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城市污水A2/O氧化沟处理工艺

    随着水体富营养化问题的日益突出,对污水进行脱磷除氮处理就成为水处理研究的热点〔1〕,而相应的污水处理工艺也不断被提出,如倒置A2/O 工艺〔2〕,CASS〔3〕工艺等,都有较好的脱氮除磷效果。然而对于可生化性较差、含氮量高、含磷量低的城市污水,现有方法处理效果都不甚理想〔4,5〕。笔者以某污水处理厂为例,结合其工艺设计参数,介绍了水解酸化、氧化沟和纤维转盘滤池的组合工艺对城市污水脱磷除氮的处理效果,可为类似工程提供参考。
1 水量与水质
    某污水处理厂日处理能力为7 万m3,其污水主要由生活污水和部分工业污水组成,进水BOD5/COD <0.3,可生化性较差,TN 质量浓度较高,在54~65mg/L 范围内,TP 质量浓度较低,仅为1.3~1.9 mg/L,其设计进水水质指标见表 1,其中排放标准指《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A 标准。

污水厂进水水质及排放标准

 

 

 

 

 

项目

COD

BOD5

SS

NH4+-N 

TN

TP

PH

实际进水

294-360

105-150

110-167

20-40

54-65

1.3-1.9

6.67-7.5

设计进水

360

150

180

50

66

2

7.5

排放标准

50

10

10

5(8)

15

0.5

6月9日

注:除PH外,各项目单位均为mg/l;括号外数值为水温>12℃时的控制指标,括号内数值为水温≤12℃的指标。

2 废水处理工艺及设备
2.1 工艺流程
 

图 1 污水处理工艺流程 
    污水首先经过粗格栅去除较大的漂浮物,再经泵房将污水提升,经过细格栅和沉砂池去除部分漂浮物及泥沙等易沉物质后进入水解酸化池中,其中的大分子有机物经水解酸化后,降解成小分子的有机物,提高了污水的可生化性。之后污水进入氧化沟,在氧化沟的厌氧池内部分COD 被去除,污水的可生化性得到提高。经厌氧处理的污水进入缺氧池完成反硝化脱氮过程。从缺氧池出来的污水,与从二沉池回流的污泥一并进入好氧池,在好氧池内完成去除COD、硝化及吸磷过程。从氧化沟出来的污水进入二沉池进行固液分离,上清液流入纤维转盘滤池做进一步处理,在纤维转盘滤池中,污水中大部分的SS、部分COD 被除去,出水在接触池内与二氧化氯充分混合,杀灭水中可能含有的细菌和病毒后排放。二沉池内排出的污泥一部分回流至好氧池,另一部分则进行浓缩脱水处理,加工成肥料再利用。
2.2 主要建(构)筑物及设备
(1)格栅间及提升泵房1 座,钢筋混凝土结构,尺寸60.7 m×18.0 m×13.5 m,内设自动高链式格栅 3 台,2 用1 备,单台Q=0.54 m3/s,B=1 000 mm,b= 15 mm,α=75°,N=0.75 kW; 潜污泵3 台,2 用1 备,单台Q=1 303 m3/h,H=16 m,N=75 kW;螺旋格栅2 台,单机过栅流量Q=1 954 m3/h,D=1 600 mm,b=5 mm, N=1.5 kW,B=1 600 mm。
(2)水解酸化池1 座,钢筋混凝土结构,尺寸 82.4 m×28.2 m×6.5 m。
(3)氧化沟2 座,钢筋混凝土结构,单池尺寸 140.7 m×41.2 m×6.0 m,有效水深9.0 m,总有效池容 V=58 335 m3。每座氧化沟内设置厌氧池、缺氧池、好氧池,其中厌氧池有效容积V1=4 289 m3,每座厌氧池内设置搅拌机3 台,每台功率7.5 kW;缺氧池有效容积V2=19 501 m3,每座缺氧池内设9 台搅拌机,每台功率11 kW;好氧池有效容积V3=34 545 m3,每座好氧池内设立式表曝机3 台,每台功率132 kW,其中1 台定速,2 台调速,潜水推进器4 台,每台功率4 kW。
(4)回流及剩余污泥泵房1 座,矩形钢筋混凝土结构,尺寸11.6 m×12.2 m×10.9 m,内部设有筒式安装轴流泵3 台,2 用1 备,Q=1 896 m3/h,H=9.0 m,N= 55kW;潜水离心泵2 台,1 用1 备,Q=64 m3/h,H=7.8 m,N=3 kW。
(5)纤维转盘滤池1 座,分2 格,矩形钢筋混凝土结构,尺寸18.5 m×15.5 m×4.7 m,每池内设反冲洗泵3 台,Q=50 m3/h,H=7 m,N=2.2 kW;每池内有滤盘 16片,滤盘D=3 m,单盘有效面积12.6 m2;清水泵 1 台,Q=100 m3/h,H=26 m,N=11 kW;每池内设旋转驱动电机1 台,N=0.75 kW。
(6)接触池1 座,钢筋混凝土结构,尺寸30 m× 19.5 m×5.2 m,内设采样泵1 台,流量Q=1.8 m3/h,H= 21 m,N=0.75 kW。
(7)污泥浓缩脱水机房1 座,内设污泥浓缩带式脱水机1 台,Q=67 m3/h,压强400 kPa,N=5.5 kW,带宽3 000 mm;冲洗水泵1 台,Q=12.2 m3/h,H=50 m, N=5.5 kW;污泥泵1 台,Q=67m3/h,H=40m,N=12.5kW。
3 运行效果
    该工程于2009 年11 月建成,经过2 a 的运行,处理效果一直很稳定,出水水质良好。2011 年10 月当地环境监测部门对该厂进、出水水质进行了监测,结果见表 2。

