高新產業園污水處理廠工程設計

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高新產業園污水處理廠工程設計

[摘要]我國工業園區污水處理廠數量眾多,但不同園區的進水水質不一,而且水質水量變化大,這就要求工業園區污水處理工藝不能簡單地照搬。文章根據某高新產業園污水處理廠的基本概況,介紹了工程設計的進出水水質、工藝流程及構筑物參數和設備選型,并對該設計的重難點進行了分析和總結。

[關鍵詞]工業廢水;處理技術;AAO生化

1項目概況

項目設計范圍包括污水處理裝置界區內所有工藝、自控、電氣、暖通、給排水、消防、設備、土建、總圖等各專業。預處理系統、建筑物及輔助用房按照遠期建設,設備按照一期工程配置。其他單體構筑物按照一期工程建設,設備按照一期工程配置,系統的設計考慮遠期工程的延展性。高新產業園目前入園企業達60家,園區重點發展汽車零部件、醫療器械、機械、電子、醫藥化工等產業。目前無排水涉重金屬企業,污水收集系統采取雨、污分流的方式,污水管網基本沿現有道路敷設。污水處理廠尾水排放執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A標準。

2園區污水處理廠工程設計

2.1設計進出水水質

項目進水管網接納的污水應滿足污水處理廠接管標準和相應的國家水污染物行業排放標準[1],污水處理廠出水水質必須達到國家《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準。污泥脫水后要求含水率不大于80%。

2.2工藝流程設計

2.2.1污水處理工藝流程

園區排水→粗格柵及進水提升泵房→細格柵→曝氣沉砂池→調節及事故池→水解酸化池→AAO生化池→二沉池→(預留高級氧化池)→混凝沉淀池→濾布濾池→接觸消毒池→出水計量槽→達標排放。

2.2.2污泥處理工藝流程

曝氣沉砂池污泥→橋式吸砂機→砂水分離器→打包外運。生化池剩余污泥、混凝沉淀池排泥→污泥儲池→污泥泵→疊螺壓濾機→裝車外運。2.2.3除臭系統工藝流程粗格柵及進水提升泵房、細格柵、曝氣沉砂池、調節及事故池、水解酸化池、污泥儲池、污泥脫水機房臭氣收集→引風機→生物除臭裝置→排氣煙囪→高空排放。

2.3主要構筑物及設計參數

2.3.1粗格柵及進水提升泵房

污水經管網收集后,自流進入配水渠道,經粗格柵去除污水中的大顆粒物,避免對后續水泵、管道、儀表的堵塞。粗格柵、集水井和提升泵房合建,土建按遠期2萬m3/d一次建成,設備按1萬m3/d安裝。粗格柵2臺,1用1備,設備類型為回轉式齒耙清污機,過柵流速0.6m/s,柵前水深0.66m,柵渠寬度1000mm。進水提升泵采用潛污泵3臺,2用1備,Q=350m3/h,H=16m。

2.3.2細格柵及曝氣沉砂池

污水經進水提升泵提升至細格柵,水中漂浮物經格柵過濾后污水自流進入曝氣沉砂池,污水中的有機顆粒經常處于懸浮狀態,砂粒相互摩擦并承受曝氣的剪切力,砂粒上附著的有機物能夠與砂分離。細格柵及曝氣沉砂池合建,土建按遠期2萬m3/d一次建成,設備按1萬m3/d安裝。細格柵2臺,1臺采用回轉式齒耙清污機,1臺采用人工細格柵,柵渠寬度1000mm。曝氣沉砂池2座,沉砂池水平流速0.1m/s,沉砂池有效水深2m,沉砂池停留進間>2.5min。

2.3.3調節及事故池

調節池對來水進行水質水量調節,事故池與調節池共壁,事故池儲存事故來水[2]。調節池設計規模1萬m3/d,有效容積3400m3,有效水深5.5m,停留時間8h。調節池設置2臺潛污泵,1用1備,Q=450m3/h,H=15m。事故池設計規模1萬m3/d,有效容積2500m3,有效水深5.5m,停留時間6h,事故池設置1臺潛污泵,Q=120m3h,H=10m。

