公务员期刊网 精选范文 污水厂调节池的作用范文

污水厂调节池的作用精选(九篇)

污水厂调节池的作用

第1篇:污水厂调节池的作用范文

关键词:石臼漾水厂;污泥;生产废水;工艺设计

中图分类号:TU992文献标识码: A

嘉兴石臼漾水厂始建于1992年,以新塍塘为界,水厂分南北2个厂区,其中北岸厂区(一、二期工程)供水能力为17万m3/d,南岸厂区(扩容工程)供水能力为8万m3/d,总供水能力为25万m3/d。目前南北2个厂区的污泥及生产废水均直接排入北岸厂区的2座现状积泥池,水厂委托专业的污泥处置公司定期通过船舶清运积泥池中的污泥,而积泥池中的生产废水则直接溢流至新塍塘。水厂不完善的污泥及生产废水处理系统既不满足当今环境保护的需求,同时因污泥尚未进行浓缩脱水处理,污泥含水率较高,不便于运输与最终处置。为此,嘉兴石臼漾水厂急需寻求一个既不影响正常生产,又能完善水厂污泥及生产废水处理的设计工艺。

1、石臼漾水厂净水主处理工艺简介

(1)北岸厂区净水主处理工艺

(2)南岸厂区净水主处理工艺

2、水厂生产废水及污泥量的确定

2.1 水厂污泥干量

(1)水厂原水水质

根据水厂2010~2012年原水水质统计情况, 结合《室外给水设计规范》(GB 50013-2006)规定水厂排泥水处理系统的规模应按满足全年75%~95%日数的完全处理要求确定,得各年浊度保证率如下表2-1。

2010~2012年各年浊度保证率统计表 表2-1

通过上述原水浊度保证率分析,3年90%保证率的浊度值为42NTU,该值作为本工程原水设计浊度值,其接近2011年全年75%的保障率;本工程原水最大浊度值取55NTU,可涵盖2010及2012年两年的统计浊度,对照2011年,该值也接近当年90%的保证率。同时对水厂常年原水水质资料分析,为满足处理要求,本工程原水设计色度取25度,最大色度取40度。

(2)水厂运行药剂投加量

通过对水厂日常运行相关药剂投加情况了解,各种药剂投加量如下表2-2。

水厂相关药剂投加量一览表表2-2

(3)水厂污泥干量

依据《给水排水设计手册》第3册―城镇给水污泥计算推荐公式:

TDS=K×Q×(T×E1+0.2C+1.53A+B)÷106

式中:TDS―总干泥量(t/d)K―厂区自用水系数,设计取值1.05

Q―设计规模(m3/d) T―设计采用的原水浊度(NTU)

E1―浊度与SS的换算系数,设计取值1.05

C―所去除的色度(Cu)A―铝盐的投加率(以AL2O3计,mg/L)

B―其他添加剂(mg/L)

通过计算:TDS(设计)=14.3 T/d、TDS(最大)=19.5 T/d

2.2 生产废水量

(1)沉淀池排泥水量

通过对水厂沉淀池排泥情况调查,各期工程沉淀池的排泥水量如下表2-3。

沉淀池排泥水量统计一览表 表2-3

(2)滤池反冲洗水量

通过对水厂滤池反冲洗情况调查,各期工程滤池的反冲洗水量如下表2-4。

滤池反冲洗水量统计一览表 表2-4

(3)水厂生产废水量

厂区生产废水主要由两部分组成,其中一部分来自于滤池反冲洗水,另一部分来自于沉淀池排泥水,则生产废水总量为13406 m3/d。

3、处理工艺设计原则

(1)处理工艺要基本不影响水厂正常运行。

(2)在基本维持原构筑物不作大的改动下,结合厂内实际情况,采用成熟、稳定、高效的处理技术,对水厂生产废水及污泥进行减量规模的改造。

(3)充分利用厂区现有土地资源,新建构筑物布置尽量紧凑,为水厂今后可能的发展尽量留出空间。

4、处理工艺选择

4.1 污泥处理工艺

(1)污泥处理工艺选择

水厂污泥处理的方法可分为自然干化和机械脱水两种形式。其中污泥自然干化方案具有投资省、工艺简单,作为一种简易的临时处理措施,特别适用于厂区预留用地较多且回填土方量较大的水厂,但其缺点是浓缩后排出污泥浓度较低,减量化效果不明显,处置困难。机械脱水不受自然条件影响,脱水效率高,自动化程度高,脱水污泥便于运输和最终处置,但与自然干化相比,投资费用较高,日常运行费用也高。

虽然机械脱水造价和运行费用较高,但其不受自然条件影响,脱水效率高,占地小,运行管理方便,自动化程度高,对周围环境影响小,故污泥处理选择机械脱水工艺。

(2)污泥机械脱水设备选择

目前在国内外净水厂污泥脱水机械设备采用较多的有带式压滤机、板框压滤机、离心脱水机,3种机械脱水设备相关技术经济比较如下表4-1。

污泥脱水机技术经济比较一览表 表4-1

综上比较,离心脱水机具有占地少、自动化程度高、能连续运行、管理方便、卫生条件好及出泥含固率高等优点,在国内外作为净水厂污泥脱水设备也较为普遍。从工程建设和运行管理角度考虑,本工程选用离心脱水机作为机械脱水设备更贴切水厂的实际情况。

(3)污泥处理工艺流程

目前水厂沉淀池的排泥水均排至北岸厂区的积泥池,根据各期工程沉淀池的排泥水量,结合厂区用地情况,若将整个水厂的沉淀池排泥水统一收集浓缩,则浓缩池的池体较大,其只能设置在南岸厂区预留地内,而北岸厂区拟废弃的积泥池土地资源得不到有效利用。同时因扩容工程的高效沉淀运行过程中投加了PAM药剂,统一浓缩的上清液不利用生产回用。因此本工程考虑将南、北两岸厂区的排泥水分别浓缩,集中机械脱水处理。

为有利用生产废水回用,充分利用厂区土地资源,结合各期沉淀池的排泥水量及厂区预留用地情况,参比目前国内多数净水厂的污泥脱水工艺,确定本工程污泥脱水工艺流程如下。

4.2 生产废水处理工艺

厂区生产废水主要由两部分组成,一部分来自于滤池反冲洗水,另一部分来自于沉淀池排泥水,其中沉淀池排泥水做为生产废水由浓缩池的上清液和脱水机的分离液组成。

(1)北岸厂区生产废水系统处理工艺

为减少生产废水排放量,降低生产废水收集管线改造对水厂运行的影响,本工程拟新建回用水调节池用于收集北岸厂区二期工程的砂滤池反冲洗水,将一期工程砂滤池反冲洗水排水管改造接至现状排水池,新建浓缩池的上清液排至现状排水池,通过改造现状排水池的出水管路,将北岸厂区一期工程砂滤池、活性炭滤池的反冲洗水和浓缩池上清液提升至生物接触池进行回用;北岸厂区的污泥经离心脱水机干化产生的分离液通过新建的污水泵房压力输送至现状市政污水管网。

(2)南岸厂区生产废水系统改造技术方案

目前南岸厂区扩容工程滤池的反冲洗水排至现状回收池,回收池可将反冲洗水回用至高效沉淀池,但为保障高效沉淀池处理效果,目前回收池将反冲洗水排至河道。

为减小对高效沉淀池的负荷冲击,同时使得扩容工程滤池反冲洗水得到有效处理,将南岸厂区回收池内的滤池反冲洗水压力输送至北岸厂区的生物接触池,实现回用。由于高效沉淀运行过程中投加了PAM药剂,其排泥水经浓缩池分离后的上清液不适宜回用至净水主处理工艺,故其浓缩池的上清液与污泥经离心脱水机干化产生的分离液通过新建的污水泵房压力输送至现状市政污水管网。

(3)生产废水处理工艺流程

5、处理构筑物布置

为尽量减小工程实施对水厂日常运行的影响,充分利用厂区土地资源,根据处理工艺,结合厂区实际情况,拟将北岸厂区现状的两座积泥池填埋,排入积泥池的雨水管道顺接至河道。一、二期工程的排泥水调节池与二期工程的回用水调节池拟合建于北岸厂区二期积泥池的位置,一、二期工程的污泥浓缩池拟建于北岸厂区一期积泥池的位置。同时为节约用地,将南岸厂区扩容工程的污泥浓缩池、全厂的污泥平衡池、及污水泵房合建,该合建构筑物与污泥脱水机房均拟建于南岸厂区预留地内。

6、工程实施方案

石臼漾水厂是嘉兴市城市供水系统的重要组成部分,其供水量占市区总需水量的60%以上,对当地生活和经济社会协调发展都起到至关重要的作用。因此本工程施工期间,须保证水厂净水工艺正常运行。

为使得施工期间不停厂运行,根据处理工艺,结合构筑物布置方案,工程可先期实施对水厂运行影响较小的南岸厂区处理构筑物,待南岸厂区新建的南岸污泥浓缩池、污泥总平衡池、污水泵房及脱水机房实施完成后,将扩容工程高效沉淀池的污泥进行脱水处理,同时将扩容工程回收池内的炭砂滤池反冲洗水压力输送至北岸厂区的生物接触池回用。

