新華污水處理廠一級(jí)A標(biāo)升級(jí)改造工程-年文檔

新華污水處理廠一級(jí)A標(biāo)升級(jí)改造工程XinhuasewagetreatmentplantpromotionprojectforAstandardMAJiaJia,Wangchong,Zhangjingjing(1.GuangdongProvincialArchitecturalDesignandResearchInstitute2.GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou3.CentralandSouthernChinaMunicipalEngineeringDesign&ResearchinstituteCo.Ltd)：Xinhuasewagetreatmentplantstatusquoof20tons/day,intheinvestigationandanalysisonthebasisoftheamountofwaterontheplantstatusquo,waterquality,process,throughtheadvancedtreatmentdesign-high-rfficiencysedimentation+cloth-mediafiltrationofSSandTPremoval,effluentwaterqualitystandardelevatedtotheeffluentqualitywasimprovedfromthefirstclassBcriteriatothefirstclassAcriteria。Certainreferenceprojectsofsimilardomesticreconstructionproject.Keywords：upgradingandreconstrustion;advancedtreatmentdesign;high-rfficiencysedimentation;cloth-mediafiltration引言新華污水處理廠是目前廣州市花都區(qū)規(guī)模最大的污水處理廠，總設(shè)計(jì)規(guī)模48萬(wàn)噸/日，一期工程設(shè)計(jì)規(guī)模10萬(wàn)噸/日、二期工程設(shè)計(jì)規(guī)模10萬(wàn)噸/日，總投資1億元人民幣。采納與改良型A/A/0工藝，出水經(jīng)紫外線消毒后排入天馬河。污水排放執(zhí)行廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》其次時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的B標(biāo)準(zhǔn)，要求兩者之中較嚴(yán)的標(biāo)準(zhǔn)。總服務(wù)面積為197.4km2。隨著國(guó)家政策的調(diào)整，總體規(guī)劃要求新華污水處理廠尾水依據(jù)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)排放，因此必需實(shí)行提標(biāo)改造，方可滿意廣州市污水治理總體規(guī)劃的要求。污水廠水質(zhì)、水量現(xiàn)狀運(yùn)行水質(zhì)與分析污水廠在2010年1月至12月期間的實(shí)際進(jìn)出水平均值如表1所示。表12010年實(shí)際運(yùn)行進(jìn)出水水質(zhì)狀況表2現(xiàn)狀出水水質(zhì)由污水廠運(yùn)行數(shù)據(jù)可知，進(jìn)、出水各項(xiàng)指標(biāo)隨季節(jié)呈現(xiàn)周期性改變。對(duì)比設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)，目前的實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)偏低?，F(xiàn)狀運(yùn)行出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)可穩(wěn)定滿意一級(jí)B和廣東地標(biāo)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)高值的要求。對(duì)于一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，出水水質(zhì)中許多指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到或者接近，尤其是NH4+-N與TN指標(biāo)除極少天外，均可達(dá)到一級(jí)A指標(biāo)，但SS和TP超標(biāo)。水量依據(jù)廠區(qū)運(yùn)行單位供應(yīng)的水量數(shù)據(jù)，一期工程平均進(jìn)水量10萬(wàn)m3/d,高峰水量約13萬(wàn)m3/d,；二期工程進(jìn)水量約8萬(wàn)m3/d。預(yù)料2013年后會(huì)達(dá)到設(shè)計(jì)水量。