sbr沉水式羅茨鼓風機：5個案例幫你解決市政污水難題

　　導讀：

　　市政污水是一種常見的污水處理項目，相對于工業(yè)廢水來說處理難度較低，但是也存在一些問題。比如污水中的氮含量高如何處理？目前處理市政污水的先進技術(shù)是什么？市政污水處理廠到底該如何進行提標改造？

　　下面總結(jié)了5個案例，分別針對不同的污水處理廠采用不同的工藝來進行廢水處理。案例包含了完整的工藝流程，詳細的設(shè)計參數(shù)，進出水質(zhì)標準，以及專家對案例的點評。

　　〔案例1〕

　　A2/O組合活性砂工藝處理高氮市政污水

　　工程概況：根據(jù)包頭市市政污水多年水質(zhì)監(jiān)測資料，其各項水質(zhì)指標明顯高于普通市政污水水質(zhì)指標，以東河東污水處理廠的進水水質(zhì)為代表：

　　進水COD為206~986mg/L

　　BOD5為80~363mg/L

　　SS為54~395mg/L

　　TP為2.23~12.4mg/L

　　氨氮為25.6~105.7mg/L

　　TN為33.9~134.2mg/L

　　其中氨氮?TN和TP指標超過《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》,最高超標111.4%?89.2%和55%?

　　2009年對東河東污水處理廠進行提標擴建工程設(shè)計,改造規(guī)模為2.0×104m3/d,擴建規(guī)模為4.0×104m3/d?

　　設(shè)計水質(zhì)指標：

　　COD為650mg/L

　　BOD5為250mg/L

　　SS為270mg/L

　　TN為80mg/L

　　氨氮為70mg/L

　　TP為8.5mg/L

　　要求出水水質(zhì)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)一級A標準,同時滿足4.0×104m2/d的回用水供水規(guī)模,供水壓力為0.7MPa?

　　工藝流程圖：

　　主要工藝的設(shè)計參數(shù)：

　　格柵間及進水泵房分為粗格柵間?進水泵房和細格柵間三部分,粗格柵采用鋼絲繩格柵除污機2臺,柵距為20mm,設(shè)備單寬為1.2m;進水提升泵采用潛水離心泵,4用1備,2臺變頻,揚程為145kPa,本期安裝3臺;細格柵采用兩道細格柵除污機,柵距分別為6和3mm,均為3臺,設(shè)備單寬為1.4m,均采用旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)式格柵除污機?

　　旋流沉砂池采用270°回旋的水力旋流沉砂池,共2座,單池直徑為3050mm,要求對粒徑>0.15mm的砂礫去除率>65%,對粒徑>0.2mm的去除率>85%,粒徑>0.3mm的去除率>95%?

　　初沉池及排泥泵房,采用輻流式沉淀池,2座,本期工程建設(shè)1座,表面負荷為2.67m3/(m2·h),單池直徑為32m,底部泥斗連接排泥管至排泥泵站,采用容積式偏心螺桿泵,間歇排泥,每日排泥3次,單次排泥2h?

　　改良A2/O生物池一座,平均分成兩組,每組設(shè)置預(yù)缺氧段?厭氧段?缺氧段?缺氧/好氧調(diào)節(jié)段?好氧段,HRT分別為0.62?0.62?6.79?0.62?10.05h,設(shè)計污泥濃度為3500mg/L,污泥負荷為0.076kg-BOD5/(kgMLSS·d),設(shè)計SRT為17.5d,采用PE微孔管式曝氣器,共約1700m,同時設(shè)置潛水攪拌器18臺,污泥回流及混合液回流均采用潛水軸流泵,7用3備?

　　二次沉淀池2座,采用周進周出的輻流式沉淀池,池徑為36m,表面負荷為1.15m3/(m2·h)?

　　活性砂濾池和紫外消毒槽設(shè)置在凈水間內(nèi),經(jīng)深度處理提升的污水順次進入活性砂濾池和紫外消毒槽?活性砂濾池共計選用40套,單套過濾面積約5m2，單套平均流量約為42m3/h,峰值流量達58.8m3/h,濾床深度約2m,過濾水頭約為12kPa?設(shè)置一道紫外消毒渠,并單設(shè)一道檢修超越渠,渠寬為1.4m,水深為0.9m,紫外射線的有效劑量應(yīng)大于20000μW·s/cm?2