在南岸厂区工程实施期间,同步对北岸厂区的相关管线进行详细调查。待南岸厂区处理构筑物建成运行后,实施北岸厂区工程前期准备工作。在北岸厂区东侧围墙外的河道内构筑面积约900m2的临时积泥区,敷设管道将一、二期工程沉淀池的排泥水、二期工程砂滤池的反冲洗排放水及排入二期积泥池的雨水管接入临时积泥区,施工期间每周定期清运临时积泥区内的底泥。改造北岸厂区现状排水池,将一期工程砂滤池反冲洗水及一、二期工程炭滤池反冲洗水压力输送至生物接触池回用。同时现状排水池预留北岸污泥浓缩池上清液接入口,将排入一期积泥池的雨水管改排至河道。待上述施工前期准备工作完成,填埋现状积泥池不影响水厂制水工艺运行后,实施拟建的排泥水及回用水调节池合建构筑物与北岸污泥浓缩池。待整个工程正常运行后,拆除在河道内临时构筑的积泥区,恢复河道水系。

7、结语

嘉兴石臼漾水厂污泥及生产废水处理工程于2013年11月完成工程设计,在工程设计过程中,工艺专业根据处理工艺要求,充分节约厂区土地资源,不断优化组合各处理构筑物,采用了多种改良措施及创新设计。本工程处理工艺既能完善水厂的污泥及生产废水处理系统,又不影响水厂在工程建设过程中的正常运行。

参考文献

[1]郑志明等.嘉兴石臼漾水厂深度处理工程设计与运行[J],给水排水,2005.

第2篇:污水厂调节池的作用范文

关键词:净水厂;排泥水处理工艺;发展方向

中图分类号:TV文献标识码: A

引言

净水厂排泥水处理的需求我国现阶段净水厂污泥处理并不普遍,据不完全统计,截至目前,国内具有比较完善的排泥水处理设施的净水厂不足总净水厂规模的10%,然而从环境保护和水资源持续性发展角度出发,对净水厂排泥水进行处理并综合利用是最终发展方向,它对维持生态环境的动态平衡及保证水厂安全运行、降低综合运营成本必不可少。

一、净水厂排泥水处理现状

(一)、优选混凝剂及助凝剂

目前用于水处理的混凝剂种类非常多,据目前所知,不少于200~300种。混凝剂按照化学成分可以分为有机和无机两大类。无机混凝剂种类较少,在饮用水处理中的主要是铁盐和铝盐及其聚合物。无机混凝剂主要是通过化学水解中和胶体颗粒电荷压缩双电层的方式来使胶体脱稳,并且形成的絮体小、轻,难以聚集变大,于是很多学者在传统混凝剂的基础上进行了改良,开发了不少新型混凝剂和助凝剂。

(二)、调节工艺现状

调研发现,就排泥池形式而言,合建式调节池(即综合排泥池)所占比例几乎为分建式调节池的2倍多。综合排泥池的突出优势是构筑物数量少,尽管综合排泥池的容积比单一分建式调节池排水池或排泥池大,但其总面积要比分建式调节池小。同时还能充分利用浓缩池的沉降功能。但综合排泥池也有不利的一面,进入浓缩池的入流量大了1倍,沉淀池排泥水受到稀释,入流浓度会降低。

(三)、载体絮凝技术

载体絮凝是在混凝过程投加高密度的不溶介质(细砂等),脱稳的胶体颗粒吸附在介质表面,从而加速絮体的生长,利用胶体的重力沉降加快絮体沉降的一种快速沉淀技术。

Actiflo微砂加重絮凝高密度沉淀池是法国威立雅公司于20世纪90年代开发的一项专利技术。工艺流程图如图1所示,通过投加微砂,使悬浮胶体在高分子助凝剂的作用下与微砂结合形成易于沉降的大颗粒,加快了絮体的沉降速度,在清水区增设斜板,大大减少了沉淀池的占地面积和停留时间,得到良好出水效果。工程实践证明该工艺特别适合低温低浊度水源水的处理。

图1Actiflo加重絮凝高密度沉淀池

原水进入混凝池和混凝剂充分混合,混凝剂可以在进水管上进入或在混凝池入口投加,然后进入投加高分子絮凝剂和微砂的注射池,搅拌器搅拌的情况下,脱稳胶体、高分子絮凝剂和微砂之间充分接触絮凝后进入熟化池,熟化池的搅拌装置转速下降很快,使絮体继续生长而不致破碎,随后含砂的絮体在斜板沉淀区发生了泥水分离,上层清水被集水槽收集,含砂污泥在池底沉积,经过循环泵至旋流分离器进行污泥和微砂离心分离,污泥在上部流出,较重的细砂重新回流注射池

(四)、脱水工艺现状

目前应用于给水污泥脱水的机械主要有离心脱水机和板框脱水机,带式污泥脱水机相对较少。带式污泥脱水机在污水处理厂污泥脱水中得到了大量应用,但对于净水厂污泥,由于其亲水性较强,往往挤压不成泥饼,跑泥现象严重,使用故障率高,对污泥调质要求较高,进泥含固率须达到4%,因此,目前在净水厂应用较少。仅有少数几家净水厂,如石家庄润石水厂、唐山市中心供水工程、河南马岭水厂等有应用。板框脱水机在南方水厂中使用较多,如无锡中桥水厂、苏州相城水厂、深圳笔架山水厂、深圳梅林水厂、上海临江水厂、长沙第八水厂等均有应用。板框压滤机设备问题多,特别是自带的滤布冲洗系统,冲洗压力低,导致滤布频繁堵塞,使用寿命短,滤饼不能自动剥落,卸泥劳动强度大。

二、连续性装置调试运行

连续性装置运行使用的原水采用人工配水,将自来水和高岭土配成低浊度水,实验过程保持原水浊度在5~20NTU范围内,同时为了保证配水的均匀性,原水箱增设潜水泵和搅拌机不断进行循环。连续性装置运行过程的混凝剂采用水厂常用的食品级袋装固体聚合氯化铝,配制成浓度为1%(10g/L)的溶液进行投加。

(一)、投药量确定实验

按照实验方法取连续性装置配制的原水为对象,进行混凝搅拌实验,将上清液浊度最低的投药量作为连续性装置运行的投药量。实验中原水浊度为13.4NTU,pH=7.4,分别取1L原水于六个1000ml烧杯中,分别投加不同剂量的混凝剂,按照方法进行混凝搅拌实验,实验结果如图2所示。

图2不同投药量混凝实验结果

由图1可知,原水混凝搅拌实验中投药量为8~10mg/L时,混凝后上清液浊度最低,当超过10mg/L后,上清液浊度反而升高,原因是混凝剂投加过量后,脱稳后的胶体表面吸引过多的异号电荷,成为电性相反的稳定体系,出现再稳现象。从经济方面考虑,以8mg/L作为连续性装置运行的投药量,并根据运行效果进行适当调整。

(二)、连续性装置启动及运行模式探索

由原水混凝搅拌实验知,连续性装置以8mg/L作为投药量,调节絮凝搅拌机的转速和进水量,启动中试装置并保持稳定运行,经过多次修正进水量为0.504m3/日,絮凝池搅拌机转速为18r/min时沉淀池出水浊度开始稳定并保持较低水平,基本达到调研水厂沉淀池出水的效果,原水温度为19.3~21.8℃,pH=6.95~7时,连续性装置稳定运行的结果如图3所示。

图3连续性装置稳定运行结果

连续性装置稳定运行后,可以改变的参数有排泥水的回流量和混凝剂投加量,因此排泥水回流可以有两种运行模式:一是固定排泥水回流比,根据沉淀池出水浊度的变化调整混凝剂投加量,保持沉淀池出水稳定;二是固定混凝剂投加量,调整回流排泥水的比例,使混合区浓度保持稳定,保证沉淀池出水效果。

三、排泥水处理工艺技术发展方向及展望

(一)、逐步推广净水污泥再生利用

目前国内现有净水厂污泥处置方式均为外运填埋,由于水厂排放污泥的处理费用高昂,处置场地有限,因此把排放污泥作为资源再生利用,变废为宝将成为未来污泥处置的发展方向。应积极借鉴日本、台湾、欧美等地区污泥再生利用的先进经验,结合国内各水厂污泥的特性,从降低成本、资源的充分利用和环境保护等方面进行综合考虑,积极开发污泥的再生利用技术。

(二)、修正干泥量计算公式

设计干泥量与实际干泥量的偏差必然会导致排泥水处理系统设备闲置,能源浪费,增加不必要投资。因此,在排泥水处理项目建设时应根据水厂水源情况、实际运行负荷以及水厂运行经验,综合考虑地域、水质差异,修正干泥量计算方法,以期缩小设计和运行干泥量的差距,指导新建水厂。

