隨著水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題的日益突出,對(duì)污水進(jìn)行脫磷除氮處理就成為水處理研究的熱點(diǎn)〔1〕,而相應(yīng)的污水處理工藝也不斷被提出,如倒置A2/O 工藝〔2〕,CASS〔3〕工藝等,都有較好的脫氮除磷效果。然而對(duì)于可生化性較差、含氮量高、含磷量低的城市污水,現(xiàn)有方法處理效果都不甚理想〔4, 5〕。筆者以某污水處理廠為例,結(jié)合其工藝設(shè)計(jì)參數(shù),介紹了水解酸化、氧化溝和纖維轉(zhuǎn)盤(pán)濾池的組合工藝對(duì)城市污水脫磷除氮的處理效果,可為類似工程提供參考。
1 水量與水質(zhì)
某污水處理廠日處理能力為7 萬(wàn)m3,其主要由生活污水和部分工業(yè)污水組成,進(jìn)水BOD5/COD <0.3,可生化性較差,TN 質(zhì)量濃度較高,在54~65mg/L 范圍內(nèi),TP 質(zhì)量濃度較低,僅為1.3~1.9 mg/L,其設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表 1,其中排放標(biāo)準(zhǔn)指《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)。
2 廢水處理工藝及設(shè)備
2.1 工藝流程
該廠采用圖 1 所示工藝流程。
圖 1 污水處理工藝流程
污水首先經(jīng)過(guò)粗格柵去除較大的漂浮物,再經(jīng)泵房將污水提升,經(jīng)過(guò)細(xì)格柵和沉砂池去除部分漂浮物及泥沙等易沉物質(zhì)后進(jìn)入水解酸化池中,其中的大分子有機(jī)物經(jīng)水解酸化后,降解成小分子的有機(jī)物,提高了污水的可生化性。之后污水進(jìn)入氧化溝,在氧化溝的厭氧池內(nèi)部分COD 被去除,污水的可生化性得到提高。經(jīng)厭氧處理的污水進(jìn)入缺氧池完成反硝化脫氮過(guò)程。從缺氧池出來(lái)的污水,與從二沉池回流的污泥一并進(jìn)入好氧池,在好氧池內(nèi)完成去除COD、硝化及吸磷過(guò)程。從氧化溝出來(lái)的污水進(jìn)入二沉池進(jìn)行固液分離,上清液流入纖維轉(zhuǎn)盤(pán)濾池做進(jìn)一步處理,在纖維轉(zhuǎn)盤(pán)濾池中,污水中大部分的SS、部分COD 被除去,出水在接觸池內(nèi)與二氧化氯充分混合,殺滅水中可能含有的細(xì)菌和病毒后排放。二沉池內(nèi)排出的污泥一部分回流至好氧池,另一部分則進(jìn)行濃縮脫水處理,加工成肥料再利用。
2.2 主要建(構(gòu))筑物及設(shè)備
(1)格柵間及提升泵房1 座,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸60.7 m×18.0 m×13.5 m,內(nèi)設(shè)自動(dòng)高鏈?zhǔn)礁駯?3 臺(tái),2 用1 備,單臺(tái)Q=0.54 m3/s,B=1 000 mm,b= 15 mm,α=75°,N=0.75 kW; 潛污泵3 臺(tái),2 用1 備,單臺(tái)Q=1 303 m3/h,H=16 m,N=75 kW;螺旋格柵2 臺(tái),單機(jī)過(guò)柵流量Q=1 954 m3/h,D=1 600 mm,b=5 mm, N=1.5 kW,B=1 600 mm。
(2)水解酸化池1 座,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸 82.4 m×28.2 m×6.5 m。
(3)氧化溝2 座,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),單池尺寸 140.7 m×41.2 m×6.0 m,有效水深9.0 m,總有效池容 V=58 335 m3。每座氧化溝內(nèi)設(shè)置厭氧池、缺氧池、好氧池,其中厭氧池有效容積V1=4 289 m3,每座厭氧池內(nèi)設(shè)置攪拌機(jī)3 臺(tái),每臺(tái)功率7.5 kW;缺氧池有效容積V2=19 501 m3,每座缺氧池內(nèi)設(shè)9 臺(tái)攪拌機(jī),每臺(tái)功率11 kW;好氧池有效容積V3=34 545 m3,每座好氧池內(nèi)設(shè)立式表曝機(jī)3 臺(tái),每臺(tái)功率132 kW,其中1 臺(tái)定速,2 臺(tái)調(diào)速,潛水推進(jìn)器4 臺(tái),每臺(tái)功率4 kW。
(4)回流及剩余污泥泵房1 座,矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸11.6 m×12.2 m×10.9 m,內(nèi)部設(shè)有筒式安裝軸流泵3 臺(tái),2 用1 備,Q=1 896 m3/h,H=9.0 m,N= 55kW;潛水離心泵2 臺(tái),1 用1 備,Q=64 m3/h,H=7.8 m,N=3 kW。
