阿爾及利亞謝利夫污水處理工程設(shè)計(jì)及運(yùn)行修改

1、1 阿 爾 及 利 亞 謝 利 夫 污 水 處 理 工 程 設(shè) 計(jì) 及 運(yùn) 行劉會(huì)雄1王樑1 盛飛1（1 北京國(guó)環(huán)清華環(huán)境工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京 100084）摘要阿爾及利亞謝利夫污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模：一期日處理量為36000m3/d（到 2025 年截止）；二期日處理量為54000m3/d （到 2050 年截止）；本污水處理廠主體工藝采用 “粗細(xì)格柵曝氣沉砂池卡魯塞爾氧化溝二沉池液氯消毒”工藝，污泥處理工藝則因地制宜采用干化床工藝。從2005 年 5 月至 2006 年5 月運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)看，處理效果較好，出水水質(zhì)總體穩(wěn)定優(yōu)于設(shè)計(jì)值。污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行正常，干化后效果較好。關(guān)鍵詞：污水處理廠

2、卡魯塞爾氧化溝工藝設(shè)計(jì)運(yùn)行阿爾及利亞謝利夫一、工程概況阿爾及利亞謝利夫污水處理廠一期工程，由北京國(guó)環(huán)清華環(huán)境工程設(shè)計(jì)研究院承擔(dān)設(shè)計(jì)和工藝調(diào)試的技術(shù)指導(dǎo)。該污水處理廠廠址位于阿爾及利亞謝利夫城市郊區(qū)的廢舊河床上。 處理對(duì)象主要是該城市的生活廢水和小部分工業(yè)廢水。污水處理廠工程處理規(guī)模如下：一期日處理量為36000m3/d（到 2025年截止）；二期日處理量為 54000m3/d（到 2050年截止）；污水處理廠主體工藝為卡魯塞爾氧化溝工藝，污泥處理工藝因地制宜采用干化床工藝。本工程于2006 年 4 月開(kāi)始進(jìn)水調(diào)試并投入運(yùn)行。1.1 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)表 1 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)項(xiàng)目bod5 ss nh3-n

3、 ph 含量（ mg/l ）375 500 注解：表示未知。2 1.2 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)表 2 主要設(shè)計(jì)出水水質(zhì)序號(hào)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)1 懸浮物固體（ mg/l）30mg/l 2 可沉淀物0.5cc/l 3 bod5(mg/l) 20 4 兩小時(shí)內(nèi)最大峰值時(shí)的bod平均額30 5 codcr(mg/l) 120 6 含氮量（ nh4-n）3-5mg/l 7 含氮量（ n-no3）10mg/l 8 植物油脂20mg/l 9 coliforms總量20000/100mg/l 10 糞便 coliforms 12000/100mg/l 11 糞便鏈球菌2000/100mg/l 二、工程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介2.1 污水處理廠過(guò)

4、程檢測(cè)和控制流程圖見(jiàn)后續(xù)附圖。2.2 工藝設(shè)計(jì)參數(shù)表 3 主要計(jì)算參數(shù)構(gòu)筑物主 要 參 數(shù)粗格柵平面尺寸為10.54.05.8m。設(shè)有機(jī)械粗格柵2 套、安裝角75,柵寬 b=1.5m、柵隙 s=50mm 細(xì)格柵平面尺寸為10.54.05.8m。細(xì)格柵設(shè)有機(jī)械格柵2 套、柵寬b=0.7m、柵隙s=20mm、柵前水深1.7m、安裝角 70。進(jìn)水泵房平面尺寸為9.07.08.1m、設(shè)有潛水泵4 臺(tái)（3 用 1 備） 、單泵流量q=800m3/h、揚(yáng)程 h=12m 。曝氣沉砂池?cái)?shù)量 1 座；平面尺寸為15.94.34.0m、設(shè)有橋式吸砂機(jī)1 臺(tái)，功率 0.55kw 。3 構(gòu)筑物主 要 參 數(shù)鼓風(fēng)機(jī)房數(shù)

5、量1 座；平面尺寸為4.25.1m、設(shè)有羅茨鼓風(fēng)機(jī)2 臺(tái)（ 1 用 1 備） ，流量q=9.05m3/min 、揚(yáng)程 h=34.3kpa、功率 n=11kw 。洗砂間數(shù)量 1 座；平面尺寸為4.87.5m、設(shè)有砂水分離器1 臺(tái)，螺旋直徑260mm、處理量 12l/s。配水井?dāng)?shù)量 1 座；中心井筒 1.63.0m，外井筒 3.51.1m。氧化溝（ 曝 氣 池 和 穩(wěn) 定池）設(shè)計(jì)能力 3.6 萬(wàn) m3/d、 氧化溝分為四組。 單組尺寸為93.621.64.2m （超高 0.6m） 。停留時(shí)間 hrt 為 17.4hr、曝氣池 hrt 為 9.6 hr，穩(wěn)定池 hrt 為 7.8 hr。設(shè)計(jì)水溫15