(三)、优化排泥水处理工艺及设备选型

选择净水厂污泥处理工艺流程时,需要充分考虑原有净水构筑物情况,泥线应该根据水线工艺、上清液及脱水液回用情况、脱水方式、污泥处理程度及经济效益等多种因素来确定最优工艺流程。

(四)、完善排泥水处理系统建设

净水厂的污泥浓缩池排出含固率为3%~4%的浓缩污泥,一般直接被输至污泥脱水机房进行机械脱水。1998年建成投产的上海闵行一水厂的排泥水处理系统,首次在污泥浓缩池和污泥离心脱水机房之间设置了1座起调节匀化浓缩污泥作用的污泥调蓄均衡池。污泥脱水机械为维持较高的机械运行功效和出泥含固率,要求进脱水机的浓缩污泥含固率能保持稳定。设置适当池容积的污泥调蓄均衡池能满足这种要求,特别是对供水规模较大或使用周期性间歇运作的板框压滤污泥脱水机的水厂更适用。

结束语

综上所述,我国净水厂排泥水处理技术起步较晚,发展相对较缓慢,相应的设计和运行经验还有待进一步完善。然而伴随着目前国家积极倡导的循环经济、节能减排等重要的宏观政策相继出台,对净水厂排泥水技术和应用的发展带来了良好的契机,综合节水以及污泥再利用将成为排泥水处理技术发展的一个重要方向。

参考文献

[1]许建华.自来水厂排泥水处理技术的若干问题[J].中国给水排水,2001,17(12),25~27

第3篇:污水厂调节池的作用范文

关键词:水厂生产废水处理工艺

中图分类号: TU991.6 文献标识码: A 文章编号:

0工程概况

赣州市是江西省最大的行政区,全市辖19个县(市、区)。赣州市第三水厂现状规模为10万m³/d,随着城市的发展,供水形势日趋紧张,通过论证,第三水厂需扩建10万m3/d规模。

1生产废水处理的必要性

第三水厂原水中的污染物在净水过程中被浓缩,浓度较原来高出数倍甚至数十倍。排泥水如不经处理直接排放,不利于周边水环境的保护。另外占水厂供水量2%~5%左右的排泥水量若能回收利用,还可在一定程度上缓解优质水资源短缺的矛盾,节省能耗,同时由于部分季节原水浊度过低,排泥水回收利用,还可在一定程度上改善絮凝条件,节省矾耗。因此对水厂生产废水的处理和回收利用是十分必要的。

2排泥水干泥量

自来水厂的干污泥量所去除的原水的浊度、色度及净水过程中所投加的混凝剂等。据估算,本水厂满负荷生产时的全厂(20万m³/d)干污泥平均产量为12t/d,最大干泥量可达16t/d。

3生产废水水量

1.滤池反冲洗废水量

单格滤池单次冲洗水量为200m³,按过滤周期24小时计算,全厂(20万m³/d规模)滤池反冲洗总水量约为:4800m³/d,约占水厂生产流量的2.4%。考虑到滤池反冲洗水含水率很高,一般大于99.96%,故一般情况下考虑全部回用。

2.絮凝沉淀池排泥水量

絮凝沉淀池的污泥排放耗水约占生产用水的1.5%,全厂(20万m³/d规模)为3000m³/d。

4生产废水处理工艺选择

1.常用生产废水处理工艺

水厂生产废水处理工艺及系统组成可能各有不同,但根本区别在于将沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水两类排泥水合并处理还是分别处理两种选择,其工艺流程一般可详见图1、图2。

图1 合并处理工艺流程示意图

图2 分别处理工艺流程示意图

2. 一期现状生产废水处理工艺

一期现状的沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水两类排泥水合并进入沉泥池,沉泥池上清液直接排放,沉泥经泵提升后至干化场,干化后泥饼外运处置。

3.扩建工程(全厂)生产废水处理工艺选择

水厂沉淀池排泥水的悬浮杂质含固率一般为0.2%~1.0%,高出滤池冲洗废水的含固率二、三十倍,滤池反冲洗废水量很大,因此,若将沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水按如图1所示的合并处理工艺一起进入调节池,虽可比图2所示的分别处理工艺省却了废水调节池,减少了该部分的基建投资和占地,但沉淀池排泥水却被滤池冲洗废水极度稀释,非常不利于其后的浓缩和干化设施的污泥浓缩干化效果,浓缩干化设施也因处理水量增大,浓缩效果差而需增加基建投资和占地,致使污泥处理工程的总投资反而增大。因此本工程推荐采用沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水分别处理工艺。

结合一期现状情况,为充分利用现有设施,扩建工程考虑新建回收水池,将一期现状和扩建工程的滤池反冲洗废水接入回收水池,废水经调节后直接用水泵提升至絮凝池作原水使用;将一期现状和扩建工程的沉淀池排泥水接入现有沉泥池,沉泥经泵提升后至干化场,干化后泥饼外运处置;沉泥池上清液则考虑直接排放,以免污染物质富集影响出水水质。由于一期的滤池反冲洗废水不再进入现有的沉泥池,减少了现有沉泥池和干化场的运行负荷,通过调节运行周期,现有沉泥池和干化场可满足全厂沉淀池排泥水处理要求。

推荐的全厂生产废水处理工艺详见下图。

图3 推荐的生产废水处理工艺流程示意图

5污泥最终处置

本水厂全厂(20万m³/d)平均日产干泥12t,年产干泥约4380t。按脱水泥饼含固率20%计算,将年产泥饼21900m³。脱水泥饼的最终处置,目前国内外水厂一般均采用送往指定地点进行填埋的方法。这种单纯的填埋处置法遇到的最大问题是随着城市的发展,使得寻找合适的填埋场所很困难。这是国内外自来水排泥水处理工程所面临的共同难题。

很多的研究建议,水厂污泥的物理与化学特性使得它们应有多种用途,而不是简单地作为固体废弃物进行填埋,例如可进行堆肥处理,作为城市生活垃圾填埋场的中间及终结覆盖用土以及进行焚烧处理等。

将自来水脱水泥饼作为填埋处理是一种消极方法,而通过对泥饼加工制作成有用的物品是值得推广的变废为宝的资源化工程。给水污泥粘结性较好,将其用作制砖、煅烧水泥熟料等,不仅得到了资源化利用,而且节水、节地、保护环境和自然资源。水厂脱水污泥替代天然粘土烧结普通砖,既能解决水厂脱水污泥综合利用问题,又能弥补烧结普通砖所需天然粘土资源不足的问题,发展前景很好。

综上所述,结合一期现状情况,本工程脱水污泥按综合利用考虑。

6结论

本工程推荐采用沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水分别处理工艺,为充分利用现有设施,扩建工程考虑新建回收水池,将一期现状和扩建工程的滤池反冲洗废水接入回收水池,废水经调节后直接用水泵提升至絮凝池作原水使用;将一期现状和扩建工程的沉淀池排泥水接入现有沉泥池,沉泥经泵提升后至干化场,干化后泥饼外运综合利用处置。

参考文献

1 北京市市政工程设计研究总院.给水排水设计手册(第3册)城镇给水(第2版).中国建筑工业出版社, 2004

2黄廷林、聂小保. 南方某水厂生产废水处理工艺运行中存在的问题及应对措施.环境工程,2004,22(6)

第4篇:污水厂调节池的作用范文

[关键词] 小麦淀粉废水;EGSB厌氧反应器;A/O活性污泥;沼气

[中图分类号] X703.1 [文献标识码] A

淀粉作为一种重要的化工原料,目前已经广泛应用于食品、化工、纺织、造纸等行业[1-2]。淀粉工业是以小麦、玉米、马铃薯、大米等农产品为原料生产淀粉或淀粉深加工产品行业[3]。小麦作为世界上最重要的农作物之一,在中国无论是栽培面积还是总产量加工技术。随着小麦深加工产业加工技术的发展,虽然,小麦淀粉在生产过程中单位产品耗水量不断降低,但与此相应的是小麦淀粉生产废水的有机物浓度也逐渐增加,其主要成分为淀粉、糖类和蛋白质。若直接排放,这些高浓度废水不仅会造成资源的严重浪费,而且也会造成严重的环境污染。厌氧反应过程中,将产生大量的沼气。这部分沼气经调压、脱硫和脱碳等工艺处理后,可能够满足天然气GB17820-1999二类气指标,具备较高的可利用价值。

河南浚县某小麦淀粉厂年产小麦淀粉30万吨,废水经“EGSB厌氧反应器+A/O活性污泥池”工艺处理后,取得了较好地处理效果。EGSB厌氧反应器产生的沼气经净化处理后全部用于燃气发电机组,为解决当地电力资源短缺提供了一条有效途径。

1 废水水量、水质

该淀粉厂在淀粉加工过程中,高浓度废水主要包括A淀粉、B淀粉、谷朊粉脱水工段的工艺废水和蛋白饲料干燥过程的产生的污冷凝水。废水经收集后首先经初沉池沉淀,对废水中的大块滤渣进行了回收。需要进行处理的废水量约为1 500 m3/d。该厂废水经自建污水处理站处理后送城市集中污水处理厂进行处理。经实际监测,该厂废水产生水质详见表1。

