水处理膜技术

联邦德国埃尔夫特水协会北运河污水处理厂

编者：姚刚

业主：联邦德国埃尔夫特水协会（Erft Verband）

工程设计单位：联邦德国Hydro Ingenieure设计院

工程建设单位：联邦德国HOCHTIEF公司

1埃尔夫特水协会北运河污水处理厂的建设背景

联邦德国埃尔夫特水协会负责埃尔夫特流域的污水处理。水协会有46座大小不等的污水处理厂，其中最小处理规模的污水厂只有800设计人口当量，最大的处理规模的污水厂为132000设计人口当量。北运河污水处理厂就是其中的一座。该污水处理厂位于水协会管辖区的最北面，接纳处理来自Kaarst市城市生活污水和部分来自Korschenbroich及Neuss市的城市生活污水。

处理后的污水排放到北运河。北运河在拿破仑时代开始兴建，是连接莱茵河和马斯河的一条运河。因此北运河不属于天然水体。运河自身的水流量很少，而且流速很小。水体质量相当于III级水质－－“严重污染”。此外，扩建以后位于北运河下游的污水处理厂的出水要直径流经游泳水体。

北运河污水处理厂始建于1967年，于1973年扩建。目前这座污水处理厂的处理水平已经不能够满足相应的污水排放水体的标准。根据Kaarst市的土地发展规划，待扩建的污水处理厂必须放弃现有的厂址，需要另选厂址。根据德国环境影响评价法，埃尔夫特水协会在距离现厂址2.5公里北运河的上游方向选择了新厂址。

扩建工程于1998年开始设计，原采用传统活性污泥法方案。在此期间埃尔夫特水协会在Roedingen市的德国第一座活性污泥－膜分离法城市生活污水处理厂投产运行，取得了有益的经验。埃尔夫特水协会与德国北威州环境部协商，建议改变原设计方案，采用活性污泥－膜分离法。埃尔夫特水协会于2000年开始招标。经过评标谈判，确定采纳活性污泥－膜分离法方案。

2 污水设计参数

2.1设计人口当量和污水量

根据德国污水技术规范规定，采用人口当量和污水量作为污水厂设计的依据。

本次扩建设计参数如下：

设计人口当量：80000

设计日污水量：16.000 m3/d

设计旱季流量：1024 m3/h

设计雨季流量：1881 m3/h

2.2污水水质

污染物负荷如下：

COD污染负荷：9600公斤/天

BOD5污染负荷：5250公斤/天

氮（TKN）污染负荷：897公斤/天

磷（P总）污染负荷：123公斤/ 天

悬浮物污染负荷：5600公斤/ 天

2.3处理厂出水水质标准

德国水法对于处理后的城市生活污水直接排放水体的最低要求：

埃尔夫特水协会北运河污水处理厂出水直接排放到北运河。因此必须遵守德国水法规定的污水直接排放水体的最低排放的标准。该污水处理厂规模属于IV类。因此必须达到以下标准：

参数

出水排放浓度极限值

毫克/升 COD 90

BOD 5

20

铵氮/ N 总 10/18 （T>12 癈） P 总

2

3 处理工艺流程

埃尔夫特水协会北运河污水处理厂污水处理的主工艺为活性污泥－膜分离法。活 性污泥－膜分离处理构筑物分成四条流水线。为了确保除磷的要求，在活性污泥法处 理段投加絮凝剂，完成所谓“同步沉淀”除磷过程。

剩余污泥处理采用离心机脱水。

埃尔夫特水协会北运河污水处理厂污水、污泥处理工艺流程图如图所示：

图 1

埃尔夫特水协会北运河污水处理厂污水、污泥处理工艺流程图

4

厂区平面布置

现有的埃尔夫特水协会北运河污水处理厂距离新扩建的污水处理厂有 2.5 公里，在现

进水泵站

粗格栅

沉砂 除油池

细格栅

配水井

活性污泥－膜分离

空气

排放水体

污泥储存

污泥机械脱水

剩余污泥 进 水

出 水

有的污水处理厂将保留粗格栅、污水泵站和污水调节池（当污水处理厂出现故障时，污水可以暂时贮存在调节池中）。沿着北运河岸，铺设压力管道，将污水送往新扩建的污水处理厂。

新扩建的污水处理厂的平面布置图如图所示：

上上

上RR SS 上上上上上

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上上上上B G

上上上

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埃尔夫特水协会北运河污水处理厂平面布置图

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图3

5 5.1

埃尔夫特水协会北运河污水处理厂俯瞰示意图主要构筑物

细格栅

由于采用活性污泥－膜分离法，为防止纤维、织物等在膜组件的上部缠绕，细格栅是非常必要的。

2台细格栅：格栅间距5毫米。

5.2曝气沉砂除油池

为有利于活性污泥处理，除了采用曝气沉砂池外，为保证膜分离技术的应用，防止油污污染膜，需要除油。因此设计了2座曝气沉砂除油池。

5.3细格栅

为防止毛发丝在膜组件的上部缠绕，需要采用细筛处理。

2台细筛：筛网间距0.5毫米。

5.4前置反硝化活性污泥曝气池

设计参数：

污泥负荷率：0.05 kg BOD5/kgTS/d

容积负荷率：0.57 kg BOD5/m3/d

污泥浓度：12 kg TS/m3

总池容积 =9.200m3

池子分成四组。

5.5一体式膜分离

采用中空纤维组合式膜组件。膜组件直接淹没式搁置在活性污泥曝气池的末端池区内。每个活性污泥曝气池中搁置两组膜组件。总共有8八组。

膜的总过滤面积为84480 平方米。

膜孔径为0.1微米。

膜组件的类型：ZeeWeed ZW500c。

图4为膜组件ZeeWeed ZW500c的示意图。

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