西安曲江水厂废水处理站技术改造工程设计与实施

1、2007年 (第 36卷 第 4期摘要 :西安曲江水厂生产废水处理系统建成于一九九九年 , 采用传统的净水厂水处理工艺 , 即废水经混合、 反应、 沉淀 (平流 式沉淀 后 , 提升至原水进厂渠道处进行再处理 , 特殊情况排放至 护城河 , 污泥经重力浓缩后 , 进行脱水处理 , 泥饼外运。为配合曲 江水厂主工艺技术改造和节约原水费用 , 需要进一步完善废水处 理站各项设施 , 解决原有设施存在的问题 , 经多方调研及讨论 , 最 终 完 成 曲 江 水 厂 废 水 处 理 及 回 用 水 站 方 案 及 施 工 图 设 计 , 2005年 10月实施完成 , 经运行检验 , 达到了设计目标

2、, 本文介绍了该 废水处理站设计方案及实施情况 , 可供有关部门参考。关键词 :曲江水厂 废水处理 改造 设计 施工1.1现有废水处理站工艺流程及设施该工程为已建的曲江水厂 (60万 m 3/d 规摸的净水厂 生产废 水处理回用工程 , 曲江水厂生产废水为沉淀段排泥水与滤池反冲 洗水 , 在水厂中共用排水管道 , 无法针对不同水质进行单独处理。 生产废水收集后经调节池 反应池 平流沉淀池 浓缩 池 -脱水车间进行泥水分离 , 其上清液经回用泵房输入水厂进 水口 , 再次利用 , 事故状态排入护城河。脱水后产生的泥饼外运。图 1曲江水厂废水处理站工艺流程框图1.2回用水站原设计规模参数曲江水厂生

3、产废水主要来源于斜管沉淀池排泥水和滤池反 冲洗水 , 间断有反应池排泥水和渠道、 清水池溢流、 放空水。原曲 江水厂斜管池为穿孔管排泥 , 日排泥水量约 5808m 3。曲江水厂采用 V 形滤池 , 气水反冲洗 , 冲洗程序为气冲 气 水 反 冲 水 冲 (包 括 表 扫 , 24个 池 子 日 冲 洗 排 水 量 约 为 12000m 3。反应池间断排泥 , 渠道和清水池溢流量受多种因素影响难以 确定 , 故乘以 1.7安全系数为 30273.6m 3。所以设计流量采用 3×104m 3/日 , 并按 4×104m 3/日进行校核。1.3生产废水的水质生产废水主要来源是沉

4、淀池排泥水和滤池反冲洗水 , 混合后 的 生 产 废 水 浊 度 随 沉 淀 池 的 排 泥 和 滤 池 反 冲 洗 而 变 化 极 大 , 在 10330NTU , 多数为 100200NTU , 废水处理构筑物进水浊度按 200NTU 计 , 回用水控制在 30NTU 左右。1.4构筑物设计简况(1 调节池 :调节池的作用是调节水量、 水质 , 保证沉淀池较 均衡的进水 , 有效容积 2016m 3。(2 隔 板 反 应 池 :流 速 按 0.55 0.39 0.30 0.21m/s 四 档 设 计 , 反应时间 15min 。二组 , 可独立运行。(3 平 流 沉 淀 池 :设 计 校

5、核 流 量 同 反 应 池 , 水 平 流 速 按 10mm/s 。 停留时间 1.5h , 有效水深 3.0m 。 池首采用穿孔墙布水 , 池 末采用三角堰集水 , 桁车式泵吸排泥。(4 污泥浓 缩 池 :设 计 流 量 4000m 3/d , 设 计 含 水 率 99.5%, 浓 缩池采用圆形 , 有效直径 18m , 池深 6m , 浓缩池内停留时间 12h , 泥水上升速度 V=1.83mm/s , 浓缩后污泥含水量小于 97%。 (5 回用水泵房及配电室 :选用了卧式混流泵 2台 , 卧式混流 泵 一 台 , 泵 房 采 用 半 地 下 式 。 吸 水 井 为 半 地 下 式 , 有

6、 效 容 积 100m 3。(6 排泥水泵房排泥水流量 4000m 3/d , 安装立式排污泵 2台。(7 泥浆泵房安装 G70-l 型单螺杆泵二台。(8 加药间混凝剂选用碱式氯化铝 , 设有溶解池和溶药池及 搅拌设备 , 加药后的水经混合进入反应池。废水进入浓缩池和脱 水前投加高分子混凝剂 , 通过隔膜计量泵投加 , 设置溶药槽及和 搅拌设施。(9 脱水车间 选用 2m 带宽带式压滤机 2台 , 单机处理能力 610m 3/h 。并配套冲洗水泵 , 絮凝反应罐、 空压机、 带式输送机各 一台。脱水形成的泥饼外运。(10 回水管道的作用是将沉淀和浓缩析出的清水 , 由回用泵 房输送到水厂进水口