本次提標(biāo)改造主要針對(duì)一、二期已建工藝流程和構(gòu)筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)處理實(shí)力應(yīng)與已建構(gòu)筑物處理實(shí)力匹配，因此本次提標(biāo)改造工程按平均日20萬(wàn)m3/d,高峰時(shí)段26萬(wàn)m3/d進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)思路依據(jù)本項(xiàng)目的特點(diǎn)與對(duì)改造工程確定的進(jìn)出水水質(zhì)分析，要達(dá)到一級(jí)A排放的處理目標(biāo)，須對(duì)以下幾方面進(jìn)行考慮：深度去除總磷，使磷的去除率達(dá)到85%以上，除加強(qiáng)生物除磷效果外，還須要進(jìn)行協(xié)助的化學(xué)除磷;深度去除懸浮物，去除率達(dá)到95%以上，常規(guī)的二次處理無(wú)法滿意其須要,尚須要增加深度處理系統(tǒng)方能滿意要求。依據(jù)本廠的實(shí)際運(yùn)行狀況，二級(jí)處理已經(jīng)采納了較先進(jìn)的除磷脫氮工藝，本次升級(jí)改造工程要充分利用已有的設(shè)施，以盡可能的削減工作工程量、削減投資和運(yùn)行費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)升級(jí)目標(biāo)。為達(dá)到上述處理目標(biāo)，結(jié)合廠區(qū)實(shí)際狀況，本次升級(jí)改造的總體工藝方案思路確定為：增加深度處理工藝，使出水的SS、TP滿意一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。深度處理工藝方案的選擇依據(jù)對(duì)新華污水廠現(xiàn)狀水質(zhì)與須要達(dá)標(biāo)的指標(biāo)進(jìn)行分析后，認(rèn)為本工程BOD和NH4+-N可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，COD與TN可通過(guò)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)達(dá)到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，暫不需考慮增加反硝化或補(bǔ)充外加碳源等生物深度處理措施［1］。本次提標(biāo)改造的目標(biāo)主要是針對(duì)SS和TP通過(guò)深度處理去除。深度處理常用方法主要有絮凝沉淀、過(guò)濾與膜處理技術(shù)等。(1)絮凝一沉淀化學(xué)絮凝是在二級(jí)生物處理基礎(chǔ)上的深度處理技術(shù)，其有兩方面的作用，一是通過(guò)投加堿式氯化鋁等主要針對(duì)水中溶解性磷酸鹽，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)形成難溶性的沉淀，排出系統(tǒng)，達(dá)到除磷的目的；二是通過(guò)投加混凝劑使部分懸浮物質(zhì)凝合成絮凝體沉淀下來(lái)，因此對(duì)懸浮物質(zhì)也有肯定的去除。(2)過(guò)濾過(guò)濾一般是指以濾料層截留水中懸浮雜質(zhì)，從而使水獲得澄清的工藝過(guò)程。過(guò)濾的功效，不僅在于進(jìn)一步降低水的濁度，使?jié)岫冗_(dá)到10mg/L以下，而且水中有機(jī)物、細(xì)菌乃至病毒等將隨水的濁度降低而被部分去除。至于殘留于濾后水中的細(xì)菌、病毒等在失去渾濁物的愛(ài)護(hù)或依附時(shí)，在濾后消毒過(guò)程中也將簡(jiǎn)單被殺滅，為濾后消毒創(chuàng)建了良好條件。(3)膜處理技術(shù)膜處理技術(shù)由于高效、好用、可調(diào)、節(jié)能和工藝簡(jiǎn)便，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于水處理領(lǐng)域。目前開發(fā)應(yīng)用較多的有超濾、納濾和反滲透三種。超濾膜具有攔截細(xì)菌和藻類、小顆粒懸浮物、濁度、色度與大分子有機(jī)物的功能。通常攔截分子量在6000?3000以上。納濾膜能去除如消毒生成物、農(nóng)藥和殺蟲劑等合成有機(jī)物和自然有機(jī)物、硬度成分、與其它離子(N03-、Fe、碑)等。反滲透是常用于脫鹽和小分子有機(jī)污染物的方法之一，當(dāng)然也具有脫除色度、濁度、SS和細(xì)菌的實(shí)力。但是為了反滲透的穩(wěn)定運(yùn)行，水在進(jìn)反滲透以前要進(jìn)行預(yù)處理。反滲透的優(yōu)點(diǎn)是脫除鹽與污染物的效率高,缺點(diǎn)是投資高,運(yùn)行成本高,產(chǎn)水率低。綜上所述，若運(yùn)用超濾膜的話，平均造價(jià)近1000元/m3,對(duì)于新華這種大型污水廠來(lái)說(shuō)造價(jià)過(guò)于昂貴，在水質(zhì)沒(méi)有特殊要求的狀況下，一般不考慮采納。