上海白龙港污水处理厂工艺浅析

1、上海白龙港污水处理厂工艺浅析上海白龙港污水处理厂位于浦东新区合庆镇朝阳村，是上海市污水治理二期工程的一个重要组成部分，2013年完成扩建二期工程后，处理规模达280万立方米/天，是亚洲最大的污水处理厂，也是世界最大的污水处理厂之一，处理能力占上海城市污水处理能力的40%左右白龙港污水处理厂建设历程1999年完成预处理厂建设2004年完成一级强化设施建设2008年完成升级改造和扩建工程2011年完成污泥处理工程2013年完成扩建二期工程2004年 一级强化处理设施羊寿生. 上海在建的三座大型城市污水处理厂介绍(二)-上海白龙港污水处理厂J. 给水排水, 2003, 29(2). p 平均旱流污水

2、量120万m3/d；旱季高峰污水量18.06 m3/s，旱季最小污水量8.33m3/s，雨季流量21.85 m3/sp 设计水质1.工程规模&设计水质计量格栅计量格栅沉砂池沉砂池高效高效沉淀池沉淀池生物生物滤池滤池交汇井交汇井出水出水泵房泵房高位井高位井冲洗冲洗废水池废水池污泥脱污泥脱水机房水机房污泥污泥填埋场填埋场储泥池储泥池进水进水加药加药空气空气超越管超越管泵房超越管泵房超越管长江水下排放长江水下排放羊寿生. 上海在建的三座大型城市污水处理厂介绍(二)-上海白龙港污水处理厂J. 给水排水, 2003, 29(2). 2.一级强化处理工艺流程羊寿生. 上海在建的三座大型城市污水处理

3、厂介绍(二)-上海白龙港污水处理厂J. 给水排水, 2003, 29(2). p污水处理目的和方法：建设时以除磷为目标，同时考虑远期达到国家规定的二级排放标准，经方案比较后采用近期物化法，远期将增加曝气生物滤池工艺。由于处理厂用地面积有限，故物化法选用高效沉淀池布置方案。把混合、絮凝、沉淀3个工序合并在一个构筑物内。p高效沉淀池：高效沉淀池设3组，每组6只池。每组处理水量约42万m3/d。每组具有独立反应单元，由混合区、絮凝区、推流反应区、沉淀区及污泥浓缩区组成。p污泥处理与处置：设计污泥处理量为197t/d，处理方法采用污泥储存脱水卫生填埋+综合利用方案（初期实施物化法）p中水回用： 处理厂

4、经一级加强处理后的污水，确定2500m3/d规模作为中水回用，采用曝气生物滤池工艺，处理后达到中水水质标准，供厂内使用。3.工艺简介杜炯, 张欣. 上海市白龙港城市污水处理厂工程设计技术J. 上海建设科技, 2007, (5).魏海娟, 麦穗海, 王荣生. 白龙港污水处理厂升级改造水质达标难度分析J. 给水排水, 2011, (9).p优点：一级强化处理工艺具有耐冲击负荷、短时即能启动、除磷效果明显的特点，对处理初期雨水更能发挥作用。p缺点：仅用一级强化处理工艺能使出水SS和TP达到国家城镇污水厂二级排放标准，但由于对氨氮和TN指标不作处理要求，出水氨氮、CODCr、色度、粪大肠菌群数等指标超

5、标，连GB 18918-2002中三级出水标准都达不到。4.工艺优缺点分析2008年 升级改造和扩建工程杜炯, 张欣. 上海市白龙港城市污水处理厂工程设计技术J. 上海建设科技, 2007, (5).张辰, 张欣, 杜炯. 上海市白龙港污水处理厂改造工程设计J. 给水排水, 2008, (4).2004年建成120万m3/d的一级强化设施，通过混凝沉淀工艺达到化学除磷目的后，出水经出口泵房提升排入长江。然而随着污水量的迅速增加，2006年污水处理厂实际进水量已稳定在150-180万m3/d，高峰流量超过200万m3/d，远超出120万m3/d的设计能力，且出水只以除磷为目的，出水尚无法满足国家

6、规定的排放标准，因此该厂的扩建和升级改造势在必行。1.升级改造和扩建原因杜炯, 张欣. 上海市白龙港城市污水处理厂工程设计技术J. 上海建设科技, 2007, (5).污水处理工程规模为200万m3d，其中改造工程120万m3d，扩建工程80万m3d，出水执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 189182002)二级标准。2.工程规模杜炯, 张欣. 上海市白龙港城市污水处理厂工程设计技术J. 上海建设科技, 2007, (5).3.设计水质排入长江排入长江南干线南干线污水污水初沉池初沉池缺氧缺氧二沉池二沉池紫外线紫外线消毒池消毒池出水出水泵房泵房污泥稳定污泥稳定处理设施处理设施加药间加药间二

