常州市城北污水处理厂提标改造方案（可编辑）

1、常州市城北污水处理厂提标改造方案 常州市城北污水处理厂提标改造方案耿锋 常州市市政工程设计研究院江苏 常州 213003 1工程现状城北污水厂现有处理能力15万m3d系分三次建成1997年处理能力5万m3d的普通生化处理系统投运99年7月扩建5万m3d的aao污水处理系统投产试运行2001年新建5万m3d的aao污水处理系统至今三套处理系统运行正常 1现有主要构建筑物设计 1粗格栅间一期二期粗格com工格栅进水泵房平面尺寸8467m配有5台潜水泵其中三台水泵参数单台q250lsh12m二台水泵参数单台q380lsh13m五台泵均为工作泵另库存1台备用三期粗格栅井为矩形双槽钢筋混凝土结构平面尺寸

2、140480m每槽配一台机械格栅栅渠宽1400mm栅条间距20mm栅前水深120m栅前流速08ms进水泵房和粗格栅井分建平面尺寸84m67m泵房平台标高440m平台以下深度865m配有5台潜水泵四用一备每台泵设计流量q677m3hh12m泵出水管管径dn4002细格栅间及沉砂池一期二期细格栅com工格栅三期格栅分两格装细格栅2台一用一备栅渠宽2m过栅流速08ms格栅净距10mm一期二期沉砂池1座2组每组平面尺寸15028m有效水深19m三期沉砂池分两格每格平面尺寸16525m有效水深10m最大流速03ms最大停留时间50s设有桥式移动除砂机1台配吸砂泵2台砂水进入砂水分离器砂水分离器配一台3初

3、沉淀池一期30m幅流式沉淀池2座二期35m幅流式沉淀池1座三期35 m幅流式沉淀池1座单池表面积962m2有效容积4040m3污水在初沉池中停留时间15h表面负荷为280m3m2h池中设有全桥周边传动刮泥机一套桥长约为36m附带有v型出水堰浮渣挡板和渣斗进水稳流器材质均为不锈钢三期初沉池设有配水井配水井为矩形钢筋混凝土结构中间设置隔墙一侧配水另一侧作为初沉池污泥泵房由槽中潜水泵将初沉污泥泵入污泥浓缩池潜水泵2台每台q50m3h扬程h8m一用一备4曝气池及生物反应池一期曝气池2组每组平面尺寸5026m有效水深55m后对此进行改造增加了缺氧厌氧段将其改造为aao法运行后又增加了2组厌氧缺氧池每组平

4、面尺寸3826m有效水深55m二期生物反应池2组aao池每组平面尺寸41153m有效水深55m三期生物反应池aao池总平面尺寸82253m水深55m分2组每组生物反应池共分8格每格尺寸26510m内回流泵房合建于生物反应池中每组平面尺寸1025m最大回流比200配潜水泵3台两用一备单泵q1044m3d扬程h35m外回流泵房和剩余污泥泵房合建平面尺寸12530m污泥回流比100回流量2088m3h配潜水泵4台2用2备单泵流量q1044m3d扬程h35m剩余污泥量743 m3h配潜水泵2台1用1备单泵流量q125m3h扬程h8m5二沉池一期30m幅流式二沉池4座二期40m幅流式二沉池2座三期40m

5、幅流式二沉池2座6浓缩池一期14m污泥浓缩池2座有效水深4m二期16m污泥浓缩池1座有效水深4m三期16m污泥浓缩池1座有效水深4m7鼓风机房一期二期鼓风机房平面尺寸30241087m安装四台离心风机三用一备风机性能风量q125m3空气min升压686kpan220kw三期鼓风机房一座平面尺寸25241578m布置3台离心风机单台性能参数q100m3空气min升压686kpa两用一备8脱水机房一期二期带式压滤机5台其中引进25m带机2台国产2m带机3台三期经校核一二期的脱水机可满足三期扩建后对污泥的脱水压滤未增加脱水机2006年增加离心脱水机1台 予留1台安装位置 处理能力20-40m3 h9

6、加氯接触池一期平面尺寸22519m二期平面尺寸3520m10综合楼1座总平面800m2含办公中央控制室及化验室2现状处理效果工程竣工投运以来出水水质稳定2工艺流程及现状进出水水质21工艺流程常州市城北污水处理厂工艺流程如下22进出水水质及其分析本工程是对污水处理厂进行升级改造为合理确定所选提标改造工艺应对污水厂实际运行的监测水质进行分析厂方提供了2006年11月2日到2007年12月9日的每日进出水质数据2006年6月到2007年5月的每月进出水质数据以及2007年6月22日到7月3日的tn专项检测数据具体分析如下 1cod由图可知无论从每日还是每月均值来看进水cod值基本保持在300-500

7、mgl之间平均值为350mgl出水cod值比较稳定在30-60 mgl之间平均值为40 mgl明显小于国家一级b标准绝大部分时间可达到一级a标准 2bod由图可知无论从每日还是每月均值来看2006年11月每日的进水bod值基本保持在70-200mgl之间平均值在112 mgl 2007年月平均进水bod值基本保持在110-160mgl之间平均值为135mgl出水bod值很低均小于10mgl远远低于国家一级b标准基本能稳定达到一级a标准 3ss由图可知污水厂每日进水ss值波动较大在80-270 mgl之间每月平均值较稳定在 mgl之间出水ss值平均值在12mgl远远低于国家一级b标准部分时间能达

