（环境工程专业论文）天津市10万吨datiat污水厂升级改造技术方案研究.pdfVIP

摘要 摘要 为了响应国家节能减排政策的号召，进一步改善天津市的水环境，提升天 津市的投资环境，天津市早期建成的1 0 万吨d a t - i a t 污水处理厂已经基本上不 能满足现有的污染物排放标准。( d a t - i a t 是一种连续进水的工艺，它由需氧曝 气池和间歇曝气池串联组成) 因此，根据天津市相关规定和要求，并根据天津 市地方标准污水综合排放标准( d b l 2 3 5 6 2 0 0 8 ) ，必须提升这类污水处理厂 的污染物排放标准，使之达到城镇污水处理厂污染物排放标准 ( g b l 8 9 1 8 2 0 0 2 ) 中的一级b 标准。要满足新的排放标准，原污水处理厂必须 进行升级改造。 本论文就天津市设计日处理量为1 0 万吨的d a t - i a t 污水处理厂的运行现状 进行了分析，提出了对其进行升级改造的必要性。总结了可能适用于此类污水 厂的具有脱氮除磷功能的工艺，包括氧化沟工艺、s b r 工艺、a o 及a 2 o 工艺、 曝气生物滤池工艺、生物流化床工艺、反硝化生物滤池工艺、n s b r 工艺和 h y b a s 工艺等。通过对污水处理工艺、污泥处理工艺、除臭工艺、处理水消毒 工艺等进行比选，最终确定污水厂采用后置式反硝化生物滤池工艺脱氮，并辅 以化学沉淀法除磷，采用生物法除臭、紫外线消毒。通过工艺的调整，使污水 厂的出水达到国家一级b 排放标准。 经过改造后的污水厂的出水水质能够稳定地达标，当投加足够的甲醇时， 出水水质还可以达到一级a 标准。另外，采用反硝化生物滤池工艺后，仅需很 少的改动就可使出水水质满足更高的排放要求，为将来可能进行的再次改造工 作提供了便利。这也对天津市旧厂d a t - i a t 工艺的改造具有一定的指导意义。 关键词：污水厂升级改造生物脱氮反硝化生物滤池化学除磷 a b s t r a c t a b s t r a c t i nr e s p o n s et ot h en a t i o n a le n e r g yp o l i c y ，a n dt oi m p r o v et h ew a t e re n v i r o n m e n t o ft i a n j i n c i t y , e n h a n c i n gi t si n v e s t m e n te n v i r o n m e n t ，t h ee a r l yb u i l ts e w a g e t r e a t m e n tp l a n t sb a s e do nd a t - i a t t e c h n i q u e ，w i t had a i l yt r e a t m e n tc a p a c i t yo f10 0 t h o u s a n dt o n s ，c a n tf u l f i l lt h ec u r r e n tp o l l u t a n t d i s c h a r g es t a n d a r d sa n ym o r e c o n s e q u e n t l y , a c c o r d i n gt ot h er e l a t i v er e g u l a t i o n sa n dr e q u i r e m e n t so ft i a n j i nc i t y , a n dt o t h el o c a l s t a n d a r d s “i n t e g r a t e d w a s t e w a t e r d i s c h a r g e s t a n d a r d s ” ( d b 12 35 6 - 2 0 0 8 ) ，i ti s n e c e s s a r yt oi m p r o v es t a n d a r d sf o rp o l l u t a n t sd i s c h a r g eo f s u c hs e w a g et r e a t m e n tp l a n t s ，s oa st or e a c ht h ef r s tc l a s sb s t a n d a r d s w h i c hh a s b e e nr e g u l a t e db yt h e “p o l l u t a n t se m i s s i o ns t a n d a r d sf o rs e w a g et r e a t m e