- 相關推薦
工業(yè)園污水處理廠提標改造工程設計分析論文
摘要：DB51/2311—2016《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標準》對新（改、擴）建污水處理廠出水提出了更嚴格的排放要求。宜賓市南溪區(qū)羅龍工業(yè)園污水處理廠提標改造工程出水執(zhí)行該標準，改造后采用水解酸化+AAO-MBR為主的處理工藝。詳細介紹了該提標改造工程設計進出水水質、提標改造工程方案、生化池改造設計、主要構筑物設計。該提標改造工程的建設對于改善岷江水質、保護水生態(tài)環(huán)境具有重大意義。
關鍵詞：污水處理廠；提標改造；AAO-MBR工藝
1工程概況
宜賓市南溪區(qū)羅龍工業(yè)園以新材料、生物制藥、精細化工產業(yè)為主，兼有倉儲物流。園區(qū)集中污水處理廠位于工業(yè)集中區(qū)A-9地塊，于2011年4月建成。該污水處理廠規(guī)劃規(guī)模20000m3/d，一期建設規(guī)模10000m3/d，占地60畝。原設計出水水質執(zhí)行GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準。為應對岷江、沱江流域越來越嚴重的水質污染情況，四川省制定了DB51/2311—2016《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標準》。南溪區(qū)屬于該標準重點控制區(qū)域，因此羅龍工業(yè)園污水處理廠提標改造執(zhí)行該標準。
1.1現(xiàn)狀水量、水質及工藝流程
目前該污水處理廠實際處理污水量為7850m3/d，其中工業(yè)廢水5500m3/d，生活污水2350m3/d。2016年實際進出水水質如表1所示。從表1可以看出，除COD、BOD5和TN以外，其余指標可以穩(wěn)定達到GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準。一期工程現(xiàn)狀污水處理工藝流程如圖1所示，主體工藝為水解酸化＋Cass生化反應＋過濾。
1.2提標改造工程設計進出水水質
園區(qū)企業(yè)主要為化工企業(yè)，根據在線監(jiān)測及部分實測數(shù)據反饋，園區(qū)工業(yè)廢水主要有以下特點：1）有機物和懸浮固體含量高且隨時間變化較大；2）廢水可生化性差；3）廢水中重金屬含量較低，在企業(yè)內部預處理中已基本達標；4）廢水呈中性。目前園區(qū)總污水量中，生活污水占30%。根據實際進水水質和DB51/2311—2016《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標準》對出水水質的要求，確定本次設計進出水水質如表2所示。
2提標改造工程方案
2.1總體方案
目前該污水處理廠出水水質除SS和TP能夠達到DB51/2311—2016《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標準》的要求外，其余指標均無法達標。本次提標改造，需強化生化處理，加強系統(tǒng)對COD和BOD5的去除效果；增大鼓風系統(tǒng)的曝氣量，提高NH3-N的去除率。Cass反應池中缺氧段的容積和停留時間不夠，反硝化不充分，本次提標改造將增加缺氧段的容積和反硝化回流比，以提高生化處理構筑物的脫氮效果。
2.2生化處理改造方案
通過對目前實際進出水水質的分析，并結合現(xiàn)狀工藝運行情況、空余場地狀況等，若要保證污水處理廠的出水水質達標，則需對Cass生化池進行改造。通過工藝比較，考慮將Cass生化池改造為AAO-MBR池。在保持Cass生化池整體尺寸不變的前提下，對其內部結構進行改造，新建厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)及膜池。MBR工藝具有以下特點：1）將生化池中的水力停留時間和污泥齡完全分離；2）污泥中的微生物種群更加完善、豐富，提高了系統(tǒng)抗沖擊負荷的能力和對難降解有機物的去除效率；3）省去了二沉池、混凝沉淀池和濾池，節(jié)省占地且出水水質良好，濁度更低，并減少了剩余污泥排放量[1]。
2.3預處理改造方案
原污水處理廠未考慮設置調節(jié)池，但根據運營單位提供的實際進水水質數(shù)據可知，該污水處理廠進水水質波動較大，通常每天10：00—17：00水質較其他時段差。因此本次提標改造考慮在水解酸化池前設置調節(jié)及事故池。根據其他污水處理廠的運行經驗，調節(jié)池的設置有助于改善后續(xù)水解酸化池的處理效果，其主要具有均衡水量和水質的作用[2]。由于本次生化系統(tǒng)改造采用膜工藝，因此在旋流沉砂池和調節(jié)及事故池之間增設膜格柵，用以去除細小毛發(fā)和纖維物質，以防膜堵塞。
2.4提標改造后工藝流程
提標改造后污水處理工藝流程如圖2所示.