废水水质监测结果

项目

COD

BOD5

SS

氨氮 

TN

TP

实际进水

326.2

138.8

156.8

32

63

1.6

设计进水

32.3

9.3

8.8

3.2

14.3

0.4

排放标准

50

10

10

58

15

0.5

注:除PH外,各项目单位均为mg/l;括号外数值为水温>12时的控制指标,括号内数值为水温≤12的指标。

    由表 2 可以看出,采用水解酸化、氧化沟与纤维转盘滤池相结合的工艺处理城市污水,处理效果较好,对各种污染因子都有较高的去除率,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A 排放标准。
4 技术经济指标
4.1 工程投资
    该工程占地5.26 hm2,总投资1.86 亿元,其中土建部分投资0.51 亿元,设备购置投资0.48 亿元,安装费用0.30 亿元,其他工程建设费用0.57 亿元。
4.2 运行费用
    该水厂的平均处理成本为0.93 元/m3,其中电费部分,总装机容量1 639.1 kW,常用负荷1 506.1 kW,吨水电费为0.68 元; 药剂费用部分,采用ClO2 消毒,投加量20 kg/h,吨水药费0.09 元;人工费用部分,该操作站操作管理人员1 名,每月人工费 2 000 元,折合吨水人工费为0.16 元。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
5 结论
    水解酸化池、氧化沟和纤维转盘滤池的组合工艺对市政污水有较好的处理效果,出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中规定的一级A 排放标准。该组合工艺设置水解酸化池,提高了污水的可生化性,改善了脱氮环境,同时可防止好氧段污泥膨胀,并减少好氧段的停留时间,从而节约能耗; 对于总氮浓度高、总磷浓度低的废水,采用A2/O 氧化沟工艺的处理效果较好,在处理相同规模水量、水质,达到相同的处理要求的前提下,A2/O 氧化沟在充氧效率、经济技术指标、占地面积等方面更优于其他工艺; 纤维转盘滤池对污水深度处理,出水水质稳定,可满足出水SS 的排放标准。该处理工艺先进、自动化程度较高,运行管理方便。在总投资和运行成本上与其他同类工艺相比较低,且占地面积较小。
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