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三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理廠的設計
摘要:根據(jù)三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理的工藝流程及技術(shù)特點,分析和介紹了庫區(qū)1座0.5萬m3/d的污水處理廠的城鎮(zhèn)概況和設計規(guī)模!進出水水質(zhì)及處理程度!工藝設計等,并對三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水除磷工藝進行了討論。
關(guān)鍵詞:A2/O工藝 奧貝爾氧化溝 A2/O反應池 三峽庫區(qū)
1 概 述
三峽庫區(qū)水環(huán)境質(zhì)量是三峽工程水利樞紐建設和安全運行的重要保證,隨著三峽庫區(qū)的建成,水流流速變緩,水體自凈能力下降,但由于三峽移民遷建和城市化水平的不斷提高,污染負荷卻不斷增加,國家從三峽庫區(qū)的長遠發(fā)展考慮,對庫區(qū)水體水質(zhì)提出了較高的要求“隨著三峽工程一期蓄水的完成,對庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水的處理已迫在眉睫,刻不容緩。原國家計委和國家環(huán)保總局要求加快對庫區(qū)治污工程的建設進度,規(guī)定庫區(qū)的遷移安置區(qū),縣和重要小城鎮(zhèn)必須在庫區(qū)形成前對所排放的污水進行二級處理。
2 設計依據(jù)
由于庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水具有水量較小,來水不均勻的特點,如仍按常規(guī)城市污水廠的設計來進行,必然會造成人力、物力、財力上的浪費,乃至整個項目的不可行,為此原國家計委國資
評審中心頒布了5三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理廠標準化設計綱要6,該綱要針對三峽庫區(qū)的實際情況并結(jié)合三峽工程的需要對污水處理的工藝流程!實行的排放標準,主要生化處理構(gòu)造
物的工藝參數(shù)進行了明確的規(guī)定“對該地區(qū)的污水處理廠的設計具有極大的指導意義。
2.1 工藝流程
?。?)A2/O工藝特點:在厭氧!缺氧!好氧三種不同功能區(qū)的特定生物群體作用下,能同時完成并達到去除有機物及脫氮除磷的目的;通過簡單的流程及盡量少的構(gòu)筑物,完成復雜的處理過程,更利于工程的實施;在厭氧-缺氧-好氧交替運行下,絲狀菌繁殖弱,不會發(fā)生污泥膨脹;2個A段只需輕緩攪拌,運行費用低,但A2/O工藝較之奧貝爾氧化溝脫磷脫氮效果較差,A2/O工藝流程。
?。?)奧貝爾氧化溝特點:脫磷脫氮效果較好,出水水質(zhì)好;耐沖擊負荷能力強,對難降解有機物去除率高,出水水質(zhì)穩(wěn)定“可不設污泥消化池,管理方便”氧的吸收率很高,氧的傳遞作用在虧氧條件下進行,提高了氧的傳遞效率“設備國產(chǎn)化率高,運行管理經(jīng)驗成熟”但較之A2/O工藝占地較大,能耗高“奧貝爾氧化溝工藝流程。
2.2 設計參數(shù)
綱要要求排放標準執(zhí)行5GB8978-19966國家一級排放標準,其主要參數(shù),
綱要同時對構(gòu)筑物的設計參數(shù)作了如下規(guī)定:
?。?)預處理部分
宜設置調(diào)節(jié)池(加水下攪拌器!清淤及排空措施),分為兩格,停留時間建議采用6h進水泵房宜采用潛水泵,2用1備進水格柵應與管網(wǎng)
