鄭州市馬頭崗污水處理廠(完整資料).doc

1、【最新整理，下載后即可編輯】鄭州市馬頭崗污水處理廠UCT工藝的設(shè)計(jì)1、工程概況鄭州市馬頭崗污水處理廠是鄭州市繼王新莊污水處理廠、五 龍口污水處理廠后的第三座污水處理廠。近期(201()年)設(shè)計(jì)規(guī)模 3()萬(wàn)n?/d,污水總變化系數(shù)-1.3,遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)規(guī)模6()萬(wàn)n?/d, 服務(wù)面積約92.3km2°本次設(shè)計(jì)只考慮近期，預(yù)留遠(yuǎn)期用地。目 前一期工程正在建設(shè)中。鄭州市位于淮河流域上游，上游對(duì)于淮河的污染影響著整個(gè) 淮河流域的水環(huán)境質(zhì)量。馬頭崗污水處理廠的二級(jí)出水直接排放 到賈魯河，賈魯河是淮河的二級(jí)支流，其水體經(jīng)沙穎河流入淮河。 因此，馬頭崗污水處理廠的建設(shè)對(duì)改善淮河水質(zhì)有著重要的意 義。

2、2、工程設(shè)計(jì)2.1 工藝的選擇馬頭崗污水處理廠的出水水質(zhì)在滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污染 物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 18918-2002)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)家淮 河流域污染治理的需要適當(dāng)提高。具體進(jìn)出水指標(biāo)及排放標(biāo)準(zhǔn)見 表1。表1設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目進(jìn)水出水C® 1S918 -2002二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)CODcJ ag L48080100BOD5/ mg L2202030SS mg/ L3503030NHa N/唳 L552025(30)TP/ ing/ L733糞大腸菌群，個(gè)/L104104C/N、C/P的比值是影響生物除磷脫氮的重要因素。一般來(lái) 講，只有C/N=4時(shí)反硝化才能正常運(yùn)行；生物除

3、磷工藝，要求 C/P>20o在普通A2/Q工藝中，回流污泥中的硝態(tài)氮會(huì)優(yōu)先奪取污水 中易降解的有機(jī)物，對(duì)生物除磷造成不利影響。本工程進(jìn)水 C/P=31.4、C/N=2.75,碳源略顯不足。尤其在設(shè)置初沉池的情 況下，進(jìn)入二級(jí)處理的C/P比值將進(jìn)一步降低。對(duì)于污水C/P 比值低的情況，有機(jī)物易降解組分本來(lái)就不多，這時(shí)回流污泥中 的硝態(tài)氮對(duì)除磷的干擾就越發(fā)突出，因此降低回流污泥對(duì)除磷的 影響成為選擇處理工藝的一個(gè)關(guān)鍵。而UCT工藝恰恰能很好地 解決這一矛盾。所以經(jīng)過(guò)工藝比選最終決定采用UCT處理工藝。UCT工藝是A?/。工藝的變種，更好地解決了硝態(tài)氮對(duì)除磷 的不利影響，特別是對(duì)于C/N、C/

4、P比值不高的污水，更能顯示 工藝的優(yōu)越性。其工藝流程見圖1。圖1馬頭崗污水處理廠工藝流程2.2 各單元設(shè)計(jì)參數(shù)2.2.1 粗格柵及進(jìn)水提升泵房進(jìn)水提升泵房由進(jìn)水前池和集 水池組成。進(jìn)水管為d24()()mm的混凝土管，在提升泵房的總?cè)?口處設(shè)置一矩形速閉閘，在廠內(nèi)兩路電源發(fā)生故障時(shí)，可以靠重 力自動(dòng)關(guān)閉。在進(jìn)水前池內(nèi)設(shè)置了 6道柵條間隙為20mm、柵寬為1.5m的 鋼絲繩牽引式格柵除污機(jī)。在集水池內(nèi)設(shè)置進(jìn)水提升泵，提升泵采用潛水排污泵，共設(shè) 7臺(tái)潛水泵(5用2備，其中1臺(tái)庫(kù)房備用，土建設(shè)計(jì)為6個(gè)泵位)。2.2.2 細(xì)格柵、沉砂池、進(jìn)水計(jì)量槽細(xì)格柵采用轉(zhuǎn)鼓細(xì)格柵, 共設(shè)置7套，轉(zhuǎn)鼓直徑L8m,柵

