摘要:對清遠市新城污水處理廠深度處理及改造工程的設計進行了簡單介紹,在分析污水處理廠工藝設計參數和實際運行情況的基礎上,通過將原有的處理工藝、設施及構筑物進行改造,提高氨氮的去除效率,達到排放標準的要求。可為當前采用傳統工藝的污水處理廠升級改造提供參考。

關鍵詞:污水處理廠,升級改造,脫氮除磷

1項目背景及污水處理廠存在的問題

清遠市新城污水處理廠位于新城區B16號區三角公園,占地面積1.7萬m2,日處理水量20000m3/d。主體工藝采用硅藻精土水處理劑+固定生物床處理工藝。根據現場調查,目前正在運行的污水處理廠存在以下的問題:(1)系統沒有有效脫氮的工序,出水氨氮長時間不達標;(2)系統進水預處理設計不合理,致使大量沉砂進入污水提升系統,造成提升泵磨損嚴重,不能正常運行;(3)水力澄清池設計部合理,排泥系統不能正常運行;(4)固定生物流化池填料及曝氣系統設計不合理,停留時間過短,不能達到設計目的;污泥濃縮池設計過小;(5)污泥脫水系統設計部合理,同時設備老化需要更換;隨著我國對水環境質量要求的提高,提高了對出水氮、磷的指標要求。為了滿足出水要求,達到排放標準,實現政府的節能減排目標,清遠市新城污水處理廠擬投入巨額資金對該污水廠進行改造,對原有的處理工藝、設施及構筑物進行改造,提高氨氮的去除效率,達到排放標準的要求。

2改造原則及措施改造原則:

(1)根據本污水處理廠現有的實際運行情況, 結合現有的場地實際情況,合理確定工程規模、處理工藝及工藝流程,最大限度地發揮建設項目的社會效益、環境效益和經濟效益, 以盡快達到出水達標,提高區域水環境質量,保護水體環境的目的;

(2)堅持可持續發展的道路,堅持節能減排的控制原則;

(3)采用工藝先進、穩定可靠、管理方便的處理技術,以節約投資,降低運行費用;

(4)設備選型做到合理、可靠、先進、高效節能;

(5)妥善處理污水處理產生的沉渣和污泥,避免產生二次污染,并考慮到污泥的綜合利用;

(6)貫徹執行國家關于環境保護政策,按照國家頒布的有關法規、規范及標準進行編制。

3 工藝流程設計

(1)預處理設計。城市生活污水中所含的各種垃圾、懸浮物和沙粒比較多,這些污染物對后續的處理都會帶來一定的不利影響,同時影響設備的正常運行,因此需加強預處理,在本設計中考慮現場的實際情況,采用粗細2道格柵加鐘式沉砂池進行預處理。

(2)生物脫氮原理。城市生活污水中的氮主要以有機氮、氨氮的形式存在,硝態氮含量很低。(3)磷的去除:污水除磷主要有生物除磷和化學除磷。

(4)污泥處理工藝污泥處理工藝方案選擇: 我國城市污水處理廠常規的污泥處理工藝為剩余污泥—濃縮—消化—脫水—最終處置。

(5)消毒技術方案:污水中的病原體主要有三類:病原性細菌、腸道病毒和蠕蟲卵。本工程在污水處理工藝中要采用消毒技術來最終控制出水水質,通過對以上幾種常見污水消毒方法的介紹和分析討論, 綜合考慮用于污水消毒的適用性、成熟性、安全性、可靠性,操作運轉的簡單易行以及處理費用等因素, 推薦本工程的污水處理尾水采用二氧化氯消毒工藝。

4 工藝構筑物及設備選型

(1)粗格柵:進入污水處理廠區前原有2個提升泵房,泵前均有一道機械粗格柵,利用這道粗格柵。

(2)細格柵:根據現有溝渠的實際情況,采用固定式細格柵,溝渠寬度:1000mm;深度:1500mm;柵距:5mm;安裝角度:75度,采用人工清渣。

(3)沉砂池:設計進水流量:20000m3/d、0.23m3/s,最大水力負荷:200m3/m2.h,水力停留時間:20～30s,數量:2座,每座直徑:2130mm,砂斗直徑:1000mm,高度:2800mm采用機械力控制流態與流速,加速砂粒的沉淀,并使有機物隨水流帶走。采用氣提排砂配砂水分離器。

(4)集水池:設計處理水量:833m3/h,有效停留時間:15min,則有效容積:208m3,污水廠現有一調節池,其外形尺寸為:40000×12250×2500mm,分為2格每格的有效容積為:490m3,利用該調節池作為集水池,為了防止生活污水在集水池中停留時間過長,產生臭味,在集水池中設置空氣攪拌裝置,氣水比:1:1。

(5)提升泵:選用離心泵,流量:240m3/h揚程:17.5m;功率:18.5kw,數量:5臺(四用一備)。

(6)沉淀池:由于采用的是曝氣生物流化池形式處理工藝,該工藝要求進水SS不能大于150mg/l,同時該工藝必須采用化學除磷,因此必須進行藥劑投加,會產生大量的懸浮物,須先進行沉淀后才能進行生物處理。設計表面負荷:1.5m3/m2•h,則所需沉淀面積為:555m2,污水廠現有2個水力澄清池,外形尺寸為:φ20000×10000mm,有效沉淀面積為:628m2,因此可利用這2個澄清池進行改造為沉淀池, 需要對其配水系統進行改造、對出水系統進行改造,對排泥系統進行改造。

(7)曝氣生物流化池:曝氣生物流化池的設計處理水量:20000m3/d,污水處理廠現有的生物流化池外形尺寸:25000×8500×5700mm,共有2組,每組分三格,可利用這2組水池進行改造,在池中進行間隔,控制每個生物流化池的表面積小于:25m2,并對其配水系統和出水系統、排泥系統進行改造,則需增加的生物流化池的面積為:1155－25×8×2＝755m2,考慮一定的富余系數,放大至800m2,曝氣生物流化池的格數:800/20＝40格。

(8)三葉羅茨風機:風量:69.5m3/min；功率:90kw；風壓:0.5kgf/cm2,數量:3臺(2用1備)。

(9)污泥濃縮池:污泥產生量:(300－60)×20000/1000＝4800kg/d;(150－30)×20000×0.32/1000＝768kg/d;則總污泥產生量為:5568kg/d;則污泥濃縮池的大小為:556m3;外形尺寸:14000×6000×5200mm分2格。

(10)選用帶寬1500mm的,配置污泥斗自動卸泥的帶式壓濾機。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

(11)其他輔助設施:供電系統采用380/220三相線制,工作零線與保護零線分開;設置照明,動力兩回路;所有電機采用直接啟動;站內擬設置2～6m寬的道路交通網,方便交通運輸和設備的安裝維修, 并滿足消防要求。

5 結語

該改造項目工程概算投資為683.7萬元,其中土建費用為251.7萬元,設備預算314.4萬元,其他綜合費用117.6萬元,清遠市污水處理廠改造工程建成后將使其出水水質達到國家及廣東省地方水排放標準,能控制和削減清遠市新城區生活污水的污染,改善清遠市地表水環境質量,提高居民的用水水質。（佛山市順德區華清源環保有限公司）