城市污水處理廠提標(biāo)改造工藝設(shè)計(jì).pdf

1、城市污水處理廠提標(biāo)改造工藝設(shè)計(jì)【摘要】近年來，我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)得到快速發(fā)展，工業(yè)廢水也隨著工業(yè)的生產(chǎn)逐漸的增加。 同時(shí)科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新， 各種新材料和新技術(shù)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中， 更是造成污水中污染物含量的急劇增長(zhǎng)。隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的不斷提高， 對(duì)城市污水處理廠出水的要求越來越嚴(yán)格，因此提標(biāo)改造成為城市各污水處理廠污水處理的重中之重。本文結(jié)合廣州新華污水處理廠實(shí)際情況， 對(duì)城市污水處理廠提標(biāo)改造工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的分析， 希望能給今后城市污水處理廠提標(biāo)改造提供有利參考?！娟P(guān)鍵字】城市污水處理廠；提標(biāo)改造；工藝設(shè)計(jì)1 、引言隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境污染治理的日益重視 , 污水處理程度不斷提高已成

2、為必然的發(fā)展趨勢(shì)。廣東作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)大省，工業(yè)生產(chǎn)更是發(fā)達(dá)，但因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)而產(chǎn)生的工業(yè)廢水和城市居民日常生活排放的污水也對(duì)環(huán)境造成了很大的污染。 大量的有機(jī)物質(zhì)存在于工業(yè)廢水中， 有的還含有毒物質(zhì)， 有害有毒廢水中的有機(jī)化合物， 致使城市的水質(zhì)下降和增加了處理成本， 嚴(yán)重威脅到城市居民飲用水和人民群眾的健康安全，不僅加劇了缺水矛盾， 而且對(duì)正在我國(guó)實(shí)施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略造成嚴(yán)重的負(fù)面影響，后果是非常嚴(yán)重的。城市中現(xiàn)有的污水處理設(shè)備已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段的排放指標(biāo)，因此就需要對(duì)污水處理廠進(jìn)行技術(shù)改造， 提高處理效率。 通過不斷的創(chuàng)新，在技術(shù)上進(jìn)行改造，以達(dá)到處理的排放標(biāo)準(zhǔn)。下面對(duì)于城市污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)

3、改造的工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析， 在我國(guó)大力倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保的政策背景下，對(duì)我國(guó)城市污水處理具有重要的意義 。2、污水處理廠基本概況隨著改革開放大好形勢(shì)的不斷深入， 我國(guó)的污水處理事業(yè)也得到了快速的發(fā)展。我國(guó)的污水處理技術(shù)也由過去只具有去除有機(jī)物功能的污水處理工藝技術(shù)發(fā)展為具有除磷脫氮多功能的工藝技術(shù)。目前污水處理能力最強(qiáng)的省是廣東省，其次是江蘇和山東。廣東的污水處理廠通過進(jìn)行提標(biāo)改造技術(shù)， 不僅提高了處理效率， 而且對(duì)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。 對(duì)城市污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)改造， 標(biāo)志著我國(guó)污水處理事業(yè)的不斷壯大，標(biāo)志著污水處理技術(shù)在我國(guó)發(fā)展的成果，標(biāo)志著我國(guó)政府對(duì)污水處理事業(yè)的重視， 也標(biāo)志著我國(guó)污水處理事

4、業(yè)發(fā)展到一個(gè)嶄新的階段。2.1 、污水處理廠現(xiàn)狀廣州市花都區(qū)新華污水處理廠廠區(qū)范圍內(nèi)的提標(biāo)改造， 污水廠現(xiàn)狀規(guī)模為 20 萬噸 / 天。工程內(nèi)容包括： 花都區(qū)新華污水處理廠現(xiàn)狀規(guī)模為 20 萬噸 / 天，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)改造要求為根據(jù)新華污水處理廠現(xiàn)狀出水水質(zhì)指標(biāo)，增加沉淀出水過濾、消毒工程及配套設(shè)施等，新建管道 D122010D162012 約 600 米，出水滿足一級(jí) A 排放標(biāo)準(zhǔn)和水污染物排放限值（DB44/26-2001）第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求 （其中，生化需氧量 10mg/L, 化學(xué)需氧量 40mg/L，石油類 1mg/L，總氮 15mg/L，總磷 0.5mg/L ，懸浮物 10mg/L