2.5總平面布置及高程布置
膜格柵、調節(jié)及事故池、AAO-MBR池、膜設備車間、巴氏計量槽與原有構（建）筑物實現(xiàn)有效銜接。高程布置上，來水自流進入粗格柵后經提升進入細格柵和旋流沉砂池，再經膜格柵后進入調節(jié)及事故池，再一次提升后自流進入水解酸化池和AAO-MBR池，最后經接觸消毒后計量排放。
3Cass生化池改AAO-MBR池設計分析
Cass生化池分為4格，本次提標改造分格數(shù)不變，將每格內部結構進行功能調整，拆除每格內部原選擇區(qū)、缺氧區(qū)與反應區(qū)，改造為厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)及膜池。主要設計參數(shù)如下：1）污泥質量濃度，厭氧區(qū)2.5g/L，缺氧區(qū)5.0g/L，好氧區(qū)7.5g/L，膜池10g/L；2）回流比，膜池回流至好氧區(qū)300%，好氧區(qū)回流至缺氧區(qū)200%，缺氧區(qū)回流至厭氧區(qū)100%；3）設計泥齡20d，污泥負荷0.11kgBOD5/（MLSSd）；4）總停留時間25.9h，其中厭氧區(qū)停留時間4.6h，缺氧區(qū)停留時間5.8h，好氧區(qū)停留時間12.1h，膜池停留時間3.4h；5）設計氣水比（生化）6.9∶1（體積比）。另外，可根據出水TN值將好氧區(qū)最后一廊道轉變?yōu)槿毖鯀^(qū)以加強反硝化。
4主要構筑物設計
本次提標改造，新建膜格柵、調節(jié)及事故池、巴氏計量槽和膜設備車間各1座，另對Cass生化池內部進行改造，更換鼓風機房風機，其余構（建）筑物不涉及土建改造和設備更換。
4.1膜格柵
膜格柵平面尺寸為11.0m×4.6m，總高度為5.6m，超高為0.5m；共設2條流槽，槽寬度為1.5m，其中1條流槽設置膜格柵（b=1mm，N=1.47kW，過柵流速=0.8m/s），另外1條流槽設置人工格柵（b=1mm）。格柵前后分別設置疊梁閘。配套螺旋輸送壓榨機1臺，N=1.5kW；沖洗水泵2臺，單臺Q=16m3/h、H=70m、N=5.5kW。
4.2調節(jié)及事故池
調節(jié)及事故池尺寸為50.5m×21.1m×5.7m。池內設有潛水推流器和潛污泵，以防止污泥沉降板結，均化水質水量，提升污水。總停留時間為12.3h。共設潛水推流器8臺，其葉輪直徑D=615mm，N=4.0kW；共設潛污泵4臺，其中2臺（1用1備）單臺Q=210m3/h、H=12m、N=15kW，另外2臺（1用1備）單臺Q=100m3/h、H=12m、N=7.5kW。
4.3AAO-MBR池
AAO-MBR池分為4格，單格尺寸為33.6m×18.0m×5.90m（有效水深為5m）。單格內設備如下：厭氧區(qū)設水下攪拌器4臺，直徑D=370mm，N=3.7kW；缺氧區(qū)設水下推流器2×2臺，直徑=1500mm，N=1.5kW；污泥回流泵1臺，Q=312.6m3/h、H=12m、N=15kW；硝化液回流泵1臺，Q=208.2m3/h、H=12m、N=11kW；脫窒液回流泵1臺，Q=104.4m3/h、H=12m、N=5.5kW；剩余污泥泵1臺，Q=25m3/h、H=8m、N=1.5kW；膜組件6套，單套處理水量Q=11.6L/（hm2），中空纖維PVDF膜孔徑≤0.4μm。
4.4鼓風機房
利用原鼓風機房，僅將鼓風設備進行更換。AAO-MBR池曝氣由鼓風機房供氣，膜吹掃鼓風由膜設備車間供氣。更換曝氣鼓風機3臺，2用1備，單臺Q=42m3/min、H=8.4m、N=100kW。
4.5膜設備車間
膜設備車間建設規(guī)模為10000m3/d，尺寸為13.5m×9.0m×6.9m，設有鼓風間及產水加藥間。該車間主要設備有膜池吹掃鼓風機、產水泵和膜清洗設備等。膜清洗采用次氯酸鈉（NaClO）和檸檬酸作為化學清洗劑。1）鼓風間主要對膜吹掃進行鼓風，設鼓風機3臺，2用1備，單臺Q=36m3/min、H=4.5m、N=45kW。2）產水加藥間產水及反沖洗設備：凸輪泵3臺，2用1備，單臺Q=272m3/h、H=12m、N=22kW；真空泵2臺，1用1備，單臺Q=27m3/h、H=－3.3kPa、N=4kW；真空罐1臺，V=0.3m3；空壓機2臺，1用1備，單臺Q=0.5m3/min、P=0.8MPa、N=4.0kW；儲氣罐1臺，V=0.3m3。加藥清洗設備：NaClO維護性清洗泵2臺，1用1備，單臺Q=735L/h、H=0.3MPa、N=2.2kW；NaClO恢復性清洗泵2臺，1用1備，單臺Q=500～4000L/h、H=25m、N=4kW；檸檬酸清洗泵泵2臺，1用1備，單臺Q=500～5000L/h、H=0.3MPa、N=4kW。
5經濟分析及結論
該提標改造工程總投資為2517.28萬元，改造后噸水運行費用約為1.57元/m3。該提標改造工程的建設對于改善岷江水質、保護水生態(tài)環(huán)境也具有重大意義。
參考文獻：
[1]杜蓉，李海龍，劉牡，等.A2O-MBR-O3工藝應用于城鎮(zhèn)污水高標準處理工程[J].工業(yè)用水與廢水，2017，48（4）：64-67.
[2]張龍，涂勇，郭方崢，等.化工產業(yè)為主的工業(yè)園區(qū)污水處理廠提標改造工程設計[J].中國給水排水，2014，30（18）：76-80.
【工業(yè)園污水處理廠提標改造工程設計分析論文】相關文章：
纖維束過濾技術在污水廠提標改造中的應用04-25
太湖流域污水提標項目的實踐04-25
淺談清遠市新城污水處理廠改造工程設計04-25
城市污水處理廠升級改造技術04-26
對污水泵密封的改造探索論文04-29
污水處理廠平流沉砂池的改造04-30
污水處理廠的脫氮除磷改造04-28
北軸污水處理廠工程設計介紹04-25
濟寧市污水處理廠工藝改造方案04-29