8、到一级a标准4tp由图可知进水tp绝大部分时间都维持在4-6mgl之间2006年11月到12月初二三期出水tp值均小于06 mgl平均值为053mgl一期去除tp效果不佳平均值为159有近半时间出水tp在15mgl以上经过调试2007年1月到5月的一二三期出水tp值均小于05 mgl平均值仅为035mgl能达到一级a标准5nh3-n由图可知每日氨氮进水出水数值波动较大每月氨氮进水出水数值波动较小排除偶现极端数值后出水氨氮均小于5mgl达到国家一级a标准6tn由图可知除去偶现极端数值进水总氮基本在30-50mgl平均值为40 mgl出水tn比较高在10-23 mgl之间不能达到国家一级a标准经常

9、州排水检测站详细测定出水tn中主要是no3-n平均在8-12mgl其次是nh3-n和有机氮有机氮在2 mgl左右还存在少量的no2-n 7对以上数据进行综合分析可以看出1ssbod5codcrnh3-ntntp几个主要控制指标中bod5codcrnh3-ntp在现有的工艺基础上运行平均值基本达到城镇污水处理厂污染物排放标准gb18918-2002中一级a标准2ss部分时间能达到一级a标准3tn不能达到一级a标准从上述数据可以看出在六月下旬水温较高的条件下城北污水厂现有工艺对tn的平均去除率为55左右出水为17mgl左右平均值小于一级b标准要求的20mgl但达不到一级a标准要求的15mgl现有工

10、艺采用aao主要是通过生物效应脱氮城北厂内回流未启用反硝化反应未能进行no3-n在出水中大量积累造成总氮数值偏高 内回流启用后脱氮反应正常进行出水中no3-n数值会下降从而使tn数值下降生物效应受气温影响较大在气温较低的冬季水温最低为12微生物的代谢速度明显变慢时根本无法满足一级a标准经向厂内技术人员了解城北厂出水在冬季最高tn约25mglnh3-n约7mgl从目前城北污水处理厂出水水质分析来看ss和tn的去除是此次常州市城北污水处理厂出水提标的主要控制性因素深度处理工艺应围绕去除ss和tn来进行选择但城北污水处理厂进水水质存在各污染物浓度向上波动的可能性即工业预处理水量减少后的水质变化23

11、进水量 常州市城北污水处理厂的日处理量已接近15万m3d的设计规模平均在13万m3d左右3 工程总体方案31 服务范围根据常州市城市排水规划2004-2020常州市城北污水处理厂的服务范围从排水分区上来说包括城市的中心分区高新分区西北分区青龙分区茶山分区部分32 排水体制污水处理厂服务范围内主要是分流制排水系统部分区域采取截流管道为主的合流制33 工程规模 污水处理厂总规模15万m3d34 进出水水质及处理程度com 设计进水水质 二级处理后的尾水作为提标改造的原水原水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准gb18918-2002中一级排放标准b标准 总氮未作为控制指标 即 bod520mglc

12、od60mgl ss20mglnh3-n815mgltp10mgl本次邀请函明确全厂的进水水质为bod5250mglcod500mgl ss300mglnh3-n35mgltp6mgltn未明确提出数值根据对现状进水tn数据的分析取设计进水tn45mglcom 设计出水水质根据常州市城北污水处理有限公司的邀请函要求深度处理后的尾水满足城镇污水处理厂污染物排放标准gb18918-2002中一级排放标准a标准即bod510mglcod50mgl ss10mglnh3-n58mgltp05mgl tn15mgl 并需要考虑出水消毒出水粪大肠杆菌1000个lcom 处理程度com1 相对于二级处理出水

13、的处理程度项目codbod5ssnh3-ntntp粪大肠杆菌设计进水水质mgl60202081510设计出水水质mgl 或个l 5010105815051000去除率167505038 47 50com2 相对于厂区进水的处理程度项目codbod5ssnh3-ntntp粪大肠杆菌设计进水水质mgl50025030035456设计出水水质mgl 或个l 5010105815051000去除率90969786 77 679235 排放水体 污水处理厂提标改造后尾水仍选择藻江河作为受纳水体36 升级改造工程厂址在老藻江河东侧征地面积21940m23291亩深度处理构筑物均布置在新征用地范围内37 工

14、程难点1邀请函确定的水质数值偏离原设计进水水质数值较多有部分构筑物不能满足处理的需要原系统需要改造2在冬天气温较低的情况下按照设计温度12设计在微生物的代谢速度明显变慢时不易达到tn去除67以上的目标来满足出水tn要求3在用地面积相对紧张用地形状不规整的情况下不仅要布置下15万m3d的深度处理设施还要予留出尽量多的远期中水回用设施用地 4实际进水bod5远低于设计bod5数值目前生化反应碳源不足38 工艺方案com 进水水质特点和出水水质要求进水水质特点和出水水质要求是决定污水处理工艺的前提com1进水水质基本特点如下 1 污水的可生化性本工程污水处理厂设计进水水质cod 500mglbod5

