坂雪岗污水处理厂工艺设计

坂雪岗污水处理厂工艺设计

1设计进出水水质深圳板雪港废水处理厂位于深圳北部，占地面积2.97公顷。主要处理板田、雪香、港头地区的生活废水和废水。工程设计规模8万m3/d,一期规模4万m3/d,采用UCT除磷脱氮工艺,设计进出水水质见表1。该厂是2001年深圳市第一个采用BOT方式建设的污水处理厂,经过两年多的稳定运行,各设备运转正常,出水水质远好于设计标准,基本达到了GB18918—2002一级A标准。2除磷脱氮工艺由于坂雪岗污水处理厂服务区域内工业废水的特征,造成原水TN和TP较高,TP有时甚至高达6～7mg/L,因此除磷脱氮成为选择工艺时首要考虑的问题。A2/O工艺在系统上是最简单、效果最稳定的同步除磷脱氮工艺,在厌氧(缺氧)、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖,克服污泥膨胀,有利于处理后污水与污泥的分离,运行中在厌氧池和缺氧池内只需轻缓搅拌,运行费用低。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开,有利于不同微生物菌群的繁殖生长,因此除磷脱氮效果好,但该工艺对BOD/N值敏感。与A2/O相比,UCT工艺的不同之处在于:①污泥直接回流至缺氧池,而不回至厌氧池;②缺氧池部分混合液回流至厌氧池,增加一个内回流。综合考虑,本工程最终选择采用UCT工艺。3进水方式及进水时间对除磷效果的影响UCT工艺包括两个混合液内回流,一个污泥外回流(见图1),这种工艺旨在减少进入厌氧池的回流液带入过多的NO-3—N的数量,从而削弱NO-3—N对厌氧释放磷的影响,保证了除磷效果。在本工程中,进水方式有一定的改进,即:80%的污水进入厌氧池,20%的污水进入缺氧池。进水通过前面的配水井分别进入厌氧池和缺氧池,达到了碳源的合理分配,提高了除磷脱氮效果。污水处理厂的工艺流程见图2。4水质沉砂池对房、水、细格栅、沉砂池、低水孔池的净化本工程主要构筑物有:粗格栅、进水泵房、细格栅、涡流沉砂池、生物处理池、鼓风机房、二沉池、消毒池、污泥泵房、浓缩脱水机房等。构筑物设计参数如下。4.1厚格栅本工程粗格栅采用国产钢丝绳格栅除污机,2台,宽1.2m,格栅间隙20mm,栅条宽10mm,过栅流速0.8m/s。4.2泵房采用德国KSB泵3台,2用1备,1台采用变频,Q=1167m3/h,H=10.5m,N=55kW。4.3详细输入和输出细格栅与涡流沉砂池合建,采用进口沃特林克阶梯格栅,2座,渠宽1.2m,栅条间隙5mm。过栅流速0.8m/s,配用电机1.1kW。4.4系统砂斗提砂方式采用涡流(比氏)沉砂池,2座,每座直径3.6m,池深2.17m,砂斗直径1.52m,砂斗深2.03m,搅拌机采用进口,提砂方式为气提。4.5水水质及放空量生物处理池是污水处理厂内的主体处理构筑物,根据工艺方案的选择,结合布置成两点进水改良UCT工艺、两点进泥改良A2/O工艺、常规A2/O工艺、常规A/O工艺4种方式运行。池型好氧区采用传统的推流式矩形池型,采用微孔曝气,设有单独的厌氧区(包括一个预缺氧区),与好氧区、缺氧区分开。混合液内回流采用低扬程螺旋浆泵来实现。主要设计参数如下。(1)生物处理池2座。单座尺寸:41.8m×36.2m×7m;总设计流量4万m3/d,单池流量2万m3/d,设计水温15～30℃。(2)污泥负荷:0.113kgBOD5/(kgMLSS·d);容积负荷:0.339kgBOD5/(m3·d);MLSS:3g/L;MLVSS:2.25g/L。(3)总HRT:9.2h;SRT:6.63d。(4)预缺氧区HRT0.6h,单座有效容积500m3;厌氧区HRT1.2h,单座有效容积1000m3;缺氧区HRT1.8h;单座有效容积1500m3。好氧区HRT5.6h,单座有效容积4667m3。(5)V(预缺氧区+厌氧区)∶V缺氧区∶V好氧区=1∶1∶3.1,好氧区有效水深6m。(6)缺氧区反硝化速率:0.1gNO-3—N/(gMLSS·d);好氧区硝化速率:0.038gNO-3—N/(gMLSS·d)。(7)供气总量:180Nm3/h;气水比:6.48∶1。(8)预缺氧区设1台潜水搅拌器,功率3kW;厌氧区内设2台潜水搅拌器,单台功率3kW;缺氧区内设3台潜水搅拌器,单台功率3kW。