7、期中二期中线污水线污水内回流内回流AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3粗细粗细格栅格栅旋流旋流沉砂池沉砂池高效高效沉淀沉淀池池厌氧厌氧好氧好氧鼓风机房鼓风机房高位井高位井外回流外回流储泥池储泥池4.升级改造和扩建后的污水处理工艺流程张辰, 张欣, 杜炯. 上海市白龙港污水处理厂改造工程设计J. 给水排水, 2008, (4):16-19.张辰, 张欣, 杜炯. 上海市白龙港污水处理厂改造工程设计J. 给水排水, 2008, (4):16-19.p白龙港污水处理厂进水各水质指标的浓度属于典型的南方合流制水质特征，进水水质波动较大，但进水生物性较好，适合采用生物脱氮除磷工艺进行处理。p白龙

8、港城市污水处理厂升级改造工程充分利用已有处理构筑物，一部分污水进入高效沉淀池处理，取得比现状更好的效果，另一部分进入新建多模式A2O生物反应池处理，两部分尾水混合达到国家二级标准后接入原有交汇井，通过出口泵房、高位井进行深水排放。p污水处理以多模式A2O生物处理(设计规模140万m3d)为主体，一级强化处理(设计规模60万m3d)为辅，两种工艺出水充分混合后经紫外线消毒，最终达城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)二级排放标准。p生物处理系统采用多模式A2O处理工艺，由升级改造部分和扩建部分组成。升级改造部分出水设计标准为GB 18918-2002中一级B标准，全厂出水混合

9、后达到二级排放标准。p为了强化节能减排和提高出水水质，白龙港厂日常生产中遵循先满足生物处理部分达到160万m3d，多余的水量通过一级强化处理的原则。5. 工艺简介剩余污泥剩余污泥选择池选择池缺氧缺氧70%50%70%50%进水进水混合液混合液回流回流(50%150%)(50%150%)厌氧厌氧好氧好氧30%50%30%50%进水进水污泥污泥回流回流(50%100%)(50%100%)二沉池二沉池出水出水6.多模式A2O工艺流程杜炯, 张欣. 上海市白龙港城市污水处理厂工程设计技术J. 上海建设科技, 2007, (5):11-14.p生物反应沉淀池共4座，每座分2组，处理水量为40万m3d,由

10、初次沉淀段、A2O段、二次沉淀段组成。p由于初沉池、A2O生物反应池和二沉池等采用合建形式，为便于日常巡检及设备吊装维修，在池上设电瓶车道，并与地面道路连通。优点p 充分利用现有处理设施：白龙港污水处理厂原建有120万m3d的一级强化处理设施，本次升级改造工程将其充分利用，同时再扩建生物处理系统，使出水达到GB 189182002二级标准。p 集约化布置，预留进一步发展用地：本工程处理规模大，采用组团集约化布置方式，即以40万m3d规模为一个组团，每个组团长约300 m，宽约250 m，集中布置初沉池、A2O生物反应池、二沉池、回流污泥与剩余污泥泵房等，占地少，且预留进一步发展用地。p 工艺设

11、计灵活多样：采用多模式A2O工艺运行，通过设置多点进水、多点污泥回流，使A2O生物反应池可分别按照多点进水倒置A2O、传统A2O运行，运行方式灵活。p 机动车巡检系统：单座组团面积很大，为了给日后运营管理提供便利，故在初沉池、A2O反应池、二沉池顶端利用配水渠道的进水槽、出水槽空间，共用生物反应池及沉淀池池壁、顶板设置电瓶车通道，便于日常巡检及维修养护。p 渠道配水：采用渠道配水，减少水头损失，采用小阻力、大阻力配水系统相结合，利用恒定水位均匀出水原理，设置一定停留时间的配水渠，为多条二沉池配水，确保配水均匀，简单易行。7.工艺优缺点分析杜炯, 张欣. 上海市白龙港城市污水处理厂工程设计技术J

12、. 上海建设科技, 2007, (5):11-14.缺点p 白龙港污水处理厂出水中BOD5、CODCr、TP和SS四项指标的排放标准提高至一级B的难度相对较小，而NH3-N和TN难度很大；就工艺贡献率而言，生物处理部分对全厂出水达一级B起主要作用，而一级强化对提标处理基本无贡献。导致这一结果的原因主要在于：进水水量、水质波动大的特点，导致处理效果不稳定处理难度加大。一级强化处理工艺，采用化学处理方法，而且设计的处理能力低只对有机物和总磷有去除能力，而对其他指标基本无去除能力。生物处理超负荷运行，造成处理压力大。该厂地处南方城市，冬季保暖设施不足，且来水管线长，导致来水温度低，最低可达到8左右，

13、导致氨氮和TN处理效果季节性强，且低温影响的恢复期长，一般从每年12月开始到次年5月期间，氨氮和TN处理能力低，进入5月后，脱氮效果才逐渐恢复。因此，该厂氮指标提至一级B标准的难度很大。该厂属于特大型污水处理厂，运行管理中的工作量和难度也是一般中小型厂无法比拟的，各指标提升至一级B标准，会大大增加运行管理及技术上的难度，从而增加运行管理成本。7.工艺优缺点分析杜炯, 张欣. 上海市白龙港城市污水处理厂工程设计技术J. 上海建设科技, 2007, (5):11-14.2011年 污泥处理工程张辰, 胡维杰, 生骏. 上海市白龙港污水处理厂污泥厌氧消化工程设计J. 给水排水, 2010, (10)