5、條間距6mm。沉砂池采用比氏旋流沉砂池，共設(shè)置4座，直徑均為6m, 停留時(shí)間58s。當(dāng)其中1座發(fā)生故障時(shí)，其余3座可保證承擔(dān)全 部負(fù)荷，停留時(shí)間為43s。提砂采用氣提的方式，羅茨鼓風(fēng)機(jī)和 砂水分離器的配置采用與沉砂池一對(duì)一的布置方式。另外在沉砂 池出砂管與砂水分離器之間設(shè)置氣液隔離罐，利于砂水分離。進(jìn)水計(jì)量設(shè)置4條巴氏計(jì)量槽，單座喉口寬1m,設(shè)置超聲 波流量計(jì)計(jì)量。為提高計(jì)量精度，選用成品玻璃鋼材質(zhì)作為流槽。2.2.3 初沉池全廠共設(shè)4座直徑40m的中心進(jìn)水、周邊出水的輻流式沉淀 池。表面水力負(fù)荷為3.230?/（0? . h）,停留時(shí)間L24h,池邊有效 水深4.3m,超高0.3m。采用單條

6、集水渠雙側(cè)三角堰出水，在內(nèi)側(cè)設(shè)置浮渣擋板和浮 渣斗。刮泥機(jī)為半橋式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，單機(jī)功率4kW。2.2.4 UCT反應(yīng)池考慮馬頭崗污水處理廠收水系統(tǒng)內(nèi)的實(shí)際污水量已經(jīng)接近 設(shè)計(jì)規(guī)模，故反應(yīng)池按36萬(wàn)n?/d規(guī)模進(jìn)行校核設(shè)計(jì)。全廠設(shè)4組UCT反應(yīng)池，厭氧池總池容3648（）n?,缺氧池總 池容39600b?,好氧池總池容1534（）（）n?（其中機(jī)動(dòng)段為28950m3）, 總池容為229480m3o設(shè)計(jì)產(chǎn)泥系數(shù)（）.91,缺氧池和好氧池的MLSS為3g/L,厭氧 池MLSS為1.8g/L,校核流量時(shí)泥齡12d（不包括厭氧泥齡），其中 缺氧泥齡為2.4d,好氧泥齡為9.6 d。設(shè)計(jì)水溫12,有效

7、水深 6m o二沉污泥回流比50%100%，缺氧到厭氧的回流比為150%, 好氧到缺氧的回流比為15（）%o全廠剩余污泥量為39585kg/d （30 萬(wàn)n?/d時(shí)），校核流量時(shí)為47502 kg/d。總供氣量為110800 NmVh,校核流量時(shí)氣水比為7.6 ： 1。單組反應(yīng)池設(shè)備設(shè)置如下：厭氧池和缺氧池為循環(huán)流池型， 厭氧池內(nèi)設(shè)直徑2.2m的低速推進(jìn)器8臺(tái)，單機(jī)功率3k«"缺氧 池內(nèi)設(shè)直徑2.2m的低速推進(jìn)器8臺(tái)，單機(jī)功率4kW。好氧池為 推流式池型，其中機(jī)動(dòng)段安裝8套直徑650mm的高速攪拌器， 單機(jī)功率5kW"安裝方向與水流方向相反，同時(shí)安裝橡膠膜微孔 曝

8、氣器1 757套，直徑300mm,單盤曝氣量3m'/h。好氧段中安裝剛玉微孔曝氣器9618套，直徑3()()mm,單盤 曝氣量3m3/h。曝氣器采用漸減曝氣的布置方式。5個(gè)廊道大致 比例為15% ： 25% ： 25% ： 20% ： 15%。其中好氧區(qū)每條廊道設(shè)置 單獨(dú)的空氣管道，便于空氣量的細(xì)致調(diào)節(jié)，達(dá)到節(jié)能的效果。缺氧池到厭氧池的回流采用潛水軸流泵，設(shè)置3臺(tái)，單臺(tái)流 量1875m3/h,揚(yáng)程1m,電機(jī)功率15kW。好氧池到缺氧池的回 流也采用潛水軸流泵，設(shè)置3臺(tái)，單臺(tái)流量1875m$/h,揚(yáng)程1m, 電機(jī)功率15kW1進(jìn)水點(diǎn)設(shè)置了 3處，外回流點(diǎn)設(shè)置2處，好氧回流點(diǎn)設(shè)置2 處，所