n tp l a n t so f t o w n s ”( g b 18 9 18 - 2 0 0 2 ) t om e e tt h en e we m i s s i o ns t a n d a r d s t h eo r i g i n a ls e w a g e t r e a t m e n t p l a n t sm u s tb et r a n s f o r m e d t h i sl i t e r a t u r ec o n d u c t sap r e l i m i n a r ya n a l y s i so nt h ec u r r e n tc o n d i t i o n so ft h e s e w a g et r e a t m e n tp l a n t sb a s e do nd a t - i a tt e c h n i q u e ，w i t had e s i g n e dd a i l yc a p a c i t y o f10 0t h o u s a n dt o n s t h e n ，t h eu p g r a d i n ga n dr e c o n s t r u c t i o n n e c e s s i t yo ft h e w a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n t sh a sb e e np u tf o r w a r d a l s o ，t h e p a p e rs u m m a r i z e ss e v e r a l p o s s i b l et e c h n i q u e sw i t ht h ef u n c t i o no fr e m o v i n gn i t r o g e na n dp h o s p h o r u s ，i n c l u d i n g o x i d a t i o n d i t c h ，s b r ，a o o r a 2 o ，b a f , m b b r ，n s b r ，h y b a sa n d d e n i t r i f i c a t i o nb i o f i l t e ra n ds of o r t h t h r o u g ht h e c o m p a r i s o na n ds e l e c t i o no ft h e w a s t e w a t e rp r o c e s st e c h n i q u e ，t h es l u d g ep r o c e s st e c h n i q u e ，t h ed e o d o r i z i n gp r o c e s s t e c h n i q u ea n dt h ee f f i u e n td i s i n f e c t i o nt e c h n i q u e ，c o n c l u s i o n sh a sb e e nd r a w na s f o l l o w s ：t h ew a s t e w a t e rp l a n t sa d o p tp o s t p o s i t i v ef o r mo fd e n i t r i f i c a t i o nb i o f i l t e r t e c h n i q u e ，a n da i d e db yc h e m i c a lp r e c i p i t a t i o nt or e m o v ep h o s p h o r u s ；b i o l o g i c a l m e t h o di sa p p l i e dt ot h ed e o d o r i z a t i o np r o c e s s ，a n dt h ed i s i n f e c t i o ni sb ym e a n so f u vl i g h t t h ee f f l u e n tc a nm e e tt h en e ws t a n d a r d sb yr e g u l a t i n gt h e t e c h n i q u e s e m p l o y e db yt h ew a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n t s t h eq u a l i t yo ft h ee f f