并联式污水处理设备在普通高中的应用

2022-09-21 16:39:30 来源:写作指导

并联式污水处理设备在普通高中的应用

摘要:以云南省建水县某普通高中生活污水处理系统为例,阐述并联式一体化污水处理设备在普通高中的应用。一体化设备处理污水类型为生活污水,处理工艺为“A2O+MBR”膜处理工艺,安装方式为地埋式安装,配套设备间为地上式安装。处理后出水水质同时满足《城市污水再生利用-城市杂用水》(GB/T18920-2002)标准和《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准。出水回用于校区绿化,多余达标出水就近外排接入地表水。

关键词:普通高中;生活污水;并联式;A2O+MBR;水量波动

云南省建水县某普通高中为新建学校,规划区域内无配套市政管网,生活污水和雨水收集方式为雨污分流,分别汇集就地处理。校区规划较紧凑,校门口为地势坡向方向,为地势最低点,生活污水、雨水分别通过校区管网接至校门口附近。传统式的生活污水处理站会产生噪声和臭气污染,该校生活污水采用一体化集成设备,主处理设备采用碳钢防腐式的一体化设备,配套调节池、污泥池以及回用水池均采用玻璃钢集成式罐体,整个污水处理系统除配套设备间地上安装,均为地埋式安装,曝气风机为沉水式风机,系统设计有效的避免了噪声和臭气的污染。

1生活污水处理工艺

1.1生活污水处理水量

云南省建水县某普通高中配套学位3000人,考虑教职工及教职工家属,生活污水处理系统设计人数为3300人,根据当地类似项目调研和居民综合生活用水定额要求,人均排水量设计值定为130L/人•天,总设计水量定为450m3/d。

1.2生活污水处理水质

学校生活污水属于综合性生活污水,主要为厕所排水,还包括淋浴排水、盥洗排水、厨房排水、洗衣排水等。其中厨房水是指经过厨房排水隔油处理后进入化粪池后的出水;厕所排水是指经过化粪池处理后的排水。生活污水含一定量的氮、磷,水质波动大、可生化性强、不同时段的水质不同,厕所排放的污水水质较差。主要污染物为各种有机物、悬浮物、氨氮、总磷、大肠菌群等和其他无毒污染物,主要设计进水水质见表1。出水水质需同时满足《城市污水再生利用-城市杂用水》(GB/T18920-2002)标准和《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准,出水水质见表2。

1.3生活污水处理工艺设计

该校生活污水采用“A2O+MBR”膜处理工艺,即“厌氧+缺氧+好氧+中空纤维过滤膜”工艺。根据进水水质指标计算得五日生化需氧量(BOD5)与总化学需氧量(CODcr)比为0.57~0.7,大于0.3;五日生化需氧量(BOD5)与总凯氏氮比为5~5.8,大于4;五日生化需氧量(BOD5)与总磷比为66.5~70,大于17;满足生物脱氮除磷的条件,可采用A2O活性污泥法。中空纤维膜过滤工艺可有效降低单台一体化污水处理设备的尺寸,降低排泥频率,且出水稳定。考虑该校为新建学校,前期学位不一定满额且假期在校人数与非假期在校人数波动较大,设备配置时将2套225m3/d处理量的一体化设备并联,等效单台450m3/d处理量的设备。并联式连接可灵活应对水量大幅波动的问题,单台设备故障时,另一台设备可确保污水处理的连续性,提高污水处理系统的可利用率,灵活的运行方式可有效降低运行电耗,降低运行成本。2台并联式污水处理设备电控系统集成于单套控制柜,共用一套PLC系统,运行维护方便。并联设备共用调节池、污泥池以及回用水池,单台设备工艺流程图详见图1(虚线内为一体化生活污水处理设备)。为避免中空纤维膜堵塞影响系统正常运行,需定期对纤维膜进行清洗,清洗分为清水洗和药剂洗,由PLC系统自动启动循环,反洗水来自清水池,清水池集成于一体化设备内,清洗药剂、反洗泵以及系统配电柜均布置于配套设备间内,用于清洗中空纤维膜的药剂NaClO同时也用于出水消毒,通过加药泵分别输送至纤维膜和清水池。

2生活污水处理系统设计

2.1总平面布置

该校生活污水处理系统布置于校园绿化草坪区域,调节池埋深根据校区总管网敷设末端埋深确定,管网内污水(经化粪池处理)自流进入调节池,调节池内污水通过动力提升泵提升至一体化污水处理设备,单套一体化污水处理设备配置2台提升泵,1用1备,地面设备间内的抽吸泵将膜池内水抽吸至清水池,经消毒后自流进入回用水池,膜池内污泥通过污泥泵排至污泥池,污泥通过吸粪车定期外运。总平面布置图见图2。

2.2生活污水处理系统设备参数

一体化污水处理设备、配套设备间以及玻璃钢箱罐均为厂内制造组装,整体式运输至安装现场,具备安装方便,施工周期短的优点,系统主要设备参数见表3。单套一体化污水处理设备均配置污水提升泵、混合液回流泵、污泥回流泵(与污泥排出泵共用)、沉水式曝气风机(布置于清水池)、曝气盘以及真空纤维膜组件等配件。

2.3生活污水处理系统构筑物参数

该校生活污水处理系统除格栅渠外无其他构筑物池体,格栅渠尺寸为1.2m×0.7m×2.0m(L×W×H),格栅栅隙为3mm。一体化污水处理设备、玻璃钢箱罐以及配套设备间承重基础均为混泥土基础,玻璃钢箱罐安装前需于基础顶部覆盖一层细砂,为避免地下水引起的地埋设备上浮,地埋一体化污水处理设备和玻璃钢箱罐基础顶部均预埋焊接件,用于设备抗浮配件的连接。

3运行成本和处理效果分析

3.1运行成本分析

运行费用包含电费、药剂费以及人工费,生活污水处理系统(含2台并联一体化污水处理设备)用电量分析见表4。校园用电按居民生活用电标准计费,按照平均电价0.5元/kWh,系统运行时间按20h每天计算,系统每天处理水量450m3/d,吨水运行电费为326.8×0.5÷450=0.36元/吨。药剂费包含纤维膜清洗药剂费和出水消毒药剂费约为0.23元/吨。污水处理站可通过PLC系统自动运行程序运行,需安排1人巡检值班,工资按3000元/月估算,每月运行时间按30天核算,吨水人工费用3000÷(450×30)=0.22元/吨。吨水总运行费用约为0.81元/吨。

3.2处理效果分析

生活污水处理系统试运行后进出水验收检测指标见表5。污水系统调试后,一体化生活污水处理设备运行稳定,检测结果为2台并联设备全负荷运行时取样测定,出水各项指标均满足排放标准。进水总氮指标已超过设计进水指标上限值,氨氮、总磷进水指标已接近上限值,以上三项出水指标均达标,污水系统实际处理能力符合设计要求。

4结语

(1)并联式一体化污水处理设备能灵活应对系统水量波动问题,学校假期污水系统进水水量较小时,只需启用1台设备即可满足处理要求,运行电耗较满负荷运行时可降低约50%,2台并联设备可互为备用,单台设备故障时,另一台设备可确保污水系统正常运行,避免污水处理系统失效,提高污水处理系统可利用率。

(2)对于污水处理规模中等、水量波动较大的项目,并联式一体化设备组合工艺具备推广的意义。

作者:王芙蓉 邹宇林 刘翔 杜植院 卢宇鹏 祁海燕 单位:中铁环境科技工程有限公司