9、有多配水點(diǎn)的輸送均采用渠道的方式配水，設(shè)置配水可調(diào) 堰，通過(guò)各堰門的不同組合，可調(diào)成不同功效的處理工藝。2.2.5 鼓風(fēng)機(jī)房全廠設(shè)1座鼓風(fēng)機(jī)房，內(nèi)設(shè)8臺(tái)帶有隔音罩的單級(jí)高速離心 鼓風(fēng)機(jī)(6用2備),單機(jī)風(fēng)量20000Nm3/h,風(fēng)壓為 0.72bar(lbar=0.1MPa),電機(jī)功率50() kWo鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)氣的取風(fēng)口設(shè) 計(jì)為高位取風(fēng)，距室外地面12m,同時(shí)每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)又設(shè)置了 1套 卷簾過(guò)濾器，過(guò)濾器的過(guò)氣量Q=25()()()n?/h,壓降小于().()2bar, 功率().55kW。鼓風(fēng)機(jī)采用油冷卻。設(shè)計(jì)在側(cè)墻設(shè)置了 8套軸流風(fēng)機(jī)，在屋頂設(shè)置了 4套屋頂風(fēng) 機(jī)，通過(guò)強(qiáng)制對(duì)流通風(fēng)的方式對(duì)室內(nèi)

10、進(jìn)行換風(fēng)。2.2.6 污泥泵房全廠設(shè)4座回流、剩余污泥泵房，與反應(yīng)池一一對(duì)應(yīng)。每座 泵房設(shè)4臺(tái)污泥回流泵，采用潛水軸流泵，單臺(tái)流量940m3/h, 揚(yáng)程6m,電機(jī)功率16kW1開啟2臺(tái)泵時(shí)，回流比為50%； 3臺(tái)泵時(shí)，回流比為75%； 啟4臺(tái)泵時(shí)，回流比為10()%。每座泵房設(shè)1臺(tái)剩余污泥泵，采用潛污泵，單臺(tái)流量96m3/h, 揚(yáng)程14m,電機(jī)功率6kW。全廠冷備用1臺(tái)剩余污泥泵。在泵房 前池內(nèi)設(shè)1臺(tái)潛水?dāng)嚢杵鳎乐刮勰喑恋?，攪拌器的功率?kW, 葉輪直徑400mm。2.2.7 二沉池全廠設(shè)8座直徑為45m的二沉池，分為2組。采用周邊進(jìn)水、周邊出水的輻流式沉淀池。表面水力負(fù)荷為1.28m7（

11、m2 - h）,池邊水深4.5m,超高0.5mo 單條集水渠單側(cè)三角堰出水，在內(nèi)側(cè)設(shè)置浮渣擋板和浮渣斗。吸 泥機(jī)為半橋式周邊傳動(dòng)單管吸泥機(jī)，單機(jī)功率（）.55kW。2.2.8 消毒單元采用紫外消毒的方式，紫外線穿透率=65%,有效劑量二 16000 - s/cm2 （燈管達(dá)到壽命末期時(shí)）。2條渠道，安裝2個(gè)模 塊組，每個(gè)模塊組含有32個(gè)模塊，每個(gè)模塊8根燈管，共512 根燈管。采用低壓高強(qiáng)紫外燈管，單根燈管的功率為250%。2.2.9 出水計(jì)量采用管道計(jì)量的方式，d22（）（）mm的管道，設(shè)置出水計(jì)量井1 座，內(nèi)設(shè)可測(cè)非滿管流的超聲波流量計(jì)1套。2.3 污泥流程中各單元設(shè)計(jì)參數(shù)污泥處理的流程如