15、 250mgl前道工序中有初次沉淀池考虑去除掉10的bod从污水可生化性考虑污水中bod5cod 225500 045可生化性较好 2 碳氮比本工程设计进水水质nh3-n35mgltn45mgl要求出水nh3-n5mgl水温12以上nh3-n8mgl水温12以下tn15mgl从目前的进水水质分析总氮还是比较高的工艺方案在考虑出水水质及保证沉淀效果的前提下系统必须具有足够的反硝化能力而系统能否完成较充分的反硝化除了外部条件还取决于进水的碳源是否充足因此在选择污水处理工艺前要对进水的碳源情况进行分析反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的在不投加外来碳源条件下污水中必须有足够的有机物 碳源

16、 才能保证反硝化的顺利进行一般认为bod5tn50才可认为污水有足够的碳源供反硝化菌利用基本的要求也应达到bod5tn4从本工程生化池进水水质来看按照邀请书要求的设计进水水质来看考虑到初次沉淀池去除了10的bod5bod5tn 22545 5碳源基本满足要求3 碳磷比本工程设计进水水质tp 6mgl要求出水tp05mgl本工程生物池进水水质中bod5tp2256 375 17采用生物除磷法可得到较为满意的除磷效果由于本工程除磷量相对较大且出水要求严格另外考虑到污水处理厂污泥浓缩池中磷释放问题因此在本工程设计中采用生物法除磷与化学法除磷相结合的方法以强化除磷效果以达到污水排放标准目前现状进水bo

17、d数值与设计进水bod差距很大污水可生化性尚可但碳氮比按照现状bod数值计算不满足脱氮的要求工程中考虑予留甲醇投加装置保证在碳源不足的时候进行投加以满足生化处理工程中的碳源需求com2出水水质要求基本特点如下 1 bod5tpnh3-nsscodcr控制要求高 2 tn控制要求非常高冬天水温12 时仍要控制在15mgl以下根据以上分析可以看出本工程二级处理后的污水必须进行深度处理和加强生物反应池的反应效率最终使出水水质中的污染物指标均达到城镇污水处理厂污染物排放标准gb18918-2002一级a标准com 二级处理工艺改造的比选 通过对aao池的复核计算原设计的aao池的停留时间泥龄硝化与反硝

18、化时间均不能满足设计进水水质数值下对tn的控制要求 城北污水处理厂已采用二级生物脱氮除磷处理工艺根据本次工程确定的进水水质特点和出水水质要求必须对二级生物硝化反硝化部分进行加强才能满足出水tnnh3-n数值的要求目前二级生物脱氮除磷工艺主要有生物膜工艺与活性污泥法工艺两种对aao池的改造在此两方案进行比选com1 活性污泥工艺活性污泥工艺中微生物在曝气池内以活性污泥的形式呈悬浮状态污水在曝气池中通过曝气与活性污泥充分混合完成生物去除污染物的过程目前污水厂采用的工艺即aao工艺但是由于出水标准的提高造成现有aao生物池的硝化时间和反硝化时间不能得到保证所以增加原aao生物池池容增加缺氧好氧段的容

19、积或者采取新建一套新的生化系统将部分流量分到新系统降低现有aao生物池负荷均可达到良好效果如采取分流量新建生化系统从原厂总图布置来看已无用地必须另行征地城北污水厂西侧已无用地南侧为民房北侧为长江自由贸易中心征地需要大量拆迁城北污水处理厂给定的东侧用地足够建设新的生化系统但紧邻新开发的香树湾福园小区建设污水生化处理系统并不合适且征地费用高约为80万亩城北污水处理厂已有专门的除磷脱氮设计且运行效果良好因此立足于对现有的系统进行改造可以减少用地避免重复建设从污水厂总平面布置看没有足够的改造预留用地从现有的工艺流程分析一二三期均设有初沉池初沉池对bod5有20的去除作用降低了进入生化池的bod5浓度碳

20、氮比的下降不利于脱氮因此取消初沉池有利于tn的去除工艺流程可以得到优化初沉池用地用以扩建生化池增加缺氧好氧段容积延长污泥泥龄进一步满足硝化和反硝化的要求同时需对原生化池分格进行调整调整后的泥龄15天厌氧缺氧占生物反应池的总体积比控制在4050之间综合上述因素本设计不考虑建一套新的系统而是在原厂初沉池位置扩建生化池com2生物膜处理工艺污水生物膜处理是通过微生物和微型动物附着在滤料上或某些载体上生长繁育并在其上形成膜状生物污泥生物膜污水与载体上的生物膜接触利用污水中有机污染物作为微生物的营养物质被生物膜上的微生物所摄取使污水得到净化微生物自身也得到繁衍增殖根据反应器内微生物附着生长载体的状态生物

21、膜反应器可分为固定床和流化床生物膜工艺主要有生物滤池生物接触氧化生物流化床和生物转盘等由于本工程为改造工程为充分利用现有构筑物减少土建工程量本工程选择生物流化床技术和曝气生物滤池作为比选方案现分述如下1生物流化床生物流化床即在生物池内投加填料以此增大单位容积内的生物量提高处理能力根据生物膜载体填料的不同可有多种形式的流化床方式本工程选择易于操作管理简便的颗粒填料生物膜工艺作为本工程的比选方案该工艺是在好氧池添加悬浮介质提供生物载体以提高生物浓度微孔曝气提供所需氧气以及必要的混合能量生物填料具有有效表面积大适合微生物吸附生长的特点填料的结构以具有受保护的可供微生物生长的内表面积为特征当曝气充氧时