6、、污泥濃度mlss5.0g/l 、污泥負(fù)荷0.09kgbod5/kgmlss.d 、污齡25d、剩余污泥量 110kgds/d、污泥含水率99.2%。實(shí)際需氧量aor 為 979kgo2/h、實(shí)際需氧量sor 為 1860 kgo2/h。設(shè)計(jì)污泥回流比為50100%、內(nèi)回回流比為4。每組曝氣池配置水下攪拌器1 臺(tái)、功率 4.0kw，共 4 臺(tái)；配置表面曝氣機(jī)3 臺(tái)、功率 45kw 。穩(wěn)定池配置水下攪拌器1 臺(tái)、功率 4.0kw、共 4 臺(tái)；配置表面曝氣機(jī)3臺(tái)、功率 45kw 。每組氧化溝內(nèi)曝氣池設(shè)置do 儀、穩(wěn)定池設(shè)置do 儀。二沉池?cái)?shù)量 2 座；平面尺寸：直徑40m，有效水深4.3m，設(shè)計(jì)表

7、面負(fù)荷0.98m3/m2.h、配全橋式周邊傳動(dòng)水平管式吸泥機(jī)1 套、功率 0.37kw. 消毒池?cái)?shù)量 1 座；平面尺寸15.415.03.5m。加氯間數(shù)量 1 座；平面尺寸6.015.0。污泥泵房數(shù)量 1 座； 平面尺寸 7.05.86.8m。 回流污泥泵 4 臺(tái)， 2 用 2 備， 單臺(tái) q720m3/h，h5m。剩余污泥泵2 臺(tái)， 1 用 1 備，單臺(tái)q100m3/h,h10m。三、水量、水質(zhì)以及去除率簡(jiǎn)要分析3.1 水量分析本工程設(shè)計(jì)人口數(shù)量為23 萬(wàn)， 按照 160l/人.d 考慮， 設(shè)計(jì)水量為 3.6 萬(wàn) m3/d 。但是實(shí)際運(yùn)行時(shí)， 2006 年 5 月至 2007 年 5 月之間

8、，污水處理廠實(shí)際受納污水遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足 3.6 萬(wàn)噸/ 天。污水處理量可以詳見(jiàn)下表：表 4 水量統(tǒng)計(jì)表項(xiàng)目5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月1 月2 月3 月4 月平均流量（m3/d）2315 2550 1860 2015 1950 2800 2950 3040 2105 2965 2315 1859 由上表可知：實(shí)際水量遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)水量；同時(shí)，在雨季期間，水量逐日變化極大，高達(dá) 5000至 10000m3/d 。分析原因在于：1、目前城市人口數(shù)量沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)人口數(shù)。2、目前，謝利夫城市管網(wǎng)建設(shè)正處于不斷的建設(shè)中，許多污水就地直接排放，沒(méi)有最終納入污水處理廠內(nèi)。4 3、由于城市缺水

9、，該城市自來(lái)水供水系統(tǒng)處于間歇供應(yīng)狀態(tài)，居民用水量少。3.2 水質(zhì)分析本污水處理廠自 2005 年 4 月投入運(yùn)行以來(lái)，隨著業(yè)主人員的逐漸配置到位以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材和藥品的完善，污水處理廠污水的各項(xiàng)化驗(yàn)指標(biāo)也逐漸完善。下表為 2005年 4 月至 2006年 5 之間的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。表 5 進(jìn)水水質(zhì)統(tǒng)計(jì)表項(xiàng)目5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12月1 月2 月3 月4 月5 月bod5(mg/l)185 325 668 447 407 365 301 309 374 336 498 412 _ codcr (mg/l) 571 546 797 _ _ 815 703 993 794 67

10、4 955 828 875 ss(mg/l) 1200 600 1460 1023 946 942 650 581 177 208 382 910 250 tn(mg/l) _ 90 94 _ _ _ _ _ _ _ _ _ 122 n-no3(mg/l) _ _ _ _ 65 45 84 62 12 4.5 2.0 1.7 _ n-nh3(mg/l) _ _ _ _ _ 63 74 71 82 76 118 98 _ 根據(jù)上表數(shù)據(jù)顯示，作如下分析：1. 進(jìn)水 bod5實(shí)際數(shù)值與設(shè)計(jì)值接近。 逐月變化幅度不大， 每月逐日變化比較大。2. 進(jìn)水 ss逐月逐日變化較大，對(duì)污水處理系統(tǒng)沖擊很大。由于

