嘉善县西塘污水处理厂运行现状评价及分析

1、嘉善县西塘污水处理厂运行现状评价与分析金华职业技术学院 环境监测与治理技术 徐晓燕摘要：我国中小城镇数量众多，城市污水是一项重要的工程。本文是以嘉善县西塘污水处理厂的厌氧池+ Carrousel氧化沟处理工艺实际运行资料为背景，简单的介绍了该工程的工艺流程、进出水水质指标，主要建筑物的设计参数以及工艺特点及设备运行时的状况。关键字： 污水处理 工艺 运行分析 氧化沟 JiaShan county XiTang sewage treatment plant operation status evaluation and analysis(Jinhua College of Profession

2、and Technology,Environmental monitoring and control Technology,Xuxiaoyan)Abstrat:There are many small and medium-sized towns in chian and treatment of urban sewage is a very important project. Having the practical operation data of anaerobic tank and oxidation channel treatment in Xitang sewage trea

3、tment plant as background,this essay has a brief introduction to the process fiows, water-quality index, major buildings design parameters and process feature, as well the operation condition of this project.Key words: sewage treatment craft operation analysis oxidation ditch引言水是人类生命的源泉，是社会赖以生存与发展的“

4、基础和命脉”。中国是世界13个缺水国家之一，全国600多个城市中目前大约有一半的城市缺水，水污染的恶化更加严重。我国是一个水资源人均占有量少且时空分布很不均衡的发展中国家，流域治理面临着更加严峻的考验，流域水水污染严重并进一步恶化、水污染是我国经历20多年的流域水污染防治工作后的现状。然而同先进国家比较，我国城市污水处理事业在各个方面都还存在着较大的差距。目前，城市污水处理主要采用生物活性污泥法。生物活性污泥法有多种处理工艺，城市二级污水处理厂常用的工艺方法有:普通曝气法、普通活性污泥法、A -B法(二段曝气法)、A /O除磷工艺、A /O脱氮工艺、A2/O除磷脱氮工艺、氧化沟工艺、接触氧化池

5、等。已有的生物除磷脱氮工艺可分成A/O系列、氧化沟系列和序批式反应器(SBR)系列等。随着各个系列不断地发展和改进，形成了目前的较典型的工艺，如A/O工艺、A2/O工艺、改良A2/O、倒置A2/O工艺、ORBEL氧化沟工艺、百乐克工艺等。人类面临更加严峻的水环境问题，而氮、磷是引起水体富营养化的主要因素。氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可完成碳源的氧化，还可实现硝化和脱硝，成为A/O工艺；氧化沟前增加厌氧池可成为A2/O（A-A-O）工艺，实现除磷。由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧硝化，这样在整体上污水处理厂的占地减少。1概况1.

6、1嘉善县西塘污水处理厂的概况西塘污水处理厂是嘉善县的重点工程，是个花园式工厂。该工程是为解决西塘污水、废水处理的一项城镇环保工程，污水处理厂位于嘉善县西塘镇翠南村，靠近红旗塘的农田里，占地面积约18687m2，设计规模1.5万吨/日，共有计量井、预处理池及污水提升泵房等10多个单元构筑物。该厂是西塘镇政府委托美国汉氏属下西部水务(嘉兴)有限公司采用BOT模式建设的，2006年4月动工，总投资4170多万元，经过13个月的紧张施工建设而成。西塘污水处理厂第一期工程，日处理污水能力为1.5万吨，可处理古镇西塘所有的生活污水和工业功能区的工业废水第二期工程完工后，日处理污水能力将达到3万吨，这为西塘

7、古镇的环境保护以及招商引资吸纳重大项目创造了良好的条件11.2进水水质与水量污水处理厂进水水质状况见表1表1 进水水质（进入生化池时的水质）一览表正常最高正常最高流量 m3/h486521SS mg/l2365温度 0C2535硝酸盐 mg/l35PH6-96-9T-N mg/l1117COD mg/l571753Cl- mg/l2763BOD5 mg/l283367T-P mg/l781.3外排水排放标准污水处理厂近期执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）一级标准的B标准。具体见表2表2 处理后出水水质标准主要性能指标/mg/l一般性能指标/ mg/l其他/ mg/lBO

