sbr沉水式羅茨鼓風機：5個案例幫你解決市政污水難題

　　導讀：

　　市政污水是一種常見的污水處理項目，相對于工業廢水來說處理難度較低，但是也存在一些問題。比如污水中的氮含量高如何處理？目前處理市政污水的先進技術是什么？市政污水處理廠到底該如何進行提標改造？

　　下面總結了5個案例，分別針對不同的污水處理廠采用不同的工藝來進行廢水處理。案例包含了完整的工藝流程，詳細的設計參數，進出水質標準，以及專家對案例的點評。

　　〔案例1〕

　　A2/O組合活性砂工藝處理高氮市政污水

　　工程概況：根據包頭市市政污水多年水質監測資料，其各項水質指標明顯高于普通市政污水水質指標，以東河東污水處理廠的進水水質為代表：

　　進水COD為206~986mg/L

　　BOD5為80~363mg/L

　　SS為54~395mg/L

　　TP為2.23~12.4mg/L

　　氨氮為25.6~105.7mg/L

　　TN為33.9~134.2mg/L

　　其中氨氮?TN和TP指標超過《污水排入城鎮下水道水質標準》,最高超標111.4%?89.2%和55%?

　　2009年對東河東污水處理廠進行提標擴建工程設計,改造規模為2.0×104m3/d,擴建規模為4.0×104m3/d?

　　設計水質指標：

　　COD為650mg/L

　　BOD5為250mg/L

　　SS為270mg/L

　　TN為80mg/L

　　氨氮為70mg/L

　　TP為8.5mg/L

　　要求出水水質符合《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)一級A標準,同時滿足4.0×104m2/d的回用水供水規模,供水壓力為0.7MPa?

　　工藝流程圖：

　　主要工藝的設計參數：

　　格柵間及進水泵房分為粗格柵間?進水泵房和細格柵間三部分,粗格柵采用鋼絲繩格柵除污機2臺,柵距為20mm,設備單寬為1.2m;進水提升泵采用潛水離心泵,4用1備,2臺變頻,揚程為145kPa,本期安裝3臺;細格柵采用兩道細格柵除污機,柵距分別為6和3mm,均為3臺,設備單寬為1.4m,均采用旋轉濾網式格柵除污機?

　　旋流沉砂池采用270°回旋的水力旋流沉砂池,共2座,單池直徑為3050mm,要求對粒徑>0.15mm的砂礫去除率>65%,對粒徑>0.2mm的去除率>85%,粒徑>0.3mm的去除率>95%?

　　初沉池及排泥泵房,采用輻流式沉淀池,2座,本期工程建設1座,表面負荷為2.67m3/(m2·h),單池直徑為32m,底部泥斗連接排泥管至排泥泵站,采用容積式偏心螺桿泵,間歇排泥,每日排泥3次,單次排泥2h?

　　改良A2/O生物池一座,平均分成兩組,每組設置預缺氧段?厭氧段?缺氧段?缺氧/好氧調節段?好氧段,HRT分別為0.62?0.62?6.79?0.62?10.05h,設計污泥濃度為3500mg/L,污泥負荷為0.076kg-BOD5/(kgMLSS·d),設計SRT為17.5d,采用PE微孔管式曝氣器,共約1700m,同時設置潛水攪拌器18臺,污泥回流及混合液回流均采用潛水軸流泵,7用3備?

　　二次沉淀池2座,采用周進周出的輻流式沉淀池,池徑為36m,表面負荷為1.15m3/(m2·h)?