l u e n to ft h et r a n s f o r m e ds e w a g et r e a t m e n tp l a n t sc a n s t e a d i l ym e e tt h ed e m a n do fn e ws t a n d a r d s w h e nf e e d i n ge n o u g hm e t h a n o l s ，t h e q u a l i t yo ft h ee f f l u e n tc a nr e a c ht h eo n ec l a s sal e v e l i na d d i t i o n ，a f t e ra d o p t i n gt h e i i a b s t r a c t d e n i t r i f i c a t i o nb i o f i l t e rt e c h n i q u e ，v e r yf e wc h a n g e sw i l lb em a d et or e a c hah i g h e r d i s c h a r g es t a n d a r d ，w h i c hf a c i l i t a t e st h ep o s s i b l et r a n s f o r m a t i o ni nt h ef u t u r e t h i s h a sd i r e c t i v em e a n i n gf o rt h eu p g r a d i n go ft h eo l ds b r s e w a g et r e a t m e n tp l a n t s k e yw o r d s ：s e w a g et r e a t m e n tp l a n t ；u p g r a d i n ga n dr e c o n s t r u c t i o np r o j e c t ；b i o l o g i c a l d e n i t r i f i c a t i o n ；d e n i t r i f i c a t i o nb i o f i l t e r ；c h e m i c a lp h o s p h o r o u sr e m o v a l i i i 第一章绪论 第一章绪论 第一节研究背景及意义 在我国，8 2 的河流受到不同程度的污染，有4 2 的城市饮用水源受到严重 污染，农村有7 0 的饮用水不符合卫生标准。水污染的问题已经严重影响到人 们的日常生活，成为一个急需解决的热点问题【l 】。 我国在2 0 世纪末建成的城市污水处理厂，其污水排放标准均执行城市污 水处理厂污水污泥排放标准( c j 3 0 2 5 9 3 ) ，主要以去除有机物和氨氮以及s s 作为目标【2 】。随着工业化进程和居民生活水平的提高，以及农业肥料、生活洗 涤剂、农药等的广泛应用，污水的排放量日益增加，其中所含的氮、磷等植物 性营养的含量不断增加【3 】。水环境中氮、磷的增加，对环境造成的最显著的影响 是，会导致水体的富营养化，继而使水环境质量严重恶化。随着我国水资源短 缺形势日益严峻，加上全国各地水污染事件频发，我国对城镇污水处理厂的污 染物排放标准越来越严格，尤其是一些地方污染物排放标准的出台，对目前污 水处理厂的出水水质的要求进一步提高【4 1 。我国于2 0 0 3 年7 月1 日起开始实施 城镇污水处理厂污染物排放标准( g b l 8 9 1 8 2 0 0 2 ) 【3 】。在这种情况下，我国早 期建成的脱氮除磷能力低下的污水处理厂，就面临着升级改造的问题。 天津市早期建成的1 0 万吨d a t - i a t 污水处理厂，其出水水质可以达到当时 的污染物排放标准。但是在我国开始实施新的污染物排放标准( g b l 8 9 1 8 2 0 0 2 ) 之后，对出水中氮、磷的排放提出了要求。由于d a t - i a t 工艺本身脱氮除磷的 能力有限，污水厂的出水不能达到新的出水标准。要使其达标，必须对原有的 污水厂进行改造。因此，本课题选取天津市1 0 万吨d a t - i a t 污水处理厂为研究 对象，对其升级改造方案进行初步研究，这对于旧有d a t - i a t 污水厂的升级改 造工程具有实际的工程意义。 第二节研究内容 ( 1 ) 污水处理改造工艺的研究。目前天津市l o 万吨d a t - i a t 工艺污水处 第一章绪论 理厂，其对c o d 、s s 和氨氮具有较好的去除效果，但是对氮、磷的去除率较低， 不能达到新的污染物排放标准。