地下式MBR工藝在廣州京溪污水處理廠的應(yīng)用

1、地下式MBR工藝在廣州京溪污水處理廠的應(yīng)用陳貽龍(廣州帀市政匸程設(shè)計研究院，廣州510060)摘要 廣州京溪污水處理廠工程計規(guī)模10萬m3/ d,污水處理采用MBR工藝。污水處理廠 土建布置采用地下式紐團布置形式.主要處理構(gòu)筑物設(shè)于:也下，地上用作綠化景觀。介紹了污水處 理廠的工藝流程、主要構(gòu)筑物設(shè)計情況.并對主要設(shè)計特點和新技術(shù)的應(yīng)用進行分析。關(guān)鍵詞 污水處理廠 地下式組團布置 MBR 紫外消毒 生物除臭Application of undeiround MBR in GuangzhouJingxi Wastewater Treatment PlantChen ilong(Guangz ho

2、u Municip al Engineering Design and Research / nstititle, Guangzhou 510060, China)Abstract: rhe design capiKitv of (iuangzhoii Jingxi Wastewater Treatment Plant is 10x 101 m /(I, and the M BR is employed for it. Underground group layout type is applied in t he project, aiul so main instructions are

3、located underground while green landscape is on the surface. The proc-ess and main structures design of this wastewater treatment plant are introduced, and the main design characterics and new technology application are also analyzed.52 給車排水嚴36/emi(?9oumal Electronic Publishing House. All rights res

4、erved, Keywords: W ast ew at er t reat in en t plant;disinfection; Biological deodorization1工程概況京溪污水處理廠是廣州市河涌格治重點丁程項 冃z,廠址位于沙太路旁金湖貨運場內(nèi)，占地約 28畝(1畝=667 m2)。服務(wù)范圍包括沙河涌上游流 域的左、右支流及南湖流域服務(wù)面積為15. 7 km2, 服務(wù)人口 13.03萬人。污水處理廠役計規(guī)模10萬 m3/d,采用膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝,其出水排入 沙河涌，作為沙河涌的景觀補水水源。京溪污水處理廠總體布置采用全地下式組團布 置形式,主要處理構(gòu)筑物設(shè)T地

5、下，地上用作綠化景 觀.從根本上突破傳統(tǒng)污水處理廠的高程設(shè)計理念， 創(chuàng)造優(yōu)美的花園式廠區(qū)環(huán)境。2工藝設(shè)計2.1設(shè)計規(guī)模沙河涌上游及南湖流域采用三種不同方法預(yù)測U nd er gro und gro up layout; MBR; Ultraviolet的污水量見表1,設(shè)計流最重點參照河涌實測流最值,并考慮到污水斌逐漸增加的可能在設(shè)計上附有余地，從而確定京溪污水處理廠規(guī)模為10萬m3/do表1沙河涌上游及南湖流域污水量分析分析方法污水雖/ 萬 m/ d備注根據(jù)視劃預(yù)測7.06規(guī)劃污水雖根據(jù)現(xiàn)狀供水局(2(X)3 2005年)7. 32現(xiàn)狀污水雖根據(jù)河涌斷而流竝監(jiān)測(2005- 2006年)10.

6、 14現(xiàn)狀污水雖2.2設(shè)計水質(zhì)京溪污水處理廠的設(shè)計進水水質(zhì)根據(jù)服務(wù)范圍 內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)和廣州ilJ獵徳、人坦沙、瀝窖污水處理 廠近幾年的運行數(shù)據(jù)，并適當預(yù)留有發(fā)展余地來確 定。出水水質(zhì)標準須滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污染物 排放標準(GB 18918-2(X)2)一級A標準和廣東省表2工程設(shè)計進出水水質(zhì)項口BOlh仁()1兀SSNH3-NTNTP光大腸 菌群數(shù)進水/ mg/ L16027022030354.5出水/ mg/ L10401()5150.51()4 個/L去除率93.885.295.583.357. 18& 9地方標準水污染物排放限值(DB 4426-2001)第 二時段的一級標準的耍求，具

7、體水質(zhì)要求見表2。 2.3工藝流程污水由廠外京溪泵站提升、經(jīng)壓力管輸送進入 廠區(qū)，經(jīng)處理后就近排入沙河涌左支流，作為沙河涌 最觀補水。污水處理采用M BR工藝污泥處理 采用機械一體化污泥離心濃縮脫水機消毒采用紫 外線消毒工藝、除臭采用微生物除臭工藝具體匚藝 流程如圖1所示。設(shè)2座、1BR生化池，采用改良型A-/O生化 池，單座平面尺寸36. 5 in x 54. 05 m,水深7 m,生 化區(qū) VI LSS= 5 7 g/L,膜區(qū) M LSS= 68 g/L,污 泥負荷幾二 0. 07 0. 1 kg BOD5/( kg M LSS d), 泥齡()二15 20 d, HRT= 7. 43 h