12、下：污泥（含水率99.2%）經(jīng)過(guò)機(jī)械濃縮后 （含水率96%）與初沉污泥（含水率96%）混合，混合后的污泥（含 水率96%）經(jīng)消化池進(jìn)行厭氧穩(wěn)定，消化后的污泥（含水率96.7%） 經(jīng)機(jī)械脫水后（含水率80%）進(jìn)入污泥儲(chǔ)罐集中裝車外運(yùn)。全廠干污泥產(chǎn)量為92（）85kg/d。其中：泥525（）（）kg/d,含水率 為96%,體積為1312.5m7d;余污泥39585kg/d,含水率為99.2%, 體積為4948m3/d。2.3.1 初沉污泥泵房初沉池的排泥方式為間歇排泥，單池每天排泥時(shí)間68h。 全廠設(shè)置2座初沉污泥泵房，每座泵房對(duì)應(yīng)2座初沉池。每座泵 房?jī)?nèi)設(shè)兩臺(tái)污泥單螺桿泵（1用1備），單臺(tái)流量l

13、（）8n?/h,出口 壓力2kg/cm2,電機(jī)功率15kWo232污泥濃縮脫水機(jī)房濃縮系統(tǒng)。污泥濃縮采用5套螺壓式污泥濃縮機(jī)（4用1備）, 單機(jī)處理量100m3/h,每天工作16h,電機(jī)功率3.5kW。每套濃 縮機(jī)分別配套1臺(tái)進(jìn)料泵和1臺(tái)出料泵。進(jìn)出料泵均選用單螺桿 泵。進(jìn)料泵單泵流量Q=80100m3/h,出口壓力2kg/cm2,電機(jī) 功率15kWo出料泵單泵流量Q=1520m3/h,出口壓力2kg/cm2, 電機(jī)功率5.5kWo絮凝劑選用PAM,按4gPAM/kgDS計(jì)算，配藥濃度().2%, 藥液經(jīng)二次稀釋至().1%。 脫水系統(tǒng)。消化后的污泥脫水采用4套離心式污泥脫水 機(jī)(3用1備)，

14、單機(jī)處理量70m3/h,每天工作12h,電機(jī)功率140kWo 每套脫水機(jī)配套1臺(tái)進(jìn)料泵。進(jìn)料泵選用單螺桿泵，單泵流量 Q=5080m3/h,出 口壓力 4kg/cm2,電機(jī)功率 18.5kW。絮凝劑選用PAM,按5gPAM/kgDS計(jì)算，配藥濃度0.5%, 藥液經(jīng)二次稀釋至().l%o2.3.3 污泥儲(chǔ)罐本工程共設(shè)4座鋼筋混凝土污泥儲(chǔ)罐，每天脫水后污泥(含 水率80%)量約為35()n?,停留時(shí)間24h,單座污泥儲(chǔ)罐體積為 HWo污泥儲(chǔ)罐下部泥斗斜壁水平傾角取55° o下設(shè)一直徑為 1m的液壓刀閘，出料口距地高度為4m,污泥可直接裝車。2.3.4 污泥消化系統(tǒng)污泥消化采用二級(jí)中溫消化

15、，工作溫度為3335,攪拌采 用沼氣攪拌方式。一級(jí)消化池加熱、攪拌；級(jí)消化池不加熱、攪 拌。全廠共設(shè)5座圓柱形消化池，其中4座一級(jí)消化池，1座二 級(jí)消化池。一級(jí)消化池污泥停留時(shí)間為24d,二級(jí)消化池污泥停 留時(shí)間為6d。單座消化池直徑31m,柱體高度18.5m,單池有效 容積 13800m5 o污泥中有機(jī)物含量按60%計(jì)，有機(jī)物分解率按40%計(jì)算，每 千克污泥產(chǎn)氣量取085m3(0.751.1),平均產(chǎn)氣量18785m3/d,平 均小時(shí)產(chǎn)氣量782.7n?/h;值產(chǎn)氣量264()()n?/d,平均小時(shí)產(chǎn)氣量 11 OOmVh o沼氣利用優(yōu)先發(fā)電，發(fā)電余熱回收用于消化池的加熱，同時(shí) 設(shè)置沼氣鍋爐