本论文将可能适用的具有脱氮除磷功能的工艺， 包括氧化沟工艺、s b r 工艺、a o 及a 2 o 工艺、曝气生物滤池工艺、生物流化 床工艺、反硝化生物滤池工艺、n s b r 工艺和h y b a s 工艺等进行比较、初选， 最终确定合适的改造工艺，以使出水达到国家一级b 标准。 ( 2 ) 化学除磷工艺的工艺研究。由于污水厂目前的用地比较紧张，生物除 磷的效果不稳定 5 】，进行高效、快捷的化学除磷，使污水厂出水达到国家一级b 排放标准。 ( 3 ) 污泥处置工艺的研究。污泥是一种固体废弃物 6 】。一般污泥都含有大 量的有机物、氮、磷、钾及其它一些微量元素，经过处理后，可以进行有效利 用；但是，未处理的污泥中也含有重金属、病原菌、寄生虫以及某些难降解的 毒性物质，处理不当的话，排放后会对环境造成严重的污染 _ 7 1 。因此，积极寻求 一个安全可靠、经济合理的污泥处置方案也是一个越来越受到关注的问题。通 过对常用污泥处置方法，如土地利用、焚烧和卫生填埋进行比选，确定本工程 的污泥处置方案。 ( 4 ) 除臭工艺的研究。由于人们对空气质量的要求越来越高，污水处理厂 废气的一级排放标准对各种废气的排放提出了更为严格的控制要求 8 】。因此，本 厂必须采取更有直接有效的除臭措施以满足此排放标准。通过进行不同除臭工 艺的比较，确定出除臭工艺。 ( 5 ) 消毒工艺的研究。根据城镇污水处理厂污染物排放标准 ( g b l 8 9 1 8 - 2 0 0 2 ) 的规定，污水处理厂出水必须进行消毒处理。因此，改造后 水厂的出水必须进行消毒处理。通过对常用的消毒方法，包括加氯消毒法、臭 氧消毒法、紫外线消毒法进行比选，确定出经济、持久、高效的消毒工艺。 第三节研究目的 ( 1 ) 针对天津市1 0 万吨d a t - i a t 工艺污水厂现有工艺脱氮除磷的能力有 限，从而出水不能达到国家一级b 排放标准的现状，对污水厂的处理工艺进行 升级改造，以去除出水中的氮、磷，使出水质量达标，避免造成水环境的污染。 ( 2 ) 通过对天津市1 0 万吨s b r 工艺进行升级改造研究，为天津市其它同 类污水厂的建设和升级改造工程提供工程借鉴和数据支持。 2 第二章天津市1 0 万o 屯d a t i a t 污水厂介绍 第二章天津市1 0 万吨d a t - i a t 污水厂介绍 第一节污水处理厂现状 2 1 1 污水处理厂原进水水质和工艺流程 天津市早期建成的d a t i a t 污水处理厂，其日处理能力为1 0 万吨，原进 水水质如下： c o d 4 0 0 m g 1 b o d 1 5 0 m 。酣 s s 2 0 0 m g l 按当时污水厂的排放标准，污水处理厂原设计出水水质为： c o d _ 1 2 0m g 1 b o d s 3 0 m g l s s 3 0m g 1 2 1 2 污水厂主要构筑物及设计参数 2 1 2 1 进水泵房与格栅 污水处理厂进水泵房设计水量约为q = i 1 5 7 m v s ，进水管径为d 1 2 0 0 m m ，管 底高程0 4 m ，出水管径为d n l 0 0 0 m m ，出水水位为7 7 m 。进水闸蓖井内设置2 台格栅除污机，单台格栅宽度b = 1 3 0 0 m m ，栅条间隙b = 1 5 m m ，安装角度0 【= 7 0 0 ， 配备无轴螺旋输送压榨机输送栅渣。泵井内设置6 台潜污泵( 4 用2 备) ，单台 流量q = o 2 9 m 3 h ，扬程h = 9 m ，配用电机功率为3 7 k w 。泵站由一条d n l 0 0 0 钢 管将污水输送到细格栅沉砂池。 2 1 2 2 细格栅、沉砂池及计量堰 污水进入沉砂池前设置2 台阶梯格栅，单台格栅宽度b = 1 6 0 0 m m ，栅条间 隙b = 6 m m ，安装角度c t = 4 5 0 。 3 第二章天津市1 0 万吨d a t i a t 污水厂介绍 沉砂池采用旋流沉砂池工艺，单台沉砂池设备直径为5 4 8 m ，设计流量 4 2 0 0 m 3 h 。沉砂池排砂方式为采用设置在沉砂池底砂泵排砂。提升后的砂水混合 物进入砂水分离器进行砂水分离。 进水计量方式采用巴歇尔计量槽。为保证s b r 池配水均匀，污水经过计量 槽后设置出水井，并采用非淹没堰进行配水。 2 1 2 3d a t - i a t 反应池 水厂共设6 组d a t - i a t 生物反应池，单池尺寸为l x w x h = 8 0 m x 3 2 m x 5 m ( 有 效水深4 3 m ) 。