水專項城市主題洱海項目匯報課件

北京污水處理廠升級改造技術策略

北京排水集團科技研發(fā)中心

甘一萍2012.4.12國家水專項城市主題海河項目課題研究成果北京污水處理廠升級改造技術策略

北京排水集1主要內容一.升級改造背景情況二.升級改造水質標準三.升級改造技術路線四.主要技術的示范工程五.北京市再生水利用方案主要內容一.升級改造背景情況2一.升級改造背景情況一.升級改造背景情況3北京是重度缺水型城市

北京人均水資源量只有210立方米，多年降水平均450mm,是資源型重度缺水地區(qū).

2009年市政府提出:河湖景觀用水和綠化用水不能使用清潔水源供水,必須采用再生水。8年平均450mm多年平均585mm北京地區(qū)多年降水情況北京是重度缺水型城市北京人均水資源量只4仰山大溝水藺溝土城溝小中

河新南北東沙河溫通永定河河沙河榆河惠河沙清河壩河鳳河涼河小河月北旱河河旱南河泉萬北小河人民渠新開渠水衙溝豐草河馬草河旱河河龍小三家店通惠排干亮馬河二道溝京密引水渠永定河引水渠南護城河北護城河筒子河V類Ⅳ類劣V類II-Ⅲ類圖例長河轉河

城市中心區(qū)水環(huán)境達不到功能要求

多年缺水造成河湖清水補充量少，城市中心區(qū)河湖水質已不能滿足功能要求。急需將優(yōu)質再生水調到城市河湖上游，并使中心城區(qū)河湖水質基本維持在Ⅳ類水平。仰水藺土城溝小新南北東溫通永定河河沙河榆河惠河沙清河壩河5北京市政府提出污水處理廠全部升級改造,

達到地表四類水體水質實現全部回用

北京已建成9座大型污水處理廠,污水處理率已經超過90%,每日可產二級出水248萬立方米,為污水再生利用提供了必備條件。北京市政府提出污水處理廠全部升級改造,

達到地表四類水體水質6污水處理廠10座，總處理能力258萬立方米/日，污水處理率93%；再生水廠5座，總能力25萬立方米/日，再生水利用率50%；中心城污水干線總長度5000公里；再生水管線500公里?，F狀污水廠現狀污水廠7擴大再生水使用范圍和總量，節(jié)約水資源；實現河道水質全面達標，改善河湖水環(huán)境；涵養(yǎng)地下水源，開發(fā)城市可用的新的水資源;進一步提高污染物（COD等）削減量。升級改造目的

污水廠升級改造工程完成后，再生水年生產能力可達到10億立方米/年。升級改造目的污水廠升級改造工程完成后，再生水年生8二.升級改造水質標準二.升級改造水質標準90.31.510CODNH4+-NTP8單位：mg/l201.5

污水處理廠升級改造后出水達到再生水回用標準，其中主要水質指標達到地表水環(huán)境Ⅳ類標準。主要指標TN3060620BOD水質標準0.31.510CODNH4+-NTP8單位：mg/l20110水質標準對比表序號指標IV類標準新排放標準（一級B）再生水景觀標準再生水雜用標準1pH(無量綱)6～96～96～96～92溶解氧（mg/L）3—213CODMn（mg/L）10———4CODCr（mg/L）3060——5BOD5（mg/L）6206106氨氮（mg/L）1.585107TP（mg/L）0.3(湖、庫O.1)1.50.5—8TN（mg/L）1.52015—9銅（mg/L）1.00.5——10鋅（mg/L）2.01.0——11氟化物（mg/L）1.5———12硒（mg/L）0.020.1——13砷（mg/L）0.10.1——14汞（mg/L）0.0010.001——15鎘（mg/L）0.0050.01——水質標準對比表序號指標IV類標準新排放標準再生水景觀標準再生11水質標準對比表（續(xù)）序號指標IV類標準新排放標準（一級B）再生水景觀標準再生水雜用標準16鉻(六價)（mg/L）0.050.1——17鉛（mg/L）0.050.1——18氰化物（mg/L）0.20.5——19揮發(fā)酚（mg/L）0.010.5——20石油類（mg/L）0.531.0—21陰離子表面活性劑（mg/L）0.310.50.522硫化物（mg/L）0.51.0——23糞大腸菌群(個/L)2000010000不得檢出—24總大腸菌群(個/L)———325懸浮物（mg/L）—2010—26濁度（NTU）——5.0—27余氯（mg/L）———接觸30min后≥1.0，管網末端≥0.228色度(度)——30—水質標準對比表（續(xù)）序號指標IV類標準新排放標準再生水景觀12

