合肥市王小郢污水处理厂的工艺和运行

王小郢污水处理厂工艺流程较为简捷 ,城市污 水经厂区内粗格栅拦截较大漂浮物及杂质后 ,经泵 提升后通过细格栅拦截污水中细小漂浮物 ,然后进 入涡流式圆形沉砂池 ,分离出大部分污水中夹带的 砾石 。污水经预处理后 ,和二沉池回流污泥混合后 流入厌氧池 、氧化沟 、二沉池进行后续生化处理 。
(1) 预处理系统 。粗格栅一期工程选 用 3 台 HF1500 回转式格栅 ,间隙 b = 20 mm ;二期工程选 用 3 台 GL11 回转式格栅 ,间隙 b = 20 mm 。进水潜 污泵 一 期 选 用 5 台 KSB F K350 - 500 , Q = 504 L/ s ,二期选用 5 台飞力潜水泵 CP3400/ 735 , Q = 565 L/ s。细 格 栅 一 期 选 用 2 台 机 械 格 栅 , B = 2 400 mm ,间隙 b = 10 mm ,二期选用 4 台 HS1400 回转 式格栅 ,间隙 b = 6 mm。设 2 套圆形沉砂池 ,直径为 6 000 mm ,设计流量 Q = 11215 m3/ s ,罗茨鼓风机为 瑞典 GM3S ,砂水分离器为澳大利亚 SA K320 型 。
(2) 生化处理系统及污泥处理系统 。厌氧池有 效容积为 6 770 m3 ,水力停留时间为 215 h ,设备选 用可提升式潜水搅拌器 FL YGY - 4430 。氧化沟单 条设计流量为 1 042 m3/ h ,总有效池容106 250 m3 , 水力停留时间 17 h 。一期设备选用转刷 , L = 9 000 mm , = 1 000 mm , 二 期 选 用 转 碟 , 型 号 YB P1400A , L = 9 000 mm , = 1 400 mm。二沉池 直径为 45 m ,辐流式沉淀池 ,表面负荷为 0185 m3/
协调和调度 ,保证沼气发电能够有效利用 ,避免送出 厂外作无用功 ; ②尽量在用电高峰多发电 ;
(4) 热力利用调度过程 。应由分厂统一协调 , ① 尽可能利用沼气内燃机组余热 ; ②加强热力设施 、设 备维护力量 ,充分提高热交换器的换热效率 。
关于沼气发电的生产管理 ,应设置单独的生产 统计和成本核算内容 ,其产出是热 、电 ,如前所述 ,年 产值可达 2 000 万元 ,其投入主要有 : ①设施 、设备 维护费 ; ②耗材费 (主要有润滑油 、脱硫剂 、火花塞 等) ; ③人工管理费 ; ④设施 、设备固定资产折旧费 。
直保持在 012 元/ m3 以下 ,年运行费用 1 500 万元左 右 ,其中电耗费用 1 000 万元 ,人员工资 100 万元 ,絮 凝剂及污泥处置费用 100 万元 ,设备润滑维修费用 300 万元左右 。厂区一期工程投资 118 亿元 ,二期投 资 2 亿元 ,投资 、运行费用低于国内同等水平 。 1 工艺流程及处理效果 111 工艺流程 (见图 1) 11111 收集系统
关键词 改良型氧化沟 低负荷运行 兼性菌 预处理 过量曝气 污泥龄
合 肥 市 王 小 郢 污 水 处 理 厂 处 理 能 力 30 万 m3/ d ,其中生活污水占 60 %以上 。一期工程 15 万 m3/ d 于 1998 年 4 月投入运行 ,二期工程 15 万 m3/ d 于 2001 年 7 月投入运行 。采用的改良型氧化沟处 理工艺属二级强化处理工艺 ,除能有效去除碳源污 染物外 ,具备较好的除磷脱氮效果 ,工艺突出了好 氧 、厌氧 、兼氧处理方法的结合 ,打破了传统的好氧 法和厌氧法的界限 ,在去除生物难降解物质和氮磷 方面有明显改进 。近几年运行成本除去折旧费外一
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沉池分离区紊动程度 ,保证沉淀效果 。 112 污水处理厂处理效果 (见表 1) 2 工艺运行实践中值得关注的几个问题 211 过量曝气