內(nèi)格柵一并考慮,粗格柵間隙為20mm,細格柵間隙5mm沉砂池宜采用漩流沉砂池,氣提排砂,設砂水分離器。
(2)生化處理部分
處理工藝:原則選用氧化溝工藝和A2/O工藝,為達到除磷要求,氧化溝工藝需設厭氧池污水處理廠宜分為兩個系列,生化池進水宜設置進水分配井產(chǎn)泥量0.9~1.1kgDS/去除kgBOD5回流污泥入口與進水口盡量設置在一起回流污泥流量50%~100%,實現(xiàn)可調(diào)節(jié)A2/O工藝中污泥內(nèi)回流比100%~200%“建議回流污泥可部分回流至缺氧池/厭氧池停留時間1h,池內(nèi)需設置攪拌器好氧污泥齡為13d,MLSS濃度3g/L,供氧量AOR=1.7kgO2/kgBOD5,采用表面曝氣裝置二沉池采用圓形池(帶刮泥機),表面負荷0.6m3/(m2·h)置刮除浮渣裝置。
(3)污泥處理部分
剩余污泥脫水采用一班工作制,要考慮剩余污泥部分暫存在沉淀池內(nèi)的影響,設置貯泥池(如采用板框壓濾機時應有污泥調(diào)質(zhì)功能),脫水機宜采用板框壓濾機或帶式脫水機(濃縮壓濾一體機),需設污泥堆置棚。
?。?)其他
預留出水消毒設施空間,污水廠應設置合適的計量裝置,總平面布置中,應盡量將主體構(gòu)筑物的生化池!,沉淀池,污泥回流泵池集成,減少占地,降低投資。采用氧化溝時對池型設計要盡量優(yōu)化水力條件。
3 設計實例
現(xiàn)結(jié)合重慶市武隆縣羊角鎮(zhèn)污水處理廠的設計實例加以說明
3.1 城鎮(zhèn)概況及設計規(guī)模
武隆縣羊角鎮(zhèn)隸屬重慶市,緊臨烏江,現(xiàn)有人口約0.67萬人,城鎮(zhèn)人均住宅面積目前15m2,城區(qū)面積約1.5km2,目前羊角鎮(zhèn)的豆腐干!老醋等食品工業(yè)比較發(fā)達,污水處理廠設計規(guī)模按近期水量確定為5000m3/d“
3.2 進出水水質(zhì)及處理程度
3.3 工藝設計
由于羊角地處山區(qū),用地較緊張,且根據(jù) 該地區(qū)的經(jīng)濟情況要求污水廠建成后運行 費用要盡量降低,因此選用能耗較小且占地較少的A2/O工藝,原污水由廠外進入廠區(qū)的粗格柵井,經(jīng)粗格柵進入調(diào)節(jié)池,再經(jīng)調(diào)節(jié)池中的潛污泵提升至細格柵井“經(jīng)漩流沉砂池進入A2/O反應池(厭氧池!缺氧池及好氧池),經(jīng)沉淀池后出水達標排放”沉淀池排出的污泥進入污泥泵池,部分經(jīng)污泥回流泵回流至厭氧池及缺氧池。
3.3.1 A2/O反應池
?。?)厭氧池/厭氧池的主要作用是強化生物對
磷的去除生物除磷是通過聚磷菌在不同的環(huán)境條件下,由于細胞內(nèi)部發(fā)生的物質(zhì)能量轉(zhuǎn)換,導致聚磷菌細胞內(nèi)部含磷量發(fā)生著異而產(chǎn)生,由于聚磷菌在好氧條件下,對磷的過量吸收,并隨剩余污泥排出系統(tǒng),從而實現(xiàn)污水的生物除磷,本工程厭氧池水力停留時間采用1h“為使進入?yún)捬醭氐奈鬯c回流的污泥混合均勻,在厭氧池中設潛水攪拌機2臺,單臺功率1.5kW,設厭氧池1座(分2格),有效容積210m3.
?。?)缺氧池/缺氧池的主要作用是脫氮,硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧池送來的,內(nèi)循環(huán)的混合液量回流量200%,在缺氧池中設潛水攪拌機2臺,單臺功率1.5kW“設缺氧池1座(分2格),有效容積625m3”缺氧池水力停留時間3h.
