长北郊城市污水处理厂考察报告

1、长春北郊城市污水处理厂考察报告南京公用水务有限公司陈宁前言前段时间，我们前往长春北郊污水处理厂进行考察调研。在两天的考察调研过程中，代表团一行先对长春市城市总体面貌、市容、生活和城市水系进行了概况了解，又深入建设运行中的北郊污水处理厂现场进行了实地参观，与项目实施单位及其他单位长春水务集团排水公司段国光经理、施工单位中建八局安装公司北分公司孙文锋副经理、项目经理吴丰盛、项目总工高贤辉等同志进行了广泛细致的交流和学习。此次学习收益很大，总体感觉是长春水务事业发展良好、水务集团的成立已完全实现上下水一体化捆挷运行，集团实现了营利。在资本运行、融资和利用亚行贷款等方面都走在了我们的前面。由于本次考察

2、调研时间仓促且原意图仅为污水工艺方面的调研，故接待方长春水务集团也未就其水务集团的整体运作状况、内部管理框架组成和资本运作、投融资以及用亚行贷款方面更深入细致的准备和介绍，这将有待于下一步另作专题调研。现将本次考察调研情况整理汇集如下：长春市作为吉林省省会，是全省政治、经济、文化中心，是以汽车电机制造和轻工业为主的工业城市，属全国十五个副省级城市之一。长春市现辖六区、一县，三市（县级）。行政区划分为朝阳、南关、二道河子、绿园、双阳六区和农安县，九台、榆树、德惠三个县级市。全市总面积18800平方公里，人口731万。城区内有工业企业约1600余个，大体可分为三个工业区：以经济开发区为主的东部工业

3、区；以生产客车、机车为主的铁西工业区；以汽车制造、高新开发区为主的西南工业区。长春市位于吉林省中部，伊通河畔。地形从西南向东北倾斜，海拔在2450019500之间。伊通河从南向北流经市区东部，是二道河子、市中心、南湖及八里堡等排水区排泄雨、污水的受纳水体。伊通河径流短，其流量受新立城水库泄流控制，年平均流量为32m3/s, 最大流量为256m3s，最小流量为o035m3s。新开河为伊通河一个支 流，从市区西南向东北流过，汇水面积小，冬季干枯，是汽车厂区和西南区排泄雨、污水的水体。西安桥外的串库河是伊通河的另一个支流，河长很短，是铁西区、宋家洼子区雨、污水的排放水体。另外，市区有风景秀丽的南湖，

4、面积96万m2，蓄水量300万m3，是南湖排水区调节雨水的天然水体。长春市属北寒带半湿润大陆性季风气候，春季干燥多风，夏季湿热多雨，秋季多晴暖天气，降温快，冬季漫长，干燥而寒冷。年平均气温48，极端最高气温395，极端最低气温一398。冬季多辐射逆温天气，逆温天数占总天数的86，年平均降雨量622mm，其中61集中在6、7、8三个月，其中7月份最大。从11月l 5日至次年4月1 5日为采暖期。区域内发育地层较为简单，主要为中生代白垩纪的碎屑岩及第四纪地层，基岩为泥质或钙质胶结的泥岩、砂岩及互层，厚度约100300m，第四纪地层为一套黄土状亚粘土，厚度约1030m，透水性很差，上覆o5m黑色耕土

5、。地下水层厚1040m，水位埋深35m，水化学类型属chco3ca和hco3一cana型，矿化度0.5g/1。河西为台地，表层有o51om耕植土，中层6lom厚为亚粘土，最大厚1 5m，地下水位24m。河东为阶地，自上而下分别为杂填土、粉质粘土、淤泥粉质粘土、砂土和泥岩，地下水位为1.0m左右。冻土深度161185m。地震烈度为i度。长春市北郊污水处理厂位于伊通河下游，占地总面积为32公顷，一期工程采用一级平流沉淀处理，处理量为56万吨/日，总投资额为3.2亿元人民币，于2000年12月投产运行；二期工程设计规模为二级处理39万吨日，污水再利用10万吨日，投资额为59亿元人民币，其中亚行贷款1

6、7亿元人民币，国家补助23亿元人民币，甲方自筹19亿元人民币，工程于2007年3月开工，2007年8月二级处理部分通水，污水再利用部分2007年底通水。该工程污水二级处理采用泥龄24天改良型的aao工艺，设计进水水质：cod为280mg/l、ss为190mg/l；设计出水水质cod为20mg/l、ss20mg/l。污水深度处理工艺方案为污水在混合池中混合后，经小孔眼网络反应池和斜板沉淀池进入v型滤池，再在清水池中加氯消毒；污泥处理采用直接浓缩脱水后，外运卫生填埋。改良型a/a/o生物池中污泥负荷为fm=0.06kgbodkgmlss，产泥率为y=0.83kgsskgbod,平均剩余产泥量为g=