　　活性砂濾池和紫外消毒槽設置在凈水間內,經深度處理提升的污水順次進入活性砂濾池和紫外消毒槽?活性砂濾池共計選用40套,單套過濾面積約5m2，單套平均流量約為42m3/h,峰值流量達58.8m3/h,濾床深度約2m,過濾水頭約為12kPa?設置一道紫外消毒渠,并單設一道檢修超越渠,渠寬為1.4m,水深為0.9m,紫外射線的有效劑量應大于20000μW·s/cm?2

　　運行效果：

　　工藝點評：

　　本工程進水水質波動較大且指標較高，其中氨氮和TN超標尤其嚴重。這兩個指標過高，對提標工程的達標排放影響較大。故采用改良A2/O工藝,并優化生物池缺氧池設計,最大程度地實現反硝化效果?深度處理工藝采用活性砂濾池工藝,PAC加藥微絮凝過濾去除SS和TP,同時設置投加外加碳源應急措施?達到了良好的去除效果，各項污染物指標均能達標。

　　〔案例2〕

　　CASS+深度處理工藝用于濟寧市某污水處理廠升級改造

　　工程概況：濟寧市某污水處理廠一期設備老化嚴重,不能連續穩定運轉;一期一體化氧化溝及氧化溝兩側的沉淀區生化效果和水力條件不理想,出水效果不理想?擬對一期工程實施升級改造?改造前該污水處理廠采用的工藝流程如圖所示?其中二期工程(2×104m3/d)生物處理采用A2/O工藝?

　　設計進出水水質：

　　改造前后工藝流程圖：

　　升級改造工藝設計：

　　預處理設施

　　1、提升泵房設計流量為4×104m3/d,集水井設計有效水深為8m?

　　更換設備:潛水排污泵共5臺(4用1備),流量為600m3/h,揚程為120kPa,功率為37kW;手動電動式渠道鋼閘門(啟閉機)4臺;超聲波液位計1套,測量水深為0~10m;液位開關1套?

　　2、細格柵設計有效水深為0.6m,60°安裝?

　　更換設備:水平無軸螺旋輸送機1臺,輸送長度為5m;超聲波液位計1套,測量水深為0~1.5m;現場電控柜1套?

　　3、旋流沉砂池2座,單座設計水量為2×104m3/d?

　　更換設備:砂水分離器1套;旋流除砂機2套;手動電動式渠道鋼閘門(啟閉機)4臺?

　　CASS生化反應系統

　　設置2座并聯運行的CASS池,交替循環?每座CASS池中均設置兩個區,第一區為生物選擇區,第二區為主反應區?每座池內設剩余污泥泵1臺?每池另外設置污泥回流泵1臺,回流比為20%左右?

　　CASS池一個周期運行時間為4h,每天6個周期,其具體運行模式如下:進水曝氣2h,沉淀1h,潷水1h?采用鼓風曝氣,共設6臺羅茨鼓風機,4臺鼓風機同時曝氣,2臺備用?由電動閥門控制依次曝氣?

　　將原有的氧化溝A池作為CASS池第一段的缺氧池,氧化溝的曝氣和沉淀區一起作為CASS的曝氣池,CASS工藝系統設計為2座池體?

　　主要設計參數:

　　設計水量為2×104m3/d;

　　總污泥濃度為6gMLSS/L;

　　污泥COD負荷為0.14kg-COD/(kgMLSS·d);

　　硝化污泥負荷:0.012kgNH3-N/(kgMLSS·d);

　　總氮污泥負荷為0.034kgTN/(kgMLSS·d);

　　氧總量為424kgO2/h;

　　總產泥量為800m3/d?

　　配套設備:

　　潛水攪拌機4臺;葉輪直徑為620mm,功率為7.5kW;

　　鼓風機6臺(4用2備),流量為46.96m3/min,風壓為58.8kPa,功率為75kW;

　　微孔曝氣管700套,設計能力為0~30m3/h;

　　內回流泵4臺(2用2備),流量為210m3/h,揚程為10kPa,功率為5kW;

　　剩余污泥泵6臺(4用2備),流量為20m3/h,揚程為80kPa,功率為1.1kW;

　　離子型酶促填料152套,規格為4000mm×2000mm×1500mm;

　　成套出水裝置4套,流量為840m3/h,功率為5.5kW;

　　溶解氧儀2套,測量范圍為0~20mg/L;

　　污泥濃度測量計2套,測量范圍為0~20g/L;

　　超聲波液位計2套,測量范圍為0~10m?

