工业园污水处理厂提标改造工程设计分析论文

时间：2023-05-04 15:39:51 论文范文我要投稿

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　　摘要：DB51/2311—2016《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》对新（改、扩）建污水处理厂出水提出了更严格的排放要求。宜宾市南溪区罗龙工业园污水处理厂提标改造工程出水执行该标准，改造后采用水解酸化+AAO-MBR为主的处理工艺。详细介绍了该提标改造工程设计进出水水质、提标改造工程方案、生化池改造设计、主要构筑物设计。该提标改造工程的建设对于改善岷江水质、保护水生态环境具有重大意义。

工业园污水处理厂提标改造工程设计分析论文

　　关键词：污水处理厂；提标改造；AAO-MBR工艺

　　1工程概况

　　宜宾市南溪区罗龙工业园以新材料、生物制药、精细化工产业为主，兼有仓储物流。园区集中污水处理厂位于工业集中区A-9地块，于2011年4月建成。该污水处理厂规划规模20000m3/d，一期建设规模10000m3/d，占地60亩。原设计出水水质执行GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。为应对岷江、沱江流域越来越严重的水质污染情况，四川省制定了DB51/2311—2016《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》。南溪区属于该标准重点控制区域，因此罗龙工业园污水处理厂提标改造执行该标准。

　　1.1现状水量、水质及工艺流程

　　目前该污水处理厂实际处理污水量为7850m3/d，其中工业废水5500m3/d，生活污水2350m3/d。2016年实际进出水水质如表1所示。从表1可以看出，除COD、BOD5和TN以外，其余指标可以稳定达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。一期工程现状污水处理工艺流程如图1所示，主体工艺为水解酸化＋Cass生化反应＋过滤。

　　1.2提标改造工程设计进出水水质

　　园区企业主要为化工企业，根据在线监测及部分实测数据反馈，园区工业废水主要有以下特点：1）有机物和悬浮固体含量高且随时间变化较大；2）废水可生化性差；3）废水中重金属含量较低，在企业内部预处理中已基本达标；4）废水呈中性。目前园区总污水量中，生活污水占30%。根据实际进水水质和DB51/2311—2016《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》对出水水质的要求，确定本次设计进出水水质如表2所示。

　　2提标改造工程方案

　　2.1总体方案

　　目前该污水处理厂出水水质除SS和TP能够达到DB51/2311—2016《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》的要求外，其余指标均无法达标。本次提标改造，需强化生化处理，加强系统对COD和BOD5的去除效果；增大鼓风系统的曝气量，提高NH3-N的去除率。Cass反应池中缺氧段的容积和停留时间不够，反硝化不充分，本次提标改造将增加缺氧段的容积和反硝化回流比，以提高生化处理构筑物的脱氮效果。

　　2.2生化处理改造方案

　　通过对目前实际进出水水质的分析，并结合现状工艺运行情况、空余场地状况等，若要保证污水处理厂的出水水质达标，则需对Cass生化池进行改造。通过工艺比较，考虑将Cass生化池改造为AAO-MBR池。在保持Cass生化池整体尺寸不变的前提下，对其内部结构进行改造，新建厌氧区、缺氧区、好氧区及膜池。MBR工艺具有以下特点：1）将生化池中的水力停留时间和污泥龄完全分离；2）污泥中的微生物种群更加完善、丰富，提高了系统抗冲击负荷的能力和对难降解有机物的去除效率；3）省去了二沉池、混凝沉淀池和滤池，节省占地且出水水质良好，浊度更低，并减少了剩余污泥排放量[1]。

　　2.3预处理改造方案

　　原污水处理厂未考虑设置调节池，但根据运营单位提供的实际进水水质数据可知，该污水处理厂进水水质波动较大，通常每天10：00—17：00水质较其他时段差。因此本次提标改造考虑在水解酸化池前设置调节及事故池。根据其他污水处理厂的运行经验，调节池的设置有助于改善后续水解酸化池的处理效果，其主要具有均衡水量和水质的作用[2]。由于本次生化系统改造采用膜工艺，因此在旋流沉砂池和调节及事故池之间增设膜格栅，用以去除细小毛发和纤维物质，以防膜堵塞。

　　2.4提标改造后工艺流程

　　提标改造后污水处理工艺流程如图2所示.

