅速的發(fā)展,用水量增長較快。同時隨著污水管網(wǎng)的不斷延伸,區(qū)域污水收集率不斷提高,進網(wǎng)污水量也不斷上升。但目前配套的污水處理廠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(qū)對污水處理廠提出了達到準(zhǔn)IV類的要求,因此,對污水處理廠進行改擴建是必要和緊迫的。( >

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