- 相關(guān)推薦
工業(yè)園污水處理廠提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)分析論文
摘要:DB51/2311—2016《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)新(改、擴(kuò))建污水處理廠出水提出了更嚴(yán)格的排放要求。宜賓市南溪區(qū)羅龍工業(yè)園污水處理廠提標(biāo)改造工程出水執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn),改造后采用水解酸化+AAO-MBR為主的處理工藝。詳細(xì)介紹了該提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)、提標(biāo)改造工程方案、生化池改造設(shè)計(jì)、主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)。該提標(biāo)改造工程的建設(shè)對(duì)于改善岷江水質(zhì)、保護(hù)水生態(tài)環(huán)境具有重大意義。
關(guān)鍵詞:污水處理廠;提標(biāo)改造;AAO-MBR工藝
1工程概況
宜賓市南溪區(qū)羅龍工業(yè)園以新材料、生物制藥、精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)為主,兼有倉(cāng)儲(chǔ)物流。園區(qū)集中污水處理廠位于工業(yè)集中區(qū)A-9地塊,于2011年4月建成。該污水處理廠規(guī)劃規(guī)模20000m3/d,一期建設(shè)規(guī)模10000m3/d,占地60畝。原設(shè)計(jì)出水水質(zhì)執(zhí)行GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。為應(yīng)對(duì)岷江、沱江流域越來越嚴(yán)重的水質(zhì)污染情況,四川省制定了DB51/2311—2016《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。南溪區(qū)屬于該標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)控制區(qū)域,因此羅龍工業(yè)園污水處理廠提標(biāo)改造執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)。
1.1現(xiàn)狀水量、水質(zhì)及工藝流程
目前該污水處理廠實(shí)際處理污水量為7850m3/d,其中工業(yè)廢水5500m3/d,生活污水2350m3/d。2016年實(shí)際進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示。從表1可以看出,除COD、BOD5和TN以外,其余指標(biāo)可以穩(wěn)定達(dá)到GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。一期工程現(xiàn)狀污水處理工藝流程如圖1所示,主體工藝為水解酸化+Cass生化反應(yīng)+過濾。
1.2提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)
園區(qū)企業(yè)主要為化工企業(yè),根據(jù)在線監(jiān)測(cè)及部分實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)反饋,園區(qū)工業(yè)廢水主要有以下特點(diǎn):1)有機(jī)物和懸浮固體含量高且隨時(shí)間變化較大;2)廢水可生化性差;3)廢水中重金屬含量較低,在企業(yè)內(nèi)部預(yù)處理中已基本達(dá)標(biāo);4)廢水呈中性。目前園區(qū)總污水量中,生活污水占30%。根據(jù)實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)和DB51/2311—2016《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)出水水質(zhì)的要求,確定本次設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如表2所示。
2提標(biāo)改造工程方案
2.1總體方案
目前該污水處理廠出水水質(zhì)除SS和TP能夠達(dá)到DB51/2311—2016《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求外,其余指標(biāo)均無(wú)法達(dá)標(biāo)。本次提標(biāo)改造,需強(qiáng)化生化處理,加強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)COD和BOD5的去除效果;增大鼓風(fēng)系統(tǒng)的曝氣量,提高NH3-N的去除率。Cass反應(yīng)池中缺氧段的容積和停留時(shí)間不夠,反硝化不充分,本次提標(biāo)改造將增加缺氧段的容積和反硝化回流比,以提高生化處理構(gòu)筑物的脫氮效果。
2.2生化處理改造方案
通過對(duì)目前實(shí)際進(jìn)出水水質(zhì)的分析,并結(jié)合現(xiàn)狀工藝運(yùn)行情況、空余場(chǎng)地狀況等,若要保證污水處理廠的出水水質(zhì)達(dá)標(biāo),則需對(duì)Cass生化池進(jìn)行改造。通過工藝比較,考慮將Cass生化池改造為AAO-MBR池。在保持Cass生化池整體尺寸不變的前提下,對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,新建厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)及膜池。MBR工藝具有以下特點(diǎn):1)將生化池中的水力停留時(shí)間和污泥齡完全分離;2)污泥中的微生物種群更加完善、豐富,提高了系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷的能力和對(duì)難降解有機(jī)物的去除效率;3)省去了二沉池、混凝沉淀池和濾池,節(jié)省占地且出水水質(zhì)良好,濁度更低,并減少了剩余污泥排放量[1]。
2.3預(yù)處理改造方案
原污水處理廠未考慮設(shè)置調(diào)節(jié)池,但根據(jù)運(yùn)營(yíng)單位提供的實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)可知,該污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大,通常每天10:00—17:00水質(zhì)較其他時(shí)段差。因此本次提標(biāo)改造考慮在水解酸化池前設(shè)置調(diào)節(jié)及事故池。根據(jù)其他污水處理廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),調(diào)節(jié)池的設(shè)置有助于改善后續(xù)水解酸化池的處理效果,其主要具有均衡水量和水質(zhì)的作用[2]。由于本次生化系統(tǒng)改造采用膜工藝,因此在旋流沉砂池和調(diào)節(jié)及事故池之間增設(shè)膜格柵,用以去除細(xì)小毛發(fā)和纖維物質(zhì),以防膜堵塞。
2.4提標(biāo)改造后工藝流程
提標(biāo)改造后污水處理工藝流程如圖2所示.