?。?)好氧池/混合液
從缺氧反應器進入好氧池,即曝氣池,這一反應器單元是多功能的,去除BOD!消化和吸收磷都在本反應器內(nèi)進行,這三項反應都是重要的,混合液中含有NO3-N,污泥中含有過剩的磷,而廢水中的BOD(或COD)則得到去
除混合液從這里回流缺氧反應器本工程采用復葉推流式液下曝氣機4臺(單臺功率11kW),該機是復葉推流式節(jié)能曝氣機的又一機型,其電機和充氧部分均在液下,且縮短了傳動軸,提高了電機效率,降低了噪音“運行時,電機帶動復葉輪將空氣吸入紊流室,通過與水強烈剪切混合,使氧分子從氣相迅速充分的擴散到液相中去,實現(xiàn)了最佳氣水合成,提高了充氧效率”好氧池及缺氧池的總?cè)莘e按下列參數(shù)計算確定:
泥齡:SRT=13d
水力停留時間:HRT=13.5h
污泥負荷:F/M=0.07kgBOD5/kgMLSS
溫度:T=15e
懸浮固體濃度:MLSS=3000mg/L
產(chǎn)泥率:1.0kgDS/kgBOD5
污泥內(nèi)回流比:Rmsx=100%
經(jīng)計算確定,好氧池的有效容積2190m3“同時在好氧池,設內(nèi)回流潛污泵4臺,2用2備,單臺功率15kW.
3.3.2 其他構(gòu)筑物及設備
?。?)進水粗格柵井,在污水進入處設置粗格柵井,粗格柵,間隙為20mm,以去除體積較大的懸浮物“旋轉(zhuǎn)式格柵除污機寬度700mm.
?。?)調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)池停留時間6h,用以調(diào)節(jié)來水的水量和水質(zhì)的不均勻“調(diào)節(jié)池有效容積1250m3(分兩格)內(nèi)設攪拌機2臺,單臺功率2.2kW;提升潛污泵3臺,2用1備,單臺功率7.5kW.
?。?)細格柵井,設細格柵井一座,由兩條渠道構(gòu)成其中1條安裝細格柵,1條作為超越渠“設旋轉(zhuǎn)式格柵機1臺,柵寬500mm,格柵間隙5mm.
?。?)漩流沉砂池,直徑1.83m漩流沉砂池2座,均為成套定型產(chǎn)品“
?。?)二沉池,鋼筋混凝土圓形沉淀池2座,為中間進水,周邊出水的輻式沉淀池“池深3.0m,直徑15m,表面負荷0.6m3/(m2·h)每池設一周邊傳動刮泥機,功率1.1kW.
?。?)回流及剩余污泥泵房,泵房為半地下式鋼筋混凝結(jié)構(gòu),平面尺寸:L@B@H=6.0m@2.5m@3.0m,內(nèi)設回流污泥潛污泵3臺(2用1備),單臺功率7.5kW,回流比100%;設剩余污泥提升潛污泵2臺(1用1備),單臺功率0.75kW.
?。?)貯泥池,半地下式鋼筋混凝圓形水池1座,直徑6.0m,有效水深3.0m.
?。?)污泥濃縮及脫水機房,為地面式磚混結(jié)構(gòu),平面尺寸L·B=10m·6m,內(nèi)設濃縮機1臺,功率1.5kW;污泥脫水機1臺,帶寬0.5m,功率1.1kW;螺旋輸送機1臺,功率1.5kW;加藥裝置1套,功率1.5kW;加藥泵1臺,功率2.0kW;空壓機1臺,功率3.0kW.
4 結(jié)語
三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理廠污水排放執(zhí)行5污水綜合排放標準6一級標準,其出水磷酸鹽不大于0.5mg/L,根據(jù)污泥進水水質(zhì),磷為3mg/L,僅靠二級生物污水處理的除磷工藝還不能滿足這個要求,必須采用生物除磷和化學除磷相結(jié)合的方法,才能達到出水磷酸鹽不大于0.5mg/L的要求,即在二沉池前投加化學藥劑,在二沉池中形成不溶性磷酸鹽沉淀物,隨剩余污泥排出,達到除磷的目的,這是目前使用較多,效果顯著的除磷工藝,但考慮到目前三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)的經(jīng)濟狀況,并結(jié)合三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理廠標準化設計綱要,暫未考慮化學除磷及消毒設施,僅考慮預留將來實施的工藝。
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