枣庄市惠营污水处理厂升级改造工程设计

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:eyx001
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  摘要 枣庄市惠营污水处理厂原出水执行一级B标准,其尾水通过西沙河排入韩庄运河,而国家已确定韩庄运河作为南水北调东线工程输水干线,为保障确保南水北调工程的水环境质量,决定对惠营污水处理厂进行升级改造。通过经济技术比较,本工程深度处理采用高效沉淀池—纤维转盘滤池工程,出水可稳定达到一级A标准。
  关键词升级改造高效沉淀池纤维转盘滤池一级A标准
  中图分类号:U664文献标识码: A
  1、项目概况
  枣庄市惠营污水处理厂前身为枣庄市污水处理厂,现状规模7万m3/d,采用三沟式氧化沟工艺,位于枣庄城区东南部东珞塔埠附近,出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。惠营污水处理厂出水排入西沙河,最终排入韩庄运河,而国家已确定韩庄运河作为南水北调东线工程输水干线,做好西沙河污水治理工程十分必要。为使出水水质达到一级A排放标准,惠营污水厂决定进行升级改造,升级处理工艺为:在保留现状二级生物处理工艺的基础上增加深度处理工艺,采用高效沉淀池+纤维转盘滤池工艺。目前升级改造工程已投产运营6个月。
  2. 设计规模及进水水质
  惠营污水处理厂升级改造规模为7万m3/d。
  惠营污水厂升级改造工程进水水质标准如下表所示,出厂水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。
  惠营污水处理厂升级改造工程进水水质标准(mg/L)
  项目 CODCr BOD5 SS NH3-N TN TP
  进水标准 350 180 180 30 43 5
  出水标准 50 10 10 5 8 0.5
  3现状运行情况
  由于枣庄市惠营污水处理厂建设较早,采用三沟式氧化沟工艺,工艺技术参数的设定依照当时的《污水综合排放标准》(GB8978-88)二级标准,为了改善水环境质量,确保南水北调水质安全,2008年对污水处理厂实施由二级排放标准到一级B排放标准的除磷脱氮改造工程,即将三沟式氧化沟改造成具备生物除磷脱氮功能的AAO工艺。改造工程完成以后,污水处理设施运行正常,运行实践证明出水水质各项指标均达到一级B标准,且除TP、SS、大肠杆菌外其它各项指标均已稳定达到一级A标准。
  4方案论证
  从惠营污水处理厂提供的近3年运行水质来看,除TP、SS与粪大肠菌群外,其他指标已达到一级A标准。根据生产运行实际经验,生物除磷对TP较好的去除效果能降到0.8-1.0mg/L,出水TP要达到国标一级A标准,必须增加化学除磷措施。SS是物理指标,通过强化沉淀的方法可以去除,这一点与化学除磷的措施是一致的。因此,本次升级改造工程设计的主要技术路线是增加物理、化学的深度处理措施,进一步降低TP和SS指标;并新增消毒系统控制粪大肠菌群。
  本工程的深度处理主要处理进水中的SS、化学除磷形成固体沉淀物。深度处理工艺目前种类较多,大体来说分为两大类,一是混凝沉淀,二是过滤工艺。目前很多工艺还处在研究和探索阶段,我们选择在国内使用较成熟的两种深度处理工艺进行比选。方案一:高效沉淀池+纤维转盘滤池;方案二:常规混凝沉淀砂滤。
  高效沉淀池具有沉淀速度高,占地省,处理效果稳定等优点,它在国外已经应用多年。高效沉淀池由两部分组成:反应区和澄清区。反应区由混合反应区及絮凝反应区组成,澄清区由入口、斜管沉淀区及浓缩区组成。