(5)纖維轉(zhuǎn)盤(pán)濾池1 座,分2 格,矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸18.5 m×15.5 m×4.7 m,每池內(nèi)設(shè)反沖洗泵3 臺(tái),Q=50 m3/h,H=7 m,N=2.2 kW;每池內(nèi)有濾盤(pán) 16片,濾盤(pán)D=3 m,單盤(pán)有效面積12.6 m2;清水泵 1 臺(tái),Q=100 m3/h,H=26 m,N=11 kW;每池內(nèi)設(shè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)1 臺(tái),N=0.75 kW。
(6)接觸池1 座,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸30 m× 19.5 m×5.2 m,內(nèi)設(shè)采樣泵1 臺(tái),流量Q=1.8 m3/h,H= 21 m,N=0.75 kW。
(7)污泥濃縮脫水機(jī)房1 座,內(nèi)設(shè)污泥濃縮帶式脫水機(jī)1 臺(tái),Q=67 m3/h,壓強(qiáng)400 kPa,N=5.5 kW,帶寬3 000 mm;沖洗水泵1 臺(tái),Q=12.2 m3/h,H=50 m, N=5.5 kW;污泥泵1 臺(tái),Q=67m3/h,H=40m,N=12.5kW。
3 運(yùn)行效果
該工程于2009 年11 月建成,經(jīng)過(guò)2 a 的運(yùn)行,處理效果一直很穩(wěn)定,出水水質(zhì)良好。2011 年10 月當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測(cè)部門(mén)對(duì)該廠進(jìn)、出水水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測(cè),結(jié)果見(jiàn)表 2。
由表 2 可以看出,采用水解酸化、氧化溝與纖維轉(zhuǎn)盤(pán)濾池相結(jié)合的工藝處理城市污水,處理效果較好,對(duì)各種污染因子都有較高的去除率,出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)一級(jí)A 排放標(biāo)準(zhǔn)。
4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
4.1 工程投資
該工程占地5.26 hm2,總投資1.86 億元,其中土建部分投資0.51 億元,設(shè)備購(gòu)置投資0.48 億元,安裝費(fèi)用0.30 億元,其他工程建設(shè)費(fèi)用0.57 億元。
4.2 運(yùn)行費(fèi)用
該水廠的平均處理成本為0.93 元/m3,其中電費(fèi)部分,總裝機(jī)容量1 639.1 kW,常用負(fù)荷1 506.1 kW,噸水電費(fèi)為0.68 元; 藥劑費(fèi)用部分,采用ClO2 消毒,投加量20 kg/h,噸水藥費(fèi)0.09 元;人工費(fèi)用部分,該操作站操作管理人員1 名,每月人工費(fèi) 2 000 元,折合噸水人工費(fèi)為0.16 元。
5 結(jié)論
水解酸化池、氧化溝和纖維轉(zhuǎn)盤(pán)濾池的組合工藝對(duì)市政污水有較好的處理效果,出水滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中規(guī)定的一級(jí)A 排放標(biāo)準(zhǔn)。該組合工藝設(shè)置水解酸化池,提高了污水的可生化性,改善了脫氮環(huán)境,同時(shí)可防止好氧段污泥膨脹,并減少好氧段的停留時(shí)間,從而節(jié)約能耗; 對(duì)于總氮濃度高、總磷濃度低的廢水,采用A2/O 氧化溝工藝的處理效果較好,在處理相同規(guī)模水量、水質(zhì),達(dá)到相同的處理要求的前提下,A2/O 氧化溝在充氧效率、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)、占地面積等方面更優(yōu)于其他工藝; 纖維轉(zhuǎn)盤(pán)濾池對(duì)污水深度處理,出水水質(zhì)穩(wěn)定,可滿足出水SS 的排放標(biāo)準(zhǔn)。該處理工藝、自動(dòng)化程度較高,運(yùn)行管理方便。在總投資和運(yùn)行成本上與其他同類工藝相比較低,且占地面積較小。
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