城市污水处理厂艺流程实例
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第九章城市污水处理厂工艺流程实例
第一节北京高碑店污水处理厂二期工程设计(传统活性污泥工艺)
一、工程概况
北京市高碑店污水处理厂设计规模为近期100×104m3/d,远期250×104m3/d。近期100×104m3/d分两期建设,一期工程50×104m3/d于1993年12月竣工投产,二期工程50×104m3/d于1999年9月通水运行。一、二期工程是一个整体,二期工程是一期工程的延续,在总平面布置、处理工艺、主要设计参数和构筑物形式等方面都是相同的,具有协调一致性。但是,由于外部设计条件的变化和总结一期工程实施与运行经验,在某些关键部位做了必要的调整和改进,使二期工程在一期工程的基础上有了较大的完善与提高。
二、设计原则
1.进水水质
BOD5=200mg/L;SS=250mg/L;TN=40mg/L;NH3-N=30mg/L;pH=6~9。
2.处理程度
由于处理后出水排放至通惠河和通惠灌渠,根据污水综合排放标准(GB 8978-1996),应执行二级标准。同时考虑到处理水将作为工业冷却水使用,故增加NH3-N指标,则处理后出水水质为:BOD5≤20mg/L;SS≤30mg/L;NH3-N≤3mg/L。
3.处理水回用
(1)厂内回用水建设一座1×104m3/d规模的中水处理设施,作为厂内设备清洗、冲洗车辆、绿化和清扫杂用水。
(2)工业冷却水二期工程可提高20×104m3/d作为工业冷却水使用。
(3)河湖景观用水处理后出水补给河道及公园河湖,美化城市环境。
(4)农业灌溉用水处理厂出水用于农业灌溉。
4.安全溢流
因流域内管网系统和处理厂建设规模尚不完全配套,同时考虑到工业废水事故排放对污水处理厂的威胁,保留并改造191号井及溢流道以便在紧急情况下,将污水溢流入通惠河,保护污水处理厂的正常运行。
三、工艺设计特点与主要改进内容
1.污水处理工艺
污水处理工艺采用传统活性污泥法二级处理工艺,分为两个系列,每个系列为
25×104m 3
/d 。其中一个系列采用前置缺氧段活性污泥法工艺,即在推流式曝气池前设置缺氧段(占生物处理池总容积的1/12),其目的是改善污泥性质,防止污泥膨胀。另一个系列采用缺氧好氧脱氮活性污泥法工艺,即在曝气池进口段设置1/6池长作为脱氮池,后续1/6池长作为可变段,并采用内回流泵进行曝气池混合液内循环,内回流比为200%。本系列出水自成系统,NH 3-N ≤3mg/L ,可直接作为工业冷却水使用。污水处理工艺流程如图9-1所示。
2.污泥处理工艺
污泥处理工艺采用重力浓缩、中温两级消化后机械脱水工艺。消化过程产生的沼气用于发电。
二期工程消化池由原沼气搅拌改为机械搅拌。一级消化池搅拌以生熟污泥混合为主,二级消化池搅拌以破浮渣为主;污泥加热由原蒸汽间歇直接加热改为热交换器连续加热;消化池上清液用泵回送作为污泥管反冲洗用水,以防污泥管堵塞;沼气发电机改为低压进气方式,取消沼气压缩机层和球形中压储气罐。改进后的二期污泥消化工程更加完善,操作简单,管理方便,安全可靠。污泥处理工艺流程如图9-2所示。
四、主要处理构筑物设计
1.进水泵房
设计规模为100×104m 3
/d ,设置6台立式污水混流泵,一期安装4台,二期再安装2台。水泵性能如下。
水泵流量 3m 3/s 水泵输出功率 600kW
水泵效率 80% 水泵转速 492r/min
水泵扬程 15m 2.曝气沉砂池
形式为矩形平流式,池长L=21m ,池宽B=6m ,有效水深H=4.25m ,共4池,每2池为
图9-1 污水处理工艺流程
图9-2 污水处理工艺流程
1组。主要设计参数如下。
设计流量Q 600000m3/d 最大流量时的停留时间t 3.36min
(变化系数k=1.2)产砂量q250m3/(池·d) 单位供气量q10.15m3气/m3污水最大流量时的水平流速V 0.09m/s 排砂方式为砂泵吸砂,连续排砂。
主要设备:移动桥式除砂机2台(附带吸砂泵4台);砂水分离器2套;起重设备5t(手动)1台,5t(电动)1台。
空气来源:自配小型鼓风机,并保留由曝气池鼓风机房供气的可能性。
小型鼓风机房设置国产离心鼓风机3台(2用1备),风机性能:风量Q=40m3/min;风压P=5mH2O;功率N=55kW。
3.初次沉淀池
形式为矩形平流式主要设计参数如下。
设计流量Q 600000m3/d(变化系数k=1.2) 单池尺寸
表面负荷q 0.992m3/(m2·h) 池长L 75m
水平流速V 8.3mm/s 有效水深H 2.5m
BOD5去除率20% 池宽B 14m
停留时间t 2.52h 池数n 12池
SS去除率50%
排泥方式:采用桥式刮泥机,定容式螺杆式污泥泵排泥。
4.曝气池
形式为矩形三廊道共两个系列。一个系列设置1/12池容的前置缺氧段,另一系列为A/O 脱氮工艺,增加混合液内回流设施,最大内回流比为200%。主要设计参数如下。
最大设计流量Q max550000m3/d (k=1.1)
污泥回流比 50%~100%
设计流量Q 500000m3/d
污泥负荷0.16kgBOD5/ (kgMLSS·d)
停留时间t 9.26h(其中缺氧段t1=1.54h,好氧段t2=7.72h)溶解氧浓度缺氧段≤0.5mg/L,好氧段≥2mg/L
混合液污泥浓度MLSS 2000~3000mg/L(设计取平均值MLSS=2500mg/L) 总污泥龄 8~10
污泥产率 0.7~0.75kgSS/kgBOD5
混合液回流比200%
单池尺寸
池长L 96.2m
有效水深H 6m
池宽B 9.28m×3(三廊道)
池数n 12池
曝气方式:鼓风曝气,曝气头采用进口膜片橡胶微孔曝气头,按渐减曝气方式布置。