隨著水體富營養(yǎng)化問題的日益突出,對污水進行脫磷除氮處理就成為水處理研究的熱點〔1〕,而相應的污水處理工藝也不斷被提出,如倒置A2/O 工藝〔2〕,CASS〔3〕工藝等,都有較好的脫氮除磷效果。然而對于可生化性較差、含氮量高、含磷量低的城市污水,現(xiàn)有方法處理效果都不甚理想〔4, 5〕。筆者以某污水處理廠為例,結合其工藝設計參數(shù),介紹了水解酸化、氧化溝和纖維轉盤濾池的組合工藝對城市污水脫磷除氮的處理效果,可為類似工程提供參考。
1 水量與水質(zhì)
某污水處理廠日處理能力為7 萬m3,其主要由生活污水和部分工業(yè)污水組成,進水BOD5/COD <0.3,可生化性較差,TN 質(zhì)量濃度較高,在54~65mg/L 范圍內(nèi),TP 質(zhì)量濃度較低,僅為1.3~1.9 mg/L,其設計進水水質(zhì)指標見表 1,其中排放標準指《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)一級A 標準。
2 廢水處理工藝及設備
2.1 工藝流程
該廠采用圖 1 所示工藝流程。
圖 1 污水處理工藝流程
污水首先經(jīng)過粗格柵去除較大的漂浮物,再經(jīng)泵房將污水提升,經(jīng)過細格柵和沉砂池去除部分漂浮物及泥沙等易沉物質(zhì)后進入水解酸化池中,其中的大分子有機物經(jīng)水解酸化后,降解成小分子的有機物,提高了污水的可生化性。之后污水進入氧化溝,在氧化溝的厭氧池內(nèi)部分COD 被去除,污水的可生化性得到提高。經(jīng)厭氧處理的污水進入缺氧池完成反硝化脫氮過程。從缺氧池出來的污水,與從二沉池回流的污泥一并進入好氧池,在好氧池內(nèi)完成去除COD、硝化及吸磷過程。從氧化溝出來的污水進入二沉池進行固液分離,上清液流入纖維轉盤濾池做進一步處理,在纖維轉盤濾池中,污水中大部分的SS、部分COD 被除去,出水在接觸池內(nèi)與二氧化氯充分混合,殺滅水中可能含有的細菌和病毒后排放。二沉池內(nèi)排出的污泥一部分回流至好氧池,另一部分則進行濃縮脫水處理,加工成肥料再利用。
2.2 主要建(構)筑物及設備
(1)格柵間及提升泵房1 座,鋼筋混凝土結構,尺寸60.7 m×18.0 m×13.5 m,內(nèi)設自動高鏈式格柵 3 臺,2 用1 備,單臺Q=0.54 m3/s,B=1 000 mm,b= 15 mm,α=75°,N=0.75 kW; 潛污泵3 臺,2 用1 備,單臺Q=1 303 m3/h,H=16 m,N=75 kW;螺旋格柵2 臺,單機過柵流量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,鋼筋混凝土結構,尺寸 82.4 m×28.2 m×6.5 m。
(3)氧化溝2 座,鋼筋混凝土結構,單池尺寸 140.7 m×41.2 m×6.0 m,有效水深9.0 m,總有效池容 V=58 335 m3。每座氧化溝內(nèi)設置厭氧池、缺氧池、好氧池,其中厭氧池有效容積V1=4 289 m3,每座厭氧池內(nèi)設置攪拌機3 臺,每臺功率7.5 kW;缺氧池有效容積V2=19 501 m3,每座缺氧池內(nèi)設9 臺攪拌機,每臺功率11 kW;好氧池有效容積V3=34 545 m3,每座好氧池內(nèi)設立式表曝機3 臺,每臺功率132 kW,其中1 臺定速,2 臺調(diào)速,潛水推進器4 臺,每臺功率4 kW。
(4)回流及剩余污泥泵房1 座,矩形鋼筋混凝土結構,尺寸11.6 m×12.2 m×10.9 m,內(nèi)部設有筒式安裝軸流泵3 臺,2 用1 備,Q=1 896 m3/h,H=9.0 m,N= 55kW;潛水離心泵2 臺,1 用1 備,Q=64 m3/h,H=7.8 m,N=3 kW。
(5)纖維轉盤濾池1 座,分2 格,矩形鋼筋混凝土結構,尺寸18.5 m×15.5 m×4.7 m,每池內(nèi)設反沖洗泵3 臺,Q=50 m3/h,H=7 m,N=2.2 kW;每池內(nèi)有濾盤 16片,濾盤D=3 m,單盤有效面積12.6 m2;清水泵 1 臺,Q=100 m3/h,H=26 m,N=11 kW;每池內(nèi)設旋轉驅動電機1 臺,N=0.75 kW。
(6)接觸池1 座,鋼筋混凝土結構,尺寸30 m× 19.5 m×5.2 m,內(nèi)設采樣泵1 臺,流量Q=1.8 m3/h,H= 21 m,N=0.75 kW。
(7)污泥濃縮脫水機房1 座,內(nèi)設污泥濃縮帶式脫水機1 臺,Q=67 m3/h,壓強400 kPa,N=5.5 kW,帶寬3 000 mm;沖洗水泵1 臺,Q=12.2 m3/h,H=50 m, N=5.5 kW;污泥泵1 臺,Q=67m3/h,H=40m,N=12.5kW。
3 運行效果
該工程于2009 年11 月建成,經(jīng)過2 a 的運行,處理效果一直很穩(wěn)定,出水水質(zhì)良好。2011 年10 月當?shù)丨h(huán)境監(jiān)測部門對該廠進、出水水質(zhì)進行了監(jiān)測,結果見表 2。
由表 2 可以看出,采用水解酸化、氧化溝與纖維轉盤濾池相結合的工藝處理城市污水,處理效果較好,對各種污染因子都有較高的去除率,出水水質(zhì)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)一級A 排放標準。
4 技術經(jīng)濟指標
4.1 工程投資
該工程占地5.26 hm2,總投資1.86 億元,其中土建部分投資0.51 億元,設備購置投資0.48 億元,安裝費用0.30 億元,其他工程建設費用0.57 億元。
4.2 運行費用
該水廠的平均處理成本為0.93 元/m3,其中電費部分,總裝機容量1 639.1 kW,常用負荷1 506.1 kW,噸水電費為0.68 元; 藥劑費用部分,采用ClO2 消毒,投加量20 kg/h,噸水藥費0.09 元;人工費用部分,該操作站操作管理人員1 名,每月人工費 2 000 元,折合噸水人工費為0.16 元。
5 結論
水解酸化池、氧化溝和纖維轉盤濾池的組合工藝對市政污水有較好的處理效果,出水滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)中規(guī)定的一級A 排放標準。該組合工藝設置水解酸化池,提高了污水的可生化性,改善了脫氮環(huán)境,同時可防止好氧段污泥膨脹,并減少好氧段的停留時間,從而節(jié)約能耗; 對于總氮濃度高、總磷濃度低的廢水,采用A2/O 氧化溝工藝的處理效果較好,在處理相同規(guī)模水量、水質(zhì),達到相同的處理要求的前提下,A2/O 氧化溝在充氧效率、經(jīng)濟技術指標、占地面積等方面更優(yōu)于其他工藝; 纖維轉盤濾池對污水深度處理,出水水質(zhì)穩(wěn)定,可滿足出水SS 的排放標準。該處理工藝、自動化程度較高,運行管理方便。在總投資和運行成本上與其他同類工藝相比較低,且占地面積較小。
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