8、,其中厭氣池為 0.99h,缺氧區(qū)1.99 h,好氧區(qū)為4. 45 h(包括膜池 1.6 h)o膜池污泥冋流比心150% 300%,好氣區(qū) 混合液I口硫比滄150% 40)%,缺氧區(qū)至厭氧區(qū)回流 比尺二100%。2.4.3 MBR生化系統(tǒng)膜池a 氣 進水T細格櫃制附氣沉砂池AK；細格刪外運外運-芳泥脫水何一鼓風(fēng)機MBR生化池何I流 污;嚴水泉MBR05 池陽1京溪污水處理廠丁藝流程2.4主要構(gòu)筑物設(shè)計2.4. 1細格柵、曝氣沉砂池及精細格柵細格柵、曝氣沉砂池與精細格柵合建設(shè)計規(guī)模 為 10 萬 m3/ d, 土建尺寸 48 m x 22. 35 in x 6. 2 mo 細格柵渠設(shè)3臺轉(zhuǎn)鼓式細

9、格柵鼓柵氏徑2 g柵隙 寬心5 mm.安裝角度0= 35.柵前水深力二1.3 m,過 柵流速r= 0. 9 iti/ sc曝氣沉砂池設(shè)1座，分2格停 留時間3. 75 min,水平流速0. 1 m/s,曝氣量0. 2 m3 空氣/m污水，曝氣沉砂池鼓風(fēng)機房設(shè)于沉砂池旁, 選用羅茨鼓風(fēng)機2臺，1用1備.單臺(上20 m3/min, H= 35 kPa,N二22 kWo為了保護膜組件，進一步降 低進入MBK池的S3,設(shè)6臺轉(zhuǎn)鼓式精細格柵，鼓柵 肖徑2. 4 m,柵隙寬b= 1 mm,安裝角度0= 35,柵前 水深h= 1. 55 m,過柵流速0. 75 m/s。2. 4. 2 M BR生化系統(tǒng)生化

10、池缺試池*2池缺mt及池Vw-好 氧 池好 氧 池好池好 気 池BEagEUUJ 目：尋;1斗 二.=r:-m *ISI?=ISI7IH】廠h池f厭飢池rI.IS X X X X 11V缺缺抉氧池 1好:池F1-47 氧 池1 7記戸塔口 墳池龍num -二汁 a ：旻益主Ka複池預(yù)池圖2 MBR生化系統(tǒng)平面布置2.4.4 MBR生化系統(tǒng)設(shè)備間設(shè)備間配置MBR膜組件系統(tǒng)配套的出水、反洗、 循環(huán)、剩余污泥排放等設(shè)施。產(chǎn)水泵Q二320 nF/h. H= 14 m./V= 22kW,共22臺,2臺備用;反洗泵 360 m3/h,/= 12m,/V= 18.5 kW. 2 臺,1 用 1 備;循 環(huán)泵

11、 Q= 350 m3/ h. H = 1()1& 5 kW, 2 臺;剩余污泥泵 Q二 KX) n? / h. / = 15 m. N= 7.5 kW.2 臺; 真空泵 Q二 3.4 m3/min,真空度 700 mmHg,2 臺,1 用 1 備；中水水泵 Q= 50 m/h, H = 30 m. N二 7.5 kW,3 臺,2 用 1 備;空壓機 Q= 0. 8 m3/min, P= 0.65 MPa,/V= 7. 5 kW,2 臺,1 用 1 備；儲氣罐設(shè)2座M BR膜池，位于改良型A2/ 0生化池的 后端，對生化后污水進行泥水分離。本程采用聚 偏氟乙烯(PVDF)中空纖維簾式膜，設(shè)計膜通

12、晴為 14. 5 L/( nfh),膜孔徑0. I Um,共設(shè)20個膜處 理單元，每單元設(shè)10個膜組件。MBR生化系統(tǒng)平 面布置見圖2。52 給車排水嚴36/emi(?9oumal Electronic Publishing House. All rights reserved, V= 2.5 m P= 0.8 MPa. 1 座。2.4.5紫外消毒木工程MBR系統(tǒng)超濾膜能冇效截留絕大部 分細菌(粒徑02 50 Um)和部分病毒，出水基木 可以達到了糞人腸菌群數(shù)1 000個/I,的排放標 準。為安全起見，仍考慮設(shè)管式紫外線消毒設(shè)備, 嚴格控制出水糞大腸菌群數(shù)。管式紫外線消毒裝 置2. 5萬m/d