曝气器采用膜片式微孔曝气器；每组生物反应池内设置3 台滗水 器，滗水器采用虹吸式滗水器；共设1 2 台污泥回流泵，每台泵流量o 5 5 6 m 3 s ， 扬程2 m ，电机功率为1 6 k w ；设6 台潜水剩余污泥泵，单台流量1 0 0 r n 3 h ，扬程 1 0 m ，电机功率为5 5 k w 。 2 1 2 4 鼓风机房 鼓风机房总供气能力为q = 5 4 0 0 0 m 3 h ，风压为p = 0 5 6 b a r ，内设4 台单级高 速离心风机。鼓风机为3 用1 备，单台风量为1 8 0 0 0 m 3 h ，风机风量可以通过进 口导叶片进行调节，调节范围为4 5 1 0 0 。 2 1 2 5 加氯间 污水处理后出水消毒采用液氯消毒，加氯量为8 m g 1 。加氯设备采用手动真 空加氯机2 台，单台加氯量为5 6 9 s ，设置双探头漏氯报警器。为防止意外事故 发生，加氯间内设置一台漏氯吸收装置。 2 1 2 6 出水泵房 污水厂出水部分用于回用，部分排水雨水管道。出水泵房设计流量为 q = i 5 7 m 3 s 。设置6 台潜污泵，单台流量0 2 9 m 3 s ，扬程h = 5 m ，电机功率p = 2 9 k w 。 目前已经更换2 台水泵为中水提供水源，原设计水泵保留4 台。 2 1 2 7 贮泥池 为了对剩余污泥进行初步浓缩，减少污泥体积，节约污泥脱水的加药量， 设置贮泥池2 座，单池尺寸为2 5 m 2 0 m 5 m ，最大水深4 3 m 。池中设置1 台滗 水器排除上清液，最大滗水深度2 5 m 。为防止污泥沉积和厌氧腐化，池底安装 4 第二章天津市1 0 万吨d a t - i a t 污水厂介绍 振动曝气器进行间歇曝气。每池设置2 台潜污泵将污泥直接输送到脱水机房。 2 1 2 8 脱水机房 按最初污水厂设计，脱水机房内设置一体积为3 2 m 3 的污泥调节池，3 台带 式脱水机。单台脱水机带宽为1 1 m ，最大处理量为4 0 m 3 h ，脱水后泥饼含水率 小于8 0 。2 0 0 5 年，由于兼处理来自自来水厂的污泥，在现有脱水机房内增加 了一台带宽为1 6 m 的脱水机，处理能力最大为6 0 m v h 。 2 2 1 进水水质分析 第二节污水厂现状水质分析 天津市建成的l o 万吨d a t - i a t 污水厂已正常运行近1 0 年，积累了大量运 行数据，对这些数据进行科学分析是经济合理确定进水水质的关键。分析历史 进水水质资料发现，各种污染物浓度相对污水厂建设初期均有一定幅度的提升。 综合分析主要有以下几个特点：一是，天津市最近的十年是高速发展的十年， 现在市内企业相对十年前有大幅度的增加，因此废水量和种类都大幅度增加， 水质污染物构成日益复杂；二是，随着天津市的发展，各种配套行业齐全，市 内工作的临时人口和常驻人口随之增长，尤其是近几年，各种商业、商务中心、 居住区的增加，生活污水在整个污水系统中所占比例有所提升；三是，天津市 部分地区最初都是建设在大片的盐碱地上，土壤由于雨水和人工植被的长期作 用，使渗入污水管道的氯离子浓度有逐年降低的趋势，但是相对其他常规市政 污水处理厂，氯离子浓度仍旧较高。 通过污水厂最近1 2 个月数百个水质测量数据按概率分析的方法进行分析， 分别绘出各个污染物浓度指标的累计分布函数图，分别用标准正态分布曲线和 对数正态分布曲线进行拟合，发现其与对数正态分布曲线进行拟合良好。进水 常规污染物指标分析如下图所示：( 注：累积分布函数是指随机变量x 小于或等 于x 的概率，标准正态分布的累积分布函数习惯上记为西，它仅仅是指“= 0 ， o = 1 时的值，因此其函数图形并不是标准的钟形对称曲线) 5 第二章天津市1 0 万吨d a t - i a t 污水厂介绍 图2 1c o d 。，标准正态分布与对数正态分布拟合图 图2 2b o d 5 标准正态分布与对数正态分布拟合图 6 第二章天津市1 0 万吨d a t i a t 污水厂介绍 图2 3s s 标准正态分布与对数正态分布拟合图 图2 4t p 标准正态分布和对数正态分布拟合图 7 第二章天津市1 0 万u 屯d a t i a t 污水厂介绍 图2 5c l 。标准正态分布与对数正态分布拟合图 图2 6t n 标准正态分布与对数正态分布拟合图 8 第二章天津市1 0 万吨d a t i a t 污水厂介绍 2 2 2 出水水质分析 分析近1 年来出水水质发现，污水厂处理工艺对b o d 5 、s s 、氨氮等污染物 去除效率较高。对出水b o d 5 和s s 指标仍然采用正态分布统计分析方法，发现 这出水中这几种污染物均能维持较低水平。如下面几幅图所示。 由下面几幅图图可以发现，出水b o d 5 浓度小于1 5 m g 1 的数据达到9 5 以 上，出水s s 浓度小于2 0 m g l 达到9 0 以上。