第九章__城市污水处理厂工艺流程实例

第九章城市污水处理厂工艺流程实例

第一节北京高碑店污水处理厂二期工程设计（传统活性污泥工艺）

一、工程概况

北京市高碑店污水处理厂设计规模为近期100×104m3/d，远期250×104m3/d。近期100×104m3/d分两期建设，一期工程50×104m3/d于1993年12月竣工投产，二期工程50×104m3/d于1999年9月通水运行。一、二期工程是一个整体，二期工程是一期工程的延续，在总平面布置、处理工艺、主要设计参数和构筑物形式等方面都是相同的，具有协调一致性。但是，由于外部设计条件的变化和总结一期工程实施与运行经验，在某些关键部位做了必要的调整和改进，使二期工程在一期工程的基础上有了较大的完善与提高。

二、设计原则

1.进水水质

BOD5=200mg/L；SS=250mg/L；TN=40mg/L；NH3-N=30mg/L；pH=6～9。

2.处理程度

由于处理后出水排放至通惠河和通惠灌渠，根据污水综合排放标准（GB 8978-1996），应执行二级标准。同时考虑到处理水将作为工业冷却水使用，故增加NH3-N指标，则处理后出水水质为：BOD5≤20mg/L；SS≤30mg/L；NH3-N≤3mg/L。

3.处理水回用

（1）厂内回用水建设一座1×104m3/d规模的中水处理设施，作为厂内设备清洗、冲洗车辆、绿化和清扫杂用水。

（2）工业冷却水二期工程可提高20×104m3/d作为工业冷却水使用。

（3）河湖景观用水处理后出水补给河道及公园河湖，美化城市环境。

（4）农业灌溉用水处理厂出水用于农业灌溉。

4.安全溢流

因流域内管网系统和处理厂建设规模尚不完全配套，同时考虑到工业废水事故排放对污水处理厂的威胁，保留并改造191号井及溢流道以便在紧急情况下，将污水溢流入通惠河，保护污水处理厂的正常运行。

三、工艺设计特点与主要改进内容

1.污水处理工艺

污水处理工艺采用传统活性污泥法二级处理工艺，分为两个系列，每个系列为25×104m 3

/d 。其中一个系列采用前置缺氧段活性污泥法工艺，即在推流式曝气池前设置缺氧段（占生物处理池总容积的1/12），其目的是改善污泥性质，防止污泥膨胀。另一个系列采用缺氧好氧脱氮活性污泥法工艺，即在曝气池进口段设置1/6池长作为脱氮池，后续1/6池长作为可变段，并采用内回流泵进行曝气池混合液内循环，内回流比为200%。本系列出水自成系统，NH 3-N ≤3mg/L ，可直接作为工业冷却水使用。污水处理工艺流程如图9-1所示。

2.污泥处理工艺

污泥处理工艺采用重力浓缩、中温两级消化后机械脱水工艺。消化过程产生的沼气用于发电。

二期工程消化池由原沼气搅拌改为机械搅拌。一级消化池搅拌以生熟污泥混合为主，二级消化池搅拌以破浮渣为主；污泥加热由原蒸汽间歇直接加热改为热交换器连续加热；消化池上清液用泵回送作为污泥管反冲洗用水，以防污泥管堵塞；沼气发电机改为低压进气方式，取消沼气压缩机层和球形中压储气罐。改进后的二期污泥消化工程更加完善，操作简单，管理方便，安全可靠。污泥处理工艺流程如图9-2所示。

四、主要处理构筑物设计

1.进水泵房

设计规模为100×104m 3

/d ，设置6台立式污水混流泵，一期安装4台，二期再安装2台。水泵性能如下。

水泵流量 3m 3/s 水泵输出功率 600kW 水泵效率 80% 水泵转速 492r/min 水泵扬程 15m

图9-1 污水处理工艺流程

图9-2 污水处理工艺流程

2.曝气沉砂池

形式为矩形平流式，池长L=21m，池宽B=6m，有效水深H=4.25m，共4池，每2池为1组。主要设计参数如下。

设计流量Q 600000m3/d 最大流量时的停留时间t 3.36min

（变化系数k=1.2）产砂量q2 50m3/(池·d)单位供气量q1 0.15m3气/m3污水最大流量时的水平流速V 0.09m/s

排砂方式为砂泵吸砂，连续排砂。

主要设备：移动桥式除砂机2台（附带吸砂泵4台）；砂水分离器2套；起重设备5t（手动）1台，5t（电动）1台。

空气来源：自配小型鼓风机，并保留由曝气池鼓风机房供气的可能性。

小型鼓风机房设置国产离心鼓风机3台（2用1备），风机性能：风量Q=40m3/min；风压P=5mH2O；功率N=55kW。

3.初次沉淀池

形式为矩形平流式主要设计参数如下。

设计流量Q 600000m3/d(变化系数k=1.2) 单池尺寸

表面负荷q 0.992m3/(m2·h) 池长L 75m

水平流速V 8.3mm/s 有效水深H 2.5m BOD5去除率 20% 池宽B 14m 停留时间t 2.52h 池数n 12池 SS去除率 50%

排泥方式：采用桥式刮泥机，定容式螺杆式污泥泵排泥。

4.曝气池

形式为矩形三廊道共两个系列。一个系列设置1/12池容的前置缺氧段，另一系列为A/O 脱氮工艺，增加混合液内回流设施，最大内回流比为200%。主要设计参数如下。

最大设计流量Q max 550000m3/d (k=1.1)

污泥回流比 50%～100%

设计流量Q 500000m3/d

污泥负荷 0.16kgBOD5/ (kgMLSS·d)

停留时间t 9.26h（其中缺氧段t1=1.54h，好氧段t2=7.72h）溶解氧浓度缺氧段≤0.5mg/L，好氧段≥2mg/L

混合液污泥浓度MLSS 2000～3000mg/L(设计取平均值MLSS=2500mg/L) 总污泥龄 8～10

污泥产率 0.7～0.75kgSS/kgBOD5

混合液回流比 200%

单池尺寸