8、D520NH3-N15T-N20COD60总磷酸盐1.0T-P3SS202污水处理工艺流程嘉善县西塘污水处理厂的工艺流程主要包括二部分，即污水处理系统、污泥处理系统。污水是由城市污水排污管道排入污水处理厂，进入污水处理系统进行处理的。西塘污水处理厂主要采用：厌氧池+Carrousel氧化沟处理工艺3。2.1污水处理工艺流程图：污水提升泵房粗格栅原污水细格栅沉砂池厌氧池氧化沟二沉池紫外线消毒池栅渣栅渣至螺旋压榨机出水贮 泥 池浓缩机房脱水机房污泥料仓至苗圃、外运剩余污泥图1 污水处理工艺流程图原污水进入进水闸井，经粗格栅除去较大的悬浮物质，继而进入提升泵房，由泵将其提升至细格栅，进一步除去污水中

9、较小的悬浮物质，栅渣则经螺旋输送机送至压榨机，污水则进入平流式沉砂池，除去其中的无机悬浮颗粒物以及一部分有机物；出水通过管道流至配水井，进入厌氧池；在厌氧池内经过厌氧微生物的作用除去一部分氮，同时使聚磷菌释磷；然后进入主体构筑物氧化沟，进行脱氮除磷；出水经管道至配水井进而进入二次沉淀池进行固液分离和污泥浓缩，出水经加氯消毒后一部分回用绿化，一部分达标外排。二沉池污泥则一部分通过回流污泥泵回流至厌氧池，另一部分经剩余污泥泵房输送至污泥浓缩池，浓缩后污泥采用机械脱水，泥饼运至农田或苗圃；浓缩池上清液以及泥饼滤液回流至进水闸井。2.2主要构筑物及参数西塘污水处理厂主要构筑物包括：粗格栅、污水提升泵房

10、、细格栅、沉砂池、厌氧池、氧化沟、二沉池、紫外线消毒池、污泥脱水设备、贮泥池。见表3表3主要构筑物简介及参数4名称池体参数格栅分为粗、细两道格栅粗格栅栅条间隙20mm格栅宽2.3m栅前水深2.8m过栅流速0.8m/s细格栅栅条间隙6mm栅前水深1.20m过栅流速0.8m/s提升泵房水泵数量5台（4用1备）大泵2用1备小泵2用大泵单泵流量800l/s扬程15.7m最高17.2m，最低15.2m小泵单泵流量400l/s扬程15.1m最高16.1m，最低14.1m厌氧池厌氧区容积5000m3有效水深6.0m温度15C停留时间5h二沉池有效水深4.0m直径50m表面负荷1.10m3/m2.h停留时间3

11、.82hr氧化沟 氧化沟断面为矩形，平面形状为椭圆形沟内水深h为2.54.5m，宽深比为2:1，沟中水流平均速度为0.3m/s，T停=16.0h，污泥浓度：3.5g/L，泥龄：15d ，污泥负荷：0.075kgBOD5/kgMLSSdT=15紫外线消毒Qmax=8667m3/hrBOD530mg/lSS30mg/l进水粪大肠菌群106107个/L出水粪大肠菌群104个/L污泥脱水设备4台（3用1备）浓缩机、离心脱水机每天工作时间16hr，污泥泵1台，输送能力6m3/hr单机处理能力60m3/hr脱水后污泥含水率78%76%脱水后污泥体积87.3m2/d80m3/d絮凝剂投加量5.0kg/t干泥

12、贮泥池平面尺寸2-1212m有效水深3.0m总贮泥时间7.6hr2.3西塘污水处理厂工艺分析2.3.1厌氧池+Carrousel氧化沟处理工艺西塘污水处理厂采用的是厌氧池+Carrousel氧化沟处理工艺。氧化沟又名连续循环曝气池，是活性污泥法的一种变形。氧化沟污水处理工艺是在20世纪50年代由荷兰卫生工程研究所研制成功的。自从1954年在荷兰的首次投入使用以来。由于其出水水质好、运行稳定、管理方便等技术特点，已经在国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的治理。由于西塘污水处理厂污水处理的特点：（1）污水以有机污染物为主，BOD5/COD=0.5，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害