2 废水处理工艺

2.1 工艺流程

由表1可见,淀粉厂废水中COD和BOD5含量较高,B/C达到了0.5,可生化性相对较好,废水中总氮含量也较高。结合废水特点,该厂自建污水处理站一座,采用“厌氧膨胀颗粒污泥床工艺(EGSB)+A/O活性污泥池”为主体处理工艺。通过厌氧工艺产生的沼气,经脱硫化氢经调温、调压、脱硫等净化处理后,得到甲烷含量大于90%的生物天然气。废水处理工艺流程见图1,沼气处理工艺流程见图2。

2.2 工艺说明

淀粉废水首先进入初沉池,经沉淀大块滤渣后,再送入调节池预酸化池。在调节池内调节水质、水量。经调节过的废水由水泵输送至配水井,根据工艺需要对pH值和温度进行调节:通过pH调节系统控制废水酸碱度,通过向套管中通入蒸汽加温控制水温为34 ℃~36 ℃。再由泵送至EGSB厌氧反应器进行厌氧处理。EGSB厌氧反应器出水由泵送往A/O活性污泥池,首先在缺氧池中进行反硝化将硝酸盐和亚硝酸盐转化为氮气,再在好氧池中利用好氧微生物进一步降解水中的有机物,同时经硝化反应去除废水中的氨氮。二沉池出水最后再送砂滤池通过物理作用进一步降低污染物浓度,保证出水达标排放。

厌氧反应产生的沼气含有硫化氢和二氧化碳等气体,同时含有少量水分。经气柜收集后,首先经过调温和调压,然后经脱硫反应器去除硫化氢,再经变压吸附器去除二氧化碳,最后经脱水成为甲烷含量大于90%的生物天然气。

3 污水处理站主要构筑物参数

3. 调节池

1座,钢砼机构,容积1 650 m3,停留时间12 h,提升泵3台(125 FMZG-18B),2用1备。

3.2 配水井

2座,钢砼结构,每座容积120 m3,池内设提升泵3台,(125 FMZG-18B),2用1备。加热套管2套,PH调节系统2套。

3.3 EGSB厌氧反应器

2座,钢砼结构,设计COD容积负荷为20 kg.m-3.d-1,总容积2 140 m3。EGSB反应器布水系统(SF-BS)8套,三相分离器(SF-FL)32套,汽水分离器(SF-GF)4套,泥水分离器(SF-NF)2套,水封器(SF-SF)2套。循环水泵(CVD57.5-200A)4台。

3.4 A/O活性污泥池

2座,钢砼结构,总容积8 000 m3。曝气系统面积10 80 m2。配备鼓风机(D60-1.6)三台,2用1备;混合液回流泵(CT55.5-150)2台,2用1备。

3.5 二沉池

1座,钢砼结构,辐流式沉淀池,总容积760 m3。配备刮吸泥机(CG-16C)1台;污泥回流泵(CT53.7-100)3台,2用1备。设计停留时间2小时。表面负荷0.8 m3.m-2.d-1。

3.6 脱硫塔

2座,总容积30 m3,设计温度50 ℃,设计压力0.1 MPa。

3.7 变压吸附脱碳塔

2座,总容积130 m3,吸附剂为氧化铝,设计压力1.5 MPa。

3.8 燃气发电机组

2座,612V190ZLDZ-2型燃气发电机组。

第5篇:污水厂调节池的作用范文

关键词:DE型氧化沟机理运行时序交替模式升级改造节能

 

本文中所研究的污水处理厂位于江苏省某城市,城市污水处理厂(下文简称污水厂)总设计处理能力为每日8万吨,污水厂的设计进、出水水质如表1所示,污水主要来自科学园、大学城、科学园研发区(内含工业污水),服务面积50多平方公里,服务人口约40万人。该工程分两期建设,其中一期工程日处理能力4万吨,2008年初工艺调试成功。污水厂所处地区属北亚热带季风气候区,年平均温度为15.7℃,年平均降雨117天,降雨量1106.5毫米。

表1 污水厂进、出水水质水质指标

本污水厂采用的工艺为DE型氧化沟,工艺流程图如图1所示,氧化沟按照不同的运行方式可分为连续工作式、交替工作式和半交替工作式等三大类型。连续式氧化沟进、出水流向不变,氧化沟只作曝气池使用,系统设有二沉池,常见的有卡鲁塞尔氧化沟、帕斯韦尔氧化沟等;交替工作氧化沟是在不同时段,氧化沟系统的一部分交替轮流作为沉淀池,不需要单独设立二沉淀,常见的有三沟式氧化沟(T型氧化沟);半交替工作氧化沟系统设有二沉池,使曝气池和沉淀完全分开,故能连续式工作,同时可根据要求,氧化沟又可分段处于不同的工作状态,具有交替工作运行的特点,常见的有DE型氧化沟[1]。

图1 污水厂工艺流程图

经过统计本污水厂2008年06月~2010年06月进、出水中BOD5、COD、SS、NH3-N、TN、TP的情况,结论如表3中所示,经过半交替式工艺(厌氧池+DE氧化沟+二沉池)处理城市污水的达标率为100%,BOD5、COD、SS、NH3-N、TN、TP的去除率分别为:83.51%、84.18%、91.31%、89.19%、59.15%、67.15%,由数据可以推断半交替式工艺具有较高的去除有机物、悬浮物、NH3-N的功能,同时也能对水中TN、TP有较高的去除能力,本污水厂的去除率还有很大的提升空间,这与交替运行时序的设置有很大关系。从理论上讲,C/N≥2.86就能进行脱氮,C/P>17才能满足生物除磷要求,在此时间段本厂BOD5/COD、BOD/TN、BOD/TP的平均值分别为0.364、1.86、22.79,显然,污水厂的进厂水中碳源较少,在此种情况下,适当增加缺氧段运行时间,以及修改交替模式(将第二段均设置成硝化反应状态)、调整水停留时间以及外回流量等就可以提高脱氮、除磷的去除率。

表3 污水厂2008.06~2010.06期间水质统计分析情况

2、DE型(交替)氧化沟生物脱氮和除磷机理

DE型氧化沟的生物脱氮功能是通过特殊的运行方式,利用逻辑程控系统使污水交替进入氧化沟,并利用曝气转刷或曝气机来控制溶解氧的浓度,使硝化和反硝化在沟中交替发生,从而达到脱氮的目的;氧化沟中部分活性污泥絮体内外层存在浓度梯度,活性污泥絮体表层,由于氧的存在而进行氨的氧化反应,污泥絮体内层的溶解氧逐渐下降,此中环境下进行反硝化反应,最典型的同时硝化反硝化工艺就是氧化沟[2];氧化沟前设置了厌氧池,从二沉池至厌氧池的回流污泥中存在NO3-、NO2-,在厌氧条件下,以NO3-、NO2-为电子受体,以NH4+为电子供体将氨转化为N2[3],此种厌氧氨氧化脱氮模式可能对本工艺脱氮起到一定作用,但是还需进一步实验研究才能确定。

对于生物除磷,由于聚磷菌好氧吸磷比厌氧释磷要多,因此污水中的磷通过排放富磷剩余污泥来去除,双沟式氧化沟工艺也正是此原理,通过在氧化沟前加厌氧池,达到除磷的目的[2];缺氧环境中以硝酸盐取代氧气为电子受体进行缺氧吸磷,硝酸盐被还原为氮气而得以去除,达到同时除磷和脱氮双重目的[4],反硝化除磷技术是否在本污水厂除磷过程中发挥作用,仍需更深入研究证实。

3、运行时序

图2 污水厂工艺流程图

本污水厂DE氧化沟系统运行模式如图2所示,一般情况,污水进入氧化沟前端的厌氧池,经配水井的切换,两条沟交替出水,再此过程中营造出厌氧、好氧区和缺氧区,且不存在污泥回流。DE型氧化沟生物的运行程序根据实际情况,改变运行周期(4~8h)与运行程序,同时重新组合厌氧池等池体在工艺中分布顺序就可得到不同的脱氮除磷效果,结合进厂污水的特性,组合合适的操作程序(双沟式氧化沟操作模式可以在4种最基本的模式基础上扩展,开发出具有多种交替程序和组合模式),本污水厂运行时序如下:

1段:历时105分钟。污水进入沟I,沟I中搅拌机转动,使悬浮污泥和污水充分混合,沟I处于缺氧状况,缺氧对于反硝化反应很重要,反硝化反应使硝酸氮转换成自由态的氮,同时在沟中,大量的有机物被除去,沟I出来的水进入沟II。在沟II,污水处于好氧状态,转刷的快速运转为生物反应、有机物氧化、由生物群进行的硝化和大量磷吸收,提供了所需氧气。同时,沟II的自动堰开启,使经处理的污水连续排入沉淀池。在沟II,有溶解氧控制转刷的操作,当溶解氧浓度达到设定数值时,部份转刷停止运转,减少了能量消耗。2段:历时15分钟。,DE型氧化沟机理运行时序交替模式升级改造节能。污水进入沟II,沟II进行反硝化,同时污水分别流往沟I,沟I进行硝化反应。污水从沟II排放到沉淀池。3段:历时105分钟。污水进入沟II,沟II进行反硝化,污水流往沟I,进行硝化反应,沟I的自动堰开启,污水从沟I排放到沉淀池。4段: 历时15分钟,在4段,氧化沟的操作与2段相同,但污水从沟I排放。在此交替缺/好氧环境中会出现溶解氧浓度梯度,局部环境进行同时硝化反硝化脱氮,有可能30%~50%的脱氮由于同时反硝化而完成[5];反硝化除磷可能起到一定的作用。

