
日照市污水處理項目于 1998 年 5 月份開始籌建, 7 月份市政府批復成立污水處理廠籌建領導小組,多方籌集資金建設城市污水處理廠;經過積極爭取, 1998 年 11 月山東省計委批復污水處理廠可行性報告; 1999 年 11
月,日照市被確定為“國家級可持續發展實驗區”,我們以此為契機,加大了工作力度;經過不懈努力, 2000 年 4 月國家計委批復利用世行貸款的項目建議書,并列入國家“三河三湖”治理國債項目計劃加以扶持。2000年 12
月,省計委批復“日照市利用世界銀行貸款治污項目可行性研究報告”。2001年 11 月,市政府第 53 次市長辦公會議決定,將原一座 10 萬噸/日一級污水處理廠改為兩座 5 萬噸/日二級污水處理廠。按照國家、省、市各級政府的要求,歷經一年的艱苦奮戰,于 2002
年底建設完成第一污水處理廠,并進行了通水試車。
一、工程簡介及廠區總平面布置
第一污水處理廠位于日照黃海工業園區北京路 369 號,占地 209 畝,設計處理規模 5 萬噸/日,采用水解好氧—改進SBR 二級處理工藝,主要收集處理新市區,開發區,石臼老城區的工業廢水和生活污水,總投資 7600 萬元,其中利用國債資金 3700 萬元,地方銀行貸款 3900
萬元。配套排水主干管網 11.2 公里,新市區 3 萬噸/日污水提升泵站一座。全廠建筑物、構筑物較多,按功能全廠可分為四個分區:
1、生產管理區。位于廠區的東部,建筑物有綜合樓、車庫、變電所和傳達室。
2、污水處理區。位于廠區的西部,以水解池,SBR 池為主,采用鋼筋混凝土結構。
3、預處理、污泥處理區。位于廠區的西北部,包括進水閘門井、格柵、集水井、泵房、沉砂池、集泥池、濃縮池和脫水機房。
4、預留區域。廠區南部作為污水廠的預留用地,用于今后污水回用及其他發展用地。
二、總體工藝設計和經濟技術指標
隨著世界環保產業特別是污水處理技術的快速發展,原一級處理、深海排放的工藝方案明顯落后,污水經處理排放后對海水污染仍然比較嚴重,不符合環境保護的要求。同時,隨著淡水需求量的不斷增大,應及早考慮中水回用問題,讓有限的水資源發揮更大的效益。采用目前國內最先進的
二級污水處理工藝——水解好氧—改進 SBR 工藝,建立排放入海無污染的二級污水處理廠。2000年,“城市污水水解-好氧生物處理示范工程研究”獲國家科技進步二等獎。
該整體工藝設計有以下特點:
1、水解池取代傳統的初沉池
水解池采用北京環境保護科學研究院的專利設計,是上流式厭氧污泥床反應器的改進型,適用于處理低濃度的城市污水,它的停留時間為 2.5-3
小時,能在常溫下正常運行,不產生沼氣,簡化了流程,降低了造價,管理也很方便。由于水解池集生物降解、物理沉降和吸附為一體,污水中的顆粒和膠體污染物得到截留和吸附,并在污泥中的厭氧產酸菌等微生物的作用下得到分化和降解。通常水解池 BOD5 去除率為 30%-35% ,
CODCr 去除率為 35%-45% ,大腸桿菌和蛔蟲卵的去除率有顯著的提高,同時改善了污水的可生化性,有利于后繼的好氧處理。
水解反應器對懸浮物( SS )的去除率很高,達 75%-85% ,在水解細菌的作用下,懸浮物中的近 50%
水解成溶解性物質,從有機物降解角度講,水解池排泥是穩定污泥,而且產泥量少。從而可以在污泥處理工藝中取消污泥消化系統,實現了污水、污泥一次處理。這是水解反應器運用于城市污水處理的一大優勢。
2、好氧段工藝設計
改進SBR反應池分為相互獨立的兩組,每組有五個池子,相鄰的池子間由水力孔洞相連。除配水池外,每個池子都裝有曝氣系統,整個系統可以在脫磷除氮和硝化模式兩種情況下工作。兩邊的兩個池子裝有可調堰,可以作為沉淀池,也可以作為進水池。
改進SBR池按周期運行,運行周期一般為4-8個小時,一個周期由長短各兩個工序組成。調整配水池內的閘門的開閉,可使污水變向流動,工序改變。工序改變時,要進入沉淀階段的池子進行短暫的曝氣和0.5小時的靜態沉淀,以免初始出水不達標。反應池在恒水位下交替運行,反應器的池
