北京高碑店污水处理厂

北京高碑店污水处理厂

水厂简介

北京市高碑店污水处理厂由北京市市政工程局负责建设，北京市市政工程设计研究总院设计，北京市第四市政工程公司施工。该处理厂是北京市城市总体规划拟建的16座城市污水厂中规模最大、也是目前全国最大的污水处理厂。厂承担着北京市中心区及东郊地区总计9661 h a流域范围内的污水治理，服务人口240万，占地1020亩，远期建设规模250万m3/d，近期建设规模100万m3/d，占全市污水处理总量的40%。本工程获北京市第七届优秀设计一等奖，建设部优秀设计一等奖，全国第七届优秀工程设计银奖，中国土木工程学会詹天佑大奖。

近期工程建分两期实施。一期规模50万m3/d，投资 5.24亿元人民币。1984~1990年设计，1990年开工，1993年底建成通水，第二期50万m3/d已于1999年完成。

处理流程采用前置缺氧段活性污泥法二级处理工艺：一级处理包括格栅、泵房、曝气沉砂池和矩形平流沉淀池；二级处理采用推流式曝气池；污泥处理采用中温两级消化工艺，消化后经脱水的泥饼外运作为农业和绿化的肥源。消化过程中产生的沼气，用于发电可解决厂内20％用电量。同时将部分二级出水（1万m3/d）经进行深度处理（混凝、沉淀、过滤）后，用作厂区生活杂用水，不仅有效地节约了水资源，还将为大规模的污水回用积累了有益的经验。

高碑店污水处理厂一期工程从1993年投产后，至今已连续运行了7年，出水指标一直稳定达标，二期工程从投入污水到微生物生成，仅用了一个月的时间出水就已达标，而且出水水质指标远低于国家排放标准，具体指标如下：出水水质情况为：进水SS 250 mg/L，BOD5 200 mg/L，COD 500 mg/L；出水SS≤30 mg/L，BOD5≤16 mg/L。在实际能耗与运行费用方面，基建单位水量投资为1600元/（m3/d），实际电耗0.15 kWh/m3水，实际运行成本0.33元/m3水（不计折旧）。

第一章工艺流程简介

【一期污水工艺选择】

针对出水要求，通过试验研究，一期选用前置缺氧段推流式活性污泥法，延长曝气时间，使出水完全硝化。污泥处理采用两级中温消化工艺。

沼气用以发电。以补充能源。发电机的冷却水、尾气余热、供消化池加热。提高热能回收率。回用水的深度处理考虑在二级处理基础上，增加混凝、沉淀和砂虑两种简单工艺，使出水水质进一步提高。

【二期污水处理工艺选择】

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25万m3/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NH4+-N≤3mg/L，可直接作为工业冷却水使用。

（一）格栅间

高碑店污水处理厂在泵房前池分别安装粗、细两道格栅。格栅的作用是用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。粗格栅间隙100 mm人工清除污物，细格栅间隙25 mm，为链条式自动除污机，二期工程将粗格栅改为连续式自动清理，细格栅改为间隙0.5 mm回转式自动除污机；栅渣用皮带输送装筒运往垃圾消纳厂填埋。

（二）进水泵房

高碑店污水处理厂设置6台立式污水混流泵，一期4台，二期2台。进水泵的作用是将上游来水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流。水泵性能如下：

水泵流量315m3/s

水泵扬程4m

水泵转速92r/min

水泵效率80%

水泵输出功率600kw

格栅间

进水泵房

（三）曝气沉砂池

沉砂池主要功能是去除大颗粒的砂粒和无机物，避免砂粒沉积和堵塞管道，减少机械设备的磨损。为了使分离出来的砂粒和无机物比较干净，不带走有机物，以提高进水BOD浓度，高碑店污水处理厂采用曝气沉砂池，它的原理是通过曝气使污水产生竖向紊流，使水与大颗粒无机物产生摩擦，将黏附于砂粒表面的有机物洗下，砂粒沉降于池底的集砂槽，通过潜污泵将砂子吸走，在螺旋砂水分离器中将砂水分离，砂子运走，分离出的污水进入厂区污水管线。

高碑店污水处理厂一、二期各设两座曝气沉砂池，每座由两条池子组成，每条池长21米，宽6米，有效水深4.25米，横向40°坡角。污水在池中停留时间为6分钟。集砂槽长21米，宽0.8米，深1.04米。每座池设1台移动桥式吸砂机及砂水分离器，共2套（瑞典PURAC公司）。

曝气沉砂池

移动桥式吸砂机

砂水分离器

（四）初次沉淀池

初沉池的主要作用是将污水在池内进行初次沉淀，去除污水中部分SS（50％～60％）、BOD5（25％～35％）和漂浮物以及均和水质。沉降于池底的污泥通过刮泥机的往复运行，将刮至泥斗中，再经螺杆泵组将污泥排至浓缩池，完成对污水的一级处理。

北京市高碑店污水处理厂采用的是平流式沉淀池，分四个系列，每系列六座初沉池，共24座，每座沉淀池的长为75米，宽14米，池末端有效水深为 2.5米，池底纵向坡度为0.005，每座沉淀池表面积A=1050m2，设4个泥斗，泥斗容积共57m3；表面负荷0.826m3/m2·h，水力停留时间1.5小时。

初沉池上采用行车桥式刮泥机，配水渠道上防止污泥沉淀安装有飞力搅拌器，初沉池管廊装有六组螺杆泵组，每组螺杆泵组由一台破碎机和两台螺杆泵组成，负责两组初沉池的排泥，每组螺杆泵的运行是间歇的，其运行周期可在运行中根据污泥浓度来控制。

初沉池

泥斗

行车式刮泥池

飞力搅拌器

（一）曝气池

高碑店污水处厂为改善污泥沉降性能，减少二沉池反硝化过程，减少二沉池的污泥上浮，提高出水水质，二级处理采用缺氧-好氧（A/O）活性污泥法，前缺氧后曝气，延长缺氧时间。

曝气池是由微生物组成的活性污泥与污水中的有机污染物质充分混合接触，并进而将其吸收分解的场所，它是活性污工艺的核心。高碑店污水处厂采用推流式曝气池，一、二两期共有24座曝气池，分为4个系列，每6座为一系列；每座曝气池由三个廊道组成，每个廊道的设计尺寸为长96.2米，宽9.28米，有效水深6米，超高1.1米，第一廊道的前1/2段为厌氧段，为防止污泥沉降，装有2台水下搅拌器，在回流渠内为防止污泥沉降装有Flygt SR4650水下搅拌器2台。曝气方式采用曝气头：一期采用国产钢钰式微式曝气器共90000个，二期采用进口膜片橡胶微孔曝气头，总数为36036个；曝气时间9.2 h；900 kW离心式鼓风机共8台（2台备用）。二期工程4系列为A/O法，增加内回流设施。

曝气池