出水氨氮浓度小于8 m g l 也达到 9 0 以上。 根据进水水质分析，污水厂进水中c l 浓度长期以来保持在一个较高的水平， 常规的生化处理工艺对其没有任何去除效率，导致出水c l 。浓度长期高于 1 0 0 0 m g 1 。由于长久以来高c l 一浓度对出水c o d 的测量带来的误差没有得到正确 认识，导致出水c o d 大量历史数据并不能反映真实的出水数值。最近数月以来， 采用新的出水c o d 测量方法，有效的排除了干扰，发现c o d 数值均保持在一 个较低水平。从2 0 0 8 年8 、9 、1 0 这3 月检测的2 5 个出水c o d 数值来看，小 于6 0 m g l 概率达到1 0 0 ，已经达到一级b 排放标准。 图2 7 出水b o d 标准正态分布与对数分布图 9 第二章天津市1 0 万吨d a t i a t 污水厂介绍 图2 8 出水s s 标准正态分布与对数分布图 图2 9 出水t n 标准正态分布与对数分布图 1 0 第二章天津市1 0 万吨d a t i a t 污水厂介绍 图2 1 0 出水t p 标准正态分布与对数分布图 通过水厂多年的运行情况可知，污水厂现有工艺对b o d 5 、s s 、氨氮等污染 物去除效率较高，但其生物脱氮功能效率较低。在进水t n 平均值日益提升的前 提下，要使出水t n 数值稳定达到2 0 m g l 以下，则必须在生物池内设置脱氮工 序。 另外水厂对t p 的去除效率也较低。从历史出水t p 数据来看，其达到一级 b 标准的1 m 鲈以下的概率只有3 0 左右。因此要使t p 达标，必须增加除磷工 序。 综上所述，污水厂原工艺生化处理效率较高，按照目前进水水质，现有生 物反应池可以有效去除c o d 、b o d 5 、s s 、氨氮等污染物，达到一级b 标准； 由于原工艺脱氮除磷能力有限，因此，此次工艺改造的目的是在满足原有生化 效率的前提下，增加脱氮除磷功能。 第三节升级改造的必要性 第二章天津市1 0 万p 屯d a t 认t 污水厂介绍 根据以上的分析，目前水厂出水不能达到国家标准中的一级b 标准。为了 响应国家节能减排的政策号召，落实天津市相关的政策和要求，也为了获得良 好的脱氮除磷的效果，原水厂必须进行升级改造。通过这种手段，减少污水厂 的出水中氮、磷的含量，避免水体发生富营养化等现象，从而改善天津市乃至 整个渤海湾的水环境，提升整个天津市的投资环境。同时，由于改造后的工艺 能够进一步降低污水厂出水中的b o d 5 、s s 、氨氮等污染物的数值，为污水的回 用提供了非常有利的条件。 1 2 第三章进出水水质及建设规模的确定 第三章进出水水质及建设规模的确定 第一节建设规模 污水处理厂原设计规模为1 0 万吨日，改造后，在水质达标的前提下处理规 模仍为1 0 万u 屯i f 3 。由于管网系统的原因( 通过厂外溢流堰控制水厂进水量) ， 水厂水量变化系数k 总= 1 ( 在管道水力计算时适当考虑水量的波动因素) 3 2 1 进水水质的确定 第二节进出水水质的确定 合适的设计进水水质保证率对于污水厂的升级改造具有重要的影响：过低 不利于污水处理厂的安全运行，容易造成出水水质超标；过高则增加不必要的 建设投资9 1 。本次改造推荐采用8 5 的水质保证率，作为污水厂改造设计进水水 质。 根据上述概率分析，最终确定本次改造设计进水水质主要指标如下所示： b o d s ： 18 0 r a g 1 c o d 。，：4 6 0 m g l s s ： 2 2 0 m g 1 t n =3 5m e , l 氨氮： 2 5 m g l p h ：6 - - 9 t p ： 6 m g 1 c v ： 16 5 0 m g 1 3 2 2 出水水质的确定 为响应国家节能减排号召，根据天津市相关规定和环境保护要求，并根据 天津市地方标准污水综合排放标准( d b l 2 3 5 6 - - 2 0 0 8 ) ，经改造后污水厂出 1 3 第三章进出水水质及建设规模的确定 水水质要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准( g b l 8 9 1 8 2 0 0 2 ) 中的一级 b 标准 9 1 。其主要出水指标如下： b o d s ： c o d c r ： s s ： t n ： z 一 耍l 氮： p h ： t p ： 粪大肠菌群： 2 0m g 1 s 6 0m g 1 2 0 m g 1 2 0m g 1 冬8m g l 6 9 - 3 0s ，1 座 生物过滤填料复合生物填料 除臭风机q = 2 0 5 0 0 m 3 h ，n = i5 k w ，1 台 过滤器6 0 目过滤截面 1 0 0 e m 2 套 营养补充泵 q = 1 0l s ，h = 2 8 m ，n = 0 3 7 k w , 1 台 应急处理装置q = 3 0 0 l h ，p = i 7 m p a ，n = 0 2 5 k w ( 防爆型) ，1 套 5 2 1 进水泵房 同n s b r 工艺。 