三.升級改造技術路線三.升級改造技術路線13改造原則

升級改造工程基本上是在原污水處理廠內進行改造，改造遵循的基本原則為：確保COD減排目標的實現，做到處理水量不減少、處理指標不降低、改造期間不外排污水。不新增建設用地，并盡量利用現有設施。積極采用符合污水水質特征、節(jié)能降耗、成熟的新技術。建設投資和運行成本相對低廉，運行方式相對靈活，以保證改造后污水處理廠連續(xù)穩(wěn)定運行。改造原則升級改造工程基本上是在原污水處理廠內進14主要技術路線臭氧生物濾池砂濾池膜過濾MBR適用技術：膜生物反應器（MBR）曝氣生物濾池膜過濾砂過濾臭氧氧化消毒主要技術路線臭氧生物濾池砂濾池膜過濾MBR適用技術：15污水廠改造+曝氣生物濾池+深度過濾+臭氧氧化消毒選用的技術路線挖掘脫氮除磷潛力脫色除嗅消毒去除COD/氨氮/總氮去除懸浮物生物濾池深度過濾臭氧改造現有污水廠IV類水初沉池生化池二沉池新建再生水設施污水廠改造+曝氣生物濾池+深度過濾+臭氧氧化消毒選用的技術路16脫色、除嗅、消毒新建或將老舊的現有設施改造為膜生物反應器(MBR)臭氧IV類水去除COD、氨氮、總氮、懸浮物、總磷

膜生物反應器（MBR）工藝選用的技術路線脫色、除嗅、消毒新建或將老舊的現有設施改造為膜生物反應器(M17初步確定污水廠改造方案項目名稱建設規(guī)模（萬立方米/日）采用工藝高碑店100現狀水廠改造+單級濾池＋濾布濾池＋臭氧小紅門60兩級生物濾池＋濾布濾池＋臭氧清河47擴建15萬噸/日：MBR+臭氧

新建32萬噸/日：現有設施改造+單級濾池+膜過濾+臭氧酒仙橋14兩級生物濾池＋濾布濾池＋臭氧盧溝橋10兩級生物濾池＋砂濾池＋臭氧北小河4MBR+臭氧吳家村4兩級生物濾池＋濾布濾池＋臭氧合計239初步確定污水廠改造方案項目名稱建設規(guī)模采用工藝高碑店100現18四.主要技術的示范工程四.主要技術的示范工程19清河能力提升應急工程(磁技術)5萬立方米/天清河再生水廠工程(UF+O3)

8萬立方米/天高碑店污水處理廠升級改造工程（A2O）25萬立方米/天盧溝橋再生水廠工程（BAF+DNBF+O3）

10萬立方米/天示范工程建設運行效果清河能力提升應急工程(磁技術)5萬立方米/天清河再生水廠工程20清河污水處理能力提升應急工程(磁技術)，5萬立方米/天清河污水處理廠設計處理規(guī)模為40萬m3/d，實際進廠平均污水量已達47萬m3/d