目前通常采用水力停留时间确定厌氧池容积,通常厌氧池中水力停留时间为0.5~1.0hr左右,一般规定最少不低于0.75h,回流污泥量与停留时间成正比,同时厌氧污泥量占反应池总污泥量的比值不低于10%,才能有较好的除磷效果[6]。,DE型氧化沟机理运行时序交替模式升级改造节能。

在这个运行时序中,1、3两个阶段是主反应,主要通过相互切换,达到不用内回流就可以具有较高脱氮效率;2、4是过渡段,主要作用是使进入二沉池的混合液含有较高的溶解氧,保证二沉池不会出现厌氧池反硝化造成污泥上浮。在时间分配上,一般好氧时段占56%,缺氧时段占44%的情况下,脱氮效率较高。如果改变1、2、3、4时段的时间,从而改变缺氧时段所占比重,就可以设计成多种适应脱氮要求的工艺;当脱氮效率要求不高时,缺氧时段比值较低时,加长2、3段时间可以实现;按照以往经验,在8h周期的控制时序中2、3段时间最少需要30min,才能保证出水[6]。

刘俊新,王宝贞等人通过调节转刷的充氧能力可使氧化沟内形成好氧段和缺氧段,当缺氧段的容积占氧化沟总容积的45%~55%时,总氮去除率高于90%。通过加入厌氧池,可提高氧化沟的除磷效率[7]。

本污水厂厌氧生物选择池内配有推流搅拌器,以防止污泥沉积。二个氧化沟相互连通,串联运行,可交替进、出水,沟内曝气转刷高速运行时曝气充氧,低速运行时只推动水流,不充氧。,DE型氧化沟机理运行时序交替模式升级改造节能。通过两沟内转刷交替处于高速和低速运行,则两沟交替处于缺氧和好氧状态,同时,氧化沟内还设置了推流搅拌器,主要起到推流作用。污水由厌氧池至二沉池的过程中,经历了厌氧、交替好氧/缺氧、沉淀的工况,经过微生物生化反应达到脱氮除磷的功能,具体交替工况如表2所示:(注:——进水、——出水、——搅拌器运行、——低速运行、——高速运行)

表2 污水厂半交替工况运行模式

交替独立运行氧化沟在实质上是一个连续流活性污泥系统,但是具有按时间顺序交替切换运行状态的特点。常规活性污泥法中污水按空间顺序依次在各个反应器(区)中完成好氧、缺氧(厌氧)和沉淀等处理过程。而交替独立运行氧化沟中,分别处于好氧、缺氧或沉淀等运行状态的各个氧化沟,按规定的周期相互切换运行状态。适当控制各周期长短与比例以及其运行条件,就可达到要求的处理目的。这种工艺上的灵活性使系统优化比较容易实现,应用微机自动控制运行也已取得了良好的效果[5]。

现有的交替模式工艺有交替式氧化沟、UNITANK工艺、SBR系列工艺以及近年来新开发的相关具有交替模式的工艺等。一般情况,交替工艺利用都具有2组以上池体组成;均可以至少2点以上交替进、出水;生化池池体均能交替组合进行好氧/缺氧/厌氧/沉淀工况处理污水;基本上不需增加泵作为内回流系统动力,只需要控制闸门的开/关就可以达到污泥回流。

污水通过进水闸门控制,按时序分别进入交替廊道,这样就形成了不同的运行周期。,DE型氧化沟机理运行时序交替模式升级改造节能。交替工况运行中曝气系统、推流搅拌设备、闸门起到很重要的作用。,DE型氧化沟机理运行时序交替模式升级改造节能。曝气系统根据工艺不同可选表曝机类似系列曝气设备和鼓风机房—曝气管路系统等鼓风曝气系统;推流搅拌设备可选主要有:推流器、搅拌器、推流搅拌器等;闸门最好能选用开启速度快的设备。,DE型氧化沟机理运行时序交替模式升级改造节能。

崔志峰等人提出了交替式(曝气—沉淀一体化)内循环活性污泥工艺(AICS),该工艺已在新疆阿克苏污水处理厂、密云县污水处理厂、山东日照市东区污水处理厂等成功投入使用,并取得了非常好的效果[8]。佛山市第二污水处理厂首期工程采用组合交替式活性污泥法工艺:具有占地省、土建费用低、运转灵活、管理方便、运营费用低等独特的优点,尤其适合在中小型污水处理厂应用,在一定范围内可以替代其它活性污泥法[9]。

通过对江苏省某城市污水处理厂的DE型氧化沟工艺运行情况分析,深入分析研究了相关交替式污水处理技术的机理、运行时序、交替模式,总结出交替式污水处理技术具有较高的去除有机物、悬浮物、TN、TP的功能,针对不同地区进水水质存在差异的情况,只需要设置合适的运行时序、调整交替模式就能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的相应标准;该工艺还具有节能、控制灵活、占地省等特点;在国家节能减排的政策引导下,尤其是近年来一些污水厂需要升级改造,完全可以利用原有的构筑物,将交替式污水处理技术做为现有污水厂升级改造的首选工艺。

参考文献:

[1]娄金生,谢水波,何少华等,生物脱氮除磷原理与应用[M],国防科学大学出版社,2002,141

[2]邓荣森,氧化沟污水处理理论与技术[M],化学工业出版社,2006,53

[3]孙洪伟,彭永臻,王淑莹等,厌氧氨氧化生物脱氮技术的演变、机理及研究进展[J],工业用水与废水,2008,39(1)7-11

[4]万金保,王建永,反硝化除磷理论及运用现状[J],水处理技术,2008,34(3)7-10

[5]王诚信,交替独立运行氧化沟生物脱氮磷技术[J],中国给水排水,1990,6(6),56-60

[6]周雹,活性污泥工艺简明原理及设计计算[M],中国建筑工业出版社,2005,21-168

[7]刘俊新,王宝贞,J.W.vanGroenestijin等,采用氧化沟从城市污水中去除氮和磷的研究[J],哈尔滨建筑大学学报,1997.30(5)36-40

[8]崔志峰,王凯军等,交替式内循环活性污泥工艺的应用[J],中国给水排水,2004,20(9)56-58

[9]陈贻龙,组合交替式活性污泥法工艺处理城市污水的工程应用[J],中国市政工程,2004(1),40-45

第6篇:污水厂调节池的作用范文

结合工程实例,在符合规范、规程要求的前提下,阐述CASS工艺在设计过程中可能存在的问题及其相应的解决措施,通过优化设计,提高污水厂的运行稳定,确保出水达标排放。

关键词:CASS工艺、城市污水、工业废水、优化设计

CASS工艺为循环式活性污泥工艺的简称,由Goronszy教授于ICEASD基础上开发出的改进型SBR工艺,具有投资省、占地少、自动化控制程度高、耐冲击负荷能力强等优点。

1、工程概况:

广东省肇庆市高新区某污水处理厂设计总规模8×104m3/d,占地6.67hm2,其中首期用地4.01hm2,二期用地2.66 hm2。两期处理规模各为4×104m3/d,其中首期工程已于2009年建成运行,并已通过环保验收。二期工程已完成图纸设计,进入施工建设阶段。工艺流程见图1,主要设计参数见表1。

2、污水厂运行状况

该污水厂首期工程自建成以来,整体而言运行状况良好,年出水达标率符合当地环保部门的要求,但是,运行管理过程中仍存在一些不足。为此,在二期扩建工程设计中,针对首期工程运行中曝露出的问题,进行技术分析,并作出相应的调整和完善。主要体现在以下几方面:

2.1、进水水质

该污水厂位于广东省肇庆某部级技术工业园区,服务区范围内以生活污水为主,约占设计总水量的2/3,同时也收纳工业园内的工业废水,占总水量的1/3。工业废水成份较复杂,包括纺织印染废水、电子元件废水、金属加工废水、化工及皮革废水、铝业废水、生物制药废水等等。其中印染废水、皮革及金属加工废水所占比例较大。

图2 进水CODcr分析示意图

依据污水厂进水水质的分析,详见图2。进水的CODcr有80%的情况在200~400mg/L的正常水平,8%的情况出现CODcr超过400mg/L的情况,极少数情况现进水CODcr超过700mg/L。同时由于进水中有部分经过一级处理的工业废水,进水的BOD5 有80%情况在100mg/L以下,属于生化性较低的污水。TN含量为15mg/l,TP含量为2mg/l,均偏低。此外,难以避免某些工业企业将重污染的废水未经处理直接排入城市下水道中,造成污水厂进水中重金属、重油等含量严重超标。

