ICEAS污水处理工艺在神东矿区的应用
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技术与经济<内蒙古煤炭经济>2008年第4期
ICEA S污水处理工艺在神东矿区的应用
王云峰
(神华集团神府东胜煤炭有限责任公司。
内蒙古鄂尔多斯017209)
摘要:神东矿区是我国首个亿吨级煤炭生产基地。
神东煤炭分公司近年采用I C E A S工艺对多个生活污水处理厂进行了改造和扩建。
本文以黑炭沟生活污水处理厂改造为例,介绍其改造及调试运行情况并探讨了几个工程普遍存在的同题及改进意见。
关键词:I cE蝎;污水处理;工艺;应用;存在问题
中图分类号:X703.1文献标志码:C文章编号:1008—0155(2008)04—0034—02
I C E A S工艺是一种应用于市政污水处理并对生物脱氮除磷具有显著效果的水处理工艺,也是一种完全自动化的、基于“时控”的、可以有效防止流量和冲击负荷的工艺。
容易扩建,出水水质良好,与传统的脱氮除磷工艺(如氧化沟、A2/0工艺)相比基建投资最低,运行维护费用最省,占地面积最小,操作灵活,管理方便,适应性强。
综合这些因素.使得I C E A S工艺成为许多污水处理厂的首选。
神东煤炭分公司近年多个改造和扩建、新建的生活污水处理厂采用了I C E A S工艺,包括黑炭沟生活污水处理厂一期改造(3750m3/d)和二期扩建(3000m3/d)、大柳塔生活污水处理厂一期改造(3000m3/a)和三期扩建(3000m3/d)以及新建的李家畔生态园生活污水处理厂(3000m3/d)。
本文以黑炭沟生活污水处理厂改造为例,对其调试运行情况和其他工程普遍存在问题进行探讨。
黑炭沟生活污水处理厂于1993年建成使用,设计污水处理量为3750m3/d,采用生物转盘工艺,因设备老化,无法正常使用,将原生物转盘工艺改为I C E A S工艺,这是I C E A SI工艺在神东矿区的首次应用。
一、改造工程简介
1、改造工程设计规模及水质
设计规模:3750m3/d。
进水水质:B O D5-35.7m g/L
C O D=142.8m g/L
S S=135.3m g/L
PH=7.8
氨氮=21.62r ag/L
总磷:1.76m g/L
石油类=19.83m g/L
出水水质要求:B O D5≤20m g/L
C oD≤60m g/L
SS≤20m g/L
PH=6—一9
氨氮≤15m g/L
总磷≤0.5m g/L
石油类≤10m g/L
阴离子合成洗涤剂≤0.5m g/L
’大肠菌群≤500个/L
2、I C E A S工艺及特点
I C EA S是间歇循环延时曝气活性污泥法的简称。
该工艺是传统S B R法的改进型,是目前国际上公认的先进污水处理技术。
其特点是在反应池
收稿日期:2008—03—26
作者简介:王云峰(1968一),神东煤炭公司安全生产服务中心生产技术主管,有十多年从事给排水生产技术工作的经验。
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的进水端增加一个预反应区,运行方式为连续进水,间歇排水,没有明显的反应阶段和闲置阶段。
经预处理的污水连续不断地进入反应池前部的预反应区,在该区内大部分可溶性B O D5被活性污泥吸附,并从预反应区隔墙下的孔眼以低速进入主反应区。
在主反应区内按照“曝气、闲置、沉淀、滗水”程序周期运行,完成B O D,的去除。
同时在反复的“好氧一厌氧”中完成脱氮、除磷。
该工艺改造中充分利用原有设施设备,投资省,运行费用低,采用PL C控制。
管理方便。
3、I C E A S处理工艺流程及设施设备
处理工艺流程如下:
来水一格栅一调节沉沙池一提升泵房一水解池一IC EA S池一消毒池一出水
格栅采用W G S一1200型格栅机一台。
替换原人工清捞格栅。
调节沉沙池将原调节池改造,加强除沙功能,池底改为5%坡底,吸水坑前设挡墙,采用砂泵排沙。
提升泵房完全利用原有泵房。
水解酸化池将原一沉沙池加高900m m改建而成,出水可自流至IC E A S池,池内增设JB K一1700型搅拌机二台,对污水进行预处理。
I C EA s池在原生物转盘间拆除原转盘氧化池建成,分两座,钢混结构,每座23.7X5.9×3.8m3,反应区总容积540m3,有效水深3.5m,污泥负荷0.1K g B O D5/K g M L SS d。
配T SD一150型三叶罗茨鼓风机二台,主反应区设金山I型中孔曝气头120个,水下搅拌机2台,滗水机2台。
剩余污泥由潜污泵排至原污泥池。
消毒器安装于原消毒间。
采用F L一1500型二氧化氯发生器一台,消毒池利用原有消毒池。
二、调试运行情况简介
该改造工程调试时先采用阶段性进水。
曝气、闲置间歇运行一天,沉淀后滗去上部清水。
再进水运行,如此运行两周。
通过进、出水水质检验及污泥沉降比试验,效果不明显。
判断原因,可能是来水浓度过低,使活性污泥难于形成。
后采用人工向I C EA S池中加大粪,提高B O D5,经过近两个月的摸索调试,终于使M LS S达到15%以上。
沉淀期间能形成明显的絮状体,出水去除率明显提高。
再改为小量连续进水运行,经两个月的调试,最终实现了连续进水,稳定运行,除总磷外,其他各项指标完全达到了设计要求,出水水质如下:
B O D5=6m g/L
C oD=22m g/L
SS=20r ag/L
PH=7.6
氨氮=1.52m g/L
总磷=0.8m g/L
石油类=1.3r ag/L
阴离子合成洗涤剂:0.38m g/L
本次改造工程采用I C EA S工艺,投资小,运行管理方便,出水水质稳定,证明了该工艺是适合本地运行的污水处理工艺,因此其他污水处理厂也采用了该工艺。
三、存在问题和改进意见
I C E A S工艺还有几个问题,需进一步探讨改进:.