，雨季水量超過50萬m3/d

，進水水質指標遠高于設計值，超量的污水直接排入清河將嚴重影響流域的水體水質。

進水

Influent出水

Effluent磁加載物

Magnetic

Ballast污泥處理SludgeProcessing磁過濾器MagneticFilterClarifier循環(huán)Recycle磁鼓分離器

MagneticDrum混凝劑Coagulant助凝劑PolymerMixingTanks反應池沉淀池清河污水處理能力提升應急工程(磁技術)，5萬立方米/天清河污21技術特點利用外加磁加載物的作用強化絮凝達到高效沉降和過濾作用。該技術對于降低水中SS、TP、COD等指標具有一定優(yōu)勢。與傳統(tǒng)混凝、沉淀、過濾工藝相比可以縮短沉淀、過濾時間，節(jié)約占地面積。技術特點利用外加磁加載物的作用強化絮凝達到高效沉降和過濾作用22磁處理的應急處理效果設計進水mg/L設計出水mg/L實際出水mg/L

BOD5

300

150

60-80

COD

550

170

100-140

SS

380

20

10-15

TP

6-7

1

0.4-0.6磁處理的應急處理效果設計進水mg/L設計出水mg/L實23高碑店污水處理廠升級改造工程（A2O），25萬立方米/天主要改造內容包括：將部分平流式初沉池改造為活性初沉池，增加水解酸化功能，以提高出水中揮發(fā)性脂肪酸（VFA）的含量；將部分初沉池改造成預缺氧池、厭氧池和缺氧池，部分曝氣池改造為可根據運行情況選擇缺氧或好氧方式運行；增設混合液內回流至缺氧池；改造回流污泥至預缺氧池前端；在曝氣池投加填料，提高脫氮效率。高碑店污水處理廠升級改造工程（A2O），25萬立方米/天主要24高碑店污水處理廠四系列改造現場示范工程出水水質主要指標已基本達到一級B要求。高碑店污水處理廠四系列改造現場示范工程出水水質主要指標已基本25清河再生水廠工程(UF+O3),

8萬立方米/天再生水中的濁度和色度指標直接影響到再生水的回用。針對此問題，將超濾膜和臭氧集成的污水深度處理工藝研究成果應用于清河再生水示范工程，處理規(guī)模為每天8萬立方米。清河再生水廠工程(UF+O3),8萬立方米/天再生水中的濁26工藝參數：超濾膜：孔徑為0.02微米的中空纖維膜臭氧投加量為3-5mg/L運行效果：出水COD小于30mg/L，大腸菌去除率維持在99.99%，濁度去除率達到90%，色度低于10度。出水基本達到地表水體IV類的標準，向海淀及朝陽部分區(qū)域提供了優(yōu)質的景觀用水和市政雜用水。工藝參數：27盧溝橋再生水廠工程（DNBF+BAF+O3），10萬立方米/天采用反硝化/硝化生物濾池+V型濾池+臭氧集成工藝。利用水專項研究成果，進行了工藝單元的調控和優(yōu)化，實現了再生水廠順利啟動和穩(wěn)定運行。盧溝橋再生水廠工程（DNBF+BAF+O3），10萬立方米/28盧溝橋再生水廠DNBF+BAF工藝現場示范工程出水主要指標可達到地表IV類水標準。盧溝橋再生水廠DNBF+BAF工藝現場示范工程出水主要指標可29五.北京市再生水利用方案五.北京市再生水利用方案30再生水利用方案改造后再生水產量：10億立方米/年再生水利用領域：重點發(fā)展工業(yè)用戶（2.2億立方米/年）補充河湖景觀用水（4.5億立方米/年）擴大農業(yè)灌溉（3.8億立方米/年）推進市政雜用（0.7億立方米/年）再生水利用方案改造后再生水產量：10億立方米/年31北部調水區(qū)東部調水區(qū)南部調水區(qū)城市河道補水北部調水區(qū)東部調水區(qū)南部調水區(qū)城市河道補水32六環(huán)內現有河道600公里。水質標準：Ⅱ類河道30公里；Ⅲ類河道58公里；Ⅳ類河道199公里；Ⅴ類河道313公里。