2.5總平面布置及高程布置
膜格柵、調(diào)節(jié)及事故池、AAO-MBR池、膜設(shè)備車間、巴氏計(jì)量槽與原有構(gòu)(建)筑物實(shí)現(xiàn)有效銜接。高程布置上,來水自流進(jìn)入粗格柵后經(jīng)提升進(jìn)入細(xì)格柵和旋流沉砂池,再經(jīng)膜格柵后進(jìn)入調(diào)節(jié)及事故池,再一次提升后自流進(jìn)入水解酸化池和AAO-MBR池,最后經(jīng)接觸消毒后計(jì)量排放。
3Cass生化池改AAO-MBR池設(shè)計(jì)分析
Cass生化池分為4格,本次提標(biāo)改造分格數(shù)不變,將每格內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行功能調(diào)整,拆除每格內(nèi)部原選擇區(qū)、缺氧區(qū)與反應(yīng)區(qū),改造為厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)及膜池。主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下:1)污泥質(zhì)量濃度,厭氧區(qū)2.5g/L,缺氧區(qū)5.0g/L,好氧區(qū)7.5g/L,膜池10g/L;2)回流比,膜池回流至好氧區(qū)300%,好氧區(qū)回流至缺氧區(qū)200%,缺氧區(qū)回流至厭氧區(qū)100%;3)設(shè)計(jì)泥齡20d,污泥負(fù)荷0.11kgBOD5/(MLSSd);4)總停留時(shí)間25.9h,其中厭氧區(qū)停留時(shí)間4.6h,缺氧區(qū)停留時(shí)間5.8h,好氧區(qū)停留時(shí)間12.1h,膜池停留時(shí)間3.4h;5)設(shè)計(jì)氣水比(生化)6.9∶1(體積比)。另外,可根據(jù)出水TN值將好氧區(qū)最后一廊道轉(zhuǎn)變?yōu)槿毖鯀^(qū)以加強(qiáng)反硝化。
4主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)
本次提標(biāo)改造,新建膜格柵、調(diào)節(jié)及事故池、巴氏計(jì)量槽和膜設(shè)備車間各1座,另對(duì)Cass生化池內(nèi)部進(jìn)行改造,更換鼓風(fēng)機(jī)房風(fēng)機(jī),其余構(gòu)(建)筑物不涉及土建改造和設(shè)備更換。
4.1膜格柵
膜格柵平面尺寸為11.0m×4.6m,總高度為5.6m,超高為0.5m;共設(shè)2條流槽,槽寬度為1.5m,其中1條流槽設(shè)置膜格柵(b=1mm,N=1.47kW,過柵流速=0.8m/s),另外1條流槽設(shè)置人工格柵(b=1mm)。格柵前后分別設(shè)置疊梁閘。配套螺旋輸送壓榨機(jī)1臺(tái),N=1.5kW;沖洗水泵2臺(tái),單臺(tái)Q=16m3/h、H=70m、N=5.5kW。
4.2調(diào)節(jié)及事故池
調(diào)節(jié)及事故池尺寸為50.5m×21.1m×5.7m。池內(nèi)設(shè)有潛水推流器和潛污泵,以防止污泥沉降板結(jié),均化水質(zhì)水量,提升污水?偼A魰r(shí)間為12.3h。共設(shè)潛水推流器8臺(tái),其葉輪直徑D=615mm,N=4.0kW;共設(shè)潛污泵4臺(tái),其中2臺(tái)(1用1備)單臺(tái)Q=210m3/h、H=12m、N=15kW,另外2臺(tái)(1用1備)單臺(tái)Q=100m3/h、H=12m、N=7.5kW。
4.3AAO-MBR池
AAO-MBR池分為4格,單格尺寸為33.6m×18.0m×5.90m(有效水深為5m)。單格內(nèi)設(shè)備如下:厭氧區(qū)設(shè)水下攪拌器4臺(tái),直徑D=370mm,N=3.7kW;缺氧區(qū)設(shè)水下推流器2×2臺(tái),直徑=1500mm,N=1.5kW;污泥回流泵1臺(tái),Q=312.6m3/h、H=12m、N=15kW;硝化液回流泵1臺(tái),Q=208.2m3/h、H=12m、N=11kW;脫窒液回流泵1臺(tái),Q=104.4m3/h、H=12m、N=5.5kW;剩余污泥泵1臺(tái),Q=25m3/h、H=8m、N=1.5kW;膜組件6套,單套處理水量Q=11.6L/(hm2),中空纖維PVDF膜孔徑≤0.4μm。