(9)好氧池曝气器进口橡胶膜盘式微孔曝气器,单个直径192mm,出气量2Nm3/h。曝气器共5400个。(10)好氧池至缺氧池的混合液内回流比取200%,在每座好氧池与缺氧池之间墙壁上安装2台淹没式回流泵,单台流量1667m3/h,扬程1m。(11)污泥回流管来自污泥泵房,分别在厌氧池与缺氧池池壁上开孔,通过变频泵调节回流量,便于改变为A2/O与A/O工艺的灵活运行。4.6沉淀池回用采用2座周边进水、周边出水辐流式沉淀池。每座池内径34m,池深4.3m。平均表面负荷1m3/(m2·h)。沉淀池出水采用环形集水槽,单侧溢流堰出水,最大堰上负荷为2.9L/(s·m)。每座沉淀池内设1台中心传动管式吸泥机,采用美国USFLLTER的产品。吸泥机桥架上还附带有刮除表面浮渣的刮板,随着桥的移动,将池表面浮渣刮至排渣斗内。每座池底部设1根吸泥管,将吸泥机的污泥接出,通过套筒阀排至中心集泥井。4.7麦hv-tvrbo产品设计总供气量:10800m3/h,供气压力:68kPa。选用进口高速单级离心鼓风机(丹麦HV-TVRBO产品),3台(2用1备),单台风量为90Nm3/min,压差68kPa,转速3000r/min,配套电机功率160kW。根据好氧池DO控制电动调节阀,通过总风管的压力传感控制机组开停及调节风量。鼓风机的出风量可通过调节进出口导流叶片角度进行调节。4.8预处理污泥及配套辅助设备脱水机房平面尺寸11.4m×22.38m,室外安装两个污泥斗,单斗有效容积30m3,可储存两天脱水污泥。每天需处理脱水污泥743m3/d,含水率99.3%。选用进口离心浓缩脱水机2台(Aifalaval,1用1备),处理能力35m3/h,运行时间每天24h,配用电机功率55kW。配套辅助设备包括:污泥切割机2台,流量8～40m3/h,电机功率5.5kW;污泥进料泵2台,流量8～40m3/h,扬程0.2MPa,电机功率7.5kW;絮凝剂制配系统1套。4.9投加化学磷考虑到进水TP较高,而且污水处理厂初期污水BOD5较低,所以设计考虑了预留化学辅助除磷措施,投加药剂为固态FeCl3,投加量约为25mg/L。投加方式采用湿式,设隔膜计量泵2台,1用1备,Q=400L/h,H=0.3MPa,N=0.55kW。隔膜泵压力原液与厂区自用水混合后,以浓度约5%投加。5运转、运行验证各设备经充水试验和单机调试后,进入联合试运转,活性污泥采用深圳市罗芳污水处理厂污泥经过培养驯化后进入原水运转,运转两个月后达到设计进水水量和要求的出水国家排放标准,运行结果见表2。实际运行中,采用2台鼓风机运转(1台备用),夏季单台设备空气量为70～80Nm3/min,冬季为50～60Nm3/min,鼓风机风量根据曝气池中溶解氧量来调节。污泥排放量约为20t/d,含水率80%左右,SRT8～9d。6投加石灰除磷工程我们有幸主持了该工程的设计、施工招标及工程施工和调试,对UCT工艺的特点有了进一步了解,主要体会如下:(1)由于进水方式采用80%水量进入厌氧区,20%进入缺氧区,为了准确简便地配水,我们设计了配水井及配水堰板的配水方式(见图3),节省闸门调节,且比闸门调节方便准确。(2)该工艺在出水水质允许的条件下,可以改换成A2/O和A/O方式运行,只是在施工过程中,增加一段去厌氧区的管道和闸门即可(见图4)。(3)二沉池采用了周边进水、周边出水的辐流式沉淀池。在该工程中,我们按国内的计算方法,采用两个直径38m的池子,后经美方校核,他们认为直径只用32m就可以,为了增强可靠性,我们在实际施工中采用了直径34m的池子,刮泥机采用了美国进口设备,土建和设备造价都有一定的节约。(4)鼓风机和污泥离心脱水机均为进口设备,虽然价格较高,但运行效果好,和国内设备比节约大量能源,减少了维修量,从长远看是经济的。(5)污水采用紫外线消毒,对土地紧张的深圳来讲,节省土地意义很大。(6)厌氧池、缺氧池的搅拌机设计功率采用2.5kW/个,施工时增大到3kW/个,但运行时仍然显得小。(7)当进水磷浓度较高(达6～7mg/L)时,仅靠生物除磷已达不到出水含磷量的指标,因此,我们启动了化学除磷系统,经调试证明,投加石灰除磷效果最好,其次是FeCl3,再之是Al2(SO4)3。但投加石灰产生的砂碴和沉淀物太多,在实际工程中选择采用FeCl