Ⅳ、Ⅴ類河道比例為85％。溫榆河清河清河再生水廠肖家河再生水廠北小河再生水廠酒仙橋再生水廠高碑店再生水廠方莊再生水廠小紅門再生水廠盧溝橋再生水廠吳家村再生水廠北沙河新鳳河通惠河河水涼壩河北小河肖太后河新開渠水衙溝南沙河南護城河京密引水渠永定河永定河引水渠馬草河旱河小龍河北河運通惠排干亮馬河北旱河南旱河昆玉河長河小月河小場溝二道溝Ⅱ類水質河道Ⅲ類水質河道Ⅳ類水質河道Ⅴ類水質河道補充河湖景觀用水——北京市現狀河道水質六環(huán)內現有河道600公里。溫榆河清河清河再生水廠肖家河再生水33溫榆河清河清河再生水廠肖家河再生水廠北小河再生水廠酒仙橋再生水廠高碑店再生水廠盧溝橋再生水廠吳家村再生水廠北沙河通惠河河水涼壩河北小河肖太后河新開渠水衙溝南沙河京密引水渠永定河小月河新鳳河永定河引水渠馬草河旱河小龍河北河運通惠排干亮馬河北旱河南旱河昆玉河長河小場溝方莊再生水廠小紅門再生水廠南護城河二道溝補充河湖景觀用水——升級改造后北京河道水質將市區(qū)內Ⅴ類河道提高到Ⅳ類功能河道溫榆河清河清河再生水廠肖家河再生水廠北小河再生水廠酒仙橋再生34謝謝謝謝35北京污水處理廠升級改造技術策略

北京排水集團科技研發(fā)中心

甘一萍2012.4.12國家水專項城市主題海河項目課題研究成果北京污水處理廠升級改造技術策略

北京排水集36主要內容一.升級改造背景情況二.升級改造水質標準三.升級改造技術路線四.主要技術的示范工程五.北京市再生水利用方案主要內容一.升級改造背景情況37一.升級改造背景情況一.升級改造背景情況38北京是重度缺水型城市

北京人均水資源量只有210立方米，多年降水平均450mm,是資源型重度缺水地區(qū).

2009年市政府提出:河湖景觀用水和綠化用水不能使用清潔水源供水,必須采用再生水。8年平均450mm多年平均585mm北京地區(qū)多年降水情況北京是重度缺水型城市北京人均水資源量只39仰山大溝水藺溝土城溝小中

河新南北東沙河溫通永定河河沙河榆河惠河沙清河壩河鳳河涼河小河月北旱河河旱南河泉萬北小河人民渠新開渠水衙溝豐草河馬草河旱河河龍小三家店通惠排干亮馬河二道溝京密引水渠永定河引水渠南護城河北護城河筒子河V類Ⅳ類劣V類II-Ⅲ類圖例長河轉河

城市中心區(qū)水環(huán)境達不到功能要求

多年缺水造成河湖清水補充量少，城市中心區(qū)河湖水質已不能滿足功能要求。急需將優(yōu)質再生水調到城市河湖上游，并使中心城區(qū)河湖水質基本維持在Ⅳ類水平。仰水藺土城溝小新南北東溫通永定河河沙河榆河惠河沙清河壩河40北京市政府提出污水處理廠全部升級改造,

達到地表四類水體水質實現全部回用

北京已建成9座大型污水處理廠,污水處理率已經超過90%,每日可產二級出水248萬立方米,為污水再生利用提供了必備條件。北京市政府提出污水處理廠全部升級改造,

達到地表四類水體水質41污水處理廠10座，總處理能力258萬立方米/日，污水處理率93%；再生水廠5座，總能力25萬立方米/日，再生水利用率50%；中心城污水干線總長度5000公里；再生水管線500公里?，F狀污水廠現狀污水廠42擴大再生水使用范圍和總量，節(jié)約水資源；實現河道水質全面達標，改善河湖水環(huán)境；涵養(yǎng)地下水源，開發(fā)城市可用的新的水資源;進一步提高污染物（COD等）削減量。升級改造目的

