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濰坊市污水處理廠奧伯爾氧化溝工藝
簡介: 介紹了濰坊市污水處理廠采用奧伯爾氧化溝工藝的原因和設(shè)計特色;枚舉了從工藝到設(shè)備的種種特點。
關(guān)鍵字:污水處理 奧伯爾氧化溝 設(shè)計工藝
濰坊市是環(huán)渤海經(jīng)濟帶上的一個重要工業(yè)城市,中心區(qū)各類污水排放量達(dá)到17×104 m3/d,其中工業(yè)污水約占70%。由于受化工廠、紙箱廠等重點污染源超標(biāo)排放的影響,污水中BOD、COD、pH、SS、揮發(fā)性酚、油類及重金屬鉛、鎘、砷等污染物濃度都嚴(yán)重超標(biāo)。根據(jù)這一水質(zhì)特點,濰坊市污水處理廠設(shè)計采用了奧伯爾(Orbal)氧化溝處理工藝。處理流程如圖1所示。
圖1 工藝流程圖
1 工程概況
1.1 設(shè)計規(guī)模
由中國市政工程華北設(shè)計研究院主持設(shè)計的濰坊市污水處理廠一期工程,流量為10×104 m3/d,最大設(shè)計流量5 417 m3/h,平均流量4 167 m3/h。
1.2 水質(zhì)情況
污水處理廠進(jìn)、出水水質(zhì)見表1。
表1 進(jìn)、出水水質(zhì) mg/L
1.3 主要工段設(shè)計參數(shù)
?、佟C械處理段
平流曝氣沉砂池2座,總停留時間4 min(高峰時),水平流速0.1 m/s,有效水深2.67 m,單位曝氣量0.2 m3/(m3.h);初次沉淀池2座,圓形,直徑42 m,有效水深3.2 m,表面負(fù)荷2.1 m3/(m2.h),水力停留時間為1.5 h,出水堰負(fù)荷10.8 m3/(m.h)。
?、凇∩锾幚矶?br /> 厭氧生物選擇池:停留時間1 h(平均時流量),有效容積V=4 200 m3,設(shè)計水深5 m。
奧伯爾氧化溝(兩組):污泥齡9 d,污泥負(fù)荷0.123 kgBOD5/kgMLSS,容積負(fù)荷0.431 2 kgBOD5/(m3.d),混合液濃度3.5 g/L,剩余污泥產(chǎn)率0.9 kg/(kgBOD5.d),剩余污泥量12 150 kgDS/d,反硝化/硝化體積比25%,反硝化率75%;總池容31 420 m3,內(nèi)、中、外三溝道的容積分配為17%、33%、50%,水力停留時間為8.02 h,總標(biāo)準(zhǔn)需氧量為1 408 kg/h,供氧分配比例為外溝、中溝、內(nèi)溝52∶30∶18,溶解氧分配為外溝、中溝、內(nèi)溝0∶1∶2 mg/L。
最終沉淀池(4座):水力負(fù)荷0.93 m3/(m2.h),有效水深4 m,水力停留時間3.2 h,出水堰負(fù)荷5.1 m3/(m.h),回流污泥濃度7.0 g/L,污泥回流比100%。
?、邸∥勰嗵幚矶?br /> 濃縮池兩座:設(shè)計固體表面負(fù)荷50 kg/m3,停留時間2 d,濃縮后污泥濃度60 g/L。
污泥消化池:污泥消化時間20 d,中溫消化溫度35 ℃,消化池總有效容積15 600 m3,直徑22.3 m,總高度27.44 m,沼氣產(chǎn)率0.3 m3/kgVSS,沼氣產(chǎn)量5 377 m3/d,機械攪拌能力3 060 m3/h,消化池頂部設(shè)計氣壓值5.39 kPa。
2 工藝設(shè)計特色
