沈阳市北部污水处理厂工艺设计的特点.pdf

5 Beaubien A, Baty M , Jeannot F, et al. Design and operation of anaerobic membrane bioreactors development of a filtration testing strategy . J Membr Sci, 1996. 109 173～ 184. 6 Song L, Elimelech M. Particle deposition onto a permeable surface in laminar flow. J Colloid Interface Sci, 1995. 173 165～ 180. 7 Bacchin P, Aimar P ,Sanchez V. Model for colloidal fouling of membranes. AICHE J, 1995. 41 368～ 376. 8 Choo Kwang ho , Lee Chung hak. Hydrodynamic behavior of anaerobic biosolids during crossflow filtration in the membrane anaerobic bioreactor. Wat Res, 1998. 32 11 3387～ 3397. 9 Lee Wontae , Kang Seoktae , Shin Hangsik. Sludge characteristics and their contribution to microfiltration in submerged membrane bioreactors. J. Mem Sci, 2003. 216 217～ 227. 作者通讯处 王志伟 200092 同济大学环境学院研究生信箱 电话 021 65980400 E -mail wittyfht citiz. net 2005- 03-20 收稿 沈阳市北部污水处理厂工艺设计的特点 孙 笙 刘 月 沈阳市市政工程设计研究院, 辽宁 110015 摘要 详细介绍了污水处理厂的设计规模、SDAO 污水处理工艺、各个单体构筑物的主要设计参数, SDAO 工艺采用圆 形曝气池, 在工艺和结构设计上有所创新。 污泥采用消化处理, 污泥加热方式比较科学。 关键词 SDAO 工艺 圆形曝气池 污泥消化 1 引言 北部污水处理厂是沈阳市第一座城市污水处理 厂,该工程于 1993 年开始施工 , 1998 年完成全部施 工,处理规模为 4. 0 10 5 m 3 d。 北部污水处理厂主要处理沈阳市北部排水系统 的城市污水 ,集水面积为 64 km 2 ,服务人口 81 万人, 总污水量为 4. 025 10 5 m 3 h,其中生活污水占比例为 34. 3, 工业污水占比例为 65. 7。 2 设计规模 北部污水处理厂厂址位于沈阳市北部沟连屯 ,占 地 33 hm 2 ,处理规模 4. 0 10 5 m 3 d。超过设计规模的 污水, 从进水渠上游分流进入规划的西部污水处理 厂。其中 2. 0 10 5 m 3 d 污水采用 SDAO 工艺 , 其余 2. 0 10 5 m 3 d 污水采用传统活性污泥法 。污水经过 处理后, 远期 SDAO 工艺的出水经过三级处理后, 回 用于铁西工业区 ,作为工业用水, 近期排入卫工河作 为景观用水。普通曝气工艺的出水近期排入北运河, 远期排入卫工河 。 3 污水处理厂工艺设计 3. 1 SDAO 工艺 SDAO 工艺由法国德利满公司引进 。经过中、法 双方协商命名为 SDAO 工艺, 以示与普通A O 工艺的 区别 。为圆形曝气池 。 3. 2 工艺流程 工艺流程见附图 。 附图 沈阳市北部污水处理厂工艺流程框图 3. 3 设计进水水质 进水水质见附表 。 附表 进水水质mg L 项目 BOD5CODCr SSTKN 设计水质20050020040 3. 4 设计出水水质 SDAO 工艺 CODCr≤ 100 mg L ,BOD5≤20 mg L, 10 环 境 工 程 2005年 8 月第23 卷第4 期 SS ≤ 20 mg L ,NH 4-N≤ 10 mg L。 传统活性污泥法 CODCr≤100 mg L , BOD5≤ 30 mg L,SS ≤ 30 mg L 。 4 主要构筑物设计 4. 1 曝气沉砂池 曝气沉砂池共分 6 条廊道, 每条廊道长 30 m, 宽 4 m ,深 2. 2 m ,停留时间 5. 7 min。包括洗 、 分砂及撇 除浮渣设备 ,沉砂池前设弧形细格栅, 空压机等附属 设备均安装位于池前进水扩散段下部的机械间内。 曝气沉砂池后紧接巴式计量槽,共 6 条,喉宽0. 75 m, 每条安装 1 台超声波流量计 , 可以随时测量通过的 流量 。 4. 2 初沉池 初沉池采用 6 座辐流式沉淀池, 单池直径 46 m, 表面负荷 1. 67 m 3 m2h。在初沉池中 ,二沉池来的剩 余活性污泥与初沉污泥一道沉淀, 从初沉池排出的是 混合污泥 。刮泥机为周边传动形式 。 4. 3 曝气池 曝气池共设计 6座 ,采用 SDAO 脱氮工艺的曝气 池3 座 ,为圆形池型; 池子直径 60 m ,有效水深8. 3 m, 中间有两道圆形隔墙将全池分为 3个部分 ; 中心是缺 氧区, 直径 28. 7 m , 中间一圈是活性恢复区 , 直径 44. 9 m ,外圈是好氧区 。回流污泥首先进入活性恢复 区,经过轻微曝气恢复污泥活性,然后进入缺氧区 ,在 缺氧区首部与来自初沉池的污水和内回流的混合液 混合 ,曝气头采用膜式空气扩散曝气器 。池内安装溶 解氧探头及氧化还原电位探头, 安装了潜水搅拌机, 以推动水流防止污泥沉降 ,内回流 200,BOD5活性 污泥负荷 0. 09 kg kgd。 普通活性污泥法曝气池 3 座 ,直径 46 m , 分中心区及外环两部分, 有效水深 8. 3 m ,内圈直径 23 m。污泥回流比 50,BOD5污泥 负荷 0. 23 kg kg d ,污水和回流污泥首先进入中心区 混合强烈曝气, 然后流至外圈 , 曝气强度逐渐减少。 设水下搅拌器并安装溶解氧探头。 4. 