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生活污水高標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)急處理改良型SBR工藝

時間:2024/4/2閱讀:440
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1、工程概況

為保持良好的城市區(qū)域水生態(tài)環(huán)境,黑臭水體的治理及消除成為城市水體環(huán)境整治的重要環(huán)節(jié)。由于廣東某城市人口密集度高,生活污水排放量大,城市受納水體(河涌、湖泊)的自凈能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其所接納的生活污水污染負(fù)荷,水質(zhì)極易長期保持黑臭狀態(tài),影響城市水體生態(tài)景觀。因此,生活污水的有效達(dá)標(biāo)處理顯得尤其重要。然而,當(dāng)前該城市配套污水管網(wǎng)的輸送能力與污水廠的處理能力低于城市的實際需求,新建管網(wǎng)及污水廠存在滯后問題,使得城市生活污水的旁路應(yīng)急處理需求劇增,并強調(diào)應(yīng)急處理技術(shù)具有建設(shè)投產(chǎn)快、處理標(biāo)準(zhǔn)高、運行成本低等特點。基于此,以一體化改良型SBR工藝為基礎(chǔ),本文設(shè)計了一套處理規(guī)模為20000m3/天生活污水應(yīng)急處理工程,并通過近5個月的工程運行來驗證該工藝技術(shù)用于高標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)急處理城鎮(zhèn)污水達(dá)到國家《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB38382002IV類標(biāo)準(zhǔn)(除TN外)的可行性,為后期城市區(qū)域生活污水的應(yīng)急處理提供新的技術(shù)支撐和工程案例參考。該項目的設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示。

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2、工藝流程

本工程項目采用“格柵+提升泵井+改良SBR反應(yīng)器+濾布濾池"的工藝流程,如圖1所示。市政管網(wǎng)中的生活污水經(jīng)過格柵去除較大懸浮物后,通過提升泵井緩沖后抽至改良SBR反應(yīng)器中進(jìn)行處理,并在生化反應(yīng)后投加少量混凝劑,實現(xiàn)污水中COD、氨氮、TP的同步去除。經(jīng)SBR反應(yīng)器出水進(jìn)入濾布濾池以去除污水中殘留的SS,確保出水水質(zhì)達(dá)到國家GB38382002IV類標(biāo)準(zhǔn)(除TN外)。處理出水再經(jīng)由消毒后,經(jīng)由外排池作為河涌補給水。

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3、工藝構(gòu)筑物、設(shè)備和參數(shù)

3.1 格柵和提升泵井

規(guī)格:格柵渠L×W×H=6.5m×1.0m×6m;提升泵井L×W×H=6.5m×3.2m×8.2m;地埋式鋼筋混凝土水池,1座;HRT=4.5min。

主要配套設(shè)備:污水提升泵:Q=420m3/h,H=20m,N=45kW,材質(zhì)鑄鐵,3臺(21備),潛污泵,帶自耦裝置;機械細(xì)格柵:柵條凈距10mm,渠寬×渠深=1.0m×6.0m,安裝角度75°,1套。

3.2 改良SBR反應(yīng)器

規(guī)格:?×H=18.33m×7.2m;一體化鋼結(jié)構(gòu)水池(利浦罐),5座;總?cè)莘e:9495m3,總有效容積:8835m3;HRT=10.0h;污泥質(zhì)量濃度:30004000mg/L,污泥齡為20天。

主要配套設(shè)備:生化曝氣風(fēng)機:Q=33m3/minH=7m,N=55kW,6臺(51冷備);微孔曝氣盤:?260,含安裝件,氧利用率≥25%(水深6.5m),單個曝氣盤通氣量≥3m3/h,約3960套;生化出水泵:Q420m3/h,H6mN=18.5kW,臥式離心泵,6臺(42備);生化排泥泵:Q=150m3/h,H=10m,N=7.5kW,臥式離心泵,6臺(51冷備)。

運行方式:每座SBR反應(yīng)器進(jìn)水置換比為50%,每個運行周期包括了進(jìn)水1h(進(jìn)水流量Q=840m3/h),曝氣2h,靜置1h,潷水1h,使用反應(yīng)浮桶泵進(jìn)行潷水。

3.3 濾布濾池裝置

規(guī)格:處理能力10000m3/天;成套裝置,2座;驅(qū)動電機功率0.75kW;含反洗泵Q=50m3/hH=10m,N=2.2kW2臺;電動閥6個,總功率合計約5.5kW;控制系統(tǒng):2套。

3.4 清水池

規(guī)格:L×W×H=16.0m×6.0m×2.0m;一體化鋼結(jié)構(gòu)水池,1座;總?cè)莘e:192m3;總有效容積:162m3HRT=11.6min。

