污水厂扩容提升工程建设论文

污水厂扩容提升工程建设论文

1一期工艺

(1)进水泵按一期设计考虑更换,采用4台大水泵,单台流量为1460m3/h,由于一期设计中管道按6×104m3/d设计,而扩容提升工程处理量为8×104m3/d,过水阻力较原设计有所增加,经计算后水泵设计扬程提高至16m。

(2)细格栅一期工程采用回转式格栅除污机,虽然栅隙较小,但呈长条形,对进水中的纤维类、禽羽类物质难以有效隔除,对后续的水解池布水管产生较为严重的堵塞现象,扩容提升工程中要增加过滤工序,如果纤维类或禽羽类物质过多,对过滤设施的使用效率势必会造成严重影响,因而考虑将格栅更换为栅隙较短的网板式格栅,栅隙2mm,经过核算,一期设计的渠宽满足处理能力为8×104m3/d的网板式格栅的过水要求,因而格栅渠土建部分不做改动。

(3)沉砂池一期设计原设计能力按6×104m3/d考虑,由于本厂通过天然明渠来水,在渠道内流经时间很长,因而来水中含沙量极少,所以一期工程运行后中开启时间极少。扩容提升工程设计中,考虑来水性质在若干年内不会发生本质变化,原有沉砂池可以满足使用要求,经对池体进行水力校核后,决定对沉砂池不做改动。

(4)水解池在一期运行中发挥了较好的水解酸化作用,尤其为该厂的除磷起到了重要作用,但由于DN40布水管管径较细,经常发生堵塞现象,造成池内布水不均,人工清通的次数极为频繁,分析原因主要是本厂来水中含有大量纤维类物质和禽羽类物质,这些物质极易堵塞较细管道,根据实验确定,新工程设计中将布水管全部改为DN80,且出口处不做缩径处理,确保管道不被堵塞。

(5)CAST池在一期运行中,运行状况稳定时,COD、氮磷等指标均可稳定达标,但由于滗水器堰口长度与同等规模的二沉池相比过短,单位堰宽的排水量过大,当污泥沉降比超过50%时,出水中会夹带活性污泥,因而一旦污泥发生膨胀现象时,运行状况会很快恶化。另外,滗水器的滗水流量不易控制,每周期都有间断的时间,而且排水时间内各时段的出水量也不均匀,新工程如果仍采用这种排水式,对后续处理构筑物会产生不利因素,因而从池形考虑,将CAST池改为AAO池比较方便,后接新建二沉池,以保持运行稳定。

2二期扩容提升工程

2.2改造及新建构筑物

2.2.1水解池

在原有1座水解池的基础上,增加1座水解池,考虑到配水均匀,在满足工艺需求的前提下,使新水解池规模与原水解池相同,总有效停留时间缩减为2.5h,除将布水管全部由原有的DN40更换为DN80外,其他结构参数不变。

2.2.2生化段

将原CAST池改造为AAO池,再增设1座同等规模的AAO池,总生化停留时间达到18h,其中厌氧、缺氧段占总池容的1/3,缺氧和好氧机动段1/6,完全好氧段1/2,厌氧缺氧段共分4格,各占1/2,外回流污泥主要进入厌氧区,内回流污泥主要进入缺氧区,污水在厌氧区和缺氧区分配,可根据工艺需要调节分配水量,厌氧区和缺氧区每格设置一台立式涡轮搅拌器,功率5.5kW;在缺氧区与好氧区之间,设置与缺氧区同样大小的两格机动区,内设搅拌器和曝气器,既可作为缺氧区使用,也可作为好氧区使用;好氧区设刚玉微孔曝气器,服务面积1m2,设回流污泥泵两台,单台流量1460m3/h,H=3.5m。

2.2.3鼓风机

保留原有3台多级离心鼓风机,新增3台空气悬浮离心风机,Q=183.5m3/min,风压P=70kPa,电机功率225kW,新鼓风机作为常用风机,旧鼓风机作为备用风机。

2.2.4二沉池

新设二沉池4座,采用周边进水周边出水的辐流式二沉池,池径36m,设计表面负荷0.8m3/(m2•h),池深4m,每池设单管式吸泥机1台;二沉池回流污泥泵设5台,单台流量1840m3/h,最大回流比220%。

2.2.5深度处理段

一期生化处理出水除磷效率较高,出水平均值在0.6mg/L左右,去除率可达80%,这说明该厂进水碳源较为充足,加之该厂水解池在除磷方面起到了重要作用,所以二期设计中考虑对加药除磷工艺进行适当简化,经与厂家沟通后,决定采用纤维转盘微絮凝过滤工艺,二沉池的出水经过机械搅拌混凝池后,直接进入纤维转盘滤池,混凝池停留时间13min,其中混合反应时间1min,絮凝反应时间12min;滤池分两格,每格采用8片3m直径的纤维转盘,单片过滤面积12.6m2,滤布标称孔径<10μm。

2.2.6消毒

考虑到该厂污水中纺织印染企业排水较多,色度较深,对紫外消毒的杀菌效率有较大影响,因而考虑采用二氧化氯消毒,加药量10mg/L,设10kg二氧化氯发生器5台,4用1备。

2.2.7污泥脱水工序

设计日产含水率80%的污泥110t/d,在原有脱水机能够继续使用的情况下,新增带式浓缩压滤一体机1台,带宽3m,处理能力60m3/h。

3改造经验

3.1整体建设思路

为保证二期建设不影响一期设施的正常运行,整体建设思路是先建新设施,在新生化池和二沉池等新设施建设完成后,将运行直接转至新设施,然后再进行旧设施的改造,期间要有一段时间的停产期,对新旧设施之间的转换进行衔接。