11、實(shí)際進(jìn)水ss遠(yuǎn)大設(shè)計(jì)值，使得氧化溝中vss/mlss 比值一直保持較低，為0.2 0.4 左右。3.2005 年 9 月至 12 月的進(jìn)水 n-no3數(shù)據(jù)，明顯不正確。估計(jì)原因是實(shí)驗(yàn)室人員監(jiān)測(cè)失誤。市政污水中一般不會(huì)有如此高的n-no3。在調(diào)整監(jiān)測(cè)方法之后，2007 年 1 月至 5 月之間的 n-no3數(shù)據(jù)是正常的。4. 進(jìn)水中的氨氮平均值約80mg/l 左右，高于設(shè)計(jì)值60mg/。造成進(jìn)水中氨氮遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)市政污水中氨氮的原因在于：其一，阿爾及利亞居民飲食習(xí)慣以面包和牛奶為主，乃高蛋白物質(zhì)。 其二，城市內(nèi)屠宰廢水直接進(jìn)入市政污水處理系統(tǒng)。3.3 去除率分析表 6 系統(tǒng)對(duì) codcr的去除率5

12、 項(xiàng)目5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月1 月2 月3 月4 月5 月進(jìn)水(mg/l)571 546 797 _ _ 815 703 993 794 674 955 828 875 出水(mg/l)72 67 61 _ _ 46 26 42 54 52 49 45 47 去除率87.4 87.7 92.3 _ _ 94.2 96.3 95.8 93.2 92.3 94.8 94.5 94.6 表 7 系統(tǒng)對(duì) bod5的去除率項(xiàng)目5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月1 月2 月3 月4 月5 月進(jìn)水 (mg/l) 185 325 668 447 407 36

13、5 301 309 374 336 498 412 _ 出水 (mg/l) 9.0 9.8 9.2 9.5 6.8 7.0 13.0 9.2 11.0 4.8 12.0 7.0 _ 去除率95.1 97.0 98.6 97.9 98.3 98.1 95.7 97.0 97.1 98.6 97.6 98.3 _ 表 8 系統(tǒng)對(duì) ss 的去除率項(xiàng)目5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月1 月2 月3 月4 月5 月進(jìn)水 (mg/l) 1200 600 1464 1023 946 942 650 581 177 208 382 909 250 出水 (mg/l) _ 8.2 4.2

14、6.1 2.8 2.0 3.7 15.6 6.0 8.2 9.1 15.0 10.0 去除率_ 98.6 99.7 99.4 99.7 99.8 99.4 97.3 96.6 96.1 97.6 98.3 96.0 表 9 系統(tǒng)對(duì)氨氮的去除率項(xiàng)目5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月1 月2 月3 月4 月5 月進(jìn)水 (mg/l) _ _ _ _ _ 63 74 71 82 76 118 130 _ 出水 (mg/l) _ 2.0 4.3 2.8 2.6 0.9 7.2 0.7 0.8 去除率_ _ 96.8 94.2 96.1 96.8 98.8 93.9 99.5 _ 表

15、10 系統(tǒng)對(duì) tn 的去除率項(xiàng)目5 月6 月7 月8 月9 月10月11月12月1 月2 月3 月4 月5 月進(jìn)水 (mg/l) _ 90 94 _ _ 108 158 134 93 81 120 131.3 121 出水 (mg/l) _40 39 _ 10 10.3 13.0 12.0 14 19.5 6.3 7.4 去除率_ 55.5 58.5 _ _ 90.7 93.5 90.3 87.1 82.7 83.7 95.2 93.9 從以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知：codcr、bod5、ss 、氨氮指標(biāo)極為容易達(dá)標(biāo)，并且去除率極高。其原因在于：實(shí)際水量小于設(shè)計(jì)水量，雖然進(jìn)水水質(zhì)高于設(shè)計(jì)值，即使在使用兩

16、個(gè)氧化溝的情況下，實(shí)際停留時(shí)間很長(zhǎng)，接近2 天至 4 天左右。相比較而言，出水中的硝基氮達(dá)標(biāo)率不高。2006 年 6 月和 7 月監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)表明，污水處理系統(tǒng)脫氮效果較差，只有5060左右。其主要原因在于氧化溝表曝機(jī)的開(kāi)啟臺(tái)數(shù)和方式不正確， 沒(méi)有形成有效反硝化區(qū)。 2006年 10月至 20076 年 5 月，在配置基本的相關(guān)實(shí)驗(yàn)之后，根據(jù)實(shí)際水質(zhì)和水量的情況，調(diào)整表曝機(jī)運(yùn)行方式，氧化溝按照ao模式運(yùn)行；同時(shí)，控制反硝化相關(guān)條件，比如c/n比、溶解氧濃度、堿度、反硝化區(qū)容積、污泥濃度以及污泥回流比等因素，出水硝基氮明顯下降，系統(tǒng)的脫氮效果明顯提高，脫氮率由50提高到 90左右。四、調(diào)試以及運(yùn)行