3.5 排放計量渠

規(guī)格:L×W×H=12.0m×1.0m×1.0m;鋼結(jié)構(gòu)水槽,1座。

主要配套設(shè)備:COD、氨氮、總磷、SS、pH在線監(jiān)測裝置;巴歇爾流量計:1套。

3.6 外排池

規(guī)格:L×W×H=4.0m×1.0m×2.0m;一體化鋼結(jié)構(gòu)水池,1座;總?cè)莘e:8m3;總有效容積:6m3;主要配套設(shè)備:外排泵:Q=50m3/h,H=35m,N=11kW,材質(zhì)鑄鐵,1臺。3.7污泥罐

規(guī)格:?×H=3.2m×6.0m;一體化鋼結(jié)構(gòu)水池,4座;總?cè)莘e:192m3;總有效容積:160m3

主要配套設(shè)備:污泥進(jìn)料泵:Q=45m3/h,H=1.2MPa,N=30kW2臺(11備);污泥池攪拌機:N=5.5kW4臺;高壓隔膜板框壓濾機:過濾面積300m2,1套。

4、工程運行效果

本工程項目于20196月開始建設(shè),建設(shè)耗時1.5個月,經(jīng)調(diào)試后,于20198月竣工通過驗收后按設(shè)計處理水量持續(xù)運營至今。由圖2可知,整個工程項目在近5個月的運行過程中處理出水水質(zhì)良好。在COD=200800mg/L,ρ(氨氮)=1555mg/L,ρ(TP=414mg/L,ρ(SS=50400mg/L的進(jìn)水水質(zhì)條件下,出水COD穩(wěn)定不超過30mg/L,氨氮基本不超過1.5mg/L(僅兩次超標(biāo),事后排查分析原因是因為進(jìn)水混合了工業(yè)廢水,氨氮濃度短時間達(dá)到設(shè)計負(fù)荷的23倍),TP穩(wěn)定低于0.3mg/LSS穩(wěn)定低于10mg/L,處理效果十分穩(wěn)定,出水各項主要指標(biāo)滿足國家GB38382002IV類標(biāo)準(zhǔn)(除TN外),達(dá)到了預(yù)定的處理目標(biāo)。該處理出水作為河涌的補給水,可有效改善城市內(nèi)河涌水質(zhì)質(zhì)量,對消除和避免河涌黑臭具有重要的作用。

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5、工程創(chuàng)新點與成本分析

1)建設(shè)投產(chǎn)速度快。本工程項目的建設(shè)時長僅為1.5個月,相比于一般的污水處理廠耗時更短,調(diào)試啟動及投產(chǎn)速度快,處理效果穩(wěn)定,適用于生活污水旁路應(yīng)急處理。

2)浮桶泵潷水。由于水池為圓形,面積大,且每次需要排水為總水量的50%,如果采用常規(guī)潷水器,需要非標(biāo)定制,價格高,且缺乏運行穩(wěn)定性的保障,故對SBR出水進(jìn)行改良,采用浮筒泵潷水的方式,潷水水泵加裝了浮桶,改進(jìn)后的潷水水泵持續(xù)隨著液面下降而持續(xù)抽水,在運行穩(wěn)定的情況下,出水SS低于20mg/L,后續(xù)經(jīng)濾布濾池過濾,最終出水SS穩(wěn)定小于10mg/L。

3)實現(xiàn)生化與化學(xué)同步除磷。在改良型SBR反應(yīng)器中,通過控制SV30<15%SVI<100,投加少量PAC作為除磷劑,且控制反應(yīng)器的溶解氧處于1.0mg/L左右來保證最大的除磷效果,實現(xiàn)了污水中TP的高效去除,保障后續(xù)處理出水TP穩(wěn)定低于0.30mg/L。

4)運行成本分析。本項目的運行成本主要包括了設(shè)備電耗,提升水泵及風(fēng)機電耗為每噸水0.2元,加藥費用為每噸水0.1元,人工為每噸水0.1元,設(shè)備維修為每噸水0.1元,污泥處理及處置費用為每噸水0.3元,合計直接運行費用為每噸水0.8元。

6、結(jié)論

1)利用改良型SBR工藝可穩(wěn)定實現(xiàn)生活污水的高標(biāo)準(zhǔn)處理,且具有建設(shè)投產(chǎn)速度快,占地少,運行成本低等優(yōu)點,尤其適用于城市生活污水的旁路應(yīng)急處理;

2)實際工程運行效果表明,基于改良型SBR反應(yīng)器的生活污水應(yīng)急處理工藝可使得處理出水COD、氨氮、TPSS等主要指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)到準(zhǔn)地表IV類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),處理后出水可用于河涌補給水,避免河涌黑臭,改善城市水環(huán)境質(zhì)量。


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