容利用率高,沒有閑置期。在進水階段,關閉曝氣閥門,對混合液進行攪拌,同時改變長短時工序的時間長度,可以實現除磷脫氮功能。
曝氣系統采用國際上先進的微孔膜片曝氣設備。外面包有橡膠膜片的條形塑料圓筒曝氣管均勻密布在曝氣池底。曝氣時,氣體填充到橡膠膜片和塑料筒中間,橡膠膜片被撐起,膜片上經特殊工藝加工的無數個微孔張開,大量氣體小泡從中冒出,匯成氣泡束,浮向水面。整個曝氣池被氣泡攪
動,活性污泥同污水進行充分的接觸混合,同時氣泡向活性污泥中的好氧微生物提供氧氣,微生物通過新陳代謝,分解消耗污水中的污染物(就是將污染物當作食物),使污水得到凈化。不進行曝氣時,橡膠膜片緊貼在塑料筒上,微孔閉合,曝氣系統自動封閉,滴水不進。
改進SBR的處理方式接近深度處理,加之該工藝能在空間或時間上形成好氧、缺氧以及厭氧的微生物環境,十分有利于生物處理系統的穩定運行并能有效地除磷脫氮,出水水質顯著優于傳統活性污泥法等工藝。
3、經濟技術指標
由于水解池使污水和污泥實現一元化處理,改進SBR池使曝氣、沉淀、排泥一體化,最終使出水水質達到污水綜合排放標準的一級標準,同時大大降低了工程造價和運行費用。
三、穩定可靠的自動化控制系統
水解好氧-改進SBR處理工藝是現代先進的污水處理工藝,必須有先進的自動控制系統與之配套,這是工藝成敗的關鍵因素。面對這個全新的課題,我們依靠自己的力量,抓住兩方面的重點,開發出一套完善的污水處理廠自動控制系統。
第一,自控系統采用德國西門子SIMATIC7系列PLC、ET200M系列現場I/O、PROFIBUS-DP總線網絡及以太網,組成分散控制、全廠集中監測的控制系統。在全廠設6個I/O子站,1個主站和1個中央控制室。
中央控制室負責監視全廠水處理過程中各個參數的變化、設備工作狀態和運行管理,監控全廠工藝所需的各種電氣設備。設有兩臺研華公司的工業控制計算機,一臺為操作員站,采用美國Colorgrahpic公司生產的PredatorLT系列一拖四的多屏顯示,一臺為工程師站。為了更直觀的展現全廠
設備的運行狀態,在中控室內設置數碼投影系統一套。
第二,在整個系統的功能設計上,不但使系統具備了基本的過程控制、順序控制、閉環控制功能,而且可以同時進行PID控制、累積復位、數據查詢、分析等工作,系統還為不同操作人員設置了不同的操作權限,確保了系統的安全性。
自動控制系統另一個重要功能是對大量數據進行采集、分析的基礎上,制定最佳的運行方案,來達到最高層次的功能。我們對提升泵站、鼓風機、污泥脫水,分別采用水泵變頻調速、自動調整鼓風機進口導葉、根據濃縮后污泥濃度控制出泥閥門等技術,實現這三大高能耗工段節能降耗的目
的。
上位機后臺有較強大而友好的人機界面,提供了趨勢圖、歷史數據庫和多媒體報警系統,配合五屏多畫面、多參數顯示,對運行參數進行全面系統的定量分析,體現了控制與管理分析一體化的鮮明特色。
四、試運行結果
第一污水處理廠自2002年12月投產運行以來,出水水質可以穩定的達到國家制定的污水綜合排放標準的一級標準,出水BOD5 為20mg/L,CODCr為60mg/ L,SS為20mg/ L,NH3-N為15mg/ L,T-P為0.5mg/
L。該工藝有三大優點:一是工藝成熟,處理效率高;二是流程簡單,運行成本較低;三是占地面積省,建設費用較低。
污水處理廠的建成為實現我市“生態合理、經濟高效、社會和諧”的可持續發展戰略目標邁出了重要一步,為保持我市良好的生態優勢提供了有力保證。隨著世界環保產業特別是污水處理技術的快速發展,污水處理將受到社會各界的普遍關注,在環境保護中起到舉足輕重的作用。到那時日
照的海會更藍,河會更清,城市居民生活飲用水會更加純凈,一座現代化生態城市將以其更加迷人的風采展現在黃海之濱。