13、N= 45 kW,設(shè)4套，安裝于 MBR設(shè)備間。2.4.6鼓風(fēng)機房鼓風(fēng)系統(tǒng)為生化供氧和膜吹扌rl供風(fēng),土建尺寸 為29. 4 m x 21.75 in x & 1 m,安裝8臺空氣懸浮離 心鼓風(fēng)機，其中生化鼓風(fēng)機。二158 in/ min./7= 79 kPa, 4臺,3用1備膜曝氣鼓風(fēng)機Q二171 m3/ min, /= 59 kPa,4 臺,3 用 1 備。2.4.7膜清洗加藥間MBR生化系統(tǒng)配套設(shè)1座清洗加藥間，土建尺 寸為14.7 mx 13.74 mx5. 15 m,設(shè)置3個儲藥罐, V= 20 m3,分別儲備酸、堿和NaClO三種藥劑，加藥 系統(tǒng)分在線和離線兩種方式。離線消洗泵。二

14、 20 n)/h, /= 0. 12 MPa,/V= 4 kW, 2 臺，1 用 1 備; 在線清洗計量泵0二1 m3/h,/= 0.4 M Pa, N = 0. 37 kW,6 臺,3 用 3 備。2.4.8除磷加藥間設(shè)1朋除磷加藥間.為上物反應(yīng)池投加除磷藥 劑，土建尺寸為14. 7 mx 13. 74 in x 5. 15 m,除磷藥劑 采用液體硫酸鋁儲藥池容積V= 68. 5 ml儲存時間 30 d,加藥泵 Q= 800 L/h. /= 30 m, N= 2.25 kW, 3臺.2用1備。2.4.9污泥濃縮脫水間及儲存系統(tǒng)按10萬mid設(shè)計,土建尺寸為19. 25 m x 22. 5 m

15、 x 5.8叫污泥量12. 94 tDS/d,進泥含水率 99.2%,出泥含水率75%78%。內(nèi)部設(shè)2朋儲泥 池土建尺寸為9. 3 in x 3 in x 3. 3叫儲泥時間為I h,安裝2臺攪拌器，單機功率N= 2. 2 kW。脫水 間安裝3臺一體化離心濃縮脫水機.單機。二 55 m/h,主機功率N二55 kW,輔助電機功率N =II k。脫水污泥設(shè)2個料倉儲存,單個料倉有效 容積 V= 10() m3 o2.4. 10生物除臭設(shè)計對該廠采用金面除臭，預(yù)處理區(qū)、生化處理 區(qū)及污泥處理區(qū)均進行臭氣收集分區(qū)集中除臭，采 用填料式生物除臭系統(tǒng)。生化處理區(qū)設(shè)2套除臭裝 置,40 000 m3/h:預(yù)

16、處理區(qū)、污泥處理區(qū)共用1 套除臭裝置，Q= 22 000 m/h。3設(shè)計特點3 1全地下組團布置形式采用全地下組團布置具有以下特點：(1) 處理構(gòu)筑物全地下集約化、模塊化布置，大 大減少污水處理廠的占地節(jié)省用地費用。(2) 減少了構(gòu)(建)筑物間相互連接的丁程最, 降低能最損耗。(3) 臭氣在地下層進行收集并分區(qū)域集中除 臭,避免臭氣外溢對周邊環(huán)境的影響。(4) 污水處理廠上部空間土地充分考慮綠化和 景觀，美化污水處理廠的環(huán)境。3 2污水處理采用先進的M BR工藝MBR工藝具有以下特點：(1) 高效而穩(wěn)定的泥水分離效果出水水質(zhì)好 且穩(wěn)定。(2) 實現(xiàn)生物反應(yīng)池水力停留時間(HRT)和 污泥齡(S

17、RT)的完全分離,使運行控制更加靈活 穩(wěn)定C(3) 具有很高的污泥濃度，抗沖擊負荷的能力 強，反應(yīng)池體積小，占地少。(4) 模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊易于實現(xiàn)一體化控 制，便于管理。33 土建結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(1) 控制性處理構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)優(yōu)化布置。本匸程 采用全地埋式.用地面積較為緊張，H上部空間須有 效利用，在設(shè)計中對沉砂池、生物反應(yīng)池等處理構(gòu)筑 物的組團式結(jié)構(gòu)布置按以卜原則進行優(yōu)化：各控制 件處理構(gòu)筑物均采用框架結(jié)構(gòu)：各控制M-：處理構(gòu)筑 物Z間盡就不留空間.肖接連通形成組團式結(jié)構(gòu)以 節(jié)省占地面積和工程投資。(2) 基坑設(shè)計優(yōu)化。京溪污水處理廠基坑平浙 尺寸約為160 mx 80m,基坑深度約1215