4 二沉池 二沉池共设计 12 座, 采用辐流式沉淀池 , 对应 SDAO系统共 6 座池子 , 单池直径 57 m, 表面负荷 13. 06 m 3 m2d,堰上负荷 2. 2 L sm 。对应普通曝气 系统 6 座 池 子 , 单 池 直 径 46 m, 表 面 负 荷 20. 06 m 3 m2d,堰上负荷 2. 8 L sm。 4. 5 消化池 设计 5 座圆形消化池, 呈梅花形布置 。其中一级 消化池4 座 ,二级消化池 1座 ,单池直径 25. 6 m ,容积 7 000 m 3 。一级消化池即搅拌又加热, 二级消化池间 歇搅拌不加热, 不分离上清液 。只起贮存 、 调节泥量、 收集剩余沼气的作用 。 搅拌用沼气 , 每个消化池设计 1 套沼气搅拌设 备,各配备沼气压缩机 1 台, 搅拌用沼气管路独立于 产气系统, 互不干扰 。 污泥加热用套管式热交换器,每个一级消化池配备 1台,热水来自沼气锅炉房和沼气发电机房,被加热的污 泥用循环泵从消化池中抽出,加热后在送回消化池。 4. 6 沼气发电机房和沼气锅炉房 沼气发电机房内设进口沼气发电机 4 台, 3 用 1 备, 采用火花点火方式, 不用引火油 ,并带有全套热 回收设备。每台功率 284 kW,发电效率 34, 热回收 效率 45。设法国进口沼气锅炉 4 台, 3 用 1 备, 每 台产热量 4. 6010 6 kJ h 。 5 工程设计的主要特点 5. 1 采用了粗、中、 细三道格栅 设计中根据沈阳的实际情况 ,在进水暗渠上、进 水泵房前设了一道粗格栅 ,栅条间距 100 mm , 用以栏 截进水中的较大的固体, 防止对进水泵前中格栅 栅 条间距 40 mm 的冲击破坏 ,保证中格栅的安全和正 常运行。泵后的细格栅设于曝气沉砂池进水扩散段 前的直线进水渠道上 ,设计采用了进口的弧形曲面格 栅,栅条间距 15 mm ,自动清污,便于维修保养。 5. 2 初沉池采用自动排泥系统控制污泥浓度 初沉池的运行效果直接影响到生物处理系统的 负荷。初沉池的运行没有能耗问题 , 若提高 BOD5的 去除率,则可减轻曝气池的负荷 ,节省能源 。初沉池 运行的关键是排泥 。排泥的浓度与污泥处理系统直 接相关。初沉池的排泥采用了气动隔膜阀,通过阀门 供气管路上空气阀的开、关来实现气动隔膜阀的开、 关,实现排泥的自动控制 。气动隔膜阀不存在堵塞问 题,排泥管道设水冲设施 。 5. 3 初沉池的池型 曾对矩形和圆形两种方案在运行管理,占地和混 凝土用量等方面进行分析比较。考虑到圆形辐流式 沉淀池有设备可靠、运行简便 、 投资较省等显著优点, 设计采用了周边驱动全桥式刮泥机的辐流式沉淀池。 5. 4 圆形池的结构设计 厂内的主要处理构筑物 初沉池、曝气池 , 二沉 下转第 19 页 11 环 境 工 程 2005年 8 月第23 卷第4 期 水,该废水呈深红色, 含大量的葸醌 、 磷酸三辛酯, 对 系统造成了极大的冲击。根据生产情况 , 该废水约 70 d 才排放1 次 ,但每次的排放量达 200 m 3 。如果一 次排入系统肯定使整个系统失效。后经与厂方共同 协商提出建一 200 m 3 的储池, 然后由储池每日少量 的排入处理系统 。 5 主要技术经济指标 废水处理站总投资 120 万元, 折合吨水造价 5 000 元 m 3d。 吨水造价高的原因主要在于废水具有 较强的腐蚀性, 所有的水池构筑物、设备均需作防腐 内处理,前处理的管路均采用不锈钢管 。运行费用为 1. 36 元 m 3 废水,包括电费、药剂费、人工费 。废水处 理站总占地面积 450 m 2 。 6 结论 1 废水中所含的双氧水对卧式离心泵的正常运 行有影响 ,宜采用泵壳入水的立式离心泵; 2 在工程设计中要充分对产品生产工艺了解, 熟悉各废水排放节点 。对白土床再生废水采用先蓄 水,然后多次小流量排入系统的方法, 减轻对处理系 统造成的负荷冲击; 3 采用隔油池气浮组合可以有效去除废水中 大部分的重芳烃类油 ; 4 充分利用废水中含有的双氧水 , 利用铁碳内 电解与双氧水的氧化能力共同分解带苯环的难降解 有机物; 5 利用大气量冲刷铁屑表面、 填料活性剂 、 双氧 水的氧化分解三重作用防止填料的板结 ; 6 调整出水合适的 pH 值, 利用系统中产生的 Fe 2形成Fe OH 2絮体代替混凝剂 ,节约药剂费用 。 作者通讯处 刘燕林 310003 杭州市中河中路 258 号瑞丰国际商务 大厦 8 楼A 座 电话 0571 85984327 E -mail liuyanl2000sina . com 2004- 11-01 收稿 上接第 11页 池,污泥浓缩池 ,消化池 都采用了圆形池 ,而圆形池 池壁环向拉力很大, 结构设计确定用钢筋混凝土预制 拼装块件或现浇混凝土组成圆形池壁, 外侧缠绕高强 钢丝 ,施加环向预应力,使混凝土用量减少很多,收到 了降低工程造价的效果。 5. 5 采用 SDAO 新技术 采用圆形的脱氮 SDAO 曝气池, 应用在污水处理 厂还是比较少的。它突破了矩形池型水力流态不均 匀的缺点 ,控制灵活 ,曝气均匀 。 在节能上, 主要选用了高效率的微孔曝气器和多 级低速离心鼓风机, 并用曝气池中的溶解氧浓度自动 控制供气量,最大限度地节省电耗 。采用多级低速离 心鼓风机 ,现场维修方便和维护费用较低。 5. 6 引进污泥技术及关键设备 在设计中引进污泥投配、沼气搅拌 、 污泥加热 、 沼 气发电 、 余热回收、电力并网和污泥脱水等方面的设 计技术 。本设计 ,吸取国外经验, 新鲜污泥不经预热 直接投配入消化池 。污泥加热是将泥由消化池内吸 出,再压入热交换器内加热后仍回流入消化池内与生 污泥混合 。热交换器进泥温度 35 ℃, 出泥温度约 40 ℃,仅升温 5. 0 ℃,如果选用将生污泥预加热的方 法,在冬季污泥将由 10 ℃升温至 35 ℃, 升温 25 ℃, 设备复杂得多。污泥采用沼气搅拌 , 搅拌效果良好, 经压缩气体搅拌 30 min 即可使在消化池任意点投入 的锂元素分布均匀。 5. 7 水厂的自控 全厂采用集中监视、分散控制的集散系统自控设 计。中央控制室设有操作站 、 CRT 、打印机、彩色硬拷 贝和彩色模拟盘 。4 个分控室内设置现场控制器 PLC, 按编制程序控制运行, 并将采集的大量信息输 至中央控制室进行处理 。