14、:9-11.白龙港污泥处理工程于2011 年竣工投产，设计消化规模为204 tDSd，最大可达264 tDSd，全流程包括浓缩系统、厌氧消化系统、污泥气利用系统、脱水系统、干化系统、配套水系统六大系统，其中干化系统设计规模为70 tDSd。1.工程规模张辰, 胡维杰, 生骏. 上海市白龙港污水处理厂污泥厌氧消化工程设计J. 给水排水, 2010, (10):9-11.出水至污水处理区出水至污水处理区干化污泥外运干化污泥外运脱水污泥外运脱水污泥外运污泥浓污泥浓缩机房缩机房进泥进泥泵房泵房储泥池储泥池脱水脱水机房机房干化干化机房机房污泥污泥浓缩池浓缩池污泥液污泥液除磷设施除磷设施剩余污泥剩余污泥污

15、泥污泥浓缩池浓缩池热交热交换器换器 消化消化池池沼气沼气锅炉房锅炉房匀质匀质池池排泥排泥化学污泥化学污泥初沉污泥初沉污泥沼气处理沼气处理及沼气柜及沼气柜2.污泥处理工程工艺流程p浓缩系统p厌氧消化系统p污泥气利用系统p脱水系统p干化系统p配套水系统3.污泥处理工程组成系统颜晓斐. 白龙港污泥处理工程的新技术研发应用J. 净水技术, 2012, (3):87-92.4.卵形污泥消化池张辰, 胡维杰, 生骏. 上海市白龙港污水处理厂污泥厌氧消化工程设计J. 给水排水, 2010, (10):9-11.p 污泥消化池采用卵形结构，共设8座，单池容积为12400m3，池体最大直径为25m，垂直高度为4

16、4m，地上部分高度为32m，地下埋深为12m。p 8座池体的合计散热量冬季为813kW，夏季为287kW，年平均为461kW。p 设计污泥停留时间为24.3d，污泥气产量为44512 Nm3d，有机负荷为1.21kgVSS(m3d)，消化温度为35。p 污泥搅拌采用螺旋桨搅拌，搅拌功率为58kW，采用导流筒导流，使污泥在筒内上升或下降，并在池体内形成循环，达到污泥混合的目的。优点p 充分利用污泥的能源和资源：白龙港污泥工程采用了能实现节能减排、循环利用的污泥处理处置最佳可行技术(BAT技术)，污水污泥经过厌氧消化工艺处理，经进一步处理后可以土地利用；且将消化池污泥含固率提高至5，减少了体积，提

17、高了效率，使污泥得到稳定化、减量化、无害化处理。p 消化、干化有机结合，降低成本：污泥厌氧消化和干化工艺有机结合，并将污泥消化产生的沼气用于干化、污泥干化产生的余热回收用于污泥消化预加热，节约干化处理的能耗，最大限度实现了节能减排，污泥综合处理的运行成本仅120元t。p 针对污泥类型设计浓缩工艺：根据工程污泥种类、特性，结合工程实际运行需要，采用了二级浓缩的方案，做到工程投资、运行成本、技术可靠性和运营管理的综合平衡。设计充分考虑实际运行，工艺流程调度灵活，处理成本较低。p 污泥气处理系统灵活多样：工程对消化处理产生的污泥气采用湿式(生物脱硫)和干式脱硫相结合工艺，充分考虑国内众多污水处理厂高

18、硫化氢浓度对整个沼气处理系统和消化处理系统产生的影响，湿式脱硫工艺也在国内污水处理厂中首次采用生物脱硫技术回收沼气脱硫用碱液，降低工程运行费用。p 充分利用空间，管线维护简便：污泥厌氧消化和干化工程管线众多复杂，工程设计将90以上的管线集中敷设于地下管廊和管沟中，节约地下空间，同时利于管线的安装、检修和维护。5.工艺优缺点分析张辰, 胡维杰, 生骏. 上海市白龙港污水处理厂污泥厌氧消化工程设计J. 给水排水, 2010, (10):9-11.缺点p浮渣及泡沫：由于污水预处理系统超负荷运行多年，污水中的浮渣无法有效去除，造成污泥中含有大量的浮渣，这严重干扰了污泥消化系统的正常运行，并伴有安全危险。同时，泡沫也是目前消化池存在的主要问题之一。不同于浮渣，泡沫质量较轻，会夹杂浮渣及污泥颗粒，随沼气进入沼气处理设施后易造成设施不通畅，严重时会导致消化池破封等问题。p鸟粪石结晶：由于厌氧消化会造成污泥中磷和氨氮的释放，使得消化污泥的总磷、氨氮含量较高，容易造成消化池排泥管路形成鸟粪石结垢。在实