3.2项目实施进度

实际建设中,从2011年11月开始建设新设施,至2012年9月新设施的生化段全部完成,用半个月左右完成新旧设施的衔接过程,衔接过程包括对进水泵房进行改造和水泵的更换,对电气设施进行改造和更换,对旧构筑物和新构筑物管道进行衔接等。待新构筑物通水后,从2012年10月初对旧CAST池进行清淤改造,至2013年1月初改造完成,开始投入运行,同时整个工程的深度处理段也调试完成并投入使用。

3.3建设过程中发现的主要技术问题

建设过程中的主要问题是旧池改造中,将生化池三面池壁的上部约三分之一高度予以破除,新建配水和配泥渠道,这个方案对施工造成较大的困难,破除和接缝的防渗处理是关键环节,虽然经过严格管理,进度上和质量上都有所保证,但如果设计中考虑采用管道作为配水和配泥方式,工程投资和施工难度都会降低很多,使用效果也不会有显著影响。

4调试及运行效果

4.1调试

新生化池和二沉池投产后,将旧设施的泥水混合液通过池体排空装置排至进水泵房,经细格栅后,超越沉砂池、水解池,直接进入新生化池中,开始曝气培养,由于原CAST池在新池投产前一直稳定运行,因而其中的活性污泥仍保持着较高的活性,引入新生化池后,经过短暂的曝气恢复,即开始引入污水进行试运行,经过一周左右的恢复,新设施的出水可以稳定达到一级B的标准。待旧生化池改造完成后,新旧生化池同时运行,同时开始对深度处理段进行调试,经过对加药量、设备使用状况等的不断实验调整,使深度处理段的处理效果也达到了设计要求,出水达到一级A的标准。

4.2调试过程中的问题和解决方案

4.2.1细格栅

采用网板式格栅后,截污性能大大增强。这种格栅在运行中要靠高压水冲洗格栅表面,因而栅渣伴随着大量的冲洗水进入螺旋输送机,输送机的内底表面设有网状的滤水孔,在运行初期可以将大部分水滤出,将较干的栅渣输送出去。但由于该厂进水中含有大量纤维类物质,运行一到两个星期后,螺旋输送机的滤水孔被完全堵塞,大量的水随栅渣一起输送到车间外面的栅渣堆放点,造成该处完全被水浸泡,工作环境十分恶劣,经过多次尝试,从格栅本身无法解决这个问题。调试中厂方在螺旋输送机出口下方另外安装了一套回转式滤水装置,将纤维和羽毛类物质隔除,并在下方地面修建了排水收集设施,使滤后液回流至进水泵房,基本解决了这一问题。

4.2.2鼓风机

鼓风机在调试过程中,充分体现了空气悬浮风机噪音小、能耗低的优势,又因为该风机转动不需齿轮润滑,既免除了更换润滑油的操作,又使得车间保持清洁卫生的工作环境。但因为该类风机对进风的清洁度要求很高,风机本身的过滤设计十分严格,在空气质量较差的工作环境中,滤器更换较为频繁。

4.2.3COD去除效果

该厂进水COD较高,进水成分复杂,经过生化处理后,COD达不到一级A标准,一般在50~60mg/L之间,对深度处理段投加PAC量进行实验和调整,出水COD有明显的下降,大部分时间可以保持在50mg/L以下,但偶尔遇到进水水质较差的情况,出水仍会超过50mg/L。为此在PAC投药点之后,再投加阴离子PAM,出水COD稳定低于50mg/L。经过实践摸索,PAC加药量控制在30~50mg/L,必要时投加补充投加阴离子,PAM投加量为0.5~1mg/L。

4.2.4加药工序

设计采用微絮凝过滤,没有设中间沉淀池,但由于调试中因工艺需要药剂投加量偏大,加药后的水易造成滤布堵塞,使纤维转盘反冲洗频率大大增加,超过了设计预期的每小时反冲洗一次的频率。为此,调试中尝试将药剂投加到二沉池前,经过实践验证,在同等去除效果条件下,药剂使用量在混凝池前还是在二沉池前投加基本无差别。

4.3运行效果

扩容提升工程运行污染物去除效率如表2所示,运行数据为2013年10月监测平均值。可以看出,处理效果达到了城镇污水厂污染物排放标准一级A标准。

5能耗分析

扩容提升工程运行能耗为0.43kWh/m3,其中鼓风耗电0.24kWh/m3,进水泵耗电0.055kWh/m3,生化池及回流耗电0.074kWh/m3,脱水机房耗电0.016kWh/m3,其余耗电(深度处理、格栅、生活用电等)0.045kWh/m3。

6结论

通过将CAST池改造为AAO池,不仅充分利用了原有设施,降低了改造难度,还避免了CAST工艺对深度处理设施运行的影响,确保后续设施运行稳定。设计中将生化池内回流采用在池壁上建明渠的方式,使旧生化池改造的难度大大增加,如能改为用管道回流,可以使造价大幅度降低,工程进度也会大大加快。调试过程中解决了细格栅的使用问题,对后续构筑物起到了良好的保护。通过对深度处理部分的加药的合理调控,不仅使出水总磷、SS等指标稳定达标,也使COD完全达到了设计标准。

作者:王旭 葛志强 张平 单位:浦华环保有限公司 昌邑紫光水业有限公司