7、 , 再次利用。2.1存在的问题(1 由于原有工艺设计总体思路不适合与水厂实际情况 , 设 计的废水处理系统按照一个新的净水处理厂系统设计 , 尽管花费 的成本很高 , 但处理后的尾水达仍不到生活饮用水处理标准 , 还 需要回流至水厂大系统进行处理 , 无形中造成运行成本的浪费 , 即废水经过简单沉淀即可提升回用 , 无需投加混凝剂沉淀后再进 入大系统 ; 加药后 , 由于来水量不稳定 , 有时流量偏小 , 形成的矾 花在隔板反应池前端大量沉淀 , 需要人工定期清除 , 工人劳动强 度偏大。(2 工程建设不完善 , 限于资金及曲江水厂当时实际情况 , 重 力浓缩池及泥渣脱水设施间未能按设计完成

8、 , 只建了一座重力浓 缩池 , 脱水机设备配置不足 , 造成浓缩池及泥渣脱水系统实际负 荷偏高 , 出水效果差。(3 有些检测及自动控制设备配置不完善 , 使整个系统未能 按照设计设想正常运行 , 加上原曲江水厂存在的问题 , 生产废水 排放无序化 , 造成调节池经常出现溢流的情况。(4 经常有未经处理的生产废水排放 , 排水出路仅有去护城 河一条出路 , 使护城河产生一定淤积 , 城河管理部门反映强烈。 (5 废水回用水站处理后的尾水调节能力不足 , 导致回流水 泵不能够连续稳定运转 , 生产废水经常溢流排放 , 造成了资源及 费用的浪费 , 由于原水费用的提高 , 回收废水更具有现实的经

9、济 意义。(6 废水进厂及回流、 排放无计量或计量精度差 , 无法有效的 控制生产过程 , 如投药量的控制、 水泵运行组合等无法有效控制。 (7 曲江水厂进行技术改造后 , 净水工艺即废水排放方式及 排放量有新变化 , 废水处理站需要适应新情况 , 相应进行配套计 算改造。2.2改造原则工业科技西安曲江水厂废水处理站技术改造工程设计与实施李延红(西安市自来水总公司 , 陕西 西安 7100611废水处理站原有工程概况2存在的问题及改造原则472007年 (第 36卷 第 4期(上接 192页 今后我们要坚持下去。我室的离子测定由 JOS-903更换为 M EDICA 电解质分析仪后 , 钾、

10、钠二个项目结果比较稳定 , 但是氯离子测定不稳定。这可能与仪器的设计有关 , 氯电极位于 三块电极的最下方 , 血清中的蛋白质比较容易沉积于此 , 造成不 敏感。 同时 , 由于经济效益的考虑 , 电极更换不及时也是不容忽视 的方面。(5 室间质评结果的回顾性检验。室间质评的目的是建立实 验室间结果的可比性 , 评价本实验室测定结果的准确性。每次收 到回报结果时 , 我们都要根据 VIS 得分情况 , 回顾性检查我们的 测定情况 , 找出差错原因 , 及时纠正错误。如为经济效益的考虑 , 我们将有些双通道试剂改为单通道 , 结果影响到检测结果的稳定 , 于是我们又改为双试剂。在 2005年的氯

11、离子测定中 , 由于粗 心将结果填错出现 400分 , 我们吸取教训 , 在以后的工作中 , 认真 执行审核制度 , 杜绝了此类错误的发生。通过参加室间质评 , 使我们深感其重要性 , 只有通过质控监 督 , 规范操作 , 才能弥补当前全自动生化分析仪缺乏临床应用规 范 , 缺少溯源性等问题 , 才能保证结果的准确性 , 为临床提供正确 有用的结果。参考文献 :【 1】杨振华 . 临床实验室质量管理 . 北京 :人民卫生出版社 , 2003.【 2】李忠信 , 蔡忠 , 董书华 . 等 . 生化分析仪临床应用专家座谈会纪要 . 中华 检验医学杂志 , 2005.12.(上接 32页 尔滨工程大

12、学出版社 , 1996.【 4】张卫国 , 杨向忠 . 模糊控制理论与应用 . 西安 :西北工 业 大 学 出 版 社 , 1999.【 5】刘有才 , 刘增良 . 模糊专家系统原理与设计 . 北京 :北京航空航天大学出版社 , 1995.【 6】李国防 , 毛志怀 . 粮食干燥过程控制的研究现状与发展方向 . 粮食与饲 料工业 , 2006, 4:17-18.工业科技(1 根据新的废水排放量 , 完善工程建设 , 降低构筑物负荷 , 提高废水处理效果。(2 完善回流系统 , 增加沉后水调节容积 , 调整运转方式 , 节 省水资源费用 , 实现增收节支。(3 增加尾水排水出路 , 考虑排放切换

