禹州市污水處理廠與百樂克相結合的A2/O工藝的設計與運行
摘要:根據污水產生量和污水水質特點,禹州市污水處理廠二期工程確定采用與百樂克相結合的A2/O污水處理工藝。詳細介紹了處理工藝流程、工藝特點和各處理單元的設計參數。運行結果表明,該工藝處理效果良好,出水水質達到了《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)的一級B標準。
關鍵詞:百樂克工藝; A2/O工藝;工程設計
1 工程概況
禹州市污水處理廠一期工程建設規模為3×104m3/d,其中預處理構筑物設計規模為6×104m3/d,工程于2001年7月投入試運行,采用氧化溝工藝,目前污水處理廠運行正常,設備運行情況良好,出水水質達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)一級排放標準。二期工程建設規模為5×104m3/d,考慮到工程分期及銜接,廠區內格柵間、進水泵房、曝氣沉砂池、脫水機房等土建部分均采用一期原方案,只是增加部分工藝設施及設備。二期工程生化處理采用與百樂克相結合的A2/O工藝。設計進、出水水質見表1。
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11主要構筑物的設計參數
①預處理構筑物
二期工程考慮充分利用原一期預處理構筑物,以節省投資。校核及設計結果如下。
粗格柵渠:按照8.0×104m3/d校核的柵前流速為0.55m/s,滿足0.4～0.9m/s的要求;過柵流速0.9m/s,滿足0.6～1.0m/s的要求,所以增加一臺回轉式粗格柵即能夠滿足要求。
提升泵站:二期工程新增兩臺泵,其中一臺為變頻泵,并替換原來的小流量備用提升泵。新增提升泵的設計流量為2250m3/h,功率為90kW,揚程為110kPa,滿足8×104m3/d規模的要求。細格柵渠:充分利用一期已建的三條細格柵渠,按8×104m3/d規模校核的柵前流速為0.43m/s,滿足0.4～0.9m/s的要求;過柵流速為1.0m/s,滿足0.6～1.0m/s的要求。二期增設一臺螺旋細格柵,同時配螺旋輸送機一臺。
曝氣沉砂池:校核水力停留時間為3.86min,滿足《室外排水設計規范》(GB50015—2006)中最高時流量的停留時間>2min的要求。現有風量為6.19m3/min的鼓風機3臺(2用1備),完全滿足用氣要求。
②與百樂克相結合的A2/O池
與百樂克相結合的A2/O池包括厭氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池和澄清池。為半地上式土壩矩形池體,水泥板護坡,土工布防滲。每池均設2座。厭氧池:水力停留時間為1.8h,污泥回流比為100%,池內設置3臺潛水攪拌器。缺氧池:水力停留時間為2.6h,池內設置4臺潛水攪拌器。好氧池:水力停留時間為11.0h,污泥負荷為0.07kgBOD5/(kgMLSS·d),MLSS為4000mg/L,污泥齡為30d,污泥內回流比為100%～250%。池內設內回流泵一臺(PP泵),用于將好氧池的污泥回流到缺氧池。池內設懸掛曝氣鏈15根。
沉淀池:表面負荷為0.75kgBOD5/(kgMLSS·d)。沉淀池內設1套桁車式污泥抽取系統,設污泥泵2臺,出泥渠設剩余污泥泵2臺(1用1備)。
澄清池:水力停留時間為1.5h,池內設懸掛曝氣鏈1根。
③紫外消毒渠
尺寸為18.5m×2.96m×2.14m,有效水深為1.48m。鋼筋混凝土結構,池內設1個模塊組,配自動清洗系統。
112工藝流程
禹州市污水處理廠二期工程生化處理采用與百樂克相結合的A2/O工藝,其具體工藝流程如圖1所示。
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2 運行效果及技術經濟分析
211 運行效果
禹州市污水處理廠二期工程于 2007年 12月開始試運行 , 2008年 1月 —6月的監測數據如表2所示。
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212技術經濟分析
禹州市污水處理廠二期工程總投資為4396.16萬元。運行費用主要包括動力費、人工費和藥劑費。
① 動力費:全廠總裝機容量為1024.55kW(包括照明、非生產用電及檢修),運行功率為796.05kW,若電價按0.60元/(kW·h)計,則動力費用為0.229元/m3。
② 人工費:定員20人,工資按1000元/月計,則人工費用為0.013元/m3。
③ 藥劑費:藥劑主要為PAM和FeCl3,PAM主要用于污泥脫水,FeCl3主要用于化學除磷(加于厭氧池內)。藥劑費約為0.368元/m3。則工程總運行成本為0.61元/m3。
3 工藝運行特點
二期生化處理吸取了A2/O工藝和百樂克工藝的優點:處理效果好且穩定、抗沖擊負荷能力強、污泥齡長、產泥量少等,同時針對A2/O工藝存在的基建費用高、運行費用高、運行管理要求高和設備維修不便等缺點,進行了工藝改進,具有如下特點:
① 采用A2/O工藝設置的厭氧、缺氧和好氧池,實現了硝化、反硝化和厭氧釋磷、好氧吸磷,同時在厭氧池投加FeCl3,達到脫氮除磷的目的。尤其是在氣候寒冷的條件下,對于含氨氮污水,可保持較高的BOD5、COD去除率。
② 工藝放棄微孔曝氣設備,采用百樂克的無固定漂浮移動式曝氣系統進行供氧。通過調整曝氣設備的間距,在生化池內能產生多重的缺氧和好氧區域,達到很好的脫氮除磷效果。這種懸掛曝氣裝置有效地避免了傳統固定式微孔曝氣系統維修保養的復雜性,有效降低了人工成本,系統產生的氣泡在水中的停留時間是傳統固定方式的3倍,所以氧轉移效率高,動力消耗低;系統操作簡單,不需要固定安裝,維護保養方便(無需排空池體)。
③綜合生化池采用一體化設計,工藝流程短,節省占地,運行管理簡單;土工結構利用“土壩+HDPE膜防滲層”隔絕地下水和污水,價格低廉且完全達到了混凝土池的使用要求,大大減小了土建投資。
④產生的剩余污泥量少,處理費用低,且因所含有機物已經被分解、礦化,所以產生的污泥沒有臭味。
4 結論
采用與百樂克相結合的A2/O工藝處理城市污水,提高了系統的脫氮除磷能力,使出水達到了《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)的一級B標準。半年的運行實踐表明,該工藝處理效果穩定、操作靈活、節省能耗,應用前景廣闊。
參考文獻:
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