　　深度處理系統

　　1、中間水池設計有效水深為4m?主要設備:濾池提升泵3套(2用1備),流量為450m3/h,揚程為100kPa,功率為22kW;超聲波液位計1套,測量范圍為0~10m;液位開關1套?

　　2、絮凝反應池：本單元采用垂直軸式絮凝反應沉淀池?共設兩座反應池,每座絮凝池分3格?有效水深為3.5m?主要設備:垂直軸式機械攪拌機6臺,功率為0.37kW;管道混合器1臺,內徑為600mm?

　　3、離子纖維濾布濾池：設計濾速為5m3/(h·m2)?考慮濾池的檢修,需設置超越管道?因考慮除磷,需投加PAC,所以增加一套PAC投加裝置?PAC(干基)投加量按30mg/L計,PAC溶液配比按10%計,則PAC溶液投加量約為250L/h,可以選擇流量為400L/h的計量泵進行投加?另外,需要增加管道混合器?

　　4、紫外消毒設備：消毒水渠建設規模為4×104m3/d?

　　更換設備:紫外消毒系統1套,功率為18kW;電磁流量計1套,內徑為600mm?在線監測出水COD,當COD>50mg/L時,中控室報警?液位計連續監測池內液位,低液位時控制室報警并停反沖洗水泵?將紫外發生器運行狀況傳至中控室顯示?排放口設電磁流量計,監測出水流量,信號傳至中控室?

　　運行效果：

　　工藝點評:

　　本工程將原氧化溝工藝升級改造為CASS工藝，兩組水池的曝氣、反應、靜止沉淀、出水階段交替進行，保證連續進水連續出水。利用原有水池容積負荷，可最大限度提升處理能力。深度處理系統采用混凝結合離子纖維濾布濾池，在投加藥劑去除總磷的同時，也能顯著降低COD、SS和TN等污染物。

　　改造后的系統具有出水水質好、耐沖擊負荷能力強、運行維護費用低的特點，可確保出水水質達到一級A標準，提高污水處理效果的穩定性，對同類型的污水廠改造具有一定的借鑒意義。

　　〔案例3〕

　　改良型SBR與V型濾池組合工藝處理市政污水

　　工程概況：云南省某市政污水廠分兩期建設,其中一期工程規模為1.2×104m3/d,遠期總規模為2.4×104m3/d,工程占地為2.02hm2

　　該項目于2010年5月建成并開始調試,同年9月通過當地環保部門驗收?運行至今（2020年）,出水各項指標均能穩定達標?納管污水以生活污水為主,含有少量服裝加工等企業生產廢水?根據當地環保要求,處理出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)的一級A標準?

　　設計進出水水質：

　　工藝流程圖：

　　主要構筑物及設計參數：

　　預處理：主要包括粗格柵井?進水泵房?細格柵渠及旋流沉砂池等,構筑物按照遠期一次性設計建成,設備分期配備?其中,粗格柵井單道平面凈尺寸為7.4m×1.0m(2道),近期配置1臺寬為0.914m的粗格柵;

　　進水泵房平面凈尺寸為10.0m×9.8m,近期配置3臺400m3/d潛水提升泵(2臺變頻控制);

　　細格柵渠單道平面凈尺寸為7.15m×0.9m(2道),近期配置1臺寬為0.8m的細格柵;旋流沉砂池單座平面凈尺寸為2.45m(2座),近期配置1臺2.43m的鐘式沉砂器?