22、空气泡的上升浮力推动填料和周围的水体流动起来当气流穿过水流和填料的空隙时又被填料阻滞并被分割成小气泡在这样的过程中填料被充分地搅拌并与水流混合而空气流又被充分地分割成细小的气泡增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率生物填料的投加可以使系统达到较高的泥龄和较低的污泥负荷由于污泥浓度高抗冲击负荷能力强同时也提高了污水处理设施的污染物去除率为避免填料离开流失在生物池出水端设置不锈钢滤网拦截填料这种工艺方案是传统活性污泥法与生物膜处理工艺的有机结合将生物膜作为传统活性污泥法工艺中悬浮生物污泥的一个重要组成部分依靠这部分较长泥龄的微生物形成系统的硝化能力2曝气生物滤池曝气生物滤池 biological ae

23、rated filter简称baf 是在20世纪70年代末80年代初出现于欧洲的一种好氧生物膜法处理工艺它结合了给水处理中过滤技术的先进经验将接触氧化法与过滤法工艺有机的结合在一起反应器内存在着不同的好氧缺氧区域可同步实现硝化和反硝化对废水中的有机物氨氮磷和悬浮固体等都有较好的去除效果污水从滤池上部流入从下部流出滤池在滤池中下部布设曝气管进行曝气曝气管上部起生物降解作用下部主要起截留ss及脱落的生物膜的作用运行中因截留了ss及脱落的生物膜水头损失会逐渐增加达到设计值后开始反冲洗一般采用气水联合反冲底部设反冲洗的气水装置气水之间相互对流一方面由于上升气泡被细小滤料不断切割增大了气水接触面积易于氧

24、的转移有利于上层滤料表面生物膜的氧化降解作用另一方面又由于气水之间的相互搅动使进水中的悬浮物不易于在滤料的最上层积累从而提高整个生物滤池的储污能力延长反冲周期此方案不需改造现有构筑物而是在现有一级b标准出水的基础上增加曝气生物滤池使出水水质能够直接达到一级a标准曝气生物滤池占地省模块化设计易于扩建其缺点是生物接触氧化和过滤集于一体具有专利性质控制运行过程复杂自动化程度高设备费用高耗药量大产泥量高曝气生物滤池因滤料粒径较大且运行过程中一直曝气出水ss较高反冲洗结束后再次运行的一段时间出水ss更高出水ss较高可引起tp超标因此本工程不考虑采用曝气生物滤池com 深度处理的比选为达到回用和达标排放的

25、目的二级处理出水必须进一步进行深度处理深度处理的去除对象和采用的主要处理技术见下表二级处理水深度处理的去除对象和所采用的处理技术去除对象有关指标采用的主要处理技术有机物悬浮状态ssvss过滤混凝沉淀溶解状态bod5codtoctod混凝沉淀活性炭吸附臭氧氧化植物性营养盐类氮tnnh3-nno2-nno3-n吹脱折点加氯离子交换生物脱氮磷po4-ptp金属盐混凝沉淀石灰混凝沉淀生物除磷微量成分溶解性无机盐naca2cl-反渗透电渗析离子交换微生物细菌病毒臭氧氧化消毒氯气次氯酸钠uv污水再生利用工程设计规范gb50335-2002给出了深度处理单元技术的处理效率和出水水质项目处理效率目标水质mgl

26、混凝沉淀过滤综合浊度50603050708035ntuss406040607080510bod5305025506070510codcr2535152535454070tn5155151020-tp4060304060801铁40604060608003其它单元过程的去除效率项目活性炭吸附氨吹脱离子交换折点加氯反渗透臭氧氧化bod5406025505020-30codcr4060203025505050ss60705050nh3-n304050505050tn809050色度70805070浊度708050根据本工程的出水水质要求常规的二级生物处理工艺不能达到要求必须进行深度处理采用成熟的混凝

27、沉淀过滤工艺本次设计对传统混凝沉淀过滤工艺进行比较确定混凝沉淀过滤工艺方案混凝混凝的主要作用包括两个方面1澄清降浊为使二级处理出水澄清降低浊度采用混凝方法进一步去除悬浮物和有机污染物其主要通过双电层压缩吸附-电中和吸附架桥以及沉析物网捕等一系列反应使胶体脱稳使颗粒微小的悬浮固体凝聚成颗粒较大的絮凝体经过后续的分离处理单元将污水中剩余悬浮固体及有机物进一步去除同时污水中的某些溶解物质也可以得到一定程度的去除2化学除磷通过混凝剂与污水中的磷酸盐反应生成难溶的含磷化合物与絮凝体可以使污水中的磷分离出来达到除磷的目的原水中投加混凝剂后应立即瞬时强烈搅动在很短时间内将药剂均匀分散到水中主要混合设备有水泵

28、叶轮压力水管静态混合器混合池等比较见下表混合设备比较表 混合方式特点适用条件利用水泵叶轮混合设备简单无需专门的混合构筑物无需额外能量运行费用省水泵和吸水管较多时需增加投药设备吸水管中加药时混凝剂浓度宜稍高否则在水封箱中稀释水解而降低混凝作用适用于各种水量的水厂投药点距离絮凝池较近否则结成的絮体可能在管道中沉淀或在进入絮凝池前破碎应设水封箱以防止空气进入水泵吸水管利用压力水管混合无需增添设备混合效果常不能保证特别是在管内流量变化较大时加药管需插入压力水管内13-14管经处压力管中加药时混凝剂溶液必须用滤网筛滤以防堵塞水射器和转子流量计适用于流量变化不大的管道及各种水量的水厂投药口至压力管道末端距