4.4鼓風(fēng)機(jī)房
利用原鼓風(fēng)機(jī)房,僅將鼓風(fēng)設(shè)備進(jìn)行更換。AAO-MBR池曝氣由鼓風(fēng)機(jī)房供氣,膜吹掃鼓風(fēng)由膜設(shè)備車間供氣。更換曝氣鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái),2用1備,單臺(tái)Q=42m3/min、H=8.4m、N=100kW。
4.5膜設(shè)備車間
膜設(shè)備車間建設(shè)規(guī)模為10000m3/d,尺寸為13.5m×9.0m×6.9m,設(shè)有鼓風(fēng)間及產(chǎn)水加藥間。該車間主要設(shè)備有膜池吹掃鼓風(fēng)機(jī)、產(chǎn)水泵和膜清洗設(shè)備等。膜清洗采用次氯酸鈉(NaClO)和檸檬酸作為化學(xué)清洗劑。1)鼓風(fēng)間主要對(duì)膜吹掃進(jìn)行鼓風(fēng),設(shè)鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái),2用1備,單臺(tái)Q=36m3/min、H=4.5m、N=45kW。2)產(chǎn)水加藥間產(chǎn)水及反沖洗設(shè)備:凸輪泵3臺(tái),2用1備,單臺(tái)Q=272m3/h、H=12m、N=22kW;真空泵2臺(tái),1用1備,單臺(tái)Q=27m3/h、H=-3.3kPa、N=4kW;真空罐1臺(tái),V=0.3m3;空壓機(jī)2臺(tái),1用1備,單臺(tái)Q=0.5m3/min、P=0.8MPa、N=4.0kW;儲(chǔ)氣罐1臺(tái),V=0.3m3。加藥清洗設(shè)備:NaClO維護(hù)性清洗泵2臺(tái),1用1備,單臺(tái)Q=735L/h、H=0.3MPa、N=2.2kW;NaClO恢復(fù)性清洗泵2臺(tái),1用1備,單臺(tái)Q=500~4000L/h、H=25m、N=4kW;檸檬酸清洗泵泵2臺(tái),1用1備,單臺(tái)Q=500~5000L/h、H=0.3MPa、N=4kW。
5經(jīng)濟(jì)分析及結(jié)論
該提標(biāo)改造工程總投資為2517.28萬(wàn)元,改造后噸水運(yùn)行費(fèi)用約為1.57元/m3。該提標(biāo)改造工程的建設(shè)對(duì)于改善岷江水質(zhì)、保護(hù)水生態(tài)環(huán)境也具有重大意義。
參考文獻(xiàn):
[1]杜蓉,李海龍,劉牡,等.A2O-MBR-O3工藝應(yīng)用于城鎮(zhèn)污水高標(biāo)準(zhǔn)處理工程[J].工業(yè)用水與廢水,2017,48(4):64-67.
[2]張龍,涂勇,郭方崢,等.化工產(chǎn)業(yè)為主的工業(yè)園區(qū)污水處理廠提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)[J].中國(guó)給水排水,2014,30(18):76-80.
【工業(yè)園污水處理廠提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)分析論文】相關(guān)文章:
纖維束過濾技術(shù)在污水廠提標(biāo)改造中的應(yīng)用04-25
太湖流域污水提標(biāo)項(xiàng)目的實(shí)踐04-25
淺談清遠(yuǎn)市新城污水處理廠改造工程設(shè)計(jì)04-25
臨沂污水處理廠升級(jí)改造工程工藝優(yōu)化分析04-26
對(duì)污水泵密封的改造探索論文04-29
污水處理廠平流沉砂池的改造04-30
污水處理廠的脫氮除磷改造04-28
濟(jì)寧市污水處理廠工藝改造方案04-29