13、污染物一般不超标；（2）污水中主要污染物指标BOD5、COD、SS都值都比国内一般城镇污水低30%左右；（3）污水处理厂投产时，多数重点污染源治理工程已投入运行。针对以上特点，以及出水要求，现有城镇污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于氮磷超标，处理工艺尚用硝化除磷。根据处理规模（1.5万吨/天），进水水质（一般的生活污水），出水水质要求（城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级标准B标准），污水处理厂既要求有效地去除BOD5，又要求对污水中的氮、磷进行适当处理，防止河流的富营养化，以及该工程的造价与运行费用，当地的自然条件（包括地形、气候、水资源），污水水量及其

14、变化动态，运行管理与施工，并参考典型的工艺流程和各种生物处理法的优缺点及使用条件。因此选用厌氧池+Carrousel氧化沟工艺是适宜的。2.3.2 厌氧池+Carrousel氧化沟处理工艺的特点（1）具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其工作区分为富氧区，缺氧区，用以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮效果。（2）氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可完成碳源的氧化，还可实现硝化和脱硝，成为A/O工艺。（3）氧化沟前增加厌氧池可成为A2/O（A-A-O）工艺，实现除磷。，（4）BOD负荷低，使氧化沟具有对水温、水质、水量的变动有较强的适应

15、性，污泥产率低，勿需进行硝化处理。（5）脱氮效果还能进一步提高。（6）电耗较小，运行费用低。2.3.3厌氧池+Carrousel氧化沟处理工艺存在的问题（1）污泥的膨胀问题当废水中的碳水化合物较多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物的负荷高，细菌吸取了大量营养物质，由于温度低，代谢速度较慢，积贮起大量高粘性的多糖类物质，使活性污泥的表面附着水大大增加，SVI值很高，形成污泥膨胀。（2）泡沫问题由于进水中带有大量油脂，处理系统不能完全有效地将其除去，部分油脂富集于污

16、泥中，经转刷充氧搅拌，产生大量泡沫；泥龄偏长，污泥老化，也易产生泡沫。（3）污泥上浮问题当废水中含油量过大，整个系统泥质变轻，在操作过程中不能很好控制其在二沉池的停留时间，易造成缺氧，产生腐化污泥上浮；当曝气时间过长，在池中发生高度硝化作用，使硝酸盐浓度高，在二沉池易发生反硝化作用，产生氮气，使污泥上浮；另外，废水中含油量过大，污泥可能挟油上浮。（4）流速不均及污泥沉积问题在氧化沟中，为了获得其独特的混合和处理效果，混合液必须以一定的流速在沟内循环流动。一般认为，最低流速应为0.15m/s，不发生沉积的平均流速应达到0.30.5m/s。氧化沟的曝气设备一般为曝气转刷和曝气转盘，转刷的浸没深度为

17、250300mm，转盘的浸没深度为480 530mm。与氧化沟水深（3.03.6m）相比，转刷只占了水深的1/101/12，转盘也只占了1/61/7，因此造成氧化沟上部流速较大（约为0.81.2m，甚至更大），而底部流速很小（特别是在水深的2/3或3/4以下，混合液几乎没有流速），致使沟底大量积泥（有时积泥厚度达1.0m），大大减少了氧化沟的有效容积，降低了处理效果，影响了出水水质。24其他2.4.1污泥处理污水处理过程中产生的污泥，有机物含量较高，并且很不稳定，易腐化，含有大量病菌及寄生虫，若不经妥善处理和处置将造成二次污染，必须进行必要的污泥处理与处置。污泥处理的目的是稳定化、减量化、无害

18、化与资源化。西塘污水处理厂的污泥以综合利用为原则，采用以减少污泥体积为主的污泥浓缩水一体机方案，脱水污泥一部分外运至环保热电厂焚烧发电、一部分运至苗圃。有效避免了二次污染，实现了无害化、资源化。2.4.2紫外线消毒紫外线用于水的消毒，具有消毒快捷，不污染水质等优点。我国日益突出的城市缺水和水污染问题使得污水回用受到重视,而消毒处理是其中的关键。针对污水消毒处理中传统化学杀菌法的缺点,紫外线消毒法因其安全、易操作、杀菌快速有效的优点而有着广阔的应用前景。因此近年来越来越受到人们的关注。然而该技术适用于城镇污水处理厂出水、城市污水再生利用水、工业废水处理站出水。展望未来，紫外线技术在21世纪仍将是