本次提標(biāo)改造的主要任務(wù)是解決TP和SS,因此應(yīng)主要考慮物理化學(xué)手段，從投資與運(yùn)行成本分析，為節(jié)約土地，應(yīng)盡量選用占地較小的構(gòu)筑物，同時(shí)應(yīng)盡量選擇水頭損失較小的構(gòu)筑物以降低能耗，此外為便于管理應(yīng)考慮自動(dòng)化程度較高的處理方式。因此，符合上述要求的污水深度處理工藝中，采納混凝沉淀過(guò)濾、干脆過(guò)濾和微過(guò)濾是合適的?？紤]到本工程改造重點(diǎn)是除磷，而除磷加藥量較大，使得微過(guò)濾過(guò)程中易發(fā)生水質(zhì)穿透，混凝沉淀過(guò)濾工藝穩(wěn)定，牢靠性高、能去除二級(jí)處理出水中的絕大部分污染物，減輕了過(guò)濾的負(fù)擔(dān)，因此本工程選擇過(guò)濾前增加混凝沉淀是有必要的。在充分考慮各方面因素后，本次改造工程新建深度處理采納了高效沉淀池（快速混合、慢速絮凝、強(qiáng)化沉淀）+纖維濾布轉(zhuǎn)盤濾池工-H-21o高效沉淀池是一種集快速混合、慢速絮凝、強(qiáng)化沉淀于一體［2］的強(qiáng)化沉淀技術(shù)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，高效沉淀池其占地面積大約只有平流沉淀池的1/5；啟動(dòng)速度快；處理性能穩(wěn)定，能夠有效反抗水量、水質(zhì)的突然改變；排泥濃度高，無(wú)需濃縮，可干脆脫水；適用于高濁水、低溫低濁水、高藻水。同時(shí)，由于有污泥回流系統(tǒng)，可節(jié)約藥耗。圖1高效沉淀池結(jié)構(gòu)圖濾布濾池采納纖維濾布轉(zhuǎn)盤濾池，如圖2所示。該設(shè)備的核心裝置是中間的過(guò)濾轉(zhuǎn)盤，它由多塊扇形組成，上面包袱著濾布，屬于插拔式結(jié)構(gòu),運(yùn)輸修理特殊便利。驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)回旋轉(zhuǎn)，水流經(jīng)過(guò)濾盤后實(shí)現(xiàn)清水和泥水分別，泥水通過(guò)集泥槽排走，清水進(jìn)入出水廊道。轉(zhuǎn)盤濾池常見的形式有內(nèi)進(jìn)外出和外進(jìn)內(nèi)出兩種，差異在于進(jìn)出水方式的不同。濾布材料有平絨和長(zhǎng)絨兩種。同孔徑時(shí)長(zhǎng)絨相對(duì)截留率更高，但反沖洗難度更大，運(yùn)用時(shí)間久后清洗會(huì)變得困難。纖維轉(zhuǎn)盤濾池的運(yùn)行狀態(tài)包括：過(guò)濾、反沖洗、排泥狀態(tài)狀］。（1）過(guò)濾：污水經(jīng)進(jìn)水堰后重力流進(jìn)入濾池，通過(guò)濾布過(guò)濾，過(guò)濾液經(jīng)中空管收集后，經(jīng)過(guò)出水堰排出濾池。在清洗過(guò)程中，過(guò)濾仍在進(jìn)行中，整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中過(guò)濾均為連續(xù)的。（2）清洗：過(guò)濾中部分污泥吸附于纖維濾布表面中，漸漸形成污泥層。隨著濾布上污泥的積聚，濾布過(guò)濾阻力增加，濾池水位漸漸上升。濾池內(nèi)的壓力傳感器監(jiān)測(cè)池內(nèi)液位改變，當(dāng)該池內(nèi)液位到達(dá)清洗設(shè)定值（高水位）時(shí)，PLC即可啟動(dòng)反洗泵，起先清洗過(guò)程。反洗時(shí)間和周期可以調(diào)整，進(jìn)水濃度較高時(shí)也可連續(xù)反沖洗。（3）排泥：纖維轉(zhuǎn)盤濾池的過(guò)濾轉(zhuǎn)盤下設(shè)有集泥槽，通過(guò)高壓反沖洗噴頭將濾布上的污泥沖落成泥水進(jìn)入集泥槽，通過(guò)出泥管排出。本次纖維轉(zhuǎn)盤的過(guò)濾介質(zhì)為尼龍纖維毛濾布，濾布以聚酯纖維作為絨毛支撐體，其標(biāo)稱孔徑為10Um,濾布介質(zhì)有3?51nm的有效過(guò)濾深度，可使固體粒子在有效過(guò)濾厚度中與過(guò)濾介質(zhì)充分接觸，將超過(guò)尺寸的粒子截獲，濾布的有效深度還能夠存儲(chǔ)捕獲的粒子，削減反沖洗流量，同時(shí)還可削減正常運(yùn)行時(shí)的水頭損失。進(jìn)水方式為內(nèi)進(jìn)外出。圖2纖維濾布轉(zhuǎn)盤濾池圖工藝設(shè)計(jì)本次提標(biāo)改造的構(gòu)筑物有：提升泵房（改建）、高效沉淀池、濾布濾池與紫外消毒池、污泥脫水機(jī)房與加藥間、變配電間、儲(chǔ)泥池、出水流量計(jì)井、出水在線監(jiān)測(cè)間等八座構(gòu)筑物。下面就主要構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)進(jìn)行描述。