　　生化池：近期設置一座,平面凈尺寸為71.2m×31.8m,其中:

　　a.預濃縮池：濃縮清液流至缺氧池,有效容積為165m3;

　　b.預缺氧池：池內設2臺潛水攪拌機,有效容積為165m3,HRT為20min;

　　c.厭氧池：有效容積為500m3,HRT為1h,內設2臺潛水攪拌機;

　　d.缺氧池：內設2臺潛水攪拌機,有效容積為1430m3,HRT為2.86h,總氮去除率以70%計算,反硝化污泥負荷為0.078kgNO3--N/(kgMLSS·d);

　　e.SBR池設2座,單座有效容積為2000m3,HRT為4h,排水2h?曝氣1h?沉淀1h?SBR池與缺氧段中間設置好氧段,有效容積為5000m3,HRT為10h?好氧與SBR池設計有機負荷為0.06kg-BOD5/(kgMLSS·d),硝化污泥負荷為0.02kgNH3-N/(kgMLSS·d)?好氧池與SBR池分別設置硝化液回流與污泥回流系統,總回流比設計可調范圍分別為50%~100%與75%~150%?

　　V型濾池：近遠期一次設計建成,設備按近期配置,設計濾速為8m/h,沖洗周期為48h,占地為500m2(包括反沖洗水池?反沖洗風機房)?各反沖洗階段沖洗強度及時間見下表?

　　消毒渠：出水采用紫外線消毒,消毒渠平面凈尺寸為11.0m×3.5m,近期設置燈管32根,功率為1.2kW?

　　污泥處理系統：污泥儲池近遠期一次設計建成,平面凈尺寸為11.0m×5.0m(2格),有效深度為4.5m?內設穿孔風管攪拌?污泥脫水機房平面凈尺寸為25.4m×12.36m,層高為5.7m?近期內設1m帶寬污泥濃縮脫水一體機一臺及其配套設備,遠期增加一套?

　　風機房及配電間：風機房與配電間合建,平面凈尺寸為29.9m×9.0m,層高為7.1m?近期內設變頻控制風機3臺(2用1備),風量為34.7m3/min,風壓為68.6kPa,功率為75kW

　　運行效果：（2011年運行數據）

　　工藝點評：

　　針對污水處理廠進水特性選擇合適的工藝以達到經濟效益和社會效益的最大化是污水處理廠設計并實施的關鍵。該工程在保證出水效果的前提下，在節省工程占地、降低藥劑投加量及操作管理等方面進行了優化設計，其設計及調試經驗對同類污水處理工程的實施具有一定的借鑒作用。

　　〔案例4〕

　　生態濕地技術用于城市污水處理廠尾水深度處理

　　工程概況：南通某污水處理廠設計規模為4.8×104m3/d,設計出水水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)一級A標準?對污水處理廠達到一級A標準的尾水(簡稱“達標尾水”)采用濕地凈化技術再次深度處理后排放,以進一步削減水污染物入河量,降低尾水排放對納污水域周邊水生態環境的影響?

　　工藝流程圖：

　　該污水處理廠以處理城區的生活污水和工業廢水為主,廢水中不含有毒有害物質,尾水生態濕地工程重點關注COD和NH3-N的有效去除?

　　綜合考慮處理效果?施工難度?工程投資及運行費用,經過方案比選分析,最終確定采用“兼氧塘/好氧植物塘/表流濕地/沉水植物區組合”工藝?

　　主要處理單元及設計參數

　　兼氧塘

　　設計有效水深為4.5~5.0m,超高為0.5m?為優化塘內流場,設三道植物帶軟圍隔導流形成三個廊道,每個廊道寬約15m;每個廊道內填充彈性填料,填充密度為15%,均勻敷設于塘內?兼氧塘水力停留時間控制在8~10h,其主要功能是實現反硝化作用,脫除部分氮,同時提高水中有機物的可生化性?

　　好氧植物塘?

　　設計有效水深為0.8~1.5m,塘內采用軟圍隔將塘體分割城為11個廊道?水面設植物浮島,覆蓋率為25%?采用多孔混凝土生態護坡,邊坡由上而下一次配置耐濕陸生植物?挺水植物?沉水植物等?好氧植物塘水力停留時間控制在12~15h?

　　挺水植物表流濕地?