19、人们所关注的消毒技术之一，杀灭功能。紫外线消毒的缺点为：电耗大；紫外灯管与石英套管需定期更换；对处理水的水质要求较高；无后续杀菌作用。紫外线消毒的特点可以分为： 水的紫外线消毒，是通过紫外线对水的照射进行的，是一个光化学过程。光子只有通过系统中分子的定量转化而被子吸收后，才能在原子和分子中产生光化学变化。换句话说，若光没有被吸收则无效。当紫外线照射到微生物时，便发生能量的传递和积累，积累结果造成微生物的灭活，从而达到消毒的目的。通常，水消毒用的紫外线灯的中心辐射波长是253.7mm。紫外线消毒器的消毒能力是在额定进水量情况下对水中微生物的（1） 高效率杀菌（2） 高效杀菌光谱性（3） 无二次污

20、染（4） 运行安全、可靠（5） 运行维护简单、费用低（6） 占地小、无噪音（7） 连续大水量消毒（8） 应用领域广因此嘉善县西塘污水处理厂的污水处理尾水采用紫外线消毒技术来控制出水水质。2.4.3中水回用西塘污水处理厂的污水处理有铺设中水回用的管道5，初步归纳为：（1）系统由提升泵房、絮凝剂加注装置、空气压缩机、流砂过滤器、二氧化氯发生器组成。（2）流砂过滤器的作用：由进水管流入，经导流槽进入流动床，在虑床中于砂子接触过滤，原水逆流向上经溢流堰溢流，通过出水管道流出。（3）原水通过水泵提升经絮凝后进入流砂过滤器，过滤后出水经二氧化氯消毒，出水达到中水回用标准，可用于工业冷却水、市政用水及景观用

21、水。3污水处理效果及运行情况分析3.1西塘污水处理厂运行效果评价西塘污水处理厂运行效果污水的处理程度见表4表4西塘污水处理厂进出水质情况表项目CODBOD5SSNH3-NTNTP进水水质（mg/L）169.4567.88214.2220.122326出水水质（mg/L）22.616.010.33.3510.310.337去除率（%）86.5790.8588.8781.4485.2486.19根据上面对污水水质的分析，西塘污水处理厂的污水处理程度较高，对BOD5、COD、SS、NH3-N、TP、TN去除率要求分别达标6。西塘污水处理厂的污水处理工艺充分考虑了污水量和污水水质以及经济条件和管理水平

22、，优先选用技术先进、安全可靠、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。因此，可以看出西塘污水处理厂的运行情况良好。运行负荷远远没有超出自身的运行能力。3.2存在的问题与建议3.2.1存在的问题（1）二沉池易形成厌氧、缺氧环境，发生反硝化作用，产生N2把污泥带到水面；污泥排泥量不够大，使二沉池污泥结块，堆积并引起污泥解絮，升至水面；曝气池渣进入二沉池，并在二沉池中浮出水面。（2）很容易形成污泥膨胀（3）嘉善县城市污水收集率不高，雨污分流不彻底，生活污水基本都是直接排入河道，进入污水厂的都是雨水7。（4）该污水处理厂二次污染也是有点问题，比如：恶臭之类的。3.2.2建议（1）加大排泥，

23、定期检查仪器设备，更换损坏的刮泥板。（2）控制曝气量，使曝气池中保持适量的溶氧量；调节PH值，如果氮、磷比例失调，可以适量投加氮化合物和磷化合物。（3）进一步提高污水收集率，彻底雨污分流，加快雨污分流制的施工。（4）增设除臭装置。4结论该厂自2006年投建运行以来，采用厌氧池+Carrousel氧化沟工艺处理污水，虽然该工艺在某些方面还有不完善之处，但是其运行效果稳定、可靠、出水水质良好，适合中、小城市水质水量变化较大的污水处理厂。该厂各项出水指标均达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准。现环保局监测站每月都会采样监测，其监测结果良好，都达到国家符合标准。所排放水水质优于受纳水体水质，大大减少了县内河道的排污量，改善了县内河道的水质，也改善了市民的生活环境。搞好水污染的防治，提供充足的水资源，是提高人们生活质量和发展经济的必然