开发区污水处理厂提标改造工程工艺设计

开发区污水处理厂提标改造工程工艺设计

摘要:某开发区污水处理厂一期工程设计规模10万m3/d,主体工艺为氧化沟工艺,共2组5万m3/d运行规模的氧化沟并联运行,设计出水水质为一级B标准。为响应国家政策,使出水水质稳定提标至一级A标准,结合该厂的实际进水水量及一期工程的设计规模确定采用“混凝沉淀+过滤+消毒”工艺实施提标改造工程,新增中间提升泵站、高效沉淀池、滤布滤池进行深度处理。

关键词:提标改造;污水深度处理;化学除磷

1污水处理厂概况

开发区工业污水处理厂主要承担该经济技术开发区生活废水和经预处理后的工业污水的处理任务。该污水处理厂规划总处理规模为15万t/d,其中一期设计处理规模为10万t/d,由于现状实际进水水量尚未达到5万m3/d,因此污水处理厂一期工程只有一组运行,另一组处于闲置状态。该厂采用“水解酸化+改良型氧化沟+二沉池”工艺,一期工程出水水质按《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级标准的B标准设计。为了响应国家政策要求,提高当地水环境质量,对该厂进行提标改造。根据相关环保政策要求,出水水质指标提高至一级A标准。

2污水处理厂现状运行情况

根据运营单位提供的该厂2016年1~12月数据,实际进水水量日平均污水水量3.38万t/d。同时根据对进出水水质分析可知,其中COD、BOD、总氮、氨氮等指标从出水水质均可达到一级A标准,而SS出水浓度在11~15mg/L之间全部没有达到一级A标准,而TP的出水浓度在0.39~0.96mg/L之间,不能稳定达到一级A标准。

3改造工艺方案

3.1改造规模

由于现状实际进水水量尚未达到5万m3/d,结合该厂的实际运行进水水量分析结果与一期工程的设计规模,确定本次提标改造工程规模以5万m3/d为宜。

3.2工艺比选

污水厂污水经二级处理后,为了保障出水稳定达到一级A标准,污水厂需进一步深度去除SS悬浮物及总磷。采用的方案为“混凝沉淀+过滤+消毒”工艺。结合本厂特点,提标改造工程以化学除磷为基础,混凝沉淀工艺以高效沉淀池和混凝沉淀池作为备选方案进行比较;过滤工艺以精密过滤器、滤布滤池、V形滤池及活性砂滤池作为备选方案进行比较。综合比较上表各项工艺方案,从节省投资和运行成本、节约占地面积、工艺运用成熟、运用广泛的角度出发,确定混凝沉淀除磷工艺采用高效沉淀池,过滤工艺采用滤布滤池。

4提标改造工艺方案

4.1工艺流程

根据污水处理厂已建工程及运行现状论证分析,结合确定的提标改造措施。

4.2总平面布置

4.3竖向高程设计

本次污水厂竖向高程设计在原有高程系统基础上,针对新增深度处理系统的中间提升泵站、高效沉淀池、滤布滤池进行竖向高程设计。根据该厂接触消毒池进水控制水位36.50m及各联系管道水头损失值,最终确定新增系统的各主要构筑物内底板标高为:中间提升泵站33.00m;高效沉淀池30.90m;滤布滤池34.10m。

4.4主要构筑物设计

4.4.1中间提升泵站

为保证后续深度处理单元稳定连续工作,需在二沉池出水后增加中间提升泵站,利用提升泵将污水提升至后续深度处理单元。(1)构筑物。设计数量:1座;设计尺寸:L×B×H=14.7m×8.2m×4.1m;有效水深:3.1m;水力停留时间:9.07min。(2)主要设备。潜水轴流泵:3台,2用1备,其中1台变频;Q=1410m3/h,H=4.0m,N=37kW。电动葫芦:1台,起吊重量2t,起吊高度18m,N=(3.0+0.4)kW。

4.4.2高效沉淀池

由机械混合池、机械反应池、斜管沉淀池组成。集混合、反应、沉淀功能于一体,通过投加相应药剂,具有去除COD、SS、磷等作用。(1)构筑物。设计数量:1座2格;设计尺寸:L×B×H=27.0m×18.35m×9.0m;混合时间:3.15min;絮凝时间:10.68min;斜管沉淀负荷:12.41~17.21m3/(m2•h)。(2)主要设备。快速搅拌机:2台,N=4.0kW,双叶轮,提升式;絮凝搅拌机:2台,N=7.5kW,提升式,变频控制;中心传动刮泥机:2台,D=11m,N=0.75kW,线速度≈2.0m/min,变频;螺杆泵:6台,Q=50m3/h,H=20m,N=15kW,2台变频;镶铜铸铁圆闸门:2台,上开式,双向受压;电动葫芦:3台,起吊重量2t,起吊高度12m,N=(1.5+0.2)kW;铁盐储罐:2台,玻璃钢,有效容积5m3,配套316不锈钢搅拌机N=3kW,配套磁翻板液位计;铁盐加药螺杆泵:2台,Q=0.5~3m3/h,N=1.5kw,H=20m,变频;PAM泡药机:1台,制备能力>1000L/h,搅拌功率3×0.75kW,输粉功率0.55kW。配备计量泵3台,Q=600L/h,N=1.1kW,H=0.5MPa。

4.4.3滤布滤池

沉淀池出水SS需要经过过滤才能达到排放标准,本次提标改造工程新建设滤布滤池1座,分为2格。(1)构筑物。设计尺寸:L×B×H=17.5m×11.35m×3.5m;设计数量:1座4格;滤盘总数:64片;单渠有效过滤面积:77.6m2;总有效过滤面积:310.4m2;平均滤速:9m/h。(2)主要设备。主轴滤盘:共四套,单套滤盘数量16片,过水量16800m3/h,平均滤速9m/h,单盘有效过滤面积4.85m2,单套有效过滤面积77.6m2;斜齿减速器:4台,0.75kW;反冲洗泵/排泥泵:8台,2.2kW;进水闸门:4台,500mm×500mm,配套启闭机,上开式;进出水可调堰板:4台,箱式结构,不锈钢材质。

5结语

该污水处理厂提标改造工程通过采用“混凝沉淀+过滤+消毒”工艺,新增中间提升泵站、高效沉淀池、滤布滤池进行深度处理。实施后,出水水质稳定达到一级A标准,满足保护当地水体水质和生态环境,改善人民生活质量的需要。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50013—2018,室外给水设计规范[S].北京:中国计划出版社,2018.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50014—2006,室外排水设计规范(2016版)[S].北京:中国计划出版社,2016.

作者:曾卓 储超 单位:湖南省交通规划勘察设计院有限公司