29、离应不小于50倍进水管径静态混合器投资省在管道上安装容易维修工作量少能快速混合效果良好产生一定的水头损失为减少能耗管内流速一般采用1ms左右适用于流量变化较小的水处理工程混合器内采用1-4个分流单元扩散混合器混合器用法兰安装在原水管上水头损失03-04m多用于直径为300-400mm进水管安装位置应低于絮凝池水面适用于中小型水厂跌水混合器药剂加注到跌落水流中混合快速设备简单产生一定的水头损失在混合器出水管上安装活动套管由套管的高低调节混合效果适用于中小水厂活动套管内外iade水位差应保持在03-04最大不超高10m多孔隔板混合槽混合效果较好水头损失较大当流量变化时影响混合效果适用于地下水位较高

30、地区适用于中小型水厂分流隔板混合槽混合效果较好水头损失较大占地面积较大适用于地下水位较高地区适用于中小型水厂机械混合池混合效果较好水头损失小需消耗电能机械设备管理和维护复杂大中小型水厂都适用 由于本设计规模较大且提升泵采用潜污泵考虑混合效果水头损失等多种因素并结合絮凝沉淀形式经比较确定混合采用机械混合池常用的混凝反应设备有平流式或竖流式隔板反应池回转式隔板反应池涡流式反应池机械反应池不同类型反应池比较见下表不同类型反应池比较表 反应池形式优点缺点使用条件平流式或竖流式隔板反应池反应效果好构造简单施工方便容积较大水头损失大水量大于1000m3h水量变动较小回转式隔板反应池反应效果良好水头损失较小

31、构造简单管理方便池较深水量大于1000m3h水量变动较小可改建或扩建旧有设备涡流式反应池反应时间短容积小造价低池较深难施工水量小于1000m3h机械反应池反应效果好水头损失小可适应水质水量变化部分设备处于水下维护较难大小水量均使用综上所述结合本工程特点为防止因隔板上大量孳生生物膜而影响出水水质故选用机械反应池竖轴式2沉淀为减轻过滤单元的负荷防止滤料阻塞减少滤池反冲洗次数在混凝之后设置沉淀池常用的沉淀池有平流式竖流式辐流式斜流式其性能特点及适用条件见下表沉淀池比较表 型式性能特点适用条件平流式优点造价低操作管理方便施工较简单适应性强处理效果稳定带有机械排泥设备时排泥效果好缺点不采用机械排泥时排泥

32、较困难机械排泥设备维护较复杂占地面积较大一般用于大中型厂竖流式优点排泥较方便一般与絮凝池合建不需另建絮凝池占地面积较小一般用于小型厂常用于地下水位较低时竖流式缺点上升流速受颗粒下沉速度所限出水量小一般沉淀效果较差施工比平流式困难辐流式优点沉淀效果好有机械排泥装置时排泥效果好缺点基建投资及经常费用大刮泥机维护管理较复杂金属耗量大施工比平流式困难一般用于大中型厂的高浊度水预沉斜流式优点沉淀效率高池体小占地少缺点斜管耗用材料多且价格较高排泥较困难可用于各种规模的厂宜用于旧沉淀池的改建扩建和挖潜沉淀池形式的选择应根据水质水量水厂平面和高程布置要求并结合絮凝池结构形式等因素确定由于二级处理后的活性污泥易

33、在填料上附着孳生生物膜后发生周期性脱落而影响出水水质采用斜流式的高效沉淀池3过滤滤池有多种形式目前常用的池型有四阀滤池虹吸滤池移动罩滤池均质滤料滤池及比较新型的翻板滤池反向滤池d型滤池等上述滤池虽构造形式不同但从过滤机理上都属于快滤池的范畴过滤系统选用气水反冲洗滤池使滤料反冲洗更充分最大限度地发挥滤料截留杂质的能力1均质滤料型滤池均质滤料滤池的特点是滤池过滤周期长采用均质深层砂滤料滤料层利用率高截污能力强滤速高滤后水质好反冲洗方式为气水反冲加表面扫洗反冲洗强度小节省冲洗水量和电耗反冲洗效果好单池进出水设置堰板使各池进水均匀进出水不受其他单池的影响并可根据滤池水位的变化微量调节出水阀门的开启度以

34、达到恒位恒速过滤的目的该滤池采用的微量调节出水阀门开启度的技术可以有效地防止滤池初滤水对滤料层的穿透气水反冲洗和原水水平扫洗的反冲洗方式在滤料不膨胀的条件下可更有效地清洗滤池避免在滤料层中形成泥球加厚的均粒滤料层可以实现深层截污延长滤池工作周期均质滤料滤池效率高占地省但由于冲洗设备多运行过程复杂自动化控制设备较多对操作人员的技术水平要求较高2翻板滤池翻板滤池是因该型滤池的反冲洗排水翻板阀在工作过程中能在0-90范围内来回翻转而得名具有出水水质明显提高反冲洗水量少反冲洗时间短反冲周期长基建投资省运行费用低以及施工简单工期短等特点它采用双层滤料可提高滤速减小占地面积充分利用滤床厚度纳污能力强可保证