7、390609kg/d；加氯加药部分污水加氯量为日均3900kgd，回用水加氯量为日均3900kgd；污泥脱水部分日产干泥量为39609kgssd。污水、污泥处理工艺描述本工程采用生物除磷脱氮的a/a/0工艺。这种工艺的特点是利用原污水中可生化降解物质作碳源，在去除污水中bod物质的同时也去除其的氮和磷。传统a/a/o工艺，适合于污水碳源较为充足的情况，通常是tkn/cod0.08.但是长春北郊污水厂tkn/cod=40/368=0.109,碳源不甚充足，在此种特殊的水质条件下，在利用生物方法脱氮的同时，达到很好的除磷效果是比较困难的。这是因为原水碳源不足导致了a/a/o工艺缺氧段反硝化进行不充

8、分，出水中no3n浓度较高，大量的no3n随回流污泥进入厌氧段并在那里进行反硝化，迅速消耗快速cod，抑制了厌氧段磷的在效释放，因而在好氧段磷的吸收作用也就不能很好地完成，导致了除磷效果不佳。针对上述情况，本设计考虑了采用改良型的a/a/0工艺。这种工艺的特点是，在碳源不十分充足、反硝化程度不高的情况下仍可获较好的除磷效果，其运行方式见图11。这种工艺在国内很多污水处理厂中都有应用，其工艺流程框见图12。长春北郊污水处理厂所产生的污泥将全部送到垃圾填埋厂进行卫生填埋，本污水厂的污水二级生物处理采用泥龄24天改良a/a/0工艺，污泥基本得到稳定，而且北郊污水处理厂目前的用地也比较紧张，为节省工程

9、投资、降低运行费用，本工程污泥处理采用直接浓缩脱水后外运填埋。其工艺流程如图13所示。根据长春北郊污水处理厂深度处理的进水水质指标和出水水质目标，采用常规的深度处理工艺，即混凝沉淀过滤工艺就能满足要求。其工艺流程框图如图14所示。污水厂主要建、构筑物工艺描述长春市北郊污水处理厂升级改造及污水再生利用工程二级处理规模为39x104m3d，平均流量16250m3hr，最大流量5868l/s，总变化系数k总=1.3。1、改良aao生物池(1)构筑物功能：在适宜的条件下，利用生物池中大量繁殖的活性 污泥中微生物完成降解水中有机污染物质、脱氮 及除磷作用，以达到净化水质的目的。 结构形式：钢筋混凝土矩型

10、水池尺 寸： lbh=10031148580m3 数 量： 1 2座 参 数： 总设计流量： q=390000m3d 单池设计流量： q=32500m3d 单池有效池容： v=19440m3其中前置反硝化段容积: v=1372m3 厌氧段容积： v=1372m3 缺氧段容积: v=7513m3 好氧段容积: v=9183m3 总有效池容: v=77760m3 总泥龄: srt=24d 污泥负荷： fm=006kgbodkgmlss产泥率： y=083kgsskgbod平均剩余产泥量： g=39609kgd平均流量下停留时间：t=143h混合液悬浮固体浓度： mlss=4000mgl标准状况下最

11、高时需氧量： 6297kgo2/h控制方式： 空气量可根据池内的溶解氧监测值，通过管内压力实现对鼓风机风量的调节。(2)主要设备 a充氧设备 类 型： 管式曝气器 数 量： 6100根 规 格: l=lm dnl00 氧转移效率30% b、垂直搅拌器类 型： 潜水垂直搅拌器 数 量： 共84台，每池7台 参数：n4kwc、内回流泵类 型： 用于混合液内回流数量：24台参数：单泵流量q376l/s 扬程h1m 功率n10kw2、鼓风机房(1)构筑物 功 能： 向生物池提供其所需空气。 结构型式： 砖混结构单层建筑 数 量： 1座 平面尺寸：lxb=47m15m 设计参数： 总供气量75000 n