（1）提升泵房（改建）設(shè)計(jì)本次工程實(shí)行二次提升方式，對(duì)原退水泵房進(jìn)行改造，使其成為深度處理的提升泵房。原退水泵房為洪水期間污水廠排水所用，年運(yùn)行運(yùn)用次數(shù)為三至四次。將其改造為深度處理的提升泵房，雖然對(duì)現(xiàn)狀水廠運(yùn)行有肯定干擾，但通過(guò)聯(lián)通泵房進(jìn)出水管以與在枯水期施工，可以將影響降至最低，可以避開對(duì)廠區(qū)管線大規(guī)模的改造而影響生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)管理。提升泵房設(shè)計(jì)規(guī)模為20.0萬(wàn)m³/d,并考慮1.3倍的峰值系數(shù)。泵房主要設(shè)備：潛污泵6臺(tái)，4用2備；單泵流量3000m3/h,揚(yáng)程8m；功率160Kw。依據(jù)集水池液位，由PLC自動(dòng)限制。水泵按依次輪值運(yùn)行，也可現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)限制，配變頻器限制。(2)高效沉淀池設(shè)計(jì)混合、絮凝、斜板沉淀一體化鋼筋混凝土池;設(shè)計(jì)規(guī)模20萬(wàn)m³/d；2座，分4池；單座設(shè)計(jì)流量Qmax=5416.67m³/h；單座各段有效尺寸，混合池凈尺寸：LXBXh=5.8mX4.5mX5.8m/池，2池；絮凝池尺寸：LXBXh=16.0mX6.0mX7.85m/池,2池;斜板沉淀池：LXBXh=16.0mX16.0mX7.80m/池，2池；斜管安裝面積512m2,斜管L=1.5m,H=1.3m,安裝角度60。。(3)濾布濾池與紫外消毒池設(shè)計(jì)濾布濾池與紫外消毒渠合建，為矩形鋼筋混凝土槽式結(jié)構(gòu)。濾布濾池的反沖洗泥水回流至高效沉淀池進(jìn)水區(qū)。濾布濾池1座，分8池；單池設(shè)計(jì)流量:1354.2m³/h；單組尺寸：LXBXh=8.87mX3.OmXL56m/池。紫外消毒系統(tǒng)采納低壓高強(qiáng)型，單組Q=10X104m3/d,共兩組，峰值系數(shù)1.3,按出水一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)糞大腸桿菌低于1000個(gè)/L來(lái)設(shè)計(jì)。工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)(1)采納了高效沉淀池和濾布濾池的組合模式濾布濾池具有出水水質(zhì)好，反沖洗高效，占地面積相對(duì)較小以與水頭損失小等顯著特點(diǎn)。但運(yùn)用濾布濾池時(shí)必需限制進(jìn)入過(guò)濾系統(tǒng)的懸浮物濃度，懸浮物濃度過(guò)高簡(jiǎn)單導(dǎo)致過(guò)濾和清洗系統(tǒng)頻繁啟動(dòng)。運(yùn)用化學(xué)藥劑對(duì)懸浮物進(jìn)行絮凝，化學(xué)藥劑對(duì)濾布有粘附作用，因此在運(yùn)用濾布濾池過(guò)濾工藝時(shí)，應(yīng)在混凝工藝后增加沉淀，使大量懸浮物在沉淀階段沉降下來(lái)，保證懸浮物濃度不會(huì)超過(guò)后續(xù)過(guò)濾系統(tǒng)的要求。同時(shí)，沉淀可攜帶10%左右的C0D以污泥沉降下來(lái)，同期加入除P化學(xué)藥劑，可使TP同步降低。采納高效沉淀池，同時(shí)滿意了絮凝和沉淀的要求。(2)對(duì)自控設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，增加自控水平為了增加脫氮除磷效果，本次升級(jí)改造工程在生化池增加了自動(dòng)投藥設(shè)備以與硝氮儀等自控設(shè)備，應(yīng)用這些傳感設(shè)計(jì)的限制系統(tǒng)具有較好的敏捷性，可以在水質(zhì)狀況產(chǎn)生較大波動(dòng)的時(shí)候，通過(guò)加藥、限制回流比和外加碳源投加量，達(dá)到保證處理效果，節(jié)能減排和提高自動(dòng)化運(yùn)行水平的效果(3)設(shè)計(jì)充分考慮與原廠的統(tǒng)籌結(jié)合，施工組合合理有序本工程設(shè)計(jì)中充分考慮與原廠構(gòu)筑物的結(jié)合，統(tǒng)籌布置、維持工藝完整性、統(tǒng)一性?？紤]污水廠用地驚慌的現(xiàn)狀，在盡可能削減擾動(dòng)原有構(gòu)筑物的前提下進(jìn)行必要的改造或擴(kuò)建，同時(shí)注意與現(xiàn)有污水廠設(shè)施的協(xié)調(diào)。并結(jié)合工程實(shí)施地點(diǎn)的地質(zhì)狀況，對(duì)工藝的選擇、對(duì)構(gòu)筑物的高程確定，進(jìn)行深化的分析。與運(yùn)行方進(jìn)行協(xié)商協(xié)調(diào)，最大程度的削減對(duì)原有設(shè)施的影響，削減對(duì)已建構(gòu)