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工业污水处理厂1期工程工艺设计和工程设计

来源:原创论文网 添加时间:2020-05-27

  摘    要: 某产业集聚区工业污水处理厂一期工程设计规模20000m3/d,设计污水采用“预处理+A2/O+二沉池+强氧化+曝气生物滤池+混凝沉淀+纤维转盘过滤”工艺,污泥采用“重力浓缩+机械脱水”工艺,并介绍了该工程工艺、构筑物及设备的配置情况。污水处理厂一期工程已建成运行,污水经过处理后最终出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准。

  关键词: 一期工程; 设计规模; A2/O; 强氧化;

  Abstract: In the first phase engineering design scale of an industrial wastewater treatment plant in an industrial cluster is 20000 m3/d, the wastewater is dealt with using the process of "pretreatment + A2/O + secondary sedimentation tank + strong oxidation +aerated biological filter + coagulation sedimentation + fiber turntable filtration", and the sludge is treated through the process of "gravity concentration + mechanical dehydration". This paper introduces the engineering processes, structures and the configuration of equipment. The first phase of the sewage treatment plant has been completed and operated. After the sewage is treated, the final effluent meets the Level A emission standard of the "Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant(GB18918-2002)".

  Keyword: first phase; design scale; A2/O; strong oxidation;

  1 、工程概况

  某县产业集聚区工业污水处理厂一期工程位于县城东南部,靠近三里河。近期设计规模20000m3/d,远期设计规模60000m3/d。主要接纳产业集聚区内的工业污水及生活污水。工业废水以盐化工工业废水为主,废水中通常含有部分氰化物、氟化物、硫化物及氯化物等,悬浮物高,水质不稳定。污水处理厂一期工程于2016年已建成并投产运行,污水经处理后水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准要求后排入三里河水域。
 

工业污水处理厂1期工程工艺设计和工程设计
 

  2 、工艺设计

  2.1 、设计进出水水质

  产业集聚区内主要为盐化工相关企业,结合集聚区内企业排水情况及当地类似生活污水厂的水质,确定本污水厂设计进水水质。出水指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准的相关要求。具体见表1。

  2.2 、工艺流程

  本工程处理对象为集聚区的盐化工产业的工业废水和生活污水,原水中悬浮物及有毒物质含量高。根据废水水质分析考虑以下处理原则:(1)加强预处理部分对悬浮物及有毒物质的去除,降低生化处理工段的负荷及对微生物的毒性。(2)强化二级生化处理,采用A2/O传统经典工艺,控制生化池内较高的污泥浓度,较低的污泥负荷,较长的污泥龄,保持系统内均衡曝气,溶解氧恒定[1]。(3)精准把关深度处理,设置强氧化系统,对二级生化处理出水残留有机物进行断链降解,提高可生化性后进一通过微生物降解,沉淀及过滤手段处理,确保出水达标排放。

  工艺流程见图1。

  2.3、 工艺流程说明

  工业废水及生活污水经格栅过滤去除水中的漂浮物质及较大的悬浮物。污水在调节池内进行均质混合,调节PH值。污水在初沉池内加药混合,通过重力沉淀去除水中的悬浮物。

  经过预处理后的污水进入A2/O系统,污水在A2/O池中充分进行降解COD,脱氮除磷等微生物活动。

  生化处理出水进入臭氧氧化系统,臭氧的强氧化作用使水中的残留大分子难降解的有机物断链分解。经臭氧氧化后的处理出水进入曝气生物滤池,进一步的降解水中的有机物,同时进行氨氮的硝化活动。曝气生物滤池出水进入斜板沉淀池去除水中的悬浮物及总磷,出水经纤维转盘过滤器过滤后达标外排。

  表1 污水厂设计进出水水质指标
表1 污水厂设计进出水水质指标

  图1 污水及污泥处理工艺流程图
图1 污水及污泥处理工艺流程图

  3 、工程设计[2,3]