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境及水力条件应尽量与这些菌种生存的管道环境相 仿 ,使其活性能在厂区内继续保持 ;另一方面通过调 节涡流式沉砂池鼓风机与砂水分离器各自的工作时 间保证所去除砂粒的无机化 ,也就是根据进水水质在 提砂操作之前调控其砂斗底部砂粒的洗砂时间 ,尽可 能减少去除污水中悬浮状、质轻的有机物固体颗粒 , 因为微生物菌种大多附着在污水中的这些固体物质 上 。根据改良型氧化沟工艺的耐负荷特点大大简化 预处理 ,不仅充分利用了污水中原有的微生物 ,而且 充分节省了进水中含量较低的有机物。由此 ,不仅厌 氧池成为了一个不断由外界补充具有高度活性微生 物的开放性动态系统 ,而且整个城市污水收集、管道 系统和污水处理系统也都融合到这个开放性动态系 统当中 ,使得污水处理厂运行非常稳定 ,近六年来从 未出现异常情况 。 11112 工艺流程介绍
建议建 立 一 支 专 业 性 较 强 的 运 行 维 护 管 理 队 伍 。在污水处理行业 “, 沼气内燃机2余热回收2发电 机组”设备技术含量较高 ,运行安全性要求也较高 , 需要一支专业性较强的运行维护队伍 ,并实行单独 成本核算管理 。
⊙作者通讯处 :100022 北京排水集团高碑店污水处理厂 电话 :13611120776 E2mail :gbd ldq @sohu. com 修回日期 :2003Ο7Ο20
氧化沟中 ML SS 浓度为 2 000～5 000 mg/ L , ML VSS 为 1 000 ～ 2 500 mg/ L ; 运行效果良好时
ML SS 浓度为 4 000 mg/ L ,ML VSS 为 1 800 mg/ L ; ML VSS/ ML SS 在 014～016 之间 ,一般保持在 0145 左右 。由于预处理的简化使得进入系统中砾石 、沙 粒等无机物含量较高 ,以及推流能力的不足使得系 统中 一 些 水 力 死 角 存 在 沉 泥 现 象 , 沟 中 ML SS , ML VSS 的浓度有一定的失真 ,对此可通过污泥龄 、 沉降比及 BOD 的去除率 、污泥增长率等数据来纠正 实际污泥浓度 。另外 ,合肥市琥珀山庄 4 000 m3/ d 污水处理厂在进水 BOD 200 mg/ L 时 ,污泥浓度曾 达到 8 000 mg/ L ,且处理效果很好 ,也反映了氧化 沟对污泥浓度适应性较强 。随着污水处理技术的进 步 ,为达到更好的处理效果 ,对其各项参数 、指标进 行精确定量控制已成必然 。 213 污泥龄
王小郢污水处理厂采用的水平轴曝气设备 ,旋 转方向与沟中水流方向同向 ,且安装在直道上 ;沟内 升降式出水溢流堰水深变化范围为 15～30 cm ,设 计时考虑到可调节堰门控制曝气设备的浸没深度 , 协调发挥曝气设备供氧 、推流 、防止活性污泥沉淀及 充分混合接触有机物与微生物的四个作用 ,达到既 经济又满足工艺需求的目的 。实际运行中由于没有 分开设置水流推动设备 ,即没有增设潜水式搅拌器 ; 而大多国内外现有曝气设备的充氧能力远远强于其 推流 、搅拌能力 ,使得沟底流速小于设计最低流速 013 m/ s ,经常发生活性污泥沉淀 。为尽量满足沟底 流速 ,只能加开曝气设备 ,一方面增加能耗成本 ,另 一方面使得沟内大多区域 DO 达到 2～8 mg/ L ,少 数区域在 1～2 mg/ L 之间 ,也就是没有所谓的绝氧 段 ,仅靠调节曝气设备的浸没深度及运转方式对 DO 调控范围很小 。但是厌氧池的厌氧环境很好 , 理论上池两端水流在变向时将产生涡流 ,不可避免 溶入一定氧气 。实际运行中 ,水流一般比较平稳 ,加 之厌氧池 315 m 的有效水深 ,可以认为处于绝氧环 境中 ,满足系统中有机污染物的分解及反硝化 、聚磷 菌释磷等生化处理过程 ,极大地弥补了氧化沟过量 曝气的缺陷 。改进意见 :在氧化沟部分沟段增设可 提升式潜水搅拌机是非常经济和必要的 。 212 污泥浓度