2.2 污泥回流

首期工程中CASS池污泥回流为单池形式的污泥回流,如1#CASS池的污泥回流泵仅能将1#CASS池中的污泥由好氧区回流至厌氧选择区。首期工程设有四个CASS生化反应池,未设配水设施,导致各池的回流污泥只能回到对应反应池。这种回流方式的优点是某一生化池的污泥出现异常,不会影响其他生化池;在运行发现中,当某个CASS池中活性污泥因某些原因而出现活性污泥量不足时,不能及时利用其他CASS池的活性污泥进行补充,以提高生物处理效果。

2.3设备运行状况

若要污水与污泥处理系统的正常稳定运行,工艺配套处理设备的运行稳定是极其重要的前提,由于受投资控制、设备招标中性能参数不齐全等诸多因素的影响,污水厂的设备性能饱受运行管理人员的诟病。这也使得该污水厂在较长的一段调试周期内不能达到环保验收标准。主要体现以下设备:

1)闸门及阀门;CASS池进水、进气的密闭性差。设计采用闸阀,阀门安装于进水、进气的竖管上。调试初期,阀门的密闭性均尚可。运行一定时期后,由于阀门自重较大,并安装有电动装置,使得阀板产生偏向力,阀门不能有效关闭,密闭效果逐渐减弱。使得CASS池在沉淀滗水阶段仍在曝气,污泥难以沉降。

2)带式压滤脱水机

设计采用带式浓缩脱水一体化压滤脱水机,运行出现的问题主要有两个方面,一是脱水机处理能力达不到设计要求的参数。设计脱水机处理能力为40m3/h,而实际只能达到20 m3/h,二是脱水机经常出现故障不能运行,使得CASS不能及时有效排泥,影响生化处理效果。

3)紫外消毒设备

设计采用紫外线消毒的方式,在实际运营上发现紫外线消毒存在紫外灯石英套管滋生苔藓,以及经常出现灯管爆裂及镇流器烧坏的情况。

3、污水厂的优化与完善

3.1针对进水水质变化的优化

由于污水厂进水中生活污水约占60%,工业废水约占40%,且服务范围内现状工业企业行业类型多、跨度大、其中包括电镀、染整、电池、制药、化工等重污染企业,污水水质成分复杂,变化大。虽然环保部门对这些企业加强监控,但污水厂进水偶然还是会出现异常情况。通过现场踏勘和调研重点企业排污口水质、进厂水质、分析其成分,科学地评估和预测污水水质,并充分考虑水质突然恶化的风险。

图3 污水处理应急处理工艺流程图

在不能有效遏制重污染工业废水偷排的情况下,污水厂采取必要的应急措施是必要。优化的方法是在正常处理流程外,增设应急处理单元(见图3中虚线部分)。具体措施为在生化处理单元前设置加药间和物化反应沉淀池,当进厂水质恶化时,启动应急处理单元,以去除进厂水中过高的有机物和有毒、有害物质,保护后续生化处理单元不受侵害。

3.2 CASS池污泥回流控制措施

首期工程中各生化池的回流污泥方式无法相互混合,使回流污泥失去调节和均质的机会。且CASS池前无配水构筑物,不利于各池进水水质的均衡。优化的措施是增设CASS池前配水井,对生化池进水和污泥回流起调节和均质作用。同时改造首期工程污泥回流管,通过控制阀门的调节增强污泥回流方式的灵活性。可有效改善污水厂运行中存在的进水水质不稳定,造成某个CASS池污泥生化性能差的问题。

3.3设备选型的优化

首期工程中设备故障引起污水厂运行不稳定,固然有设备自身性能等方面的因素,但是设计中如何存在一些不足,如CASS池的进水进气阀采用闸阀,安装于竖管上。应该根据CASS工艺自动化程度高的特点,在某些关键设备上应采用性能效果较好的设备,如CASS池进气阀应选用球阀,水平安装于进气管上。

同时针对首期中脱水机处理能力不足的现状,新增的脱水机宜在投资范围内选用处理效果好,运行稳定,并弥补首期工程处理能力的不足。如选用离心脱水机,与带式机相比,离心脱水机优点在于污泥脱水率高、处理量大、占地小、可实现全封闭运行,环境清洁、设备维修量小。

此外选择紫外消毒设备时应应选用单支灯管的UVC输出强度高的灯管,其次应考虑UVC电光转换效率,同时根据污水厂的水量、水质波动较大的情况,应考虑实时调节系统的选择;并采用在线清洗自动控制清洗装置进行清洗,延长灯管的使用寿命。

4、结论

近年来,CASS工艺的设计、运行管理等技术越来越成熟,它具有投资少,占地少,抗冲击负荷大等诸多优点。对城市生活污水处理效果较为理想,出水水质达到国家一级排放标准。结合本工程中存在的问题,提出以下建议:

1)在污水厂设计工艺比选时,应该深入调查并科学地评估和预测污水水质、水量变化情况,充分考虑水质突然恶化的风险。

2)针对污水厂进水中工业废水所占比重大的CASS工艺,设计时宜考虑应急措施方案,避免CASS池中活性污泥中毒瘫痪;

第7篇:污水厂调节池的作用范文

关键词:净水厂 膜分离 应用浸入式纤维膜

引言

大多数的城市给水厂都是从江河湖泊和水库等地表水源取水,原水经过絮凝、沉淀、过滤和消毒等工艺,将原水中的杂质去除,生产出符合生活饮用水卫生标准的成品水。

但是给水厂在生产成品水的同时,也产生了大量的污水和污泥。给水厂排出的含泥污水(排泥水)主要由滤池反冲洗排水和沉淀池或澄清池排泥水组成,约占水厂总净水量的4%-7%。其中,滤池反冲洗排水主要由悬浮盐类、粘土、有机物及化学药剂残余物组成;沉淀池排泥水(又称沉淀池污泥)约占总净水量的1%-2.5%,它分为石灰软化污泥和化学絮凝沉淀污泥2种,软化污泥主要产生于原水的软化过程,主要成分为碳酸钙、氢氧化镁、淤泥、过剩软化药剂和有机物,化学絮凝沉淀污泥则由原水中的悬浮物、胶体物质、有机物、微生物和加入的净水药剂组成。

给水厂污水经过浓缩脱水后的干化污泥,若能合理筹划研究,进行经济有效的综合利用,还可能作为可贵的资源加以开发利用工。

一、给水厂排泥水处置及存在的问题

目前排泥水处置包括排放和利用。首先排放是直接排入附近水体(外排)或排入到城市污水厂(下排)与污水共同处理处置。这样产生一系列的影响,第一铝盐会对水体中藻类的生长造成影响;第二污泥的沉积作用会造成水体中某些鱼类食物的短缺,影响鱼卵的成活率而且还能抬高河床、影响河道的航运和防洪排涝能力;第三排泥水中的无机物成分较高,会对污水处理厂中污泥的处理和利用形成影响。但另一方面,如果排泥水被回用,那么污染物质(微生物和化学物质)的循环累积又将引起一些问题,它们可能超过水厂所能处理的能力,恶化水质,从而影响人们的身体健康。如水中的隐抱子虫等致病微生物的水体,如果混凝充分、滤池工作正常,隐抱子卵囊的去除率可达97%。但随着排泥水的回用,这部分被截留的微生物又回到了水厂,这就增加了水厂出水出现致病微生物的可能。同时除了原生动物以外,其他的水质参数如混凝剂含有A1、Fe等金属离子。而回用排泥水可能会引起出水水质中铝含量的超标,这样水中过量残留铝会对人体造成毒害作用。因此,为了减少排泥水对水厂出水水质的影响,在排泥水回用前也应进行处理。

二、膜分离技术理论

分离膜具有选择透过特性,所以它可使混合物质有的通过、有的留下。膜分离技术既采用浸入式中空纤维微滤膜对排泥水进行浓缩分离,分离后的出水进入系统滤后,与滤后水混合消毒后进入清水池,分离后的淤泥进入后序工艺进行脱水处理。膜分离技术的优点:(1)膜分离通常是一个高效的分离过程。(2)膜分离过程的能耗一般比较低,大多数膜分离过程都不发生“相”的变化。(3)多数膜分离过程的工作温度在接近常温,特别适用于对热过敏物质的处理。(4)膜分离设备本身没有运动的部件,工作温度又在常温,所以很少需要维护,可靠性很高。(5)膜分离过程的规模和处理能力可在很大范围内变化,而它的设备单价、运行费用等都变化不大。(6)膜分离设备通常体积小,占地面积少。(7)膜分离通常可以直接插入已有的生产工艺流程,不需要对生产线进行大的改变。

三、净水厂排泥水应用浸入式纤维膜的处理工艺

图排泥水处理实验工艺流程图

(一)系统描述:

排泥水进入排泥水调节池,经排泥水提升泵提升至浓缩池,由膜分离装置进行泥水分离,分离过程中低压空气对膜表面进行吹扫,以防止膜的堵塞。同时,每隔一定间隔,泥水分离停止,以利于空气对膜表面进行静态吹扫除掉堆积于表面的颗粒。