18、 mo擬 建工程部分構(gòu)筑物施匚環(huán)境較差，東側(cè)緊靠5 7層 民房，西側(cè)為規(guī)劃河涌，有一朋HO kV高壓電塔, 北側(cè)有一座在建民房。根據(jù)地質(zhì)鉆探報告及地形條 件經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比選基坑支護結(jié)構(gòu)采用密排01 000 鉆/沖/旋挖孔灌注樁加三道鋼筋混凝土桁架內(nèi)支 撐.為提髙基坑的防水效果在基坑外兩鉆孔樁間再 加01 000三管旋噴樁作止水帷幕。該方案整體性 好某坑變形小，施工時對周邊環(huán)境影響較小，安金 性高。3 4先進、可靠的儀表及自控技術(shù)京溪污水處理廠先進、可靠的儀表及自控技術(shù) 主要體現(xiàn)在以下兒方面：(1) 京溪污水處理廠的集中管理、分散控制系 統(tǒng)由一個中央控制站和多個現(xiàn)場控制站和所屈分控 站、高速數(shù)據(jù)通

19、道紐成保證了污水處理廠的運行控 制靈活、可調(diào)、簡便和穩(wěn)定、可靠。(2) 設(shè)置在線檢測儀表、CCTV閉路電視監(jiān)控、 安保紅外線、消防h動報警等h控系統(tǒng)。(3) 增設(shè)現(xiàn)代化附電力自動監(jiān)控系統(tǒng)”，對京 溪污水處理廠的髙低壓配電系統(tǒng)、變壓器、克流屏、 UPS電源系統(tǒng)等實施自動監(jiān)測(高壓系統(tǒng)可控制), 實現(xiàn)電力系統(tǒng)的|動化提高供配電系統(tǒng)運行的町 靠性。3 5安全、有效的通風(fēng)系統(tǒng)京溪污水處理廠地下處理構(gòu)筑物除單獨加蓋除臭 外地卜淇余空間均考慮機械通風(fēng),主要包拈兩部分：(1) 地下空間通風(fēng)：地下空間排風(fēng)總風(fēng)最 87 (XX) m3/ h.采用活性炭吸附消毒除臭處理后排至 高空排放塔內(nèi)高空排放。(2) 地下空

20、間防排煙:地下空間按建筑防火分 區(qū)布置劃分防煙分區(qū)，排煙最按防煙分區(qū)每小時彳 平方米建筑面積6() in3計第而當排煙設(shè)備負擔(dān)兩 個或兩個以上防煙分區(qū)時.排煙M：按排煙系統(tǒng)擔(dān)負 排煙區(qū)域屮最人防煙分區(qū)120 in/( m2h)計算.補 風(fēng)帚按不小于排煙M： 50%計算防排煙設(shè)備考慮 10%的漏風(fēng)竄。3 6可靠、合理的消防系統(tǒng)根據(jù)京溪污水處理廠區(qū)的火災(zāi)特點及可燃物性 質(zhì)幣個廠區(qū)不同部位采取不同的消防系統(tǒng)形成安 全可靠、經(jīng)濟合理的消防系統(tǒng)，主耍體現(xiàn)在以下兒 方面:(1)建筑防火分類和耐火等級：生產(chǎn)火災(zāi)危險 性分類為丁類.建筑耐火等級地面為二級地F空間 為一級。(2) 地下空間設(shè)防火分區(qū)10個,其中負一層防 火分區(qū)7個，負二層防火分區(qū)3個。(3) 整個廠區(qū)按同一時間發(fā)生一處火災(zāi)考慮, 沿廠區(qū)道路設(shè)有室外消火栓系統(tǒng)，綜合樓和地下空 間設(shè)置室內(nèi)消火栓滅火系統(tǒng)，并在地下空間設(shè)自動 噴水火火系統(tǒng)，所有建筑物均配備手提滅火器，柴 油發(fā)電機房設(shè)置全淹沒式氣體滅火系統(tǒng)。(4) 采用消防控制中心報警系統(tǒng)，對火災(zāi)自動 報警系統(tǒng)、火災(zāi)出故廣播、消防通信系統(tǒng)、防排煙系 統(tǒng)、消防水泵等進行集中管理、監(jiān)測和控制。4技術(shù)經(jīng)濟指標京溪污水處理廠工程項目總投資5. 96億元，其 中工程費用3. 27億元,單位總成