污水廠升級改造工程完成后，再生水年生產能力可達到10億立方米/年。升級改造目的污水廠升級改造工程完成后，再生水年生43二.升級改造水質標準二.升級改造水質標準440.31.510CODNH4+-NTP8單位：mg/l201.5

污水處理廠升級改造后出水達到再生水回用標準，其中主要水質指標達到地表水環(huán)境Ⅳ類標準。主要指標TN3060620BOD水質標準0.31.510CODNH4+-NTP8單位：mg/l20145水質標準對比表序號指標IV類標準新排放標準（一級B）再生水景觀標準再生水雜用標準1pH(無量綱)6～96～96～96～92溶解氧（mg/L）3—213CODMn（mg/L）10———4CODCr（mg/L）3060——5BOD5（mg/L）6206106氨氮（mg/L）1.585107TP（mg/L）0.3(湖、庫O.1)1.50.5—8TN（mg/L）1.52015—9銅（mg/L）1.00.5——10鋅（mg/L）2.01.0——11氟化物（mg/L）1.5———12硒（mg/L）0.020.1——13砷（mg/L）0.10.1——14汞（mg/L）0.0010.001——15鎘（mg/L）0.0050.01——水質標準對比表序號指標IV類標準新排放標準再生水景觀標準再生46水質標準對比表（續(xù)）序號指標IV類標準新排放標準（一級B）再生水景觀標準再生水雜用標準16鉻(六價)（mg/L）0.050.1——17鉛（mg/L）0.050.1——18氰化物（mg/L）0.20.5——19揮發(fā)酚（mg/L）0.010.5——20石油類（mg/L）0.531.0—21陰離子表面活性劑（mg/L）0.310.50.522硫化物（mg/L）0.51.0——23糞大腸菌群(個/L)2000010000不得檢出—24總大腸菌群(個/L)———325懸浮物（mg/L）—2010—26濁度（NTU）——5.0—27余氯（mg/L）———接觸30min后≥1.0，管網末端≥0.228色度(度)——30—水質標準對比表（續(xù)）序號指標IV類標準新排放標準再生水景觀47

三.升級改造技術路線三.升級改造技術路線48改造原則

升級改造工程基本上是在原污水處理廠內進行改造，改造遵循的基本原則為：確保COD減排目標的實現，做到處理水量不減少、處理指標不降低、改造期間不外排污水。不新增建設用地，并盡量利用現有設施。積極采用符合污水水質特征、節(jié)能降耗、成熟的新技術。建設投資和運行成本相對低廉，運行方式相對靈活，以保證改造后污水處理廠連續(xù)穩(wěn)定運行。改造原則升級改造工程基本上是在原污水處理廠內進49主要技術路線臭氧生物濾池砂濾池膜過濾MBR適用技術：膜生物反應器（MBR）曝氣生物濾池膜過濾砂過濾臭氧氧化消毒主要技術路線臭氧生物濾池砂濾池膜過濾MBR適用技術：50污水廠改造+曝氣生物濾池+深度過濾+臭氧氧化消毒選用的技術路線挖掘脫氮除磷潛力脫色除嗅消毒去除COD/氨氮/總氮去除懸浮物生物濾池深度過濾臭氧改造現有污水廠IV類水初沉池生化池二沉池新建再生水設施污水廠改造+曝氣生物濾池+深度過濾+臭氧氧化消毒選用的技術路51脫色、除嗅、消毒新建或將老舊的現有設施改造為膜生物反應器(MBR)臭氧IV類水去除COD、氨氮、總氮、懸浮物、總磷

膜生物反應器（MBR）工藝選用的技術路線脫色、除嗅、消毒新建或將老舊的現有設施改造為膜生物反應器(M52初步確定污水廠改造方案項目名稱建設規(guī)模（萬立方米/日）采用工藝高碑店100現狀水廠改造+單級濾池＋濾布濾池＋臭氧小紅門60兩級生物濾池＋濾布濾池＋臭氧清河47擴建15萬噸/日：MBR+臭氧

