摘要:对清远市新城污水处理厂深度处理及改造工程的设计进行了简单介绍,在分析污水处理厂工艺设计参数和实际运行情况的基础上,通过将原有的处理工艺、设施及构筑物进行改造,提高氨氮的去除效率,达到排放标准的要求。可为当前采用传统工艺的污水处理厂升级改造提供参考。

关键词:污水处理厂,升级改造,脱氮除磷

1项目背景及污水处理厂存在的问题

清远市新城污水处理厂位于新城区B16号区三角公园,占地面积1.7万m2,日处理水量20000m3/d。主体工艺采用硅藻精土水处理剂+固定生物床处理工艺。根据现场调查,目前正在运行的污水处理厂存在以下的问题:(1)系统没有有效脱氮的工序,出水氨氮长时间不达标;(2)系统进水预处理设计不合理,致使大量沉砂进入污水提升系统,造成提升泵磨损严重,不能正常运行;(3)水力澄清池设计部合理,排泥系统不能正常运行;(4)固定生物流化池填料及曝气系统设计不合理,停留时间过短,不能达到设计目的;污泥浓缩池设计过小;(5)污泥脱水系统设计部合理,同时设备老化需要更换;随着我国对水环境质量要求的提高,提高了对出水氮、磷的指标要求。为了满足出水要求,达到排放标准,实现政府的节能减排目标,清远市新城污水处理厂拟投入巨额资金对该污水厂进行改造,对原有的处理工艺、设施及构筑物进行改造,提高氨氮的去除效率,达到排放标准的要求。

2改造原则及措施改造原则:

(1)根据本污水处理厂现有的实际运行情况, 结合现有的场地实际情况,合理确定工程规模、处理工艺及工艺流程,最大限度地发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益, 以尽快达到出水达标,提高区域水环境质量,保护水体环境的目的;

(2)坚持可持续发展的道路,坚持节能减排的控制原则;

(3)采用工艺先进、稳定可靠、管理方便的处理技术,以节约投资,降低运行费用;

(4)设备选型做到合理、可靠、先进、高效节能;

(5)妥善处理污水处理产生的沉渣和污泥,避免产生二次污染,并考虑到污泥的综合利用;

(6)贯彻执行国家关于环境保护政策,按照国家颁布的有关法规、规范及标准进行编制。

3 工艺流程设计

(1)预处理设计。城市生活污水中所含的各种垃圾、悬浮物和沙粒比较多,这些污染物对后续的处理都会带来一定的不利影响,同时影响设备的正常运行,因此需加强预处理,在本设计中考虑现场的实际情况,采用粗细2道格栅加钟式沉砂池进行预处理。

(2)生物脱氮原理。城市生活污水中的氮主要以有机氮、氨氮的形式存在,硝态氮含量很低。(3)磷的去除:污水除磷主要有生物除磷和化学除磷。

(4)污泥处理工艺污泥处理工艺方案选择: 我国城市污水处理厂常规的污泥处理工艺为剩余污泥—浓缩—消化—脱水—最终处置。

(5)消毒技术方案:污水中的病原体主要有三类:病原性细菌、肠道病毒和蠕虫卵。本工程在污水处理工艺中要采用消毒技术来最终控制出水水质,通过对以上几种常见污水消毒方法的介绍和分析讨论, 综合考虑用于污水消毒的适用性、成熟性、安全性、可靠性,操作运转的简单易行以及处理费用等因素, 推荐本工程的污水处理尾水采用二氧化氯消毒工艺。

4 工艺构筑物及设备选型

(1)粗格栅:进入污水处理厂区前原有2个提升泵房,泵前均有一道机械粗格栅,利用这道粗格栅。

(2)细格栅:根据现有沟渠的实际情况,采用固定式细格栅,沟渠宽度:1000mm;深度:1500mm;栅距:5mm;安装角度:75度,采用人工清渣。

(3)沉砂池:设计进水流量:20000m3/d、0.23m3/s,最大水力负荷:200m3/m2.h,水力停留时间:20～30s,数量:2座,每座直径:2130mm,砂斗直径:1000mm,高度:2800mm采用机械力控制流态与流速,加速砂粒的沉淀,并使有机物随水流带走。采用气提排砂配砂水分离器。

(4)集水池:设计处理水量:833m3/h,有效停留时间:15min,则有效容积:208m3,污水厂现有一调节池,其外形尺寸为:40000×12250×2500mm,分为2格每格的有效容积为:490m3,利用该调节池作为集水池,为了防止生活污水在集水池中停留时间过长,产生臭味,在集水池中设置空气搅拌装置,气水比:1:1。

(5)提升泵:选用离心泵,流量:240m3/h扬程:17.5m;功率:18.5kw,数量:5台(四用一备)。

(6)沉淀池:由于采用的是曝气生物流化池形式处理工艺,该工艺要求进水SS不能大于150mg/l,同时该工艺必须采用化学除磷,因此必须进行药剂投加,会产生大量的悬浮物,须先进行沉淀后才能进行生物处理。设计表面负荷:1.5m3/m2•h,则所需沉淀面积为:555m2,污水厂现有2个水力澄清池,外形尺寸为:φ20000×10000mm,有效沉淀面积为:628m2,因此可利用这2个澄清池进行改造为沉淀池, 需要对其配水系统进行改造、对出水系统进行改造,对排泥系统进行改造。

(7)曝气生物流化池:曝气生物流化池的设计处理水量:20000m3/d,污水处理厂现有的生物流化池外形尺寸:25000×8500×5700mm,共有2组,每组分三格,可利用这2组水池进行改造,在池中进行间隔,控制每个生物流化池的表面积小于:25m2,并对其配水系统和出水系统、排泥系统进行改造,则需增加的生物流化池的面积为:1155－25×8×2＝755m2,考虑一定的富余系数,放大至800m2,曝气生物流化池的格数:800/20＝40格。

(8)三叶罗茨风机:风量:69.5m3/min；功率:90kw；风压:0.5kgf/cm2,数量:3台(2用1备)。

(9)污泥浓缩池:污泥产生量:(300－60)×20000/1000＝4800kg/d;(150－30)×20000×0.32/1000＝768kg/d;则总污泥产生量为:5568kg/d;则污泥浓缩池的大小为:556m3;外形尺寸:14000×6000×5200mm分2格。

(10)选用带宽1500mm的,配置污泥斗自动卸泥的带式压滤机。。

(11)其他辅助设施:供电系统采用380/220三相线制,工作零线与保护零线分开;设置照明,动力两回路;所有电机采用直接启动;站内拟设置2～6m宽的道路交通网,方便交通运输和设备的安装维修, 并满足消防要求。

5 结语

该改造项目工程概算投资为683.7万元,其中土建费用为251.7万元,设备预算314.4万元,其他综合费用117.6万元,清远市污水处理厂改造工程建成后将使其出水水质达到国家及广东省地方水排放标准,能控制和削减清远市新城区生活污水的污染,改善清远市地表水环境质量,提高居民的用水水质。（佛山市顺德区华清源环保有限公司）