第二节h y b a s 工艺设计 5 2 2 细格栅沉砂池( 预处理单元) 同n s b r 工艺。 5 2 - 3 生物反应池 3 5 第五章污水处理初选工艺的设计 根据现状d a t - i a t 反应池池容，参考土建设计。将d a t - i a t 生物反应池改 造为h y b a s 生物反应池和平流式二沉池，两者之间用隔墙分隔。 本方案需要将原d a t 池与i a t 池之间的配水花墙进行拆除，将整个池进行 重新按功能区分隔，从进水端分别设置缺氧区、普通曝气区、填料曝气区、配 水区和二沉池。设计的基本原则是确定了生物反应池内m l s s 值后，确定二沉 池表面负荷。生物反应池经过计算后，确定好氧段生物填料添加量。 主要设计参数： 设计水量： 1 0 1 0 4m 3 d 变化系数： k = i 设计水温： 1 0 - - 2 5 污泥外回流：1 0 0 含硝水内回流：2 0 0 反应池m l s s ： 3 5 0 0 m g 1 m l v s s m l s s ：7 0 - 7 5 实际总泥龄： 1 5 d 停留时间： 1 0 1 7 h 厌氧区池容： 6 3 6 0m 3 缺氧池容：8 5 0 0 m 3 填料曝气池容： 2 3 0 0 0 m 3 填料体积： 7 0 5 4m 3 ( 3 0 填充率) 反应池组数：6 组 单池尺寸：l x w x h = 4 8 m x 3 2m x 4 6 m 反应池平均有效水深：4 6 m 曝气池总需气量为： 3 4 0 0 0 n m 3 h 曝气器形式：膜片式+ 管式曝气器 曝气器氧利用率：2 0 污泥产量： 18 8 t d ( 干泥) 5 2 4 二沉池 污水厂目前用地非常紧张，已经没有新建二次沉淀池的用地，根据负荷计 3 6 第五章污水处理初选工艺的设计 算，原s b r 池改造为h y b a s 生物反应池后剩余的容积，可以改造为平流式二 次沉淀池。综合考虑平流式沉淀池的设备尺寸、池体的长宽比和现状土建等因 素，原每组池内设置3 台刮吸泥机。主要设计参数如下： 设计水量： 1 0 x 1 0 4 m 3 d 变化系数： k = i 设计池数：1 8 个 单池尺寸：l x w x h = 31 4 m x10 4 m x 5 m 表面负荷：o 7 1 m 3 ( m 2 h ) 有效水深：4 0 m 在反应池出水进入二次沉淀池前设置配水渠。 5 2 5 其他单体 同n s b r 工艺方案。 5 3 1 进水泵房 第三节反硝化滤池设计 本单体为雨污合建泵站，除了为污水厂工艺处理进行水头提升外，还提升 区域收集的雨水。污水提升功能按原设计已可满足运行需要，此次改造工程不 需要进行工艺改动。但是，考虑新排放标准对臭气排放的提高，需要进行臭气 收集后集中处理。进水泵房臭气收集分为两部分：污水泵房和粗格栅前池。污 水泵房上部建筑内设置臭气收集管道，粗格栅前池增加玻璃钢顶盖后设置臭气 收集管道。 5 3 2 细格栅沉砂池 同n s b r 。 5 3 3 生物反应池 3 7 第五章污水处理初选工艺的设计 保持原有d a t - i a t 工艺，不作变化。 考虑到为保证改造后出水水质和水量稳定性，根据污水处理厂建设和运行 方要求，将现状虹吸式滗水器更换为摇臂式滗水器。每池设置3 台，单台滗水 能力大于8 0 0 m v h 。滗水器安装不改变原有土建，出水利用原有滗水器出水管。 5 3 4 提升泵房 生物反应池出水需要进行提升方可进入改建后的反硝化滤池( 现为混凝沉 淀池) 。污水厂设置出水泵房，内设置2 种扬程的提升泵；一是扬程为5 m 的水 泵，目的将s b r 出水提升至厂外；另外一种是扬程为8 m 的水泵，目的是将出 水提升至现状混凝沉淀池。本次改造工程需要将全部出水提升到反硝化滤池， 5 m 的水泵扬程已经不能满足需要。因此泵房需要更换原5 m 扬程的水泵。更换 水泵主要设计参数如下： 设计台数：4 台( 3 用1 备，利用原泵安装位) 单台流量：q = 1 4 0 0 m v h 扬程：h = 8 m 功率：n = 4 5 k w 5 3 5 反硝化滤池系统 反硝化滤池利用厂区内现有混凝沉淀池系统改造而成。经过改造后的反硝 化滤池分8 格，配套有管廊、清水池、废水池等。滤池系统设置清水池用于储 存一定量的清水，保持滤池反冲洗和驱除氮气所需要的一定净水的体积。 