12、m3/h (2)主要设备 a鼓风机 设备类型： 单级高速鼓风机包括配套设备（实际使用产品为丹麦hvturbo）设备数量：8台(6用2备)设计参数：单机风量 q=208m3min风压p=8mh20轴 功 率 n=350kwb空气过滤器设备类型： 卷绕式过滤器设备数量： 2台设计参数： 能力 q=624m3min3、二沉池(1)构筑物功 能：对生化处理后的混合液进行固液分离，以保证出水水质结构型式：周边进水、周边出水辐流式沉淀池池 数：12座设计参数：单池设计流量qmax=4891s表面负荷：q=1.40m3m2.hr沉淀时间: 3.5 hr池 直 径 d=40 m池边水深 h=4.9m(2)主要

13、设备a刮吸泥机设备类型：单管式吸泥机 (实际使用产品为天津国美)设备数量：12台设计参数：d=40m控制方式：连续运行，由plc自动显示工作状况并遥控或现场手动控制开停材 质： 水下部分为不锈钢，水上部分为热浸镀锌钢b溢流出水堰设备类型：锯齿出水堰 设备数量：12套 设计参数：堰负荷4 1ms 单池堰长：122m材 质：铝合金(或不锈钢)4、接触池(1)构筑物 功 能： 为消毒剂杀菌提供必要的场所。 结构形式： 半地上式钢筋混凝土结构 数 量： 3座 平面尺寸：lxbxh=35x2lx5m3 参 数：单池设计流量q=196m3s 单池停留时间：30min5、加氯加药间 污水处理部分加氯加药间与

14、回用水处理部分加氯加药间合建。 (1)建筑物功 能： 1)为污水杀菌提供消毒剂(液氯) 2)为污水化学除磷处理提供絮凝剂(碱性聚合铝) 3)为回用水絮凝提供絮凝剂(碱性聚合铝)结构形式： 地上式框架结构数 量： 1座平面面积： lb=887m2参 数： 污水加氯处理流量 390000m3d 污水加药处理流量 390000m3d 回用水加氯加药处理流量 105000m3d絮凝剂： 液态聚合铝(pac)稀释倍数： 4消毒剂： 液氯加氯点： 4处前加氯点： 接触池进水管后加氯点： 清水池进水管加药点： 5处前加药点： 改良a/a/o生物池出水堰后加药点： 机械混合池污水加氯量： lo mg/l日平均

15、加氯量： 3900 kgd回用水加氯量： 2 mg/l日平均加氯量： 210 kgd化学除磷去除总磷 150m/1化学除磷絮凝剂(聚铝)投加量: 37mg/1日平均加药量： 14550kg/d回用水絮凝剂(聚铝)投加量： 20mg/1日平均加药量： 2100kgd运行方式：污水化学除磷加药季节性投加；消毒及回用水絮凝为全年投加。前加氯采用流量比例自动投加方式，即加氯机根据接触池超声波明渠流量计的流量信号按比例自动投加加氯量。后加氯采用复合环自动投加的方式，即加氯机先根据清水池进水电磁流量计的流量信号按比例自动投加加氯量，然后再根据余率分析仪的余氯检测信号自动调整加氯机的加氯量，以达到最佳投氯量

16、。(2)主要设备a前加氯机类 型： 流量比例真空式数 量： 4台(3用1备) 参 数： 57kghb后加氯机 类 型： 复合环式加氯机数 量： 3台(2用1备) 参 数：lokghc漏氯吸收装置 类 型： 碱液中和原理数 量：1套参 数： 1000kg/hd气体蒸发器类 型： 自动液态气体蒸发器数 量： 2台(1用l备)参 数： 150kgh e真空调节器设备数量： 2台(1用1备)规 格： q=150kghe前加药点计量泵 设备类型： 液压隔膜计量泵 设备数量： 4套(3用l备) 规 格： q=800lh h=40m n=i1kw f后加药点计量泵设备类型： 液压隔膜计量泵 设备数量：3套(

17、2用1备) 规 格: q=150lhh=40m n0.55kw6、污泥回流泵站(1)构筑物功能：将一定数量的活性污泥回流到生化处理系统，以维持生化系统活性污泥的浓度，保证其生化反应能力，同时将生化系统产生的剩余污泥提升至浓缩脱水机房。结构型式：半地下式钢筋混凝土园形泵站数 量：3座单池设计参数：污泥回流比 100 回流污泥量 1505 1s 剩余污泥产量 13203kgd 污泥含水率 992 (2)主要设备a回流污泥泵 类 型：可提升不堵塞离心潜水泵(包括配套提升导轨、偶合底座等设备)数 量：11台(9用2冷备) 参 数：单泵流量 q=502 ls扬 程h=4m 轴功率 n=27kw控制方式：