　　設計平均水深為0.8m,挺水植物表流濕地分為前段?中段和后段設計,各占濕地面積的1/3,其中中段模擬天然沼澤濕地運行,植物自行完成生長?枯萎?漚漬殘體等過程,依賴于基質中的腐殖質和植物殘體釋放的有機物作為碳源完成反硝化脫氮過程;前段和后段以普通表流濕地運行,做到植物有序管理?及時換茬?

　　沉水植物區表流濕地

　　有效水深約1.5m,構建濕地內沉水植物群落和水力控制設施?

　　運行效果：

　　工藝點評：

　　采用生態濕地技術處理城鎮污水處理廠的達標尾水，既可以滿足削減污染物的需要，又可以最大程度地美化環境，具有投資運行成本低廉、凈化效果好等優點; 生態濕地工程的實施可達到節約水資源、減少污染物排放量的雙重目的，實現水資源可持續利用，促進水環境的良性循環; 同時人工濕地的建立為城市提供了新的水源，改善了城市環境，豐富了城市生態景觀，保護了城市生物多樣性。

　　〔案例5〕

　　廣東省某地埋式市政污水處理廠工程

　　工程概況：該項目處理能力為10500m3/d(一期規模7000m3/d),原水為市政污水,出水水質在滿足達到景觀回用要求,執行《城鎮污水處理站污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準?廣東省地方標準《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)的第二時段一級標準及《城市污水再生利用城市雜用水水質》(GB/T18920-2002)城市綠化用水較嚴值排放標準?

　　設計進出水水質：

　　工藝比選：

　　目前膜工藝在北京?深圳市?廣州?無錫等地均已成功運用于城市污水處理?污水處理站國內也已在廣州?深圳成功應用?在達到《城鎮污水處理站污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準的前提下,傳統的生化工藝以應用廣泛,效果較好的(A2/O+深度處理工藝)為例,與膜生物反應器工藝進行比較如下表所示?

　　經技術經濟比較,在滿足同樣處理標準的前提下,傳統地面式污水處理站占地大,占用土地資源昂貴,對周邊環境影響不利,也影響周邊土地價值;

　　若采用膜生物反應器(MBR)污水處理工藝,則占地面積小?同時可以通過建設地埋式污水處理站以解決噪聲?臭氣及景觀不足等對周邊環境的影響?從本項目位于校園內部的實際情況而言,對用地要求緊張?景觀因素?環境影響因素等綜合考慮后采用地埋式MBR處理系統有著其較大的優勢?

　　工藝流程圖：

　　本工程主體工藝采用A2/O+MBR+次氯酸鈉消毒工藝。

　　工程設計方案：

　　考慮到本項目進水模式,因此本工程的主要建?構筑物包括格柵泵井?沉砂池?調節池?A2/O生化池?MBR(內置式)?消毒池?污泥貯池?綜合設備間(脫泥機房?風機房?除臭房)等?

　　其中,格柵泵井?沉砂池?調節池?A2/O生化池?MBR(內置式)?消毒池?污泥貯池?綜合設備間(脫泥機房?風機房?除臭房)等建?構筑物的土建部分按總規模10500m3/d一次建設?

　　1、預處理設施：包括格柵泵井?沉砂池?調節池土建按照遠期最大時流量設計,Qmax=691.25m3/h;設備按照近期配置?

　　2、A2/O生化池:土建按照遠期平均時流量設計,Q=437.5m3/h,設備按照近期配置;

　　3、MBR:土建按遠期最大時流量設計,Q=691.25m3/h,設備按照近期配置;

　　4、消毒出水池:土建按遠期最大時流量設計,Q=691.25m3/h,設備按照近期配置?

　　工藝點評：

　　通過該項目的應用，可以清楚地看到，膜生物反應器技術完全可以很好地應用于小型市政污水處理工程中。無論在減少占地、獲得高品質的出水還是能耗和膜通量維持等方面，都具有很強的優勢。

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