  3.1、 预处理系统

  3.1.1 、格栅间及集水井

  (1)格栅间。格栅间尺寸L×B×H=12.0m×10.0m×6.3m,框架结构,格栅间设格栅渠及相关设备。格栅与集水井合建,用于除去进水中的漂浮物质,保证后续设备的正常运行。格栅渠尺寸L×B×H=12.0m×3.6m×7.3m,数量1座,分2格,混凝土结构。每格格栅渠进口端分别装设铸铁襄铜圆闸门,闸门直径大小0.8m,配套电动启闭机,实现电动手动运行,功率2.2kW。配套回转式格栅除污机,宽度1.8m,格栅间距5mm,安装角度75°,主体部分及耙齿均为304材质,功率1.5kW,过栅流速0.7~0.9m/s。格栅出料口下方安装无轴螺旋输送机,流量3m3/h,长度6m,功率1.5kW,无轴螺旋输送机末端安装螺旋式栅渣压榨机,流量3m3/h,功率2.2kW。

  (2)集水井。集水井与格栅渠合建,混凝土结构,数量1座,L×B×H=16.0×12.0×10.0m,地下结构,用于临时储存格栅过滤后来水。集水井内安装超声波液位计1台。

  3.1.2、 提升泵房及调节池

  (1)提升泵房。提升泵房与调节池及集水井合建,地下一层,地面一层,地下部分混凝土结构,地上部分框架结构,数量1座,尺寸L×B×H=12.4×12.4×16.6m,其中地面一层高6.3m,地下一层深度10.3m。提升泵房地下一层内安装集水井提升泵3台,流量700m3/h、扬程10m、功率37kW。安装调节池提升泵6台,流量250m3/h、扬程15m、功率18.5kW。运行时根据集水井及调节池内液位高低,自动启动集水井提升泵及调节池提升泵。提升泵房地面一层顶部安装电动单梁起重机1台,起吊能力5吨。

  (2)调节池。调节池与提升泵房合建,混凝土结构,分2格,调节池1及调节池2,尺寸分别为L×B×H=70.0×28.0×5.5m及L×B×H=57.6×34m×5m。每格调节池内设置4个潜水搅拌机,每台功率15kW,叶轮材质不锈钢。

  3.1.3、 初沉池

  初沉池为半地上式,混凝土结构,主要去除进水中的大量悬浮物质,共分两组,单组尺寸为L×B×H=45.0×10.0×3.5m,设计表面负荷1.0m3/m2·h。初沉池进水端安装框式搅拌器6台,直径4.2m,高度3.5m。沉淀池表面安装行车式抬耙刮泥机2台,刮泥机宽度10m,深度3.5m,刮泥机行走功0.55kW,抬耙功率0.55kW,行走速度0.8m/min。每组设置2台排泥泵,共4台,流量80m3/h、扬程13m、功率5.5kW。

  3.2 、二级处理系统

  3.2.1、 A2/O池

  A2/O池为半地上式,混凝土结构,主用去除进水中的有机物及氨氮等。数量2座,每座尺寸L×B×H=89.0m×35.0m×5.5m,总有效容积31150m3,总停留时间HRT=37h,包括厌氧区、缺氧区及好氧区。

  厌氧区单组尺寸L×B×H=35.0m×11.0m×5.5m,单组有效容积1925m3,停留时间HRT=4.5h,单组配置2台潜水搅拌机,功率5.5kW,转速480r/min,共4台。

  缺氧区单组尺寸L×B×H=35.0m×33.0m×5.5m,单组有效容积5775m3,停留时间HRT=13.8h,单组配置6台潜水搅拌机,功率5.5kW,转速480r/min,共12台。

  好氧区单组尺寸L×B×H=44.0m×35.0m×5.5m,单组有效容积7700m3,停留时间HRT=18.5h。好氧池内设置覫215mm膜片式曝气器5760套,单个服务面积0.35~0.75m2,单个工作通气量1.5~3.0Nm3/个·h。设置混合液回流泵4台,流量1000m3/h、扬程2.5m、功率11kW。