18、根据进水流量，由plc控制水泵开停台数，根据集水池水位控制水泵开停，根据每台泵的累计运行时间自动轮值，同时设手动开停控制。b剩余污泥泵 类 型：可提升不堵塞离心潜水泵(包括配套提升导轨，偶合底座等设备) 数 量：6台(3用3备) 参 数：单泵流量 q=19 1s 扬 程h=8m 轴 功 率 n=24kw控制方式：由plc控制水泵开停，根据集水池水位控制水泵开停，根据每台泵的累计运行时间自动轮值，同时设手动开停控制。7、污泥浓缩脱水机房(1)构筑物 功 能：降低污泥含水率，减少污泥体积。 结构型式：利用一期工程的原有脱水机房。 数 量：l座 平面尺寸：54mx 15m 设计参数：干污泥量 396

19、09kgssd 湿污泥量4950m3d 进泥含水率 992% 出泥含水率80% 加药量 35gkg污泥(2)主要设备 a浓缩脱水机 类 型：离心脱水机 数 量：6台(4用2备)参 数：单机能力52m3hr设计工作时间24hrb、絮凝剂制备及投加系统类型：固体聚丙烯酰胺高分子絮凝剂制备及计量投加系统数量：3套参数：药液投加浓度2o控制方式：根据脱水污泥量按比例控制絮凝剂投加量c、污泥输送机类型：水平无轴螺旋输送机数量：2台参数：输送能力6m3hrd、污泥输送机类型：倾斜无轴螺旋输送机数量：2台参数：输送能力6m3hr8、提升泵房（1）构筑物功 能：将污水提升，以满足污水深度处理竖向水力流程的要求

20、。数 量： 1座设计流量： 1215 1s2)主要设备a污水泵类 型： 卧式双吸离心泵数 量： 5台(4用1备)参 数： 单泵流量q=305 ls扬 程h=10m轴功率n=375kw控制方式： 根据集水池水位，由plc自动控制水泵开停，根据累计运行时间水泵顺序轮值运行，同时现场设手动控制。材 质： 铸铁 b起重设备 类型：电动单梁悬挂起重机 数 量: 1套 参 数：t2吨9、配水井 (1)构筑物功 能：配水井兼集水、稳压、配水作用结构型式：钢筋混凝土矩形井 数 量： 1座平面尺寸：lxbxh有效=9x375x85m3参 数：设计流量q=12151s停留时间t=25 min10、净水间集混凝、反

21、应、沉淀、过滤于一体，并把反冲洗泵房、鼓风机房和控制室与之合建成为一整个污水净化间。其中包括如下几部分：a、机械混合池(1)构筑物功 能： 混合是絮凝沉淀的前提，所有胶体颗粒在混台池内实现瞬间脱稳与凝聚。结构型式： 地上式钢筋混凝土构筑物数 量： 2座 参 数：单池处理能力q=0.608 m3s混合时间60s 单池尺寸lxb=3.6m1.8m (2)主要设备 类 型： 搅拌器 数 量： 4台参 数：功率n=5.5kwb、小孔眼网格反应池(1)构筑物 功 能： 创造一定的水力条件，以最短的时间使所有胶体颗粒在这一过程完成絮凝过程，达到最佳的絮凝效果。结构型式： 半地下式钢筋混凝土构筑物数 量：

22、2座参 数： 单池处理能力 q=608 1s 单池平面尺寸 l x b=1502 x 895 总反应时间 t=20min 每座反应池分三个反应段： 第一段流速 123 cms 第二段流速 100 cm/s 第三段流速 83 cms (2)主要设备 类 型： 小孔眼网格絮凝设备 数 量： 2套 规 格： 孔径 30-35mmc、斜板沉淀池(1)构筑物功 能： 将反应后产生的大的矾花从水中进行分离。 结构型式： 钢筋混凝土矩形池 数 量： 2座 参 数： 单池处理能力q=608 ls 沉淀池清水区上升流速：173mms 单池平面尺寸：lxb225m x1502m 有效水深h=54m (2)主要设备

23、小间距斜板 数量：2套 规格：斜板间距25mm材质：乙丙共聚双钢丝绳牵引式刮泥机 数量：4套 规格：轨距l=52m n=075kw d、v型滤池（1）构筑物功能：悬浮液流径多孔介质进一步去除水中的微小颗粒，以保证最终的出水水质。类型：地上式钢筋混凝土构筑物数量：1座，分为10格平面尺寸：lxb=40mx43m参数：处理能力 q=1215 m3s设计滤速 62 ms单格过滤面积72m2强制流速 690 ms 反冲洗方式：空气和水反冲洗并伴有水面扫洗气冲强度 54m3m2h水冲强度 15 m3m2h 表面扫洗强度 7 m3m2h冲洗周期 24-36 h冲洗时间： 先气冲2 min ,然后气水同时反