  纤维转盘滤池作为目前较为先进的一种工艺,在污水深度处理、中水回用等领域越来越多地被使用,与砂滤等传统过滤工艺方式相比,纤维转盘滤池有出水水质好且稳定、耐冲击负荷、水头损失小(一般为0.4m)等优势。
  通过综合比较后,高效沉淀池+纤维转盘滤池具有占地小、运行管理方便、效果稳定抗冲击负荷能力强、工程投资省等优势,因此深度处理工艺推荐采用高效沉淀池+纤维转盘滤池。
  综合考虑用于污水消毒的适用性、成熟性、安全性、可靠性,操作运转的简单易行以及处理费用等因素,特别是本工程涉及到再生水的回用,因此本工程推荐采用二氧化氯消毒工艺。
  5. 升级改造工程工艺
  
  图 1惠营污水厂升级改造后工艺流程图
  6. 工艺设计
  1)恢复使用现状二级提升泵房。在现状二级提升泵房的泵坑处新安装污水二次提升泵,将三沟式氧化沟出水引入高效沉淀池。提升系统规模7万m3/d,潜水泵4台(3用1备),Q=1300m3/h,H=6m,P=37kW。
  2)新建高效沉淀池。1座分2格,水力负荷18.1m3/h.m2,混合反应时间2.4min,絮凝反应时间11.5min,单格絮凝池平面尺寸6.4×6.4m,单格沉淀池单池平面尺寸15.0×13.0m,PAC(10%AI2O3)投加量:75mg/L,PAM投加量0.8mg/L。
  主要设备:快速搅拌器D=1448mm,轴长2900mm,P=7.5kW,2套;絮凝搅拌器D=2692mm,轴长4200mm,P=7.5kW,2套;中心传动刮泥机D=13m,h=6.8m,N=0.75kW,2套;回流污泥泵(螺杆泵)Q=15~160m3/h,H=25m,30KW,3台(2用1库备);剩余污泥泵(螺杆泵)Q=15~160m3/h,H=25m,30KW,2台。
  3)新建纤维转盘滤池。1座分2格,滤速:≤15m3/h.m2,滤池内部水头损失 0.3m,滤盘直径3m,有效过滤面积352.8m2,瞬时反洗面積0.25m2,反洗水量1-3%,反洗周期1h。
  主要设备:反洗泵Q=50m3/h,H=7m,N=2.2kW,6台;滤布转盘及中心管D=3000,2套。
  4)现状加氯加药间改造。惠营污水处理厂内原建有加氯加药间,目前闲置未使用,本设计将其进行改造,增加ClO2、PAC及PAM投加系统,其中PAC及PAM投加系统用于高效沉淀池,ClO2投加系统用于接触消毒池。二氧化氯(ClO2)投加量3mg/L有效氯。
  主要设备:二氧化氯发生器2台(1用1备),15KgClO2/h。
  5)恢复使用现状接触消毒池及再生水回用泵房。惠营污水处理厂内原建有接触消毒池及再生水回用泵房,目前闲置未使用。升级改造工程拟采用二氧化氯消毒方式,本设计将现状接触消毒池恢复使用,新增4台再生水回用泵将处理水送往电厂进行再生利用。
  主要设备:S型单级双吸离心清水泵4台(3用1备),Q=700m3/h,H=25m,P=75kW。
  7、工程投资与运行成本
  工程静态总投资为2492.85万元。其中第一部分工程费用为2021.18万元,第二部分工程费用为287.02万元,工程预备费为184.66万元。
  新增单位经营成本0.186元/m3,单位总成本0.238元/m3,其中电费0.056元/m3,药剂费0.083元/m3。
  8、结语
  枣庄市惠营污水处理厂升级改造工程采用高效沉淀池+纤维转盘工艺,该工艺组合具有占地小,处理效果稳定,耐冲击负荷等优点,特别适用于现状用地紧张、出水要求高的情况。该升级改造工程与2013年12月完工,建设周期只有6个月(含设计阶段),目前出水指标全面优于一级A标准。
  参考文献
  1 蒋玖璐,李东升,陈树勤. 高密度澄清池设计.给水排水, Vol128,No19,2002
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