自控设计主要引进已在国 外发达国家长期应用, 维护方便, 运行可靠的技术和 设备, 以保证管理人员易于消化吸收, 有较高的安全 运行保证及很强的可操作性。 6 结论 北部污水处理厂的设计, 根据国内污水处理厂的 实践经验, 在进行各种工艺方案比较的基础上, 选用 了以鼓风曝气为主的 SDAO 设计方案, 具有管理简 便、 运行可靠的优点 ,所产污泥中温消化 ,回收大量生 物能 ,最大限度地降低运行成本和工程造价。为其它 污水处理厂的建设和运行 ,提供了宝贵的经验 。 作者通讯处 孙笙 110015 沈阳市沈河区文萃路 37 号 沈阳市市 政工程设计研究院 电话 024 23890400-822 2005- 01-31 收稿 19 环 境 工 程 2005年 8 月第23 卷第4 期 STUDY ON DIFFERENT OPERATION MODES OF SUBMERGED MEMBRANE BIOREACTORS FORWASTEWATER TREATMENTWang Zhiwei et al7 Abstract Membrane bioreactors for wastewater treatment must operate for long periods. Operation modes are well related to the feature of MBR for long -term run. Characteristics of the submerged MBR at different operation modes at constant flux and at constant TMP during short period and long -term practical run on a lab scale were studied. Test results suggested that it wasfit for MBRs for long -time operation when MBRs were operatedinsub-critical zone atfixed membrane fluxand under economical TMP ＊ atfixed TMP . Membrane fouling mechanismswere also theoretically analyzed in different operation zones. Keywords submerged membrane bioreactor SMBR , fixed transmembrane pressure, fixed membrane flux andmembrane fouling CHARACTERISTICS OF PROCEDURE DESIGN FOR SHENYANG NORTHERN WASTEWATER TREATMENT PLANTSun Sheng et al 10 Abstract It is introduced in detail that the design capacity, SDAO process and the main parameter of each monomer structure. A circular aeration tank is used for SDAO process and there is a creation in the structural design. The digestion process is also used for the sludge, and the heating of the sludge is scientific. Keywords SDAO process, circular aeration tank and digestion of sludge EXPERIMENTAL RESEARCH ON TREATMENT OF PENICILLIN WASTEWATER WITH THE OF MEMBRANE BIOREACTOR MBRSun Jingmin et al 12 Abstract Based on systematic analysis of the quality of penicillin wastewater, it is studied the start up features and influence factors of treating penicillin wastewater by the processof membrane bioreactor. The result shows that the suitable operation is got on conditions CODCrof the influent is 58 kg m3 d and the concentration of the sludge is in the range of 7～ 12 g L. Keywords penicillin wastewater and membrance bioreactor MBR TREATMENT TECHNOLOGY OF WASTEWATER FROM PRODUCTIONOF TEXTILE PRINTING AND DYEINGWang Zhenchuan et al 15 Abstract Textile printing and dyeing wastewater was treated by the process of coagulation sedimentation -hydrolytic acidification -suspended chain acrating-biocarbon absorption. After treatment by this process, 93 percent CODCris removed from the wastewater and all the inds of the effluent consistently meets the first -order of the National Emission