17、管理4.1 調(diào)試謝利夫污水處理廠于2006 年 4 月開(kāi)始進(jìn)入閉水實(shí)驗(yàn)、單機(jī)試車(chē)以及聯(lián)合試車(chē)階段，完成后隨即進(jìn)入污水調(diào)試階段。由于當(dāng)時(shí)實(shí)際污水量嚴(yán)重不足，只有2000 噸/ 天左右，不到設(shè)計(jì)水量6左右，故采用單溝進(jìn)水培養(yǎng)活性污泥。在此期間，由于實(shí)驗(yàn)室藥品配備不到位以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員沒(méi)有到位，故沒(méi)有對(duì)調(diào)試期間相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。兩周后，觀察污泥顏色為黃褐色，sv值 30 左右，鏡檢生物相有原生動(dòng)物等。4.2 運(yùn)行管理1. 設(shè)置前置反硝化區(qū)，采用脫氮功能較好的運(yùn)行工藝。在實(shí)際運(yùn)行中， 因?yàn)樗繉?shí)在太小，且單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)水量比較大，故在實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng)常使用兩組氧化溝。同時(shí)，因?yàn)檫M(jìn)水中的氨氮長(zhǎng)期偏高，

18、而出水對(duì)氨氮以及硝基氮要求很?chē)?yán)格，故需要采用脫氮效果很好得工藝。故在實(shí)際運(yùn)行中，兩組氧化溝中曝氣池中靠近進(jìn)水方向的兩臺(tái)表曝機(jī)停用。如此一來(lái)，整個(gè)系統(tǒng)的脫氮效率明顯提高，脫氮率由50提高到 90左右。其原因在于，停止靠近進(jìn)水點(diǎn)的表曝機(jī)之后， 實(shí)際上等同于設(shè)置前置反硝化區(qū)， 增大系統(tǒng)的脫氮能力而已。相當(dāng)于卡魯塞爾（ carrousel ）氧化溝 2000型的設(shè)計(jì)。2. 氧化溝 do和曝氣機(jī)充氧量的控制根據(jù)水量大小、 進(jìn)水水質(zhì)濃度高低以及在線溶解氧的監(jiān)測(cè)值，在維持一定污泥濃度下， 適當(dāng)調(diào)整曝氣機(jī)的開(kāi)啟臺(tái)數(shù)， 確保系統(tǒng)對(duì)氨氮去除和脫氮效率的最大化。氧化溝在運(yùn)行期間，控制曝氣池缺氧段的溶解氧小于0.5m

19、g/l ，控制穩(wěn)定池好氧段得溶解氧大于3.0mg/l 左右。這樣基本確保氧化溝按照a-o方式運(yùn)行。7 曝氣機(jī)的運(yùn)行方式如下：曝氣池的表曝機(jī)（遠(yuǎn)離進(jìn)水口的一臺(tái)）常開(kāi)離；穩(wěn)定池的曝氣機(jī)， 靠近出水口的一臺(tái)常開(kāi)， 遠(yuǎn)離出水口的一臺(tái)根據(jù)實(shí)際情況機(jī)動(dòng)運(yùn)行，用來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的供養(yǎng)量。 與此同時(shí)，由于進(jìn)水間歇（每次大約 30 分鐘左右），當(dāng)進(jìn)水中氨氮很高的時(shí)候，適當(dāng)停止曝氣池的表曝機(jī)，時(shí)間約1 小時(shí)左右， 更加充分利用進(jìn)水中的c源，增大反硝化的效果。3. 定時(shí)排放剩余污泥，控制污泥濃度。由于污水處理廠的進(jìn)水水量以及進(jìn)水水質(zhì)不斷變化，尤其是氨氮和ss指標(biāo)變化較大，嚴(yán)重超過(guò)設(shè)計(jì)值。 故須經(jīng)常根據(jù)實(shí)際水量和水質(zhì)， 核算系統(tǒng)的產(chǎn)泥量，由此決定系統(tǒng)排泥量多少。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，一般控制每日排泥200m3左右，氧化溝的污泥濃度一般穩(wěn)定控制在8gmlss/l左右。當(dāng)進(jìn)水中的氨氮很高的時(shí)候（有時(shí)候氨氮達(dá)到150180mg/l 之間），尤其是在冬季氣溫低的時(shí)候，須控制污泥濃度到1215gmlss/l 之間，才能確保出水的硝基氮達(dá)標(biāo)。 之所以控制如此高的污泥濃度，其主要原因在于：其一， 進(jìn)水 ss過(guò)高， 導(dǎo)致氧化溝中的 vss/ss介于 0.2 0.4 之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)數(shù)值0.75 ；其二，污泥內(nèi)源呼吸作用，亦能