?、佟∮捎谖鬯幚韽S進(jìn)水中SS波動極大,在工藝小試過程中觀察到來水的SS最高時達(dá)到1 000 mg/L,已超過微生物可以接受的濃度,因此設(shè)計采用了初沉池來解決這個問題,避免了SS對生化處理過程的沖擊影響。
② 氧化溝前設(shè)置生物選擇池,將進(jìn)水和回流污泥(回流率100%)迅速混合,在對高底物濃度原污水進(jìn)行均勻生物接種后,根據(jù)微生物選擇理論,處以饑餓狀態(tài)的主要微生物菌膠團在高底物濃度下,因具有較高的增殖速率而迅速達(dá)到較高的代謝活動,成為優(yōu)勢微生物,并且在兼氧—厭氧狀態(tài)下迅速將易降解的溶解性有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為儲存于細(xì)胞中的有機物(如糖原、聚合羥基丁酸脂等),并隨后將其轉(zhuǎn)化成負(fù)責(zé)形成粘聚性活性污泥絮體的細(xì)胞外物質(zhì)(glycocalyx),這樣在選擇池中迅速形成沉降性能良好的活性污泥絮體。反之,由于易引起污泥膨脹的絲狀菌的增殖速率在高底物濃度下較低,增殖受到抑制而發(fā)展成為劣勢微生物,起到了控制污泥膨脹的作用。不僅如此,由于選擇池中特有的兼氧—厭氧和高底物濃度環(huán)境,因而在工藝上有助于提高脫氮和除磷效果。
3 奧伯爾氧化溝特點
① 設(shè)備簡單,所采用的表面曝氣系統(tǒng)運行操作簡單,控制靈活,維護方便,工藝運行穩(wěn)定。
?、凇√赜械耐狻⒅?、內(nèi)溝道0-1-2溶解氧分布形式,能達(dá)到較高的脫氮效果,總氮去除率最高可達(dá)80%以上。
③ 也適用于工業(yè)廢水比例高的污水,抗高濃度污染物沖擊負(fù)荷性能強,解決了進(jìn)水中污染物負(fù)荷、特別是pH值的波動對水處理工藝的影響。
?、堋∮捎谠撐鬯畯S進(jìn)水系統(tǒng)現(xiàn)狀為合流制,故可以有效地抵抗暴雨流量的沖擊。
?、荨≡O(shè)備投資省,對合理利用外貸資金,成套引進(jìn)設(shè)備和技術(shù)有利。
⑥ 為有效地對二沉池進(jìn)行排泥,采用了美國Envirex公司開發(fā)的Tow—brow吸泥機。該吸泥機結(jié)構(gòu)簡單,排泥效果好,采用單一錐形平行于底板安裝的方形斷面吸泥管進(jìn)行排泥,吸泥管迎水面一側(cè)開有從周邊到中心直徑由大變小的吸泥口,能根據(jù)池底泥層的厚度變化按比例排泥,防止了短流和排泥不均勻,排泥過程平緩迅速,吸泥管隨橋的轉(zhuǎn)動在池底旋轉(zhuǎn)吸入池底的污泥,而不擾動吸泥管上部的污泥,收集的污泥從預(yù)埋于池底中心的DN 700 mm排泥管排到池外,排泥量大小由連接在DN 700 mm管末端的套筒式排泥閥控制,簡單方便、運行穩(wěn)定。整個吸泥橋排泥效率高、運行維護費用小,節(jié)約能耗、操作簡單易行。
?、摺∥勰嘞訜嵯到y(tǒng)中采用了套管式泥水熱交換器,其套管采用了波紋管式內(nèi)外管,不僅大大提高了熱交換效率,而且由于波紋管的特殊結(jié)構(gòu)增加了管子抗壓強度,特別是在外管有壓、內(nèi)管無壓時,避免了內(nèi)管被壓癟。另外熱水和污泥在波紋管內(nèi)特殊急劇的紊流狀態(tài)不僅提高了熱傳導(dǎo)效率,而且防止了泥垢和水垢在管壁上的沉積。這些提高了設(shè)備的運行安全性能。
作者單位:濰坊市污水處理廠籌建處,山東濰坊261041
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