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高排放标准要求下污水处理厂的设计运行分析_施宗昌

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文档简介:

建筑规划与设计高排放标准要求下污水处理厂的设计运行分析施宗昌南京市市政设计研究院有限责任公司摘要:根据环保部最新要求,北京市某地污水处理厂新建的二期工程出水水质应当执行北京市地方标准,即《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB11/890-2012)中的A类标准,此标准对出水水质的要求极为严格,故该二期工程采用了新工艺和新技术。该工程将传统工艺改为Bardenpho工艺,后续的深度处理采用了高密度沉淀工艺、超渗透滤膜和臭氧处理工艺等新技术。本文着重介绍了该工程的工艺流程、设计参数,并对运行效果进行了分析,结果表明,该二期工程的工程设计符合相关要求、系统运行稳定,出水水质达到相关标准。关键词:污水处理厂;高排放标准;工程设计1引言随着国家对环境保护重视力度的加强,我国的环境保护标准越来越严,污染治理不断加深、加强。2010年,由北京市环境保局提出了北京市新地标,即北京市DB11/890—2012《城镇污水处理厂水污染物排放标准》,该标准自2012年7月1日正式在北京地区施行。该标准规定了北京新建污水处理厂的进出水水质标准,如表1所示。因此,此后建设的污水处理厂均需按照此标准执行。2污水处理概述一般来说,污水可大致分为两类,即生活污水和工业废水。工业废水是工业企业在生产过程中排放的废水,这类废水具有成分复杂,水质变化较大,水量少而不稳定,处理难度大等特点,因此,工业废水需要在产生源头进行特殊处理。而生活污水则是指人们在日常生活中产生的并排入污水管网的污水,这些污水由市政管网集中汇集于城市污水处理厂进行处理[1]。目前,多数城市污水处理厂主要为两级处理,其中一级处理为物理处理,目的在于去除水中的杂质和悬浮物,二级处理为生物化学处理,也是污水处理厂最重要的处理手段。生物化学处理主要采用活性污泥对污水进行处理,从而降解水中的有机污染物和绝大部分重金属物质。通常情况下经过上述两级处理的污水便可达到排放标准,继而排入水体进行自然消纳,但是随着我国环境保护要求的不断提高,污水处理厂的排放标准也在不断提高,更高的标准催生了更加严苛的处理工艺。3高排放标准要求下污水处理厂工程概况2013年9月,北京市某污水处理厂的二期工程得到北京市发改革委批复,开始正式施工建设。2012年7月起,北京地区开始执行新的城镇污水处理厂污水排放标准,鉴于本项目二期工程的受纳水体为三类水体,按照北京市环境保护局要求,该二期工程的出水水质必须达到DB11/890—2012标准中的A标准。该二期工程的设计规模为日处理量40000t城市生活污水,污水水质和接收范围与一期工程基本相同,后续工艺设计也按此标准进行考虑。4工程设计4.1工艺流程通过对该项目的进出水水质进行分析、比较和论证,确定了如下的几项设计原则:(1)一级物理处理采用粗格栅、细格栅和曝气沉砂池相结合的方法,力求尽可能地去除水中的悬浮杂质、砂石和树叶等,避免造成后续管道的堵塞和对活性污泥产生冲击。格栅位置设置4条宽度为1.5m的渠道,栅条间隙3mm,倾斜35°安装,且采用机械式格栅清污机。曝气沉砂池分为2个,设计水力停留时间5分钟,平均水平流速0.2m/s,由罗茨鼓风机进行鼓风。(2)二级生物化学处理采用改良后的A2/O法生物滤池结合二沉池,使之具备去除有机污染物、脱氮除磷等功能。力争在该阶段脱除绝大部分有机物,使总氮和氨氮达到处理标准,为后续除磷工序奠定基础。在该阶段,将生物处理池分两组,并将每组按缺氧/厌氧/好氧等顺序布置池体[2]。该工艺的优势在于方便根据进水水质的变化灵活调整进水点和内回流点,且在非曝气区下方设置水下搅拌器,曝气区位置设穿孔曝气管。该阶段的混合液回流比为300%,每台水泵的最大流量为1500m3/h,最大扬程为1.5m;污泥回流比为100%,每台污泥泵的最大流量为500m3/h,扬程为4.5m。(3)为了达到《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB11/890-2012)中的A类标准,必须在二级处理后设置深度处理工序,着重解决一二级处理后,水中残余的总磷、总悬浮固体和部分COD,同时保证该工序还具备脱色和消毒功能。该深度处理阶段设有机械混合及高效沉淀池、超滤膜净水间和臭氧接触池等。高密度沉淀池分为两个部分,前端设有机械混合池和絮凝池,设置混合时间为1min,投药絮凝时间为16min,上升流速为7m/h。压力式超滤膜净水间采用0.03微米孔径的滤膜对二级出水进行精细过滤。臭氧接触池与巴氏计量槽合建,臭氧接触池为加盖封闭池体,有效水深5.5m,污水与臭氧接触时间为25min,臭氧投加浓度为20mg/L。(4)本工艺流程在首先保证出水水质,同时考虑设计工艺的稳定性和可靠性和自动化水平等,在尽可能节约投资和运行成本的情况下,对整个工艺流程进行设计并确定各环节的详细参数。4.2运行分析由于该二期工程在

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