16、，作為消化池加熱的備用熱源。當(dāng)發(fā)電的余熱不足 以加熱消化池時(shí)(運(yùn)行初期或冬季時(shí)，冬季產(chǎn)氣低、消化池耗熱 量大)，調(diào)整發(fā)電機(jī)的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，啟動(dòng)沼氣鍋爐，優(yōu)先保證消化 池的加熱。沼氣發(fā)電依據(jù)就近使用原則，主要用于污泥濃縮脫水機(jī)房、 污泥控制室內(nèi)的用電設(shè)備。全廠設(shè)置發(fā)電機(jī)4臺(tái)，單臺(tái)發(fā)電功率5()()kW,根據(jù)季節(jié)和產(chǎn) 氣量調(diào)整發(fā)電機(jī)投產(chǎn)臺(tái)數(shù)。設(shè)置沼氣鍋爐4套(3用1備)，單套 鍋爐llOOkW(熱量)。沼氣利用見圖2。消化控制第消化污泥外運(yùn)I儲(chǔ)池3剩余?5?E一-沼氣管線領(lǐng)懿污泥IB環(huán)里|沼氣柜)T沼氣發(fā)電圖2 污泥消化系統(tǒng)流程3、計(jì)特點(diǎn)初沉池和二沉池的浮渣擋板水下部分大于等于3()()mm。 有效防

17、止柵渣從柵渣斗落入水時(shí)從水下進(jìn)入集水槽，影響處理效 果。反應(yīng)池的優(yōu)化布置。UCT反應(yīng)池的幾何池型采用完全混 合式和推流式相結(jié)合的流態(tài)布置。對(duì)于厭氧區(qū)和缺氧區(qū)采用完全 混合循環(huán)流，對(duì)于機(jī)動(dòng)區(qū)和好氧區(qū)采取推流式。此種布局可有效 避免厭氧區(qū)和缺氧區(qū)的沉泥問(wèn)題，同時(shí)保證了混合攪拌的效果?？紤]進(jìn)水SS較高，有必要設(shè)計(jì)初沉池，但考慮到初沉池 的設(shè)置，勢(shì)必加劇進(jìn)入反應(yīng)池的碳源不足，設(shè)計(jì)適當(dāng)縮短了沉淀 時(shí)間，同時(shí)考慮超越初沉池的管道，必要時(shí)污水可超越初沉池直 接進(jìn)入反應(yīng)池。(4)同時(shí)根據(jù)水質(zhì)水量的變化，季節(jié)的不同可以調(diào)整為四種不 同的處理工藝，從而保證在不同的環(huán)境條件下既有構(gòu)筑物能達(dá)到 最佳的運(yùn)行工況。在夏季水溫較高時(shí)，硝化及反硝化速率大大提 高，可調(diào)整曝氣池的機(jī)動(dòng)區(qū)作為缺氧區(qū)，使反硝化反應(yīng)更為徹底, 降低出水總氮，避免二沉池污泥上浮。在冬季水溫低，可調(diào)整曝 氣池的機(jī)動(dòng)段作為好氧區(qū)，增加好氧區(qū)容積，使硝化更充分，保 證出水水質(zhì)。運(yùn)行工況的調(diào)節(jié)見表2。表2 不同工藝下的調(diào)節(jié)堰門的開啟狀態(tài)運(yùn)行工況進(jìn)水調(diào)節(jié)堰門二沉污泥 回流插 板閘好輒污泥 回流插 板閘缺氧污泥 回流插 板閘I11mI口IuI改造UCT工藝開閉閉閉開閉閉開常規(guī)UCT工藝開閉閉閉開開閉開普通a2/0工藝開開（調(diào)）閉開閉閉開閉倒置A< 0工藝開閉開（醐開閉開開 （調(diào)）團(tuán)污泥厭氧消化產(chǎn)生的沼氣全部利用，設(shè)計(jì)結(jié)合季節(jié)變化對(duì) 沼氣產(chǎn)