35、较长的反冲洗周期池底上部布置横向排水管下部布置纵向布水气管有利于均匀地反冲洗整个滤料层去污效果好避免了局部滤料结污结块现象滤池的使用寿命较长减少维护工作与运行费用翻板阀可根据冲洗过程的不同阶段在090范围内来回翻转使滤池拥有大强度非溢流排水的特点因此即使滤池在高的反冲洗强度下滤料也不会流失使冲洗更彻底过滤周期加长3d型滤池d型滤池属于高速滤池过滤采用彗星式纤维滤料进行过滤彗星式纤维滤料的彗核密度大体积小滤料彗尾为纤维丝束密度小由于彗星式纤维滤料的结构特点所以滤层具有在水流方向上具备从大到小的空隙形成了一个倒金字塔的构造具有纳污量大过滤精度高的特点d型滤池具有比表面积大过滤阻力小的优点微小的滤料

36、的直径极大地增大了滤料的比表面积和表面自由能增加了水中的杂质和颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力从而提高了过滤效率其主要特点过滤精度高对大分子有机物病毒细菌胶体等杂质有一定的去除作用截污量大一般在1525kgm3可调性强过滤精度截污容量过滤阻力等参数可根据需要调节占地面积小占传统滤池的1312自耗水量低仅为周期制水量的124滤池确定翻板滤池关键设备国内产品尚未成熟且应用实例较少运行经验较少d型滤池因滤料为专利产品单价高更换滤料时价格易受厂商控制均质滤料滤池应用广泛设备成熟运行经验多因此本次设计推荐采用均质滤料滤池均质滤料滤池示意图及原理图见图3-13-2图3-1 均质滤料滤池示意图图3-2

37、均质滤料滤池原理图综上比较确定深度处理工艺采用机械混合池机械反应池高效沉淀池均质滤料滤池其中机械混合池和机械反应池合建于高效沉淀池内com 化学除磷的比选除磷主要有生物除磷和化学除磷两种工艺本工程采用生物除磷为主辅以化学除磷的工艺以确保出水的磷浓度在排放标准以内com1 药剂投加点确定化学除磷主要是向污水中投加药剂使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物然后通过固液分离将磷从污水中去除固液分离可单独进行也可与初沉污泥和二沉污泥的排出相结合按工艺流程中化学药剂投加点的不同化学沉淀除磷工艺可分为前置沉淀同步沉淀和后置沉淀三种类型 1 前置沉淀在初沉池前投加药剂时要求具有良好的混合和絮凝作用以

38、保证最佳处理效果通过混合和絮凝系统的合理设计一级处理可获得70-90的除磷率投加药剂还可明显提高bod和ss的去除率对此种方法设置独立的快速混合池是必要的 2 同步沉淀 将铝盐或铁盐直接投加到生物池内或生物池与二沉池之间是相当普遍的化学除磷方法这种选择充分体现了药剂投加点的灵活性允许改变加药点确保最佳混凝条件由于最佳药剂投加位置依化学药剂的选择生物池与沉淀池之间渠道的水流速度梯度及污水的水质特性而变化因此对加药点的生产性试验是非常必要 3 后置沉淀在二沉池后投加药剂除磷三种投加类型比较见下表投加类型比较表 工艺类型优点缺 点前沉析工艺能降低生物处理设施的负荷平衡其负荷的波动变化因而可以降低能耗

39、与同步沉析相比活性污泥中有机成分不会增加现有污水厂易于实施改造1总污泥产量增加对反硝化反应造成困难底物分解过多对改善污泥指数不利同步沉析工艺通过污泥回流可以充分利用沉析药剂如果是将药剂投加到曝气池中可采用价格较便宜的二价铁盐药剂金属盐药剂会使活性污泥重量增加从而可以避免活性污泥膨胀同步沉析设施的工程量较小采用同步沉析工艺会增加污泥产量采用酸性金属盐药剂会使ph值下降到最佳范围以下这对硝化反应不利磷酸盐污泥和生物剩余污泥是混合在一起的因而回收磷酸盐是不可能的此外在厌氧状态下污泥中磷会再溶解由于回流泵会使絮凝体破坏但可通过投加高分子絮凝助凝剂减轻这种危害后沉析工艺磷酸盐的沉析是和生物净化过程相分离

40、的互相不产生影响药剂的投加可以按磷负荷的变化进行控制产生的磷酸盐污泥可以单独排放并可以加以利用如用做肥料1后沉析工艺所需要的投资大运行费用高但当新建污水处理厂时采用后沉析工艺可以减小生物处理二次沉淀池的尺寸考虑到工艺的运行灵活性本次设计设置同步后置两个投加点药剂投加量的多少可以根据污水厂实际运行情况来确定com 混凝剂的比选化学除磷的药剂主要有铁盐铝盐和石灰1 投加石灰法向污水中投加石灰污水中磷酸盐与石灰的化学反应已达到除磷目的污水碱度所消耗的石灰量通常比形成磷酸钙类沉淀物所需的石灰量大几个数量级因此石灰法除磷所需的石灰投加量基本上取决于污水的碱度而不是污水的含磷量满足除磷要求的石灰投加量大致