5、，磷酸鹽 ( 以 P 計(jì)) 0.5mg/L ，氨氮 5mg/L，類大腸菌群數(shù) 1000 個(gè)/L ），提標(biāo)改改造工程處理規(guī)模為20 萬噸 / 天。要求：該項(xiàng)目不新設(shè)排污口， 與現(xiàn)有一期工程共用一個(gè)排放口排放尾水，尾水排放口進(jìn)行規(guī)范化設(shè)置， 安裝流量計(jì)量和主要污染物在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，并與環(huán)保部門實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)等。 新華污水處理廠污水處理反應(yīng)池如圖 1 所示1 污水處理反應(yīng)池、 污水處理廠改造的必要性1 設(shè)備老化且年久失修過程從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看， 因?yàn)闆]有適當(dāng)?shù)木S護(hù)和管理， 造成了污水處理廠設(shè)備有很多不同層次的損壞， 對(duì)污水處理造成嚴(yán)重影響。 還有某些原因，由于資金不到位和有些是領(lǐng)導(dǎo)不夠重視，造成設(shè)備老化不能正常

6、運(yùn)行，不能達(dá)到污水處理的標(biāo)準(zhǔn)。處理能力和處理要求不匹配城市發(fā)展是快速的， 與此同時(shí)工業(yè)生產(chǎn)和生活中排放的廢水中的雜質(zhì)也更加復(fù)雜， 處理較以前增加了許多難度。但很多城市的污水處理廠在設(shè)計(jì)過程中沒有考慮到未來城市發(fā)展的狀況，所以在設(shè)施的處理量方面沒有預(yù)留出足夠的空間，無法滿足現(xiàn)有的處理指標(biāo)。尤其是在這個(gè)階段中水質(zhì)的要求逐漸提高，因此要對(duì)舊污水處理廠進(jìn)行升級(jí)改造更新。3 建廠時(shí)調(diào)試沒有到位污水處理廠建成后工藝的調(diào)試過程中是非常重要的，它是保證污水處理設(shè)備的正常運(yùn)行，并能達(dá)到處理標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。然而，在許多污水處理廠早期建設(shè)的過程中， 對(duì)工藝的調(diào)試過程沒有給予足夠的重視，調(diào)試不到位，導(dǎo)致在操作后期設(shè)備運(yùn)行

7、不穩(wěn)定，處理技術(shù)不達(dá)標(biāo)，并且會(huì)增加運(yùn)行成本。3、污水處理廠提標(biāo)改造工藝設(shè)計(jì)3.1 、提標(biāo)改造要求所謂污水廠的提標(biāo)改造就是在現(xiàn)有污水廠不進(jìn)行大規(guī)模的改、擴(kuò)建的前提之下， 通過增建處理設(shè)施或改進(jìn)原工藝，來提高污水處理能力和效率。污水處理廠改造一般遵循以下原則：1）對(duì)污水廠的運(yùn)行做全面系統(tǒng)的分析與研究，最大化挖掘原有設(shè)備的潛能，用較少的投入取得較好的效果。2）充分利用污水廠在實(shí)際運(yùn)行過程中積累的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)（進(jìn)水量、各污染物指標(biāo)、污泥沉降性能、污泥齡等）作為提標(biāo)改造的設(shè)計(jì)參數(shù)。3）升級(jí)改造時(shí)，需要對(duì)多種工藝方案進(jìn)行比較，盡量選擇運(yùn)行管理并且效果最優(yōu)、經(jīng)濟(jì)可行的工藝。（4）在提標(biāo)改造過程中盡量不干擾現(xiàn)有工