24、冲4 min 最后水冲加表面扫洗6 min(2)主要设备材料a、滤料类型：单层石英砂均粒滤料 参数：有效颗径：09512mm不均匀系数：k8013滤料层厚：12m 数 量：864m3 b承托层 类 型： 砾石参 数：粒径2-4mm 厚度150mm 数量108m3 c滤头 类 型：长柄滤头 数量：40320个 参数：56个平方米材 质：abs d滤板 类 型： 混凝土滤板参 数：厚度100mm规格980x 980mm数 量：720块e、鼓风机 类 型：罗茨鼓风机 数 量：3台(2用1备) 参 数：单台风量q=1944m3h，风压5米，轴功率45kwf、反冲洗水泵 类 型：卧式离心泵数 量：3台(

25、2用1备) 参 数：单台流量q=540 m3h，扬程10米，轴功率25kwg、空压机 数 量：2台(1用1备)参 数：q=3m3min p=07086mpan33kwh、储气罐数量：1台参数：plmpa此外，还有进水阀、反冲洗排水阀、反冲洗进水阀、进气阀、出水调节阀等，均采用气动控制。11、清水池： (1)构筑物结构型式：地下式钢筋混凝土矩形水池数量：1座2格，单格lxb=40mx262m设计参数：有效容积：10000立方米(为总产水量的10)后加氯量：2m有效水深：5米12、排水泵房(1)构筑物结构型式： 地下式钢筋混凝土矩形泵站数量：1座平面尺寸： lb=215m3m+2715 m9m(2

26、)主要设备设备类型： 双吸式离心泵设备数量： 5台(4用1备)，1台配变频调速电机设计参数： 单泵流量q=305 ls 扬程h50m轴功率 n=220kw四、电气设计描述(1)供电电源长春北郊污水处理厂工程供电负荷等级为二类，供电线路电压10kv。因全厂用电设备为10kv及04kv，因此全厂供电电压采用10kv，配电电压采用10kv、04kv。原长春市北郊污水处理厂一期工程已采用了双电源回路供电方式，电源进线容量已考虑扩建工程增加负荷。原一期工程在厂区内已设10kv开闭站(土建部分已预留位置)，因此二期工程在原总变电站新增4台中压(10kv)馈电柜，型号与一期工程配电柜相同，给二期工程1#变电

27、站及2#变电站供电。厂内采用10kv和380220v配电，变电室低压380v采用中性点直接接地系统，放射式配电。(2)总体布置a1#变电站1#变电站及马达控制中心mccl设在鼓风机房附近，供鼓风机房、生物池(二期及三期)、污泥泵房(二期及三期)、二沉池(二期及三期)等用电。内设高压室、高压电容器室、变压器室、低压配电室、控制值班室。因鼓风机选用高压电机，在高压室设鼓风机控制用的高压开关柜，供全部鼓风机设备用电。变压器室设有两台1004kv 630kva环氧树脂浇注干式电力变压器。两台变压器一用一备。高压电容器室设高压鼓风机用电动机就地电容补偿柜。10kv系统需满足当地供电部门的要求。 与10k

28、v开关柜配套使用的高压母线桥随开关柜一并供货。b2#变电站2#变电站及马达控制中心mcc2设在送水泵房附近，供送水泵房、净水间、中途提升泵房、加氯加药间等用电，并为生物池配电室提供电源。内设变压器室、低压配电室、控制值班室。 变压器室设有两台1004kv 1600kva环氧树脂浇注干式电力变压器。两台变压器一用一备。c马达控制中心mccl马达控制中心mccl设在1#变电站，采用低压抽屉式开关柜。主要供鼓风机房、生物池(二期及三期)、污泥泵房(二期及三期)、二沉池(二期及三期)等用电。 与mccl配套使用的密集型母线槽随马达控制中心一并供货。 d马达控制中心mcc2 马达控制中心mcc2设在2#变电站，采用低压抽屉式开关柜。主要供送水泵房、净水间、中途提升泵房、加氯加药间等用电，并为生物池配电室提供电源。 与mcc2配套使用的密集型母线槽随马达控制中心一并供货。 e马达控制中心mcc3 马达控制中心mcc3设在加氯加药间内，电源由mcc2引来，供加氯加药间内设备用电。 f马达控制中心mcc4 马达控制中心mcc4设在净水间内，电源由mcc2引来，供反冲洗鼓风机、反冲洗水泵等设备用电。g、马达控制中心mcc5马达控制中心m