　　運行效果：

　　工藝點評：

　　本工程進水水質(zhì)波動較大且指標較高，其中氨氮和TN超標尤其嚴重。這兩個指標過高，對提標工程的達標排放影響較大。故采用改良A2/O工藝,并優(yōu)化生物池缺氧池設(shè)計,最大程度地實現(xiàn)反硝化效果?深度處理工藝采用活性砂濾池工藝,PAC加藥微絮凝過濾去除SS和TP,同時設(shè)置投加外加碳源應(yīng)急措施?達到了良好的去除效果，各項污染物指標均能達標。

　　〔案例2〕

　　CASS+深度處理工藝用于濟寧市某污水處理廠升級改造

　　工程概況：濟寧市某污水處理廠一期設(shè)備老化嚴重,不能連續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn);一期一體化氧化溝及氧化溝兩側(cè)的沉淀區(qū)生化效果和水力條件不理想,出水效果不理想?擬對一期工程實施升級改造?改造前該污水處理廠采用的工藝流程如圖所示?其中二期工程(2×104m3/d)生物處理采用A2/O工藝?

　　設(shè)計進出水水質(zhì)：

　　改造前后工藝流程圖：

　　升級改造工藝設(shè)計：

　　預(yù)處理設(shè)施

　　1、提升泵房設(shè)計流量為4×104m3/d,集水井設(shè)計有效水深為8m?

　　更換設(shè)備:潛水排污泵共5臺(4用1備),流量為600m3/h,揚程為120kPa,功率為37kW;手動電動式渠道鋼閘門(啟閉機)4臺;超聲波液位計1套,測量水深為0~10m;液位開關(guān)1套?

　　2、細格柵設(shè)計有效水深為0.6m,60°安裝?

　　更換設(shè)備:水平無軸螺旋輸送機1臺,輸送長度為5m;超聲波液位計1套,測量水深為0~1.5m;現(xiàn)場電控柜1套?

　　3、旋流沉砂池2座,單座設(shè)計水量為2×104m3/d?

　　更換設(shè)備:砂水分離器1套;旋流除砂機2套;手動電動式渠道鋼閘門(啟閉機)4臺?

　　CASS生化反應(yīng)系統(tǒng)

　　設(shè)置2座并聯(lián)運行的CASS池,交替循環(huán)?每座CASS池中均設(shè)置兩個區(qū),第一區(qū)為生物選擇區(qū),第二區(qū)為主反應(yīng)區(qū)?每座池內(nèi)設(shè)剩余污泥泵1臺?每池另外設(shè)置污泥回流泵1臺,回流比為20%左右?

　　CASS池一個周期運行時間為4h,每天6個周期,其具體運行模式如下:進水曝氣2h,沉淀1h,潷水1h?采用鼓風曝氣,共設(shè)6臺羅茨鼓風機,4臺鼓風機同時曝氣,2臺備用?由電動閥門控制依次曝氣?

　　將原有的氧化溝A池作為CASS池第一段的缺氧池,氧化溝的曝氣和沉淀區(qū)一起作為CASS的曝氣池,CASS工藝系統(tǒng)設(shè)計為2座池體?

　　主要設(shè)計參數(shù):

　　設(shè)計水量為2×104m3/d;

　　總污泥濃度為6gMLSS/L;

　　污泥COD負荷為0.14kg-COD/(kgMLSS·d);

　　硝化污泥負荷:0.012kgNH3-N/(kgMLSS·d);

　　總氮污泥負荷為0.034kgTN/(kgMLSS·d);

　　氧總量為424kgO2/h;

　　總產(chǎn)泥量為800m3/d?

　　配套設(shè)備:

　　潛水攪拌機4臺;葉輪直徑為620mm,功率為7.5kW;

　　鼓風機6臺(4用2備),流量為46.96m3/min,風壓為58.8kPa,功率為75kW;

　　微孔曝氣管700套,設(shè)計能力為0~30m3/h;

　　內(nèi)回流泵4臺(2用2備),流量為210m3/h,揚程為10kPa,功率為5kW;

　　剩余污泥泵6臺(4用2備),流量為20m3/h,揚程為80kPa,功率為1.1kW;

　　離子型酶促填料152套,規(guī)格為4000mm×2000mm×1500mm;

　　成套出水裝置4套,流量為840m3/h,功率為5.5kW;

　　溶解氧儀2套,測量范圍為0~20mg/L;

　　污泥濃度測量計2套,測量范圍為0~20g/L;

　　超聲波液位計2套,測量范圍為0~10m?