8、藝的運(yùn)行，確保整個(gè)污水處理廠的正常運(yùn)行。3.2 、設(shè)備材料1、建筑材料 ,地磚 , 墻磚 ,涂料 , 內(nèi)外墻材料2、氧化溝 ,消毒設(shè)備 ,池二沉池 , 配水井及污泥泵 , 清水池及泵站3、變壓器 ,高壓配 , 電低壓配電 ,污泥脫水機(jī)房 , 鼓風(fēng)機(jī)房4、計(jì)量井 ,閥門井 , 生物除臭 , 給排水管件5、電器開關(guān) ,照明燈 , 具電纜電線6、粗格柵池 , 提升泵池 , 細(xì)格柵池 , 旋流沉砂池7、污泥干化設(shè)備 , 污泥泵 , 刮泥機(jī) , 除砂機(jī)8、格柵 , 泵, 閥門 ,儀器儀表 , 自動(dòng)化控制系統(tǒng) ,管材3.3 、污水處理廠提標(biāo)改造工藝路線污水處理廠提標(biāo)改造主要包括工藝改造、水力改造和設(shè)備改造

9、，其中最常用的是工藝改造。 工藝改造作為污水處理廠提標(biāo)改造的主要方面，其具體措施包括：（1）調(diào)整活性污泥工藝。早期建造的污水處理廠多采用活性污泥工藝，不具有脫氮除磷功能，可以改造成具有脫氮除磷功能的 A2/O工藝，改良 A2/O工藝、倒置 A2/O工藝等，同時(shí)達(dá)到脫氮除磷的目的。 目前 A2/O及其變形工藝在我國(guó)應(yīng)用最為廣泛， 是污水處理廠的主要工藝。 我國(guó)對(duì)于 A2/O工藝設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)行都已經(jīng)具有十分豐富的經(jīng)驗(yàn)， 因此在選擇工藝升級(jí)改造時(shí)， 大多數(shù)情況下要優(yōu)先選擇 A2/O工藝。若以去除氮優(yōu)先，可采用倒置 A2/O；若要減少回流污泥對(duì)除磷的影響，可以采用 A-A2/O；如果是以去除磷為主

10、要目的，采用多點(diǎn)進(jìn)水倒置A2/O工藝最好。（ 2）同時(shí)采用活性污泥和生物膜工藝。利用兩個(gè)工藝的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，達(dá)到高效脫氮除磷。通過向好氧池內(nèi)投加填料形成生物膜工藝，兩者形成的復(fù)合工藝對(duì)于用地緊張的污水廠改造具有巨大的優(yōu)勢(shì)， 簡(jiǎn)單易行并且不占用新的用地。 在A2/O生物池內(nèi)投加懸浮填料， 形成了活性污泥法和生物膜復(fù)合工藝， 提高了生物池內(nèi)污泥濃度和容積利用率，使其處理能力達(dá)到與其他設(shè)施相適應(yīng)的 20 萬m3/d，同時(shí)充分利用填料內(nèi)的微觀厭氧、缺氧環(huán)境，提高了污水中有機(jī)物和氮、磷的去除率。懸浮填料目前是一種新型的填料，可以直接投加在池內(nèi)，不需要另外設(shè)置填料支架防止填料流失， 填料掛膜后密度和水接近，

11、 只要有比較小的氣量就可以懸浮的水中， 與別的填料相比， 可以節(jié)省很多成本，也方便以后更新操作。 在池底微孔曝氣器曝氣作用下填料處于流化狀態(tài)，這樣既可以增加了廢水與懸浮填料上生物膜的接觸， 又由于填料具有切割分散氣泡的作用， 增加了氣泡與廢水的接觸， 從而提高了氣泡中攜帶氧的利用率。（3）增加化學(xué)處理過程。在沉淀池或污水處理反應(yīng)池內(nèi)投加金屬鹽和聚合物等化學(xué)藥劑， 通過化學(xué)反應(yīng)和凝聚作用生成沉淀物， 從而去除懸浮物和除磷。（4）增加深度處理工藝。應(yīng)用新型過濾、混凝、沉淀、吸附、氣浮及消毒等工藝， 采用曝氣生物濾池工藝和膜技術(shù)， 應(yīng)用膜生物反應(yīng)器技術(shù)等。污水深度處理技術(shù)是在污水預(yù)處理及主處理的基礎(chǔ)