41、为总碳酸钙碱度的15倍石灰法除磷的ph值通常控制在10以上由于高的ph会抑制和破坏微生物的增殖和活性所以石灰法不能用于协同沉淀只能用于前置沉淀和后置沉淀法除磷2 投加铁盐和铝盐常用于污水化学除磷的铝盐有硫酸铝和碱式氯化铝pac硫酸铝是最常用的铝盐混凝剂纯硫酸铝的分子式为al2 so4 318h2o含al2o3量153工业硫酸铝的分子式al2 so4 314h2o含al2o3约17我国的精制硫酸铝大致相当于这种产品液态硫酸铝因不需溶解和价格较低近年来得到了广泛使用聚合氯化铝又称碱式氯化铝pac是三氯化铝和氢氧化铝的复合盐其有效成分al2o3的含量约为28-32价格比硫酸铝贵但其al2o3含量高所

42、以投加量相比硫酸铝少常用于污水化学除磷的铁盐包括三氯化铁氯化亚铁和硫酸亚铁三种由于铁盐具有腐蚀性所以在处理储存和投加过程中需要特别小心以避免人身伤害以及钢铁和混凝土的过快腐蚀和严重腐蚀铁盐还会加重水的色度影响感观聚合氯化铝pac在有效性和低温混凝性能等方面具有优势本工程考虑采用聚合氯化铝paccom 消毒工艺污水经三级生物处理后有机污染物的去除已达到排放标准但仍含有大量的致病细菌和寄生虫卵根据国家城镇污水处理厂污染物排放标准gb18918-2002的一级a标准的规定污水处理厂出水应杀灭病菌进行消毒处理 本次设计考虑其中10万m3拟采用紫外线照射方式采用低压高强紫外灯照射紫外线平均剂量至20 j

43、 cm2以上使出水指标大肠杆菌数低于1000个l城北污水处理厂位于新北区附近的青龙工业园区民营工业远区及广源热电厂均是用水大户从全市中水回用的总体布局考虑为满足20的污水回用总目标城北污水处理厂宜布置5万m3d中水回用中水管道需要保持一定的余氯量因此5万m3d回用中水采用clo2消毒在未落实用户的条件下暂排藻江河接触池暂不建设可考虑在沿藻江河东侧驳岸后砌明渠解决com 出水提标方案比选对以上污水生物处理工艺和污水深度处理工艺确定二个方案进行技术经济比较方案一扩建生物反应池提升泵房混凝沉淀均质滤料滤池图3-3 方案一工艺流程图方案二生物反应池投加悬浮填料提升泵房混凝沉淀均质滤料滤池图3-4 方案

44、二工艺流程图技术方案比较表 名称优点缺 点方案一1提高了bn比强化脱氮效果2工艺衔接在平面高程上顺畅3生化系统不需要另行征地节约土地资源4工艺运行稳定可靠5投资适中1工程实施过程中对生产运行有一定的不利影响方案二1易实施不影响生产运行2不改变原来的工艺流程3生化系统不需要另行征地节约土地资源1大规模使用需要中试或参照无锡芦村污水处理厂中试结果以确定合适的投加量2悬浮填料一定年限后需要更换综合考虑最终推荐方案一作为深度处理工艺即二级处理生化段采用拆除初沉池扩建生反池三级处理采用高效沉淀池加均质滤料滤池化学除磷采用投加pac消毒工艺采用紫外线消毒中水回用部分采用clo2消毒方案二可以作为备选方案如

45、执行太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值db321072-2007tn控制在20mgl下建议采用综合上述推荐常州市城北污水处理厂的工艺确定流程如下4 推荐工艺设计41 aao生物池扩建及改造1功能增加水力停留时间增加污泥泥龄提高内回流比提高充氧量强化硝化反硝化作用2设计参数 1一期改造 增加生反池容积9833 m3平面尺寸595x30m增加停留时间472小时总停留时间168小时泥龄增加为15天 内回流比从200提高到300 增加鼓风量40m3min 2二三期改造增加生物反应池容积23333 m3平面尺寸122x35m增加停留时间56小时总停留时间168小时泥龄增加为15天内

46、回流比从200提高到300增加鼓风量80m3min3 主要设备 内回流泵6台单台水泵流量1044m3h扬程35m 搅拌器24台单台功率n 75kw 曝气头增加6300只42 鼓风机房改造 1功能增加鼓风量保证生反池运行2主要设备离心鼓风机风量 1台120m3min 升压 688kpa 功率 220kw43 二次提升泵房城北污水处理厂的水力高程已不能满足深度处理的要求因此需要新建二次提升泵房1功能将二级处理的尾水进行提升满足深度处理的水力要求确保最终重力自流出水2设计参数泵房尺寸20x10m3主要设备设置6台水泵4用2备单台水泵 流量 1563 m3h扬程 6m功率 37kw44 高效沉淀池机械

47、混合池机械絮凝池加药间与高效沉淀池合建1功能混凝和絮凝的主要作用有1通过与后续处理单元的配合进一步去除二沉池不能去除的ss和胶体类物质同时降低出水cod和bod2通过化学沉淀法除p采用投加混凝剂使p形成难溶性的盐沉淀去除由于化学法具有高效性且不受外界环境的影响因此可以使出水tp满足出水水质要求混凝剂拟采用pac絮凝剂采用pam并再利用池中的泥渣与混凝剂以及原水中的杂质颗粒互相接触吸附沉淀以及达到泥水分离2设计参数土建尺寸 452341m其中设机械混合池2格每格尺寸4444m机械絮凝池8格单格尺寸48548m高效沉淀池8格单格尺寸107567m混合时间 2min絮凝时间 10min表面负荷 10