1、自控问题。
I C EA S工艺是一种完全自动化的、基于“时控”的污水处理工艺,对自控的要求很高。
一是对自控系统的运行稳定性要求高。
系统本身必须可靠稳定,以保证基于“时控”的污水处理工艺的实现;同时要求具备根据需要设定的灵活性,根据不同水质水量下的运行实践能够归纳出多种运行模式,输入PL C,以便运行中选择适应的控制模式,实现曝气、闲置、沉淀、滗水四个工作循环运行时间自动控制,保证出水水质。
二是对监测仪表和电动执行元件的可靠性要求高。
风量、污水流量、水质、水位监测数据必须准确可靠,才能保证按最佳参数调整运行;曝气阀门、进水阀门、搅拌机、滗水器必须动作可靠。
才能保证完全自动化的正常运行。
黑炭沟生活污水处理厂一期改造工程,因自控系统本身不稳定,造成运行一年后系统瘫痪,改为人工控制,运行切换十分繁琐。
大柳塔生活污水处理厂一期改造工程,因电动蝶阀质量差,造成曝气阀门无法完全关严实,不能实现定时间歇运行。
影响出水水质。
大柳塔生活污水处理厂三期扩建工程,滗水器下降速度太快,常潜入水中,滗水效果差。
这些问题提醒我们在控制系统和电动执行器件、监测仪表的选择上必须高要求。
(下转第27页)
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t/h)方向发展,在井下采矿工程、露天采矿、大型自卸船等方面都有所采用。
4.2结构
挡边机结构的最大特点是用波状挡边输送带(以下简称“挡边带”)来取代普通输送带。
它的工作原理和结构组成,则与普通带式输送机相同。
因此。
像传动滚筒、改向滚筒、托辊、拉紧装置、驱动装置、中间机架、中间支腿、尾架、卸料漏斗、头部护罩、空段清扫器、保护装置等部件,都可以与普通带式输送机的相应部件通用。
4.3特点
挡边机具有普通带式输送机结构简单、运行可靠、维修方便等优点,具有可大倾角输送、结构紧凑、占地少等特点。
挡边机的主要优点如下:
(1)输送倾角大。
最大可达90。
,是大倾角输送和垂直提升的理想设备。
因此可以节约占地面积。
节省设备投资和土建费用,取得良好的综合经济效益。
例如,某用户欲将煤炭提升到20m高的料仓顶,如采用挡边机以45。
倾角输送,则机长需28.3m(水平机长20m);而如果采用垂直输送的挡边机,那么,水平机长可以控制在6m以内。
(2)结构简单。
如前所述,各主要部件均可与普通带式输送机通用,给使用、维修带来方便。
(3)运行可靠。
没有刮板输送机经常出现的卡链、漂链、断链现象和斗式提升机经常发生的打滑、掉斗现象。
它的可靠度几乎与普通带式输送机相等。
(4)运行平稳、噪声小。
(5)由于不存在装料时的挖掘阻力和运行时物料的内摩擦、外摩擦阻力,因此能耗小。
例如,在某化肥厂使用的两台提升高度各为19.28m、输送能力各为25t/h的输送碎煤的垂直挡边机,其每台的装机功率仅4kW,而被它们所取代的四台原有刮板输送机的总装机功率为44kW。
(6)垂直挡边机还可以在机头和机尾设置任意长度的水平输送段,便于和其他设备衔接。
5、结束语
普通带式输送机、圆管状输送机、波状挡边带式输送机等几种形式,各有特点。
应通过技术经济比较,结合场地情况,选择合适的输送方式。
【责任编辑:郝存义l
(上接第35页)
2、处理水量问题。
根据对运行情况观察,当进水量在设计水量的80%一85%时运行效果最好,完全满负荷运行出水水质会变差。
建议今后I C EA S设计时适当扩大预反应区容积,并采取安装可调堰板等措施保证在全断面均衡进水,减小预反应区的扰动,提高水处理效果,从而实现满负荷运行,并提高抗冲击能力。
3、出水利用问题。
I C E A S工艺的运行方式为连续进水。
间歇排水,曝气、闲置、沉淀、滗水四个工作过程为一个循环,这样排水流量是进水流量的4倍。
即使两池交替运行,也有一半时间不排水,另一半时间排水量是进水流量的两倍。
这给出水的利用带来了一定的难度,因此设计时必须考虑较大容积的出水集水池,以满足出水的再利用。
4、除磷问题。
IC EA S工艺在原理上具有脱氮除磷功能。
但在本地区工程应用中除磷功能不明显,是本地污水浓度低、排泥少造成还是有高盐分的电厂冷却塔排水等其他原因造成,有待于进一步观察与探讨。
5、消毒问题。
二氧化氯发生器在自来水行业使用比较多,具有安全方便的优势,但使用成本远远高于液氯,生活污水消毒耗氯量大,应采用较廉价的消毒方法。
I C EA S工艺是适合本地区的一种污水处理工艺,值得推广应用;神东矿区应用中发现的一些问题也可为今后新建改建工程提供参考。
参考文献:
[1]高延耀.顾国维.水污染控制工程(下册)[M】.北京化学
工业出版社.2000.
[2]唐受印.戴友芝等.水处理工程师手册[M].高等教育出
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(责任编辑:郝存义)
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