12、上， 對(duì)二級(jí)處理水用物理化學(xué)處理法、 生物處理法及膜處理法去除二級(jí)出水中存留的細(xì)菌、 重金屬等危害人體健康的有害有毒物質(zhì)，從而達(dá)到污水的回收和利用的一種處理技術(shù)。污水深度處理可有效地去除SS和TP，并且隨著 SS的進(jìn)一步去除， 出水中其它污染物指標(biāo)， 如BOD5、COD等也可得到進(jìn)一步的去除。污水深度處理作為一種新型的處理方法，常用的方法有混凝沉淀法、砂濾法、臭氧氧化法、離子交換法、膜處理法、活性炭法、催化氧化法、曝氣生物濾池技術(shù)等。（ 1）混凝沉淀法是深度處理中最常用的工藝，我國(guó)大多數(shù)污水處理廠在進(jìn)行升級(jí)改造中都使用此方法。利用投加混凝劑將二級(jí)處理出水中呈膠體和微小懸浮狀態(tài)的有機(jī)和無機(jī)污染物

13、凝聚成大顆粒的絮團(tuán)，在沉降設(shè)備中進(jìn)行絮團(tuán)和水的分離。（ 2）砂濾法是一種集絮凝、沉淀、過濾為一體的處理方法，使工藝處理流程更簡(jiǎn)單。 由于投資費(fèi)用低， 在污水深度處理中應(yīng)用越來越多。（ 3）臭氧氧化法是利用臭氧的強(qiáng)氧化性，氧化污水中的有機(jī)物，并能去除異味和臭味， 主要優(yōu)點(diǎn)就是沒有二次污染， 且流程簡(jiǎn)單，反應(yīng)迅速。（ 4）離子交換法是利用液相和固相中離子間的可逆性化學(xué)反應(yīng)分離物質(zhì)， 離子交換法能有效地去除離子， 但是對(duì)大部分有機(jī)物和無機(jī)物無法去除。（ 5）膜處理分為納濾、超濾、微濾、反滲透，是用一定的具有選擇性分離功能的材料來分離水中污染物質(zhì)， 由于膜處理對(duì)水質(zhì)適用性強(qiáng)， 并且運(yùn)行穩(wěn)定， 在運(yùn)行過

14、程中不需要投加其它物質(zhì)，因而不改變分離物質(zhì)的性質(zhì)。（ 6）曝氣生物濾池技術(shù)是新發(fā)展起來的一種新型生物膜污水處理技術(shù)， 同時(shí)具有生物氧化和截留懸浮固體的作用， 其容積負(fù)荷和水力負(fù)荷都比較大， 水力停留時(shí)間也較短，出水水質(zhì)也好，最重要的是運(yùn)行過程耗能低，費(fèi)用比較少?？傊鬯疃忍幚硖幚硇Ч黠@，一般用于對(duì)出水水質(zhì)要求高，出水回用的工程。深度處理雖然效果顯著，但是費(fèi)用更高，必須根據(jù)處理水質(zhì)，工程規(guī)模和出水要求選擇適合的深度處理工藝。3.4 、污水處理廠提標(biāo)改造工藝設(shè)計(jì)與運(yùn)行新華污水處理廠采用 AAO處理工藝，日處理能力 20萬t ，出水排放指標(biāo)執(zhí)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí) B標(biāo)準(zhǔn)。按一級(jí) B標(biāo)

