UCT工艺在污水处理工程设计中的应用

号 进水
出水
1
173
26
2
257
20. 2
3
248
21. 2
4
196
16. 5
5
222
10. 1
6
254
19. 6
7
170
18. 7
8
135
9
149
18. 1 21
10 227
18. 3
11 238
16. 8
12 233
20. 2
表 2 2006 年 8 月 污 水 处 理 厂 运 行 结 果
UCT 工艺在污水处理工程设计中的应用
穆亚东 俞 晶 穆瑞林
(中国市政工程东北设计研究院 ,长春 130021)
摘要 坂雪岗污水处理厂是深圳市第一个采用 BO T 方式建设的污水处理厂 ,处理规模 4 万 m3 / d 。采用改良 U C T 工艺 ,进水采用两点进水方式 ,80 %的污水进入厌氧区 ,20 %的污水进入缺氧 区 ,由配水井和配水堰板配水 ;通过阀门调节 ,可实现 U C T 、常规 A2 / O 、改良 A2 / O 、A/ O 4 种工艺的 变换 。介绍了工艺特点及其设计 、运行参数 ,出水水质达到 GB 18918 —2002 一级 A 标准 。
表 1 污水处理厂进出水水质及去除率
项目
BOD5 CODCr SS N H3 —N TN
TP
设计进水/ mg/ L 130 290 180 25
35
4. 5
设计出水/ mg/ L 20 60 20 10
Fra Baidu bibliotek
1
实际出水/ mg/ L 5～8 16～26 5～15 2～5
0. 3～0. 8
GB 18918 —2002 一级 A 标准/ mg/ L
配套辅助设备包括 :污泥切割机 2 台 ,流量 8～ 40 m3 / h ,电机功率 5. 5 kW ;污泥进料泵 2 台 ,流量 8～40 m3 / h ,扬程 01 2 M Pa ,电机功率 7. 5 kW ;絮凝 剂制配系统 1 套 。 4. 9 加药系统
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 25 mg/ L 。 投加方式采用湿式 ,设隔膜计量泵 2 台 ,1 用 1 备 , Q = 400 L/ h , H = 0. 3 M Pa , N = 0. 55 kW 。隔膜泵 压力原液与厂区自用水混合后 ,以浓度约 5 %投加 。 5 调试和运转
厌氧区 HR T 1 . 2 h ,单座有效容积1 000 m3 ; 缺氧 区 HR T 1 . 8 h ; 单 座 有 效 容 积 1 500 m3 。好 氧 区 HR T 5 . 6 h , 单座有效容积4 667 m3 。
(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 6 m 。
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 70～80 Nm3 / min ,冬季 为 50～60 N m3 / 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 20 t/ d ,含水率 80 % 左右 ,SR T 8～9 d 。 6 主要结论和体会
采用德国 KSB 泵 3 台 ,2 用 1 备 , 1 台采用变 频 ,Q = 1 167 m3 / h , H = 10. 5 m , N = 55 kW 。 4. 3 细格栅
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. 2 m ,栅条间隙 5 mm 。过栅 流速 0. 8 m/ s ,配用电机 1. 1 kW 。 4. 4 沉砂池
主要设计参数如下 。 (1) 生物处理池 2 座。单座尺寸 :41. 8 m ×36. 2 m ×7 m ;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. 113 kg BOD5 / ( kg MLSS ·d) ; 容积负荷 : 0. 339 kg BOD5 / ( m3 ·d) ; MLSS : 3 g/ L ; ML V SS :2. 25 g/ L 。 (3) 总 HR T :9. 2 h ;SR T :6. 63 d 。 (4) 预缺氧区 HRT 0. 6 h ,单座有效容积 500 m3 ;
图 1 UCT 工艺流程
4 主要处理构筑物设计参数 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 粗格栅
图 2 污水处理厂工艺流程
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 20 mm ,栅条宽 10 mm ,过栅 流速 0. 8 m/ s 。 4. 2 进水泵房
BOD5/ mg/ L
进水
出水
SS/ mg/ L
进水
出水
TP/ mg/ L
进水
出水
N H3 —N/ mg/ L
进水
出水
140
8
85
6
3. 73
0. 89
19. 43
5. 06
156
3
图 3 配水方式示意
(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
序
CODCr/ mg/ L
采用涡流 (比氏) 沉砂池 ,2 座 ,每座直径 3. 6 m , 池深 2. 17 m ,砂斗直径 1. 52 m ,砂斗深 2. 03 m ,搅 拌机采用进口 ,提砂方式为气提 。 4. 5 U C T 生物处理池
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 U C T 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 。
(6) 缺 氧 区 反 硝 化 速 率 : 0. 1 g NO3- —N/ ( g ML SS ·d) ;好氧区硝化速率 :0. 038 g NO3- —N/ ( g ML SS ·d) 。
(7) 供气总量 :180 Nm3 / h ;气水比 :6. 48 ∶1 。 (8) 预缺氧区设 1 台潜水搅拌器 ,功率 3 kW ; 厌氧区内设 2 台潜水搅拌器 ,单台功率 3 kW ;缺氧 区内设 3 台潜水搅拌器 ,单台功率 3 kW 。 (9) 好氧池曝气器进口橡胶膜盘式微孔曝气 器 ,单个直径 192 mm ,出气量 2 Nm3 / h 。曝气器共 5 400 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 1 667 m3 / h ,扬程 1 m。 (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 二沉池 采用 2 座周边进水 、周边出水辐流式沉淀池 。 每座池 内径 34 m , 池 深 4. 3 m 。平 均 表 面 负 荷 1 m3 / ( 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. 9 L/ ( s ·m) 。每座 沉淀池内设 1 台中心传动管式吸泥机 , 采用美国 U SFLL T ER 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 鼓风机房 设 计 总 供 气 量 : 10 800 m3 / h , 供 气 压 力 : 68 k Pa 。 选用进 口 高 速 单 级 离 心 鼓 风 机 ( 丹 麦 HV Ο TV RBO 产品) , 3 台 ( 2 用 1 备) , 单 台 风 量 为 90 Nm3 / min ,压差 68 k Pa ,转速 3 000 r/ min ,配套电机 功率 160 kW 。 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
关键词 U C T 工艺 运行 除磷脱氮 两点进水
1 工程概况 深圳市坂雪岗污水处理厂位于深圳市北部 ,占
地 2. 97 hm2 ,主要接纳和处理坂田 、雪象 、岗头片区 的生活污水和工业废水 。工程设计规模 8 万 m3 / d , 一期规模 4 万 m3 / d ,采用 U C T 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 BO T 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 GB 18918 —2002 一级 A 标准 。
3 0 给水排水 Vol1 33 No1 3 2007
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 U C T 工艺 。 3 工艺流程
U C T 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 NO3- —N 的 数 量 , 从 而 削 弱 NO3- —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 。
给水排水 Vol1 33 No1 3 2007 3 1
风量可通过调节进出口导流叶片角度进行调节 。 4. 8 污泥浓缩 、脱水机房
脱水机房平面尺寸 11. 4 m ×22. 38 m ,室外安 装两个污泥斗 ,单斗有效容积 30 m3 ,可储存两天脱 水污泥 。每天需处理脱水污泥 743 m3 / 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 35 m3 / h ,运行时间每天 24 h , 配用电机功率 55 kW 。
10
50
10
5 (8)
15
1
2 UCT 工艺特点 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 6～7 mg/ 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
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 U C T 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 。