经过分离的清水可进入水厂的滤前管网,分离后的淤泥进入淤泥调节池,必要时进行调质,经喂泥泵提升至脱水系统,其间要投加聚凝剂以利脱水。脱水系统的泥含水率可达到65%,所以可直接装车外运。脱水后的回收液由于含有部分聚凝剂,仍有聚凝效果,建议进入水厂沉淀池前与原水混合以利于原水的沉淀。

(二)浓缩池工艺原理描述:

泥水分离系统:共设育两台水泵(一用一备),由膜的出水侧连续抽吸,每个单元设气(电)动阀控制其运行。

空气吹扫:设两台低压鼓风机(一用一备),在膜两面进行连续吹扫,以防止膜面结垢。

排泥:设一套排泥系统,根据其淤泥特性可考虑采用机械式排泥。

药洗系统:含泥水处理厂共设两套化学药洗系统(互为备用),每套化学药洗系统设置两台防腐型(互为备用)提升泵,每次只对一个单元进行化学药洗。同时配置相应的控制及气(电)动阀门。

(三)浓缩池控制描述:

系统设有液位、流量、压力、污泥浓度的检测仪表,并设置了水泵运行、水泵速度、阀门开关、鼓风机运行的自动控制系统。

对排泥水调节池液位进行检测,并对液位实行控制。

对浓缩池液位进行监测,以此对排泥水提升泵进行控制,确保浓缩池恒水位运行。

对分离后的清水流量进行检测,并且对膜后的压力进行检测,以此控制抽吸泵的转速。

对淤泥调节她的液位进行检测,并协调浓缩分离及脱水过程的工作。

对浓缩池及排泥管路中的淤泥浓度进行检测,以此来实现对排泥过程的自动控制。

对化学药洗池的液位进行检测,对化学药洗泵的出口压力进行检测,以此控制化学药洗泵的转速。对化学药洗的流量进行检测,并对化学药洗实行定时、定量、定压控制。

四、经济技术分析

本实验采用微絮凝―超滤工艺,不仅反应时间、水力停留时间短,在基建投资方面,省去了混合反应池、沉淀池和滤池,更为主要的是在实际操作中微絮凝工艺对絮体矾花的形态要求低,在一定投药量范围内,不会因为进水水质的较大波动而影响出水水质,因此具有较强的抗冲击负荷能力,同时也降低了操作人员的技术难度。混凝剂的投加量比常规工艺更为节省,处理高浊度水的投药量只相当于常规工艺处理 20NTU以下低浊水的药量。

浸入式中空纤维膜处理装置占地面积小,工艺简洁,操作方便,无须加药进行预处理,便于自动化管理;浸入式中空纤维膜处理装置,当进水浊度愈大时,其浊度去除效果愈好,因为滤出水浊度能始终保持较低水平。浸入式中空纤维膜处理装置,高通量下,膜污染严重,并且单周期内跨膜压差增加较快,但恢复率也较高。浸入式中空纤维膜处理装置,经过超滤膜处理后的出水,PH值均值不超过8.5的国家标准。浸入式中空纤维膜处理装置,进水Coo越高,则Coo去除率越高。浸入式中空纤维膜处理装置,产水率根据水质不同而有所变化,基本保持在85%-90%之间。浸入式中空纤维膜对铁的去除效果十分明显,处理后的出水余铁含量基本

参考文献:

[1]刘帅霞.给水厂污泥的处理和存在问题[J].河南纺织高等专科学校学报,2005,17(3):59-61.

第8篇:污水厂调节池的作用范文

关键词:unitank工艺 运行 问题 对策

前锋净水厂位于广州市番禺区,占地面积20ha,是番禺区第一个大型城市生活污水处理厂。一期工程设计规模10×104m3/d,服务面积166.26km2;采用unitank工艺,于2004年4月建成。自运行以来,该厂的出水水质各项指标均能达到设计标准。

1.工艺流程及设计参数

1.1工艺流程如图1所示 

unitank池共分四组,每两组组成一体,共用一条进水配水渠,每组由三个矩形池组成,池长、宽均为27m,有效水深6m,每组设计处理能力2.5×104m3/d。

1.2设计参数

设计处理能力为10万m3/d,变化系数1.3;unitank池hrt为12.6h,srt为8.75d,mlss为3000mg/l,污泥负荷为0.173 kgbod5/(kgmlvss•d)。

设计进出水水质见表1。

2. unitank工艺特点

unitank反应池由三个矩形池组成,三个池水力相通,每个池均设有供氧及混合推流设备。其中,中池只能做反应池,两个边池交替做反应池和沉淀池,边池设有固定出水堰和剩余污泥排放设备。进入系统中的污水通过管道或渠道配水,交替进入三池中的任意一池,系统实现连续进水连续排水。

3. 实际进水情况及处理效果

由于该污水厂纳污范围内的排水体制为雨污河流制,因此实际平均进水污染物浓度较低,且雨季和旱季进水浓度差别较大。但通过对工艺运行参数的调整,该厂的出水水质一直稳定达标,所有出水指标均优于设计标准。实际进出水水质情况见表2。

4. 运行存在的问题及对策

4.1生化池空气需求量变化大造成鼓风机频繁喘震

该厂四组unitank池,两组为一体,成为一体的两组运行时间均相同,因此在实际运行过程中,总会出现在过渡阶段4个曝气池的空气阀同时关闭的现象,在较短的时间内,空气需求量急剧减少,而空气总管的泄压装置无法再这么短的时间内将多余的空气外排,造成鼓风机出风口压力急剧上升,达到临界点时鼓风就会出现喘震停机,极大地影响了工艺运行,同时也给鼓风机本身带来不利影响。对此,我们通过调整unitank池的运行时间差,使每组池运行时间间隔1h,尽量保证用气量均匀。调整前,unitank反应器同时处于曝气状态的池数为4~8个,调整后变为5~7个,同时避免了多个池空气阀同时关闭的现象。经过调整,基本杜绝了鼓风机喘震现象。

4.2池底面积大排泥不畅

该厂unitank池每个边池长宽均为27m,且只在每个池角位置设置了一个排泥口;同时,由于svi值较低(平均值仅为45ml/g),沉降污泥较密实。因此,当排泥口周围的污泥被抽空后,池底其他位置污泥很难通过重力作用自流进行补充,造成排泥困难。针对这种情况,采取了两项措施:一是缩短运行周期,增加排泥次数,即将每组unitank反应池运行周期由12h缩短为8h,相应的排泥次数由4次/天增加为6次/天;二是采用间歇排泥,即将一次排泥过程分为多次,每次间隔约0.5~1h,待中池污泥补充进入边池后,再继续排泥。通过这两项措施,使进入储泥池的剩余污泥浓度由6~8g/l提高至10~12g/l。不仅保证了剩余污泥排放量,也为剩余污泥的后续处理提供了方便。

4.3出水堰始端积泥,反冲洗不干净

该厂边池出水采用固定式三角堰,由于池面较大,三角堰设计坡度偏小,在出水阶段,经常出现三角堰冲洗不干净,积泥随水流出,影响出水水质的现象。首先,通过适当延长反冲洗时间,积泥现象有所改善,但仍未完全消除,若继续增加反冲洗时间,会使大量处理后的水回流至提升泵房,额外增加水量负荷。后来,通过在出水三角堰始端增加两块不锈钢板,将平底三角堰改造成为“v型”三角堰,增加堰底水流速度,完全解决了出水三角堰积泥问题。

4.4生化池曝气阶段泥水混合不均匀

该厂unitank反应池曝气量通过实际do进行控制,当do低于设定值时空气阀自动增加开度,反之则自动减小。由于在夏季降雨频繁期间,进水污染物浓度较低,加之mlss较低,反应池do在较短的时间内即可达到设定值以上,空气阀开度随即减小直至完全关闭,此时反应池内的污泥会在较短时间内发生沉降,沉降后的上清液污染程度较低,好氧速率低,因此,do仪探头测量值长时间维持在较高水平,但实际池体底部污泥已处于缺氧状态,严重影响好氧反应效果。若将池内搅拌器保持常开状态可解决此问题,但同时带来两个问题:一是能耗较高;二是当do较低,曝气量大时会对搅拌器的运行产生不利影响。对此,我们将搅拌器的启停与空气阀的开度实行联动,当空气阀开度低于某值,泥水混合效果较差时,搅拌器自动开启;当空气阀开度超过某值时,搅拌器自动停运。完全解决了反应阶段泥水混合不均匀的问题,同时兼顾了节能。

4.5化学除磷药剂投加量大

由于unitank工艺没有独立的厌氧区,生物除磷效果较差,根据该厂调试期间的数据,仅靠生物除磷,只能将出水tp保持在1.5mg/l左右,很难稳定达标。因此,必须依靠化学药剂来强化除磷。该厂选用聚合氯化铝铁(pafc)作为化学除磷药剂,投加点选择在中池,投加方式为连续投加。多日的运行数据显示,为保证出水tp低于1.0mg/l,pafc投加量需达到100mg/l左右,药剂用量较大。后经多次试验,将投加点改在边池,投加方式为沉淀前投加。在同样保持出水tp≤1.0mg/l的情况下,pafc投加量仅需50mg/l左右。经过分析,可能存在以下原因:由于unitank池hrt超过12h,中池投加pafc产生的活性污泥絮体经过较长时间的停留,部分由于曝气及搅拌作用被打散,因此进入边池后,絮凝沉降效果较差。