15、準(zhǔn)排放的尾水水質(zhì)仍遠(yuǎn)劣于地表水類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)， 屬于低碳源、高氮磷污水，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的風(fēng)險(xiǎn)較大，須對(duì)新華污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)改造，以滿足環(huán)保要求。 新華污水處理廠提標(biāo)改造前污水進(jìn)、 出水水質(zhì)如表1所示表 1新華污水處理廠提標(biāo)改造前污水進(jìn)、出水水質(zhì)項(xiàng)目CODBOD 5SSNH 3 NTPTN進(jìn) 水 水 質(zhì)/(mg /L)24211713438.34.1254.4出 水 水 質(zhì)/(mg /L)44.648.6457.113.271.8923.5去除率 /%81.658.457.364.254.156.8根據(jù)新華污水處理廠現(xiàn)狀運(yùn)行情況，二級(jí)處理出水水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到一級(jí) B標(biāo)準(zhǔn)，但除了 COD可達(dá)一級(jí) A

16、標(biāo)準(zhǔn)，其余指標(biāo)均未能達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的要求，因此，擬對(duì)污水處理廠現(xiàn)有二級(jí)生物處理系統(tǒng)予以改造，提高對(duì) BOD5、NH3-N 、TN、TP的去除率。一般來說，對(duì)于常規(guī)城鎮(zhèn)污水水質(zhì)，為使出水達(dá)到一級(jí)B 標(biāo)準(zhǔn)，將二級(jí)生物處理工藝升級(jí)為具有生物脫氮除磷的工藝即可完成，但如果出水水質(zhì)執(zhí)行一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)的話，處理難度會(huì)加大，按照要求，新華污水處理廠出水標(biāo)準(zhǔn)由城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和提升為一級(jí) A標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，利用新型過濾工藝可以提高對(duì)SS 和有機(jī)物的去除率， 化學(xué)除磷可以強(qiáng)化對(duì) TP 的去除，強(qiáng)化脫氮工藝可以提高 TN 的去除率。新華污水處理廠提標(biāo)改造后污水進(jìn)、出水水質(zhì)如表 2所示表

17、2新華污水處理廠提標(biāo)改造后污水進(jìn)、出水水質(zhì)項(xiàng)目CODBOD 5SSNH 3 NTPTN進(jìn) 水 水 質(zhì)/(mg /L)24211713438.34.7254.4出 水 水 質(zhì)/(mg /L)26.42.46120.720.829.68去除率 /%89.197.99198.182.682.2從前述中可知，廣東新華污水處理廠提標(biāo)改造后出水中除了COD全年滿足一級(jí) A標(biāo)準(zhǔn)，其余指標(biāo) BOD5、SS、NH3-N、TN及TP全年都滿足一級(jí) A標(biāo)準(zhǔn)的要求。本次改造工程設(shè)計(jì)污水進(jìn)、出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，工程要求的污水處理程度很高， 污水處理工藝的選擇十分重要。 污水二級(jí)處理工藝對(duì) SS的處理效率最高可達(dá) 90%，出水

18、中懸浮物的多少直接影響出水中各種污染物的含量， 因此必須采取深度處理措施， 降低出水中SS指標(biāo)，確保出水中 SS達(dá)標(biāo)，對(duì) BOD5的處理效率可高達(dá) 95%，同時(shí)，根據(jù)國(guó)內(nèi)外污水處理廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)， 常規(guī)污水二級(jí)處理工藝總氮的去除率約為 1025%，總磷的去除率約為 1520%，而A2/O污水生物處理工藝TN、TP同步的去除率可達(dá) 70%多，但若工藝流程分別以脫氮或除磷為重點(diǎn)，則可以得到不同的氮、磷去除率。根據(jù)以上對(duì)各污染指標(biāo)的處理率可見，新華污水處理廠現(xiàn)有污水處理設(shè)施已滿足變化后的進(jìn)、出水水質(zhì)處理要求。4、結(jié)束語本文以廣州市花都區(qū)新華污水處理廠提標(biāo)改造為案例，對(duì)污水處理廠提標(biāo)改造設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入探析。 提標(biāo)改造后的水回用對(duì)于