图 1 污水处理工艺流程
这一部分易被污水处理厂的设计 、管理人员忽 视 ,但对厂区的运行管理制约很大 。市区内各污水 排放点在连接至污水处理厂的长达几公里至几十公 里的连接管道 、检查井内形成了一个中间反应器 ,进 行着有机物的分解及微生物的适应选择和生长繁殖 过程 ,这些过程中形成的适应性很强的微生物菌种 对污水后续生化处理的稳定性起着相当大的作用 。 对此有两方面的要求 ,一方面厂内厌氧池的溶氧环
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张 晟
提要 合肥市王小郢污水处理厂采用改良型氧化沟处理工艺 ,对好氧处理难降解的油脂 、LAS 等物质有较好的去除效果 ,去除污染物广泛 ,充分发挥了厌氧和兼性菌在处理工艺中的作用 。在低 有机负荷条件下 ,为充分利用有限的 BOD ,应尽可能使预处理简化 ,并通过厌氧池良好的绝氧环境弥 补氧化沟中存在的过量曝气现象 ,满足系统中各类生化反应的 DO 需要 。通过较长的污泥龄保证了 良好的污泥沉降性能及剩余污泥的稳定消化 。
(m2·h) 。回流剩余污泥泵房选用 5 台污泥泵 ,型号 F K350 - 500 ,单台设计流量 Q = 434 L/ s ; 3 台剩余 污泥泵 ,型号 K150 - 330 ,单台设计流量 Q = 29152 L/ s。污泥脱水机房一期选用 3 台带式浓缩机与带 式压滤机配套使用 ,带宽 215 m ;二期选用 3 台转鼓 浓缩机与带式压滤机配套使用 ,转鼓直径 = 1 000 mm ,带宽 212 m 。配药系统采用絮凝剂配制投加系 统 。厌氧池可通过调节出水堰门控制流量 ,较之其 他 A2/ O 工艺厌氧池的停留时间有所延长 ,水力停 留时间正常为 215 h ,明显改善了进入氧化沟内的水 质 ,进水中的难降解有机物大多被分解成易降解的 小分子有机物 。实际运行中 , 厌氧池去除进水中 BOD 含量的 30 %～40 %左右 ,一般情况下达到 30 mg/ L ,而经厌氧池处理后出水中的 BOD/ COD 仍为 015～0155 左右 ,基本和进水保持一致 。另一方面 , 由于厌氧池和随后的氧化沟水力停留时间都得到了 有效延长 ,使得增殖速度慢的硝化细菌 、反硝化细菌 和难生物降解有机物的分解菌等微生物得到富集 , 增加生物相的多样性 ,显著提高处理效果 。氧化沟 内充氧 (或推流) 设备的选择上 ,两个系列的氧化沟 分别选用了澳大利亚 YP1000 转刷和德国 YP1400 转蝶 。其中 , 采用转刷的系列氧化沟有效水深为 315 m ,采用转蝶的系列氧化沟有效水深为 4 m 。理 论上 ,转蝶的推流 、搅拌效果要优于转刷 ,实践中两 者相差不大 ,甚至转蝶在保持沟底水流最低流速方 面较转刷差 ,难以达到设计的沟底流速 ,直接导致二 期氧化沟沉泥现象严重 ,部分沟段沉泥达 015 m 以 上 ,这一点在设备安装时值得关注 。另外 ,氧化沟内 曝气设备前后的导流板设置对系统运行起着意想不 到的作用 ,一方面导流板成功地将水流导向池底保 证沟底流速 ,另一方面要注意产生泡沫 。导流板一 般浸没于水中 10 ～ 15 cm , 如 设 在 转 刷 前 则 倾 斜 60°,设在转刷后保持与水面垂直 。实际运用中可对 导流板的设置进行必要的调试 。辐流式二沉池选用 刮泥桥为澳大利亚 B G45B 型 。由于较长的泥龄和 水力停留时间 ,污泥沉降性能较好 ,且原 、后生动物 种群对游离微生物有吞噬作用 ,使得可以保证活性 污泥在二沉池浓缩区和刮泥区的停留时间较短 ,以 防止反硝化产生的污泥上浮和污泥再次释磷现象 。 另外 ,回流比也控制在 50 %左右 ,以尽可能降低二