新建32萬噸/日：現有設施改造+單級濾池+膜過濾+臭氧酒仙橋14兩級生物濾池＋濾布濾池＋臭氧盧溝橋10兩級生物濾池＋砂濾池＋臭氧北小河4MBR+臭氧吳家村4兩級生物濾池＋濾布濾池＋臭氧合計239初步確定污水廠改造方案項目名稱建設規(guī)模采用工藝高碑店100現53四.主要技術的示范工程四.主要技術的示范工程54清河能力提升應急工程(磁技術)5萬立方米/天清河再生水廠工程(UF+O3)

8萬立方米/天高碑店污水處理廠升級改造工程（A2O）25萬立方米/天盧溝橋再生水廠工程（BAF+DNBF+O3）

10萬立方米/天示范工程建設運行效果清河能力提升應急工程(磁技術)5萬立方米/天清河再生水廠工程55清河污水處理能力提升應急工程(磁技術)，5萬立方米/天清河污水處理廠設計處理規(guī)模為40萬m3/d，實際進廠平均污水量已達47萬m3/d

，雨季水量超過50萬m3/d

，進水水質指標遠高于設計值，超量的污水直接排入清河將嚴重影響流域的水體水質。

進水

Influent出水

Effluent磁加載物

Magnetic

Ballast污泥處理SludgeProcessing磁過濾器MagneticFilterClarifier循環(huán)Recycle磁鼓分離器

MagneticDrum混凝劑Coagulant助凝劑PolymerMixingTanks反應池沉淀池清河污水處理能力提升應急工程(磁技術)，5萬立方米/天清河污56技術特點利用外加磁加載物的作用強化絮凝達到高效沉降和過濾作用。該技術對于降低水中SS、TP、COD等指標具有一定優(yōu)勢。與傳統(tǒng)混凝、沉淀、過濾工藝相比可以縮短沉淀、過濾時間，節(jié)約占地面積。技術特點利用外加磁加載物的作用強化絮凝達到高效沉降和過濾作用57磁處理的應急處理效果設計進水mg/L設計出水mg/L實際出水mg/L

BOD5

300

150

60-80

COD

550

170

100-140

SS

380

20

10-15

TP

6-7

1

0.4-0.6磁處理的應急處理效果設計進水mg/L設計出水mg/L實58高碑店污水處理廠升級改造工程（A2O），25萬立方米/天主要改造內容包括：將部分平流式初沉池改造為活性初沉池，增加水解酸化功能，以提高出水中揮發(fā)性脂肪酸（VFA）的含量；將部分初沉池改造成預缺氧池、厭氧池和缺氧池，部分曝氣池改造為可根據運行情況選擇缺氧或好氧方式運行；增設混合液內回流至缺氧池；改造回流污泥至預缺氧池前端；在曝氣池投加填料，提高脫氮效率。高碑店污水處理廠升級改造工程（A2O），25萬立方米/天主要59高碑店污水處理廠四系列改造現場示范工程出水水質主要指標已基本達到一級B要求。高碑店污水處理廠四系列改造現場示范工程出水水質主要指標已基本60清河再生水廠工程(UF+O3),

8萬立方米/天再生水中的濁度和色度指標直接影響到再生水的回用。針對此問題，將超濾膜和臭氧集成的污水深度處理工藝研究成果應用于清河再生水示范工程，處理規(guī)模為每天8萬立方米。清河再生水廠工程(UF+O3),8萬立方米/天再生水中的濁61工藝參數：超濾膜：孔徑為0.02微米的中空纖維膜臭氧投加量為3-5mg/L運行效果：出水COD小于30mg/L，大腸菌去除率維持在99.99%，濁度去除率達到90%，色度低于10度。出水基本達到地表水