4.6低温影响硝化效果

该厂unitank工艺硝化效果受进水水温的影响较大。正常情况下,当进水水温高于18℃时,出水氨氮一般可稳定在2.0mg/l以下。但在当地气温较低的季节(每年1~3月),当进水温度低于12℃时,硝化效果明显下降,出水氨氮最高升至8mg/l以上。为此,在气温较低的季节,主要采取以下几点措施:一是提高do控制点,将do控制点由正常运行条件下的2.5mg/l提高至4.0mg/l。二是缩短中池缺氧及边池厌氧运行时间,在极端低温情况下(如2008年农历春节前后南方的低温天气)可完全取消厌缺氧运行时段。

5. 结语

① unitank工艺用于处理南方低浓度城市污水通过适当的工艺运行调节,可以达到较好的处理效果。

② unitank工艺在实际运行过程中,应尽量采用多组运行,每组的运行时间应尽量间隔均匀。

③ 由于实际有效水力停留时间较短,unitank工艺硝化效果受水温的影响较大,在低温季节应以好氧硝化为主,注意对出水氨氮的控制。

第9篇:污水厂调节池的作用范文

摘要:氨氮是指水中以游离氨(NH3)和铵离子(NH4+)形式存在的氮。氨氮是水体中的营养素,可导致水富营养化现象产生,是水体中的主要耗氧污染物,对鱼类及某些水生生物有毒害。

某些工业生产中产生的废水中有机物(COD)浓度不高,但氨氮的浓度相对较高,C:N的比较远低于生化处理中C:N:P=100:5:1的比例,理论上的补充碳源、好氧、缺氧交替的处理方法在实际工程调试中仍存在较大难度,作者通过对某实际工程的设计及调试得出一套可行的处理方法。

北京某公司主要从事保温瓶的生产,由于生产工艺的要求,在生产过程中将原煤燃烧产生的烟气二次燃烧用于熔化、吹制玻璃。在烟气的洗涤过程中,大量烟尘和硫、氨等成分进入清洗水中产生大量的废水,该废水成分复杂,主要污染物为氨氮。该企业为经营了几十年的老厂,厂区内的排水系统为合流制,将厂区内的生产污水、生活污水以及家属区的生活污水一并收集,若不对其进行处理,必将造成对周围环境的污染。

该公司原有一套处理设施,仅为好氧曝气处理,经过一次改造后,在原有的接触氧化法后增加曝气生物滤池处理工艺,该工艺仅能使COD处理达标(≤60mg/L),对氨氮基本无处理效果,而且有些时段出水的氨氮浓度还高于进水浓度。作者为该公司设计了一套污水处理设施对原处理设施进行改造,出水达到《北京市水污染物排放标准》,排入附近水体。

采用混凝沉淀-A/O法的组合工艺处理高浓度氨氮废水,其最终出水COD≤60mg/L,氨氮≤10mg/L。

关键词:高浓度氨氮废水;水解酸化;活性污泥法;混凝沉淀。

正文:

北京某公司主要生产保温瓶类产品。在生产过程中产生的氨氮废水同厂区生活污水混合收集,形成了以生活污水为主的有机污染物(COD较低)和生产中较高浓度氨氮的混合废水。

该企业曾拥有一套污水处理系统,但由于原水中的氨氮含量较高,常规的污水处理方法无法将其处理达标,因此,需选择一套适合该废水的处理方法,对原有处理设施进行改造。

一、处理工艺的选择

设计进水水量及水质

本工程的设计进水水量及水质情况如下:

污水水质分析

(1) 本工程废水来源主要为生产污水(包括煤气洗涤水、车间洗涤水、锅炉烟尘洗涤水等)和生活污水(包括食堂、洗浴污水等)。

(2) 由于原煤燃烧产生的烟气中含有大量的氨氮,而生活污水中的主要污染物为COD,两者混合后,成为低COD高氨氮废水,因此,本工程的处理难度在于对氨氮的去除上。

(3) 原污水处理系统出水循环回用于厂内各高炉洗煤气水,为了使水中的悬浮物快速沉淀,加入了一些煤渣起到絮凝效果,因此,污水站进水中含较多的煤渣等悬浮物,在生化处理系统前应先将其去除。原污水处理系统有絮凝沉淀加药设备,本着节约资源的原则,这部分处理设施利用原有。

(4) 常规污水处理以生化处理为主,而根据本工程废水的特点,在选择处理工艺时,应主要考虑氨氮的去除,在去除氨氮的同时,去除水中其他的污染物。

(5) 本工程拟采用生物脱氮工艺,即在有氧的条件下,利用亚硝化菌的作用,将水中的氨氮转化成亚硝酸氮,再利用硝酸菌的作用转化为硝酸氮;而在厌氧的条件下,硝酸氮和亚硝酸氮由于反硝化菌的作用,被还原为气态氮,从而从水中脱离的过程。

(6) 本工程废水中氨氮的含量较高,出水要求又较严格,为保证出水达标,需选择处理效果好且运行的工艺,因此,考虑采用“缺氧+好氧”工艺。

(7) 为保证出水达到氨氮≤10mg/L的高标准,考虑原水水质的波动及冬季生化处理效率的降低,在出水段设置加氯作为最后的保障。

根据以上分析,本工程的处理工艺为:预处理+缺氧+好氧+后处理。

确定处理工艺流程

根据原水水质的特点,选用工艺流程如下:

二、各部分设计参数及调试结果

各构筑物的设计参数

由于本工程为改造工程,受原处理设施占地面积限制。以上工艺流程为方案阶段提出的,在经过对现场的实地考察后,对该方案进行了部分改动,增加了集水池及后续加氯设施,以下是改动后、施工时各构筑物的设计参数:

集水池

集水池为新建构筑物,收集原污水站来水、厂区职工宿舍排水及附近一车间排水。三处来水中有一处标高很低,集水池可用面积又较小,为满足施工条件,集水池底板标高最低仅能达到-6.00m(室外地坪为±0.00),导致集水池有效容积仅有72m3,调节能力不足1h。

集水池设置2台提升泵(1用1备,流量95m3/h,扬程12m),1台潜水搅拌机(0.85kW)。

调节池

调节池为原有,絮凝剂和助凝剂设备利旧。

调节池设置3台提升泵(2用1备,流量45m3/h,扬程15m)、2台潜水搅拌机(0.85kW)。

初沉池

初沉池为新建构筑物。

在调节池提升泵出口投加絮凝剂及助凝剂,进入初沉池沉淀,采用辐流式沉淀池,表面负荷1.2m3/(m2·h)。

初沉池设置1台中心传动刮泥机(0.37kW)。

A/O池

A池为原有接触氧化池改造,由于原有容积不够,将池体加高,停留时间16.8h。

水解酸化池内设置2台潜水搅拌机(7.5kW)。

O池为新建构筑物。活性污泥法,停留时间35.1h。

O池为平行的2组,内设微孔曝气头(2000套),池末端设置3台内循环泵(2用1备,流量420m3/h,扬程15m)。

配套4台鼓风机(3用1备,风量32.03m3/min,风压7m)。

在A池入口处投加碱和碳源。碱采用碳酸氢钠和氢氧化钠混合投加,溶药桶3m3,计量泵500L/h;碳源为葡萄糖,溶药桶1m3,计量泵44L/h。

二沉池

二沉池为新建构筑物。采用辐流式沉淀池,表面负荷0.7m3/(m2·h)。

二沉池设置1台中心传动刮泥机(0.37kW)。

二沉池旁设污泥回流池,有效容积42.5m3,内设3台污泥回流泵(2用1备,流量45m3/h,扬程15m)。

污泥回流至O池入口,由阀门控制一根支管至污泥浓缩池排放剩余污泥,定期排放。

污泥浓缩池

污泥浓缩池为新建构筑物,设置在污泥脱水机房外,污泥由污泥回流池内的污泥泵送入。污泥池容积92.5m3。

污泥脱水系统

污泥脱水系统利旧,采用带式压滤机,带宽1m。

后处理

后处理考虑投加次氯酸钠,溶药桶1m3,计量泵44L/h。

调试中出现的问题及解决办法

在调试中发现该系统的一些问题,现小结如下:

调节池

调节池的主要问题是由于本改造工程的特殊性,调节池的停留时间较短,而来水水质不均匀,因此,调节池未能达到调节水质的目的,对后续构筑物产生一定的冲击。

初沉池

在初沉池的前端加入了絮凝剂,但由于来水水质及水量不均匀,加药量不可调节,导致沉淀效果不理想,水量大时,有部分悬浮物被冲到下一构筑物。

生化处理系统

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