天津市咸阳路污水处理厂设计的技术要点_胡大卫

天津市咸阳路污水处理厂设计的技术要点胡大卫姚念民郭淑琴提要介绍了天津市咸阳路污水处理厂工程设计的情况。涉及污水处理工艺和污泥处理方案的优化选择过程,以及工程设计中具体措施的技术要点。关键词污水处理厂工艺方案污泥处理技术要点天津市1工程概况建设咸阳路污水处理厂是海河流域天津污水治理项目的重点工程。对于改善天津市西部地区和大沽口渤海海域的环境质量,以及开发利用污水资源,促进工、农、渔业的健康发展都具有重要作用,并将会产生显著的社会效益和经济效益。工程的内容包括厂内和厂外两部分。厂内工程的主体是规模为45万m3/d的二级污水处理厂,配套1座720m3/d的污泥填埋厂;厂外工程包括雨污水管道21km和2座2.0m3/s的污水泵站。工程估算12亿人民币,部分建设资金利用日本政府贷款。进水水质指标,根据多年监测资料综合分析定为:COD400mg/L,BOD220mg/L,SS220mg/L,NH3-N40mg/L,TP3.5mg/L。出水水质标准,根据出水满足农灌水质指标和排入渤海口达到三类海域的要求,执行国标《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中二级水质的规定。即COD120mg/L,BOD30mg/L,SS30mg/L,NH3-N25mg/L,磷酸盐(以P计)1mg/L。2污水处理工艺方案的选择目前城市污水生化处理技术发展很快,工艺类型较多。除广泛采用的传统活性污泥法外,近年来国内外应用较多的有氧化沟法、A2/O法、A/O法、AB法、SBR法等。为了使咸阳路污水处理厂能够选择到最合适的处理工艺,按照因地制宜的原则,先排除不适用的处理工艺后,再对可以采取的处理工艺方案进行对比和优选。咸阳路污水处理厂具有处理规模大;地处天津市西郊,冬季气温低;且收水范围是已建成区,水量和水质比较稳定,冲击负荷不大的特点。按照各种处理工艺的适用条件,可以将SBR法、氧化沟法和AB法排除,从而拟定出三个处理工艺方案。第一方案:采用“以传统活性污泥法为基础的生物硝化方法,降解有机物和NH3-N,同时采用化学法除磷”的综合处理工艺方案,简称“传统法”和“生物硝化法”。生物硝化的工艺流程与传统活性污泥工艺流程一样,只是以去除BOD为主的中等负荷工艺。在曝气池内,BOD被分解转化,有机氮同时被氨化成NH3-N,再与进水原有的NH3-N一起被硝化成NO-3-N。同步的化学沉淀去除磷,是在含磷污水中投加溶解度大、渣物少、易于控制的硫酸铁作为混凝剂,使正磷酸盐被置换成难溶的磷酸铁盐,沉淀后随剩余污泥排出。化学法除磷运转控制灵活,可根据污水中磷的超标程度随时调整铁盐投加量,从而既保证出水中磷的含量达标,也能节约污水厂运行成本。第二方案:生物除磷脱氮工艺(A2/O工艺)。以厌氧/缺氧/好氧即A/A/O系统为特征的生物除磷脱氮工艺。其中除磷是通过磷的厌氧释放和好氧吸收两个过程完成的;脱氮是通过好氧硝化和厌氧反硝化两个过程完成的;有机物的降解是在好氧曝气阶段完成的。A2/O工艺具有处理效率高,污泥沉降性能好,可以不设沉淀池和污泥消化池等优点。第三方案:“A/O生物法除磷、生物硝化法脱氮、化学法去除渗滤液与上清液余磷”的处理工艺,简称A/O法。三种处理方案比较见表1。以上三种方案均能满足处理达标的要求,都是可靠的。剖析三种方案的机理,有机物的降解都是在好氧曝气阶段完成。污染因子氮的降解,在第一8给水排水Vol.27No.12001DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2001.01.003表1三个方案主要设计参数对照参数方案第一方案第二方案第三方案污泥负荷/kgBOD/(kgMLSS·d)0.140.1050.18泥龄/d122810回流比/%75100(内回流比300)75水力停留时间/h6.6147.5MLSS/g/L3.04.03.0和第三方案中是通过生物硝化反应,利用化能自养微生物将污水中氨氮氧化成硝酸盐。天津东郊污水处理厂经多次试验证明,在曝气池中只要污泥负荷降到0.2kgBOD/(kgMLSS·d)以下,曝气时间延长到4.5h以上,有机氮和氨氮氧化成NO-3-N的效率可达到50%～60%以上;第二方案则是在硝化作用的基础上增加了反硝化的生化过程,利用缺氧池将硝态氮还原成氮气溢出,使得生物脱氮反应进行得更加彻底。另一个污染因子磷的降解,在第一方案是采用化学法,利用投加硫酸铁等混凝剂除磷;而第二和第三方案则是以生物法为主。在污泥处理过程中产生的含磷渗滤液与上清液则通过化学法进行再处理。图1方案三污水处理流程脱氮工艺的选择是只依靠硝化作用还是后加反硝化作用来完成,除磷工艺的选择是依靠化学法还是生物法来完成,两者各有利弊。根据天津市已建污水处理厂的运行经验,必须把降低运行管理费用作为污水处理方案选择的主要因素,因此推荐第三方案。采用生物硝化脱氮,既可