　　2.5总平面布置及高程布置

　　膜格栅、调节及事故池、AAO-MBR池、膜设备车间、巴氏计量槽与原有构（建）筑物实现有效衔接。高程布置上，来水自流进入粗格栅后经提升进入细格栅和旋流沉砂池，再经膜格栅后进入调节及事故池，再一次提升后自流进入水解酸化池和AAO-MBR池，最后经接触消毒后计量排放。

　　3Cass生化池改AAO-MBR池设计分析

　　Cass生化池分为4格，本次提标改造分格数不变，将每格内部结构进行功能调整，拆除每格内部原选择区、缺氧区与反应区，改造为厌氧区、缺氧区、好氧区及膜池。主要设计参数如下：1）污泥质量浓度，厌氧区2.5g/L，缺氧区5.0g/L，好氧区7.5g/L，膜池10g/L；2）回流比，膜池回流至好氧区300%，好氧区回流至缺氧区200%，缺氧区回流至厌氧区100%；3）设计泥龄20d，污泥负荷0.11kgBOD5/（MLSSd）；4）总停留时间25.9h，其中厌氧区停留时间4.6h，缺氧区停留时间5.8h，好氧区停留时间12.1h，膜池停留时间3.4h；5）设计气水比（生化）6.9∶1（体积比）。另外，可根据出水TN值将好氧区最后一廊道转变为缺氧区以加强反硝化。

　　4主要构筑物设计

　　本次提标改造，新建膜格栅、调节及事故池、巴氏计量槽和膜设备车间各1座，另对Cass生化池内部进行改造，更换鼓风机房风机，其余构（建）筑物不涉及土建改造和设备更换。

　　4.1膜格栅

　　膜格栅平面尺寸为11.0m×4.6m，总高度为5.6m，超高为0.5m；共设2条流槽，槽宽度为1.5m，其中1条流槽设置膜格栅（b=1mm，N=1.47kW，过栅流速=0.8m/s），另外1条流槽设置人工格栅（b=1mm）。格栅前后分别设置叠梁闸。配套螺旋输送压榨机1台，N=1.5kW；冲洗水泵2台，单台Q=16m3/h、H=70m、N=5.5kW。

　　4.2调节及事故池

　　调节及事故池尺寸为50.5m×21.1m×5.7m。池内设有潜水推流器和潜污泵，以防止污泥沉降板结，均化水质水量，提升污水。总停留时间为12.3h。共设潜水推流器8台，其叶轮直径D=615mm，N=4.0kW；共设潜污泵4台，其中2台（1用1备）单台Q=210m3/h、H=12m、N=15kW，另外2台（1用1备）单台Q=100m3/h、H=12m、N=7.5kW。

　　4.3AAO-MBR池

　　AAO-MBR池分为4格，单格尺寸为33.6m×18.0m×5.90m（有效水深为5m）。单格内设备如下：厌氧区设水下搅拌器4台，直径D=370mm，N=3.7kW；缺氧区设水下推流器2×2台，直径=1500mm，N=1.5kW；污泥回流泵1台，Q=312.6m3/h、H=12m、N=15kW；硝化液回流泵1台，Q=208.2m3/h、H=12m、N=11kW；脱窒液回流泵1台，Q=104.4m3/h、H=12m、N=5.5kW；剩余污泥泵1台，Q=25m3/h、H=8m、N=1.5kW；膜组件6套，单套处理水量Q=11.6L/（hm2），中空纤维PVDF膜孔径≤0.4μm。

　　4.4鼓风机房

　　利用原鼓风机房，仅将鼓风设备进行更换。AAO-MBR池曝气由鼓风机房供气，膜吹扫鼓风由膜设备车间供气。更换曝气鼓风机3台，2用1备，单台Q=42m3/min、H=8.4m、N=100kW。

　　4.5膜设备车间

　　膜设备车间建设规模为10000m3/d，尺寸为13.5m×9.0m×6.9m，设有鼓风间及产水加药间。该车间主要设备有膜池吹扫鼓风机、产水泵和膜清洗设备等。膜清洗采用次氯酸钠（NaClO）和柠檬酸作为化学清洗剂。1）鼓风间主要对膜吹扫进行鼓风，设鼓风机3台，2用1备，单台Q=36m3/min、H=4.5m、N=45kW。2）产水加药间产水及反冲洗设备：凸轮泵3台，2用1备，单台Q=272m3/h、H=12m、N=22kW；真空泵2台，1用1备，单台Q=27m3/h、H=－3.3kPa、N=4kW；真空罐1台，V=0.3m3；空压机2台，1用1备，单台Q=0.5m3/min、P=0.8MPa、N=4.0kW；储气罐1台，V=0.3m3。加药清洗设备：NaClO维护性清洗泵2台，1用1备，单台Q=735L/h、H=0.3MPa、N=2.2kW；NaClO恢复性清洗泵2台，1用1备，单台Q=500～4000L/h、H=25m、N=4kW；柠檬酸清洗泵泵2台，1用1备，单台Q=500～5000L/h、H=0.3MPa、N=4kW。

　　5经济分析及结论

　　该提标改造工程总投资为2517.28万元，改造后吨水运行费用约为1.57元/m3。该提标改造工程的建设对于改善岷江水质、保护水生态环境也具有重大意义。

　　参考文献：

　　[1]杜蓉，李海龙，刘牡，等.A2O-MBR-O3工艺应用于城镇污水高标准处理工程[J].工业用水与废水，2017，48（4）：64-67.

　　[2]张龙，涂勇，郭方峥，等.化工产业为主的工业园区污水处理厂提标改造工程设计[J].中国给水排水，2014，30（18）：76-80.

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