　　深度處理系統(tǒng)

　　1、中間水池設(shè)計有效水深為4m?主要設(shè)備:濾池提升泵3套(2用1備),流量為450m3/h,揚程為100kPa,功率為22kW;超聲波液位計1套,測量范圍為0~10m;液位開關(guān)1套?

　　2、絮凝反應(yīng)池：本單元采用垂直軸式絮凝反應(yīng)沉淀池?共設(shè)兩座反應(yīng)池,每座絮凝池分3格?有效水深為3.5m?主要設(shè)備:垂直軸式機械攪拌機6臺,功率為0.37kW;管道混合器1臺,內(nèi)徑為600mm?

　　3、離子纖維濾布濾池：設(shè)計濾速為5m3/(h·m2)?考慮濾池的檢修,需設(shè)置超越管道?因考慮除磷,需投加PAC,所以增加一套PAC投加裝置?PAC(干基)投加量按30mg/L計,PAC溶液配比按10%計,則PAC溶液投加量約為250L/h,可以選擇流量為400L/h的計量泵進行投加?另外,需要增加管道混合器?

　　4、紫外消毒設(shè)備：消毒水渠建設(shè)規(guī)模為4×104m3/d?

　　更換設(shè)備:紫外消毒系統(tǒng)1套,功率為18kW;電磁流量計1套,內(nèi)徑為600mm?在線監(jiān)測出水COD,當COD>50mg/L時,中控室報警?液位計連續(xù)監(jiān)測池內(nèi)液位,低液位時控制室報警并停反沖洗水泵?將紫外發(fā)生器運行狀況傳至中控室顯示?排放口設(shè)電磁流量計,監(jiān)測出水流量,信號傳至中控室?

　　運行效果：

　　工藝點評:

　　本工程將原氧化溝工藝升級改造為CASS工藝，兩組水池的曝氣、反應(yīng)、靜止沉淀、出水階段交替進行，保證連續(xù)進水連續(xù)出水。利用原有水池容積負荷，可最大限度提升處理能力。深度處理系統(tǒng)采用混凝結(jié)合離子纖維濾布濾池，在投加藥劑去除總磷的同時，也能顯著降低COD、SS和TN等污染物。

　　改造后的系統(tǒng)具有出水水質(zhì)好、耐沖擊負荷能力強、運行維護費用低的特點，可確保出水水質(zhì)達到一級A標準，提高污水處理效果的穩(wěn)定性，對同類型的污水廠改造具有一定的借鑒意義。

　　〔案例3〕

　　改良型SBR與V型濾池組合工藝處理市政污水

　　工程概況：云南省某市政污水廠分兩期建設(shè),其中一期工程規(guī)模為1.2×104m3/d,遠期總規(guī)模為2.4×104m3/d,工程占地為2.02hm2

　　該項目于2010年5月建成并開始調(diào)試,同年9月通過當?shù)丨h(huán)保部門驗收?運行至今（2020年）,出水各項指標均能穩(wěn)定達標?納管污水以生活污水為主,含有少量服裝加工等企業(yè)生產(chǎn)廢水?根據(jù)當?shù)丨h(huán)保要求,處理出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)的一級A標準?

　　設(shè)計進出水水質(zhì)：

　　工藝流程圖：

　　主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)：

　　預(yù)處理：主要包括粗格柵井?進水泵房?細格柵渠及旋流沉砂池等,構(gòu)筑物按照遠期一次性設(shè)計建成,設(shè)備分期配備?其中,粗格柵井單道平面凈尺寸為7.4m×1.0m(2道),近期配置1臺寬為0.914m的粗格柵;

　　進水泵房平面凈尺寸為10.0m×9.8m,近期配置3臺400m3/d潛水提升泵(2臺變頻控制);

　　細格柵渠單道平面凈尺寸為7.15m×0.9m(2道),近期配置1臺寬為0.8m的細格柵;旋流沉砂池單座平面凈尺寸為2.45m(2座),近期配置1臺2.43m的鐘式沉砂器?