Standard for Pollutants of the Textile Dyeing Wastewaters GB4287 -92. Keywords dyeing wastewater, coagulation sedimentation, hydrolytic acidification, suspended chain aerating and biocarbon EXAMPLE OF TREATING WASTEWATER FROM PRODUCTION OF HYDROGEN PEROXIDE SOLUTIONLiuYanlin et al 17 Abstract It is briefly introduced the charactersof waste water from the production of hydrogen peroxide solution by anthraquinone process. An optimized treatment technology of the waste water is proposed, i. e. the process of oil insulative deposition-air floatation -catalytic oxidation- biocarbon. The actual operations of the engineering and then analyzing the problems during operations are also introduced. Keywords waste water from the production of hydrogen peroxide solution, air floatation, catalytic oxidation and engineering application EXPERIMENTAL STUDY ON THE TREATMENT OF WASTEWATER FROM POLYESTER ALKALI-DECREMENTPROCESS BYHYDROLYTIC ACIDIFICATION -HYBRID MEMBRANE BIOREACTOR PROCESSYang Qiyong et al 20 Abstract A hydrolytic acidification-hybrid membrane bioreactor process was used in the treatment of wastewatr from polyester alkali- decrement process. The results indicated that the CODCrof effluentwas only 26. 6～ 68. 03mg L and the processwas efficient in the total removal of CODCrwith 93～ 98 andTA with 94. TA was hardly biodegradable with removal rate between0. 23～ 6. 02inhydrolytic acidificaton reactor, but ethylene glycol was readily biodegradable with removal efficiency up to 58. 94～ 71. 49. Treated by hydrolytic acidification process, the aerobic biodegradability B C of wastewater had been raised by 0. 137～ 0. 227. On the one hand, porous -flexible suspended carrier potentiated the scour over the surface of membrane and decreased the cake on the membrane;on the other hand, it increased the number of protozoa and metazoa in MBR, which played an effective role in fouling control of the membrane. Keywords alkali -decrement, hydrolytic acidification, mombrane bioreactor, purous flexible suspended carrier, terephthalic acid and wastewater treatment TREATING MUNICIPAL SEWAGE WITH ARTIFICIAL MARSH TECHNIQUE APPLIED IN THE NORTHZhang Xianlong et al 23 Abstract As an ecological treating technique, the artificial marsh system is of good prospects because of its advantages, such as simple facilities, less investment, convenient operation, lower cost of energy and better effect of purification. The artificial marsh systemwas rarely apllied in cold zone in the north. An engineering case of the artificial marsh system applied in the north successfully is introduced. 2 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 23,No. 4, Aug . , 2005