2.3.4水解酸化池

水解酸化池可以降低COD總量,大分子有機物被降解為小分子有機物,提高污水的可生化性。水解酸化工藝是改進的升流式厭氧污泥床反應器[3],共2座,設計規模1萬m3/d,有效容積3015m3,有效水深6.2m,總停留時間7.2h。池體配置鐘罩脈沖發生器2套,鐘罩:Ø×H=1200×1100mm,虹吸管:DN600。

2.3.5AAO生化池

水解酸化池出水進入AAO生化池,利用厭氧區、缺氧區和好氧區的不同功能,實現生物脫氮(硝化與反硝化)和生物除磷的目的,同時去除有機污染物[4]。AAO生化池共設置2組,設計規模1萬m3/d,設計污泥濃度:4g/L,污泥負荷:0.25kgCOD/kgMLSS•d,氨氮容積負荷:0.12kgNO3-N/(m3∙d),有效水深:6.0m,厭氧區HRT:1.2h,缺氧區HRT:4.9h,好氧區HRT:8.8h,總水力停留時間:14.9h。厭氧池設置潛水攪拌機2臺,葉輪直徑320mm,R=740rpm;缺氧池設置潛水攪拌機4臺,葉輪直徑400mm,R=740rpm;

2.3.6混凝沉淀池

二沉池出水自流進入混凝沉淀池,投加PAC除磷后在混凝沉淀池中進行泥水分離?;炷恋沓卦O置1組,設計規模1萬m3/d,表面負荷0.68m3/m2•h?;旌戏磻卦O置槳葉式攪拌機1臺,葉輪直徑1600mm,R=48rpm。絮凝反應池設置立式攪拌機2臺,葉輪直徑3000mm,R=5.2rpm,沉淀池設置周邊傳動刮泥機1臺,刮泥板外緣線速度1.5~3m/min。

2.3.7濾布濾池

濾布濾池是使液體通過一層隔膜(濾料)的機械篩濾,可去除懸浮于液體中的顆粒物質。設計規模1萬m3/d,設計濾速6m/h,峰值濾速8m/h。濾盤直徑2m,濾盤數量12個。

2.3.8接觸消毒池

濾布濾池出水自流進入接觸消毒池,池內設置導流墻,以保證污水與次氯酸鈉消毒劑充分接觸混合,滿足出水消毒要求,并防止發生短流現象。設計規模1萬m3/d,接觸時間40min。

3設計工作重難點分析

(1)工業園區污水排放的顯著特點是來水不穩定,水量水質變化大,如果直接排入污水處理系統,會對生化工藝造成較大沖擊。為了消除來水對生化系統的不利影響,故本項目污水處理工藝設置調節池及事故池。(2)普通沉砂池截留的沉砂中夾雜15%的有機物,使沉砂的后續處理難度增加,而且工業污水中含有各種油類物質,不加處理會對后續生化系統造成影響。故本項目沉砂池采用曝氣沉砂池,通過壓縮空氣改變沉砂池內水流的流態,水在池中為螺旋式前進,通過氣流和水流的搓動,增加了無機顆粒之間的相互碰撞和摩擦的機會,把砂表面附著的有機物除去,使沉砂中的有機物含量低于10%,且能去除油類污染物。(3)項目為工業園區污水,進水中含磷較高,且需處理到0.5mg/L以下,僅靠生物除磷一般難以達標排放,需要投加除磷藥劑輔助除磷。故本項目采用后置化學除磷工藝,通過混凝沉淀池去除化學除磷后的污泥。(4)工業園區的廢水類型比較復雜并考慮到園區入駐企業未來可能發生調整,排水成分發生相應變化,導致進水可生化性變差,故本項目設計考慮預留高級氧化系統,以保障出水穩定達標排放。

4結語

本項目設計選用工藝成熟可靠,污水處理站近遠期結合考慮,布局合理。從運行效果來看,整個污水處理系統運行穩定,出水水質指標達到并優于《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A標準。

參考文獻

[1]陳朝東.工業水處理技術問答[M].北京:化學工業出版社,2007.

[2]劉偉京,袁哲,徐軍,等.某化工園區污水廠組合處理工藝的調試運行研究[J].中國給水排水,2013,29(3):6-9.

[3]吳奇,王云濟,齊斌.水解酸化-AAO法處理企業廢水的工藝設計[J].水處理技術,2015,41(12):133-136.

[4]王凱軍,賈立敏.城市污水生物處理新技術開發與應用[M].北京:化學工業出版社,2001.

作者:申誠 單位:博天環境集團股份有限公司

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