　　生化池：近期設(shè)置一座,平面凈尺寸為71.2m×31.8m,其中:

　　a.預(yù)濃縮池：濃縮清液流至缺氧池,有效容積為165m3;

　　b.預(yù)缺氧池：池內(nèi)設(shè)2臺潛水攪拌機,有效容積為165m3,HRT為20min;

　　c.厭氧池：有效容積為500m3,HRT為1h,內(nèi)設(shè)2臺潛水攪拌機;

　　d.缺氧池：內(nèi)設(shè)2臺潛水攪拌機,有效容積為1430m3,HRT為2.86h,總氮去除率以70%計算,反硝化污泥負荷為0.078kgNO3--N/(kgMLSS·d);

　　e.SBR池設(shè)2座,單座有效容積為2000m3,HRT為4h,排水2h?曝氣1h?沉淀1h?SBR池與缺氧段中間設(shè)置好氧段,有效容積為5000m3,HRT為10h?好氧與SBR池設(shè)計有機負荷為0.06kg-BOD5/(kgMLSS·d),硝化污泥負荷為0.02kgNH3-N/(kgMLSS·d)?好氧池與SBR池分別設(shè)置硝化液回流與污泥回流系統(tǒng),總回流比設(shè)計可調(diào)范圍分別為50%~100%與75%~150%?

　　V型濾池：近遠期一次設(shè)計建成,設(shè)備按近期配置,設(shè)計濾速為8m/h,沖洗周期為48h,占地為500m2(包括反沖洗水池?反沖洗風機房)?各反沖洗階段沖洗強度及時間見下表?

　　消毒渠：出水采用紫外線消毒,消毒渠平面凈尺寸為11.0m×3.5m,近期設(shè)置燈管32根,功率為1.2kW?

　　污泥處理系統(tǒng)：污泥儲池近遠期一次設(shè)計建成,平面凈尺寸為11.0m×5.0m(2格),有效深度為4.5m?內(nèi)設(shè)穿孔風管攪拌?污泥脫水機房平面凈尺寸為25.4m×12.36m,層高為5.7m?近期內(nèi)設(shè)1m帶寬污泥濃縮脫水一體機一臺及其配套設(shè)備,遠期增加一套?

　　風機房及配電間：風機房與配電間合建,平面凈尺寸為29.9m×9.0m,層高為7.1m?近期內(nèi)設(shè)變頻控制風機3臺(2用1備),風量為34.7m3/min,風壓為68.6kPa,功率為75kW

　　運行效果：（2011年運行數(shù)據(jù)）

　　工藝點評：

　　針對污水處理廠進水特性選擇合適的工藝以達到經(jīng)濟效益和社會效益的最大化是污水處理廠設(shè)計并實施的關(guān)鍵。該工程在保證出水效果的前提下，在節(jié)省工程占地、降低藥劑投加量及操作管理等方面進行了優(yōu)化設(shè)計，其設(shè)計及調(diào)試經(jīng)驗對同類污水處理工程的實施具有一定的借鑒作用。

　　〔案例4〕

　　生態(tài)濕地技術(shù)用于城市污水處理廠尾水深度處理

　　工程概況：南通某污水處理廠設(shè)計規(guī)模為4.8×104m3/d,設(shè)計出水水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)一級A標準?對污水處理廠達到一級A標準的尾水(簡稱“達標尾水”)采用濕地凈化技術(shù)再次深度處理后排放,以進一步削減水污染物入河量,降低尾水排放對納污水域周邊水生態(tài)環(huán)境的影響?

　　工藝流程圖：

　　該污水處理廠以處理城區(qū)的生活污水和工業(yè)廢水為主,廢水中不含有毒有害物質(zhì),尾水生態(tài)濕地工程重點關(guān)注COD和NH3-N的有效去除?

　　綜合考慮處理效果?施工難度?工程投資及運行費用,經(jīng)過方案比選分析,最終確定采用“兼氧塘/好氧植物塘/表流濕地/沉水植物區(qū)組合”工藝?

　　主要處理單元及設(shè)計參數(shù)

　　兼氧塘

　　設(shè)計有效水深為4.5~5.0m,超高為0.5m?為優(yōu)化塘內(nèi)流場,設(shè)三道植物帶軟圍隔導流形成三個廊道,每個廊道寬約15m;每個廊道內(nèi)填充彈性填料,填充密度為15%,均勻敷設(shè)于塘內(nèi)?兼氧塘水力停留時間控制在8~10h,其主要功能是實現(xiàn)反硝化作用,脫除部分氮,同時提高水中有機物的可生化性?

　　好氧植物塘?

　　設(shè)計有效水深為0.8~1.5m,塘內(nèi)采用軟圍隔將塘體分割城為11個廊道?水面設(shè)植物浮島,覆蓋率為25%?采用多孔混凝土生態(tài)護坡,邊坡由上而下一次配置耐濕陸生植物?挺水植物?沉水植物等?好氧植物塘水力停留時間控制在12~15h?

　　挺水植物表流濕地?