13、功能 , 减轻环境压力。(4 增添必要的检测仪表 , 完善计量监测和自控系统 , 减少废 水溢流。3.1滤池反冲洗排水量确定净水厂设计 规 模 6×105m 3/d , 滤 池 反 冲 洗 排 水 量 包 括 :排 水 堰上水量、 反冲洗排水量、 表面扫洗排水量 , 经计算每格滤池每次 反冲洗总排水量约 520m 3, 最终确定 :设计反冲洗排水总量 , 取 15000m 3/d , 平均时排水量 625m 3/h , 最大时排水量 1500m 3/h 。按 每小时冲洗两格 , 合理排水量为 1000m 3/h 。3.2沉淀池排泥量确定水厂新建斜管沉淀池每日排泥量 :11000m 3

14、/d , 平均流量为 458m 3/h , 考虑不均匀排水系数为 1.5, 最大时排水量为 687m 3/h 。 综上所述 :沉淀排泥水与滤池冲洗水二者合计 , 共计排放水 总量 26000m 3/d , 平均时排水量 1083m 3/h , 合理的最大时排 水 量 为 1700m 3/h 。4.1设计方案思路依据原有已实施的回用水工程实际情况分析 , 降低废水处理 程度 , 排泥水与滤池反冲洗水再调节池混合后 , 尽量搅拌均匀 , 防 止沉淀 , 在隔板反应池前点 , 取消原有 PAC 加药系统 , 将隔板反 应池及沉淀池变更为沉淀池及回用水泵吸水调节池 ;应降低浓缩池负荷提高浓缩效率、加强

15、脱水设备处理能力、 完善自控仪表系统 , 最大限度的减少废水排放量。从上述思路出发 , 经方案比较确定均利用原有构筑物 , 取消 混凝反应段 , 将反应沉淀段变更为具有沉淀及调节能力的构筑 物 ; 新建 18m 重力浓缩池一座 ; 脱水机房新增脱水机 2台并配 套完善的絮凝剂投加系统、 泥饼输送系统 ; 完善尾水排放方案 , 增 加尾水计量、 排放切换功能。完善自动检测及控制系统实现自动 控制。4.2回用水站改造方案设计(1 增建浓缩池一座直径 :18m , 池深 6m , 采用中心支撑周边传动浓缩机。固体负 荷 52.1kg/(m 2 d 。(2 脱水车间脱水车间利用原有房间 , 与原有带式

16、脱水机并行布置离心脱 水机 2台 , 新设螺旋输送器 , 将脱水后的泥饼输送到原有带式皮 带运输机皮带上 , 由皮带运输机送至室外堆泥棚。配备成套的污 泥投配泵 2台 , 用于离心脱水机给料 , 进料流量 1520m 3/d, 扬程 2024m, N=4kW , 与脱水机配套 , 共两台。另外配套相应管路系 统。(3 尾水排放新设尾水排放井两座 , 设置切换闸板 4块 , 正常情况清水池 放空及处理后尾水可进入 DN1200主排放管道 , 其排水出路为护 城河 ; 沉淀池放空及厂区雨水排向市政 DN800雨水管道。事故时 全部废水可通过闸板切换排入雨水管道。考虑远期规划 , 将厂内 尾水管设为

17、 DN1200。为全面掌握曲江水厂尾水排放流量情况 , 得到切实的流量数 据 , 为水厂成本核算打好基础 , 在废水排放汇集后的管道上及尾 水排放管道上均设置流量计。(4 增加泵站吸水调节容积充分利用平流沉淀池及隔板反应池的有效容积 , 将沉淀池出 水槽降低 , 充分利用现有设施的容积 , 提高废水处理站调节能力。 通过降低集水槽高度使吸水井进水量加大 , 相应加大泵站回流 量 , 将会有效的提高废水处理站的调节容积该工程自 2003年 7月正式进入改造实施阶段 , 2006年 3月 改造完成 , 新建污泥浓缩池一座 , 新增离心脱水机两套 , 降低沉淀 池排泥槽标高 , 新增水泵吸 水 调 节 容 积 约 800m 3, 完 善 自 控 系 统 等。 技术改造工程投资约 500万元。 通过调整运行方式 , 采用自然 沉淀 , 污泥浓缩池配合离心脱水机使泥渣固体回收率大大提高 , 经过近一年运行 , 对比技术改造前废水处理站运行成本大大降 低 , 经核算运行成本约 0.29元 /m 3, 目前黑河原水费 0.6元 /m 3计 算 , 回用水规模为 25000m 3/d