5 3 5 1 滤池主体 ( 1 ) 滤池系统构筑物设计参数 反硝化滤池 类型：半地下式矩形钢筋砼构筑物 数量：1 座8 格 内净尺寸：l x b = 2 4 8 x 3 7 7 5 m ( 单格) 清水池 功能：供深床滤池水反冲 3 8 第五章污水处理初选工艺的设计 类型：半地下式矩形钢筋砼构筑物 数 量：1 座 有效容积： 5 8 0 m 3 反冲洗废水池 功能：用于深床滤池反冲洗废水 类型：半地下式矩形钢筋砼构筑物 数量：1 座 有效容积：4 4 2 m 3 ( 2 ) 滤池系统主要设备 布水布气系统 设备类型：进水管、进气管及“t 飞l o c k t m 面积：7 4 8 m 2 滤料介质 设备类型： 石英砂，粒径2 - 3 m m ，滤床深度1 3 7 m 数量：1 6 6 9 吨 支撑介质 设备类型：天然鹅卵石，粒径3 - 4 0 m m ，滤床深度0 4 6 m 数量：6 0 4 吨 搅拌机 在混和后渠道内设置2 台搅拌机，用于碳源的充分混合。 反冲洗水泵 设备类型：潜水离心泵 数量：2 台，1 用l 备 设计参数：流量q = 1 3 7 0 m v h ，扬程h = 7 6 m ，p = 5 5 k w 反冲洗废水排放泵 设备类型：潜水离心泵 数量：3 台，2 用1 备 设计参数： 流量q = 15 0 m v h ，扬程h = 7 6 m ，p = 7 5 k w 气动控制阀 数量：8 池共4 1 个 其中d n 5 0 0 进水蝶阀、d n 5 0 0 出水蝶阀、d n 5 0 0 反冲洗进水阀、d n 6 0 0 3 9 第五章污水处理初选工艺的设计 反冲洗出水阀和d n 4 0 0 反冲洗进气蝶阀各8 个、d n 5 0 0 反冲洗水量气动调节阀 1 个 电动控制阀 d n 2 0 0 电动蝶阀1 个( 用于罗茨鼓风机旁通阀) 。 手动阀门 数量：8 池共2 4 个 d n 5 0 0 反冲洗水泵止回阀2 个，d n 2 0 0 废水泵止回阀3 个，d n 2 5 0 反冲洗 风机检修阀3 个，d n 5 0 0 反冲洗水泵检修阀2 个，d n 2 0 0 废水泵止回阀3 个， d n l 0 0 放空阀8 个，d n 7 5 排气阀3 个。 滤池为变水位运行，通过时间控制或液位控制进行反冲洗控制。一般当时 间达到2 4 h 或者滤池内水位达到一定高度后则进行反冲洗。 反冲洗过程如下：首先气冲3 - 5 m m ，气量1 1 3 4 m 3 m i n ，松动滤层；然后 开动水冲，水量1 3 7 0 m 3 h ，气水混冲1 2 m i n ；最后气水混冲5 m i n ，进行单独水 漂洗，完成反冲洗过程。 驱氮过程为单独开动水冲洗泵，时间为1 - - , 2 m i n 。 5 3 5 2 鼓风机房及控制室 鼓风机房安装反冲洗鼓风机。为保证鼓风机正常操作，减少噪音，设置空 气除尘装置和消声装置。配套设备包括过滤器、消音设备、阀门及控制系统。 鼓风机外加隔声罩，使噪音降低至8 5 d b 以下。 ( 1 ) 建筑物 功能：对深床滤池进行气反冲，仪表气源系统及控制室 类型：现浇钢筋混凝土框架结构 数量：1 座 ( 2 ) 主要设备 鼓风机( 用于反硝化滤池) 设备类型：罗茨鼓风机 数 量：3 台，2 用1 备 单台风量： q = 5 6 7 m 3 m i n 单台风压：h = 6 2 k p a 单台功率：p = 9 0 k w 第五章污水处理初选工艺的设计 风机配套提供 ( 3 ) 仪表气源系统 设备类型：空压机、储气罐、前后过滤器及干燥器 数量：储气罐1 套，其余均为2 套，1 用1 备 单台风量： q = 2 5 5 m 3 h 单台风压：h = o 7 m p a 单台功率：p = 5 5 k w 5 3 5 3 碳源储存及投加系统 本工程投加碳源为甲醇。 主要设备 甲醇储罐 设备类型： 数量： 储存时间： 有效容积： 碳源投加泵 设备类型： 数量： 量程，流量： 室外储罐 2 套 1 5 天 每套3 7 m 3 计量泵( 变频调速) 2 台，1 用1 备 q = 2 0 01 h ，扬程h = 4 0 m ，p = 0 7 5 k w 。 5 3 6 污水消毒设计 同n s b r 。 5 3 7 加药间 污水厂的加药间主要供应两处加药点的需求。 一处加药点为生物反应池。目前进水磷污染物指标较高，生物除磷去除量 非常有限，不能满足本次改造的出水要求。因此，要使污水厂出水达标必须辅 以化学除磷的方式。化学除磷的主要投加药剂地点为d a t 池末端。在原加药间 内新增一套为生物反应池投加药剂的除磷加药设备。药剂在此溶解稀释后通过 4 1 第五章污