　　設(shè)計平均水深為0.8m,挺水植物表流濕地分為前段?中段和后段設(shè)計,各占濕地面積的1/3,其中中段模擬天然沼澤濕地運行,植物自行完成生長?枯萎?漚漬殘體等過程,依賴于基質(zhì)中的腐殖質(zhì)和植物殘體釋放的有機物作為碳源完成反硝化脫氮過程;前段和后段以普通表流濕地運行,做到植物有序管理?及時換茬?

　　沉水植物區(qū)表流濕地

　　有效水深約1.5m,構(gòu)建濕地內(nèi)沉水植物群落和水力控制設(shè)施?

　　運行效果：

　　工藝點評：

　　采用生態(tài)濕地技術(shù)處理城鎮(zhèn)污水處理廠的達標尾水，既可以滿足削減污染物的需要，又可以最大程度地美化環(huán)境，具有投資運行成本低廉、凈化效果好等優(yōu)點; 生態(tài)濕地工程的實施可達到節(jié)約水資源、減少污染物排放量的雙重目的，實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，促進水環(huán)境的良性循環(huán); 同時人工濕地的建立為城市提供了新的水源，改善了城市環(huán)境，豐富了城市生態(tài)景觀，保護了城市生物多樣性。

　　〔案例5〕

　　廣東省某地埋式市政污水處理廠工程

　　工程概況：該項目處理能力為10500m3/d(一期規(guī)模7000m3/d),原水為市政污水,出水水質(zhì)在滿足達到景觀回用要求,執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理站污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準?廣東省地方標準《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)的第二時段一級標準及《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)城市綠化用水較嚴值排放標準?

　　設(shè)計進出水水質(zhì)：

　　工藝比選：

　　目前膜工藝在北京?深圳市?廣州?無錫等地均已成功運用于城市污水處理?污水處理站國內(nèi)也已在廣州?深圳成功應(yīng)用?在達到《城鎮(zhèn)污水處理站污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準的前提下,傳統(tǒng)的生化工藝以應(yīng)用廣泛,效果較好的(A2/O+深度處理工藝)為例,與膜生物反應(yīng)器工藝進行比較如下表所示?

　　經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較,在滿足同樣處理標準的前提下,傳統(tǒng)地面式污水處理站占地大,占用土地資源昂貴,對周邊環(huán)境影響不利,也影響周邊土地價值;

　　若采用膜生物反應(yīng)器(MBR)污水處理工藝,則占地面積小?同時可以通過建設(shè)地埋式污水處理站以解決噪聲?臭氣及景觀不足等對周邊環(huán)境的影響?從本項目位于校園內(nèi)部的實際情況而言,對用地要求緊張?景觀因素?環(huán)境影響因素等綜合考慮后采用地埋式MBR處理系統(tǒng)有著其較大的優(yōu)勢?

　　工藝流程圖：

　　本工程主體工藝采用A2/O+MBR+次氯酸鈉消毒工藝。

　　工程設(shè)計方案：

　　考慮到本項目進水模式,因此本工程的主要建?構(gòu)筑物包括格柵泵井?沉砂池?調(diào)節(jié)池?A2/O生化池?MBR(內(nèi)置式)?消毒池?污泥貯池?綜合設(shè)備間(脫泥機房?風機房?除臭房)等?

　　其中,格柵泵井?沉砂池?調(diào)節(jié)池?A2/O生化池?MBR(內(nèi)置式)?消毒池?污泥貯池?綜合設(shè)備間(脫泥機房?風機房?除臭房)等建?構(gòu)筑物的土建部分按總規(guī)模10500m3/d一次建設(shè)?

　　1、預(yù)處理設(shè)施：包括格柵泵井?沉砂池?調(diào)節(jié)池土建按照遠期最大時流量設(shè)計,Qmax=691.25m3/h;設(shè)備按照近期配置?

　　2、A2/O生化池:土建按照遠期平均時流量設(shè)計,Q=437.5m3/h,設(shè)備按照近期配置;

　　3、MBR:土建按遠期最大時流量設(shè)計,Q=691.25m3/h,設(shè)備按照近期配置;

　　4、消毒出水池:土建按遠期最大時流量設(shè)計,Q=691.25m3/h,設(shè)備按照近期配置?

　　工藝點評：

　　通過該項目的應(yīng)用，可以清楚地看到，膜生物反應(yīng)器技術(shù)完全可以很好地應(yīng)用于小型市政污水處理工程中。無論在減少占地、獲得高品質(zhì)的出水還是能耗和膜通量維持等方面，都具有很強的優(yōu)勢。

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