48、5m3 m2h 3主要设备安装刮泥机污泥循环泵剩余污泥泵药剂溶解药剂稀释池 4个内置机械搅拌器配隔膜计量泵耐腐蚀液下泵污泥泵2台1用1备流量20m3h扬程22米功率11kw45 均质滤料滤池1功能去除ssbodcodtp等污染物2设计参数 设计滤速v 653 mh 共分为16格单格面积845m2 反冲洗方式采用气-水反冲洗其中 反冲洗周期 24 h 气冲强度 15lsm2水冲强度 6lsm2表面扫洗强度 05lsm2 3主要设备 反冲洗泵 扬程10m流量253ls反冲风机 升压49kpa流量38m3min46 紫外线消毒明渠1功能杀灭出水中的细菌病毒2设计参数处理能力10万m3d土建尺寸 11

49、x75m温度变化范围 05-30紫外线透光率2537um 大于65平均颗粒尺寸 小于30um平均剂量 20 j cm2以上3主要设备 设置紫外线灯管47 clo2制备间1功能杀灭出水中的细菌病毒保持管道中的余氯2设计参数处理能力为5 万m3d土建尺寸 20x10m包含原料仓库clo2的投放量 96mgl3主要设备选用h2000-10000高效复合二氧化氯发生器二台余氯再线检测仪一台48 清水池1功能贮存尾水接触消毒2设计参数2座20x45m贮存尾水能力1万m3d49 中水回用泵站1功能提升尾水送达用户2设计参数20x10m考虑设置6台水泵4用2备单台水泵流量520 m3h扬程功率根据用户定41

50、0 分期建设鉴于现状的二沉池出水状况良好城北污水处理厂的进水水质近期不会出现大的变化也即不会很快达到邀请函的设计改造要求的进水水质深度处理近期采用混凝微絮凝过滤技术预留高效沉淀池用地在中水用户未落实时清水池中水回用泵房也暂不建造鼓风机风量已满足处理目前的进水水质要求暂不增加411 工程实施方案1扩建改造生物反应池增大内回流比到3002增加鼓风机缓加3新建二次提升泵房4新建高效沉淀池予留用地水力高程缓建5新建均质均料滤池6新建紫外线消毒明渠clo2消毒设施7新建清水池缓建 8新建中水回用泵房缓建412 总平面布置com则1在满足工艺流程顺畅简洁合理的前提下力求布局紧凑管线短捷尽量少交叉并充分注意

51、节省占地2根据厂址地形及地质在总平面布置时力求在土石方平衡要求的前提下因地制宜依势建厂3辅助生产建筑物应预留远期设备布置用地以提高全厂统一管理及生产的可靠性和方便性4厂区主要人流与货流分开以避免人流与货流交叉及货流运输对厂前区的干扰污染5厂区道路主干道宽度5m次干道宽度40m转弯半径60m6厂区应满足防洪要求防洪标准按100年一遇7绿化率不小于30com设计本工程为升级改造工程在总平面布置中考虑到本工程与原有工程布置的协调性和合理性及实施本工程的独定性完整性来进行总平面布置在本工程总平面布置中构建筑物由西向东由北向南依次为配电间二次提升泵房pac加药间高效沉淀池均质滤料滤池紫外线消毒明渠清水池

52、中水回用泵房clo2制备间东区与原厂区通过新建藻江河6米宽桥梁连接对外联系通过藻江河东路开口厂区道路在新建构筑物四周布置环状矩形道路网用道路来分割出生产与远期预留用地区域主要道路宽50米最小转弯半径为6米满足厂区生产运输及消防要求com计污水处理厂的竖向设计应综合考虑现有构筑物排放口的标高各构筑物之间的水流及土方平衡等因素由于厂区现有水力高程的设计远不能满足增加的三级处理设施的要求三级处理进水即二沉池出水的水面标高必须经过提升才能保证最后三级出水标高达到现状厂区出水水面标高二沉池出水经提升泵房提升至715m然后重力自流经过高效沉淀池均质滤料滤池消毒明渠出水标高为330m保证重力自流出水尾水排至

53、藻江河由于本工程需要满足百年一遇防洪要求最终设计地坪标高420mcom 厂区管线1在保证生产工艺管线短捷顺畅的条件下力求其他管线短捷合理并满足间距要求 2 厂区生活用水及消防用水取自城市供水管网厂区供水管网呈环状布置管径为dn200以满足消防要求确保厂区安全 3 厂区排水采用雨污分流制排水系统厂区生活生产废水经管道收集输送至二次提升泵房前池雨水全部由管道收集后排入藻江河5 环境保护安全生产消防及节能措施51环境保护污水处理厂本身就是一项重要的环境保护项目但它作为一个企业也要有三废排出虽然数量不大但却不应忽视为此本工程的设计中采取了以下重要措施com 气味污水处理厂的主要气味源来自厂区预处理构筑物和污泥脱水机房在本次工程中属于深度处理产生的气味对周围环境几乎没有影响com 厂区污水厂区生活污水及生产废水排放均通过厂内污水管道系统收集汇入厂区粗格栅前进水池而后与城市污水共同进入污水处理系统进行处理做到达标排放com 固体废弃物在设计时己将固体废弃物分