  3.2.2 、二沉池及二沉池泵房

  (1)二沉池。二沉池数量2座,半地下式,混凝土结构,直径30m,水池深度3.5m,辐流式。表面负荷0.6m3/m2·h,沉淀时间5h,有效水深3m。每座沉淀池设半桥式周边传动刮泥机1台,共2台,刮泥机半径15m,周边线速度2~3m/min,刮泥机水下部分304材质,水面以上部分碳钢材质。

  (2)二沉池泵房。二沉池泵房数量1座,半地下式,框架结构,尺寸L×B×H=16.0m×6.0m×7.1m。二沉池泵房内安装污泥回流泵4台,流量250m3/h、扬程11m,功率18.5kW,污泥回流比60%。安装剩余污泥排放泵4台,流量50m3/h、扬程15m,功率5.5kW。

  3.3、 深度处理系统

  3.3.1 、中间水池及臭氧氧化水池

  中间水池及臭氧氧化池合建,数量1座,地下式,混凝土结构。中间水池尺寸为L×B×H=23.0m×6.0m×5.5m,用于储存二沉池出水,臭氧氧化水池尺寸为L×B×H=23.0m×6.0m×5.5m,用于对二沉池出水的深度氧化。臭氧氧化池配套空气源臭氧发生器Q=5kg/h,功率90kW,数量1套。臭氧氧化池内配置刚玉曝气盘,数量1批。

  表2 污水厂实际出水水质
表2 污水厂实际出水水质

  3.3.2、 曝气生物滤池

  曝气生物滤池数量1座,混凝土结构,尺寸L×B×H=30.0m×23.0m×6.5m,共分为8格。滤池内填料层高度3.2m,下层为鹅卵石,粒径为2~12mm,上层为陶粒,滤料粒径3~6mm。配套进水提升泵4台,流量250m3/h、扬程15m、功率18.5kW,配套曝气生物滤池鼓风机3台,流量65m3/h、压力68.6kPa、功率55kW,配套滤池反洗风机2台,流量16m3/h、压力78.4kPa、功率37kW。

  3.3.3、 末端沉淀池

  末端为斜板沉淀池,混凝土结构,数量1座,尺寸L×B×H=27.5m×17.0m×5.5m,表面负荷2.45m3/m2·h。配套框式搅拌机3台,直径5.4m,高度5.5m。配套斜板填料,填料高度1.0m。配套污泥排放泵4台,流量80m3/h、扬程13m、功率5.5kW。

  3.3.4、 末端过滤

  斜板沉淀池出水进入转盘过滤器,进一步去除污水中的悬浮物质,设计过滤器处理水量20000m3/d。

  3.4 、污泥处理系统

  3.4.1 、污泥浓缩池

  污泥浓缩池数量1座,半地下式,钢混结构,重力浓缩,水池直径16.0m,深度4.5m。配套中心传动刮泥机1台,功率2.2kW。

  3.4.2 、污泥压滤系统

  污泥处理设置带式压滤机1台,滤袋宽2m,主机功率2.2kW,绝干污泥处理量240~450kg/h。配套污泥输送泵2台,流量30m3/h、扬程60m、功率2.2kW。配套无轴螺旋输送机2台,功率1.5kW。

  4 、结论

  某产业集聚区工业污水处理厂一期工程按以上参数设计,项目已于2016年建成并通水调试合格。实测出水水质如表2。

  实际出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准。本文详细介绍了工程案例,为后续设计人员提供了参考借鉴意义。

  参考文献

  [1] 陈龙,刘忠生,王竞,等.某经济开发区污水处理厂工程设计案例分析[J].净水技术,2019,38(9):33-38,53.
  [2] 刘振江,崔玉川.城市污水厂处理设施设计计算(3版)[M].北京:化学工业出版社,2017.
  [3] 张玉先,邓慧萍,张硕,等.现代给水处理构筑物与工艺系统设计计算(1版)[M].北京:化学工业出版社,2009.

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