汤逊湖污水处理厂参观实习报告

汤逊湖污水处理厂汤逊湖污水处理厂 参观实习报告参观实习报告 学院 环境学院 班级 姓名 学号 日期 1 目录目录 一 实习目的与实习任务 2 一 实习目的 2 二 实习任务 2 二 汤逊湖污水处理厂简介 2 一 地理位置及建设情况 2 二 处理厂工艺简介 2 三 污水处理工艺流程 3 一 格栅 3 1 粗格栅 3 2 细格栅 4 二 旋流沉砂池 4 三 DE 氧化沟 5 四 二沉池 7 五 污泥处理 9 四 实习心得体会 11 2 一一 实习目的与实习任务实习目的与实习任务 一 实习的目的 是为了让我们把课堂所学理论和实践结合起来 从而更好的掌握 污水处理的相关知识和技能 在了解基本工艺流程的基础上能够结合所学的知识对工艺进 行认识和评价 便于以后就业及从事相关研究 二 实习任务 大致了解汤逊湖污水处理厂的基本工艺流程 与所学知识相结合 评 价其优缺点 巩固和加深对知识的理解 二二 汤逊湖污水处理厂简介汤逊湖污水处理厂简介 一 一 地理位置及工程情况地理位置及工程情况 武汉市汤逊湖污水处理厂位于东湖新技术开发区东南部光谷大道与汤逊湖 北路的交汇处 由武汉凯迪电力股份有限公司以 BOT 的方式承建 2001 年 9 月 动工兴建 于 2005 年移交给武汉市水务集团有限公司投入运行 其设计规模为 10 万吨 日 厂区占地面积 208 亩 按照统一规划分期建设的原则分两期实施 其中 一期工程日处理污水 5 万吨 占地面积 83 亩 主要承担关山 庙山 流 芳和藏龙岛等地区排向汤逊湖的污水 服务面积达 32 平方公里 二 二 处理厂工艺简介处理厂工艺简介 汤逊湖污水处理厂采用的是比较先进的 DE 氧化沟处理工艺处理污水 进入厂内前池后 颈粗格栅除去大块污物 再由潜水提升泵提升 经细格栅进一步除渣后进入涡流沉砂池 沉淀下来的砂粒由气提装置输入砂水分离器 流出的污水则与回流的活性污泥一同进入 DE 氧化沟 经厌氧 缺氧 好氧一系列过程后 混合液经配水集泥井均匀配水至两个辐流式 3 二沉池进行泥水分离 分离出来 的水经接触消毒池加次氯酸钠消毒后排放 而沉淀于二沉 池底的活性污泥 一部分作为回流污泥进入 DE 氧化沟厌氧段 另一部分作为剩余污泥进 入污泥处理单元进行脱水处理 此项 DE 氧化沟工艺在生物除磷脱氮方面具有比较突出的 优势 不仅 BOD5 CODCr SS 指标达到国家标准 而且 TN TP PO4 P 指标也优于传统 处理工艺 使得整体出水水质优于国家 GB18918 2002 一级 B 标准 图 1 汤逊湖污水处理厂运行工艺流程图 汤逊湖污水处理厂的建成和稳定运行 必将从根本上遏制汤逊湖水体污染 改善汤逊 湖水环境 对汤逊湖地区生态环境的维护 对东湖新技术开发区的可持 续发展都将发挥积 极的作用 三三 工艺详解工艺详解 一 一 格栅格栅 在排水工程中 格栅是用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬 浮物 并保证后续处理设施能正常运行 格栅是由一组 或多组 相平行的金属 栅条与框架组成 倾斜安装在进水的渠道 或进水泵站集水井的进口处 以拦 截污水中粗大的悬浮物及杂质 格栅所能截留污染物的数量 随所选用的栅条 间距和水的性质而有很大的区别 一般以不堵塞水泵和水处理厂站的处理设备 为原则 设置在污水处理厂处理系统前的格栅 还应考虑到使整个污水处理系 统能正常运行 对处理设施或管道等均不应产 生堵塞作用 因此 一般设置粗 细两道格栅 4 1 粗格栅 粗格栅主要用于截留污水中大于栅条间隙的漂浮物 一般布置在污水处理 厂或泵站的进口处 以防止管道 机械设备以及其他装备的堵塞 栅条间距一 般为 16 25mm 最大不超过 40mm 图 2 粗格栅 机械清渣 2 细格栅 细格栅的功能是去除水中较小的漂浮物及颗粒和悬浮物 格栅的清渣方法 有人工清除和机械清除两种 每天的栅渣量大于 0 2m 时 一般应采用机械清除方法 在此为机械清除 如图 2 所示 机械清渣的 格栅倾角一般为 60 70 有时为 90 机械清渣格栅过水面积 一般应不小于 进水管渠的有效面积的 1 2 倍 设置格栅的渠道 宽度要适当 应使水流保持 适当的流速 一方面泥砂不至于沉积在沟渠底部 另一方面截留的污染物又不 至于冲过格栅 一般在格栅前后均要设置闸门 以方便检修 二 二 旋流沉砂池旋流沉砂池 旋流沉砂池主要用于污水处理厂 站 中的预处理 用于初沉池前 格栅 后 去除污水中的较大无机颗粒 以免这些颗粒影响后续处理 旋流沉砂池的工作原理 沉砂池由流入口 流出口 沉砂区 砂斗 涡轮驱动装置以及排沙系统等 组成 污水由流入口切线方向流入沉砂区 进水渠道设一跌水堰 使可能沉积 5 在渠道底部的沙子向下滑入沉砂池 还设有一挡板 使水流及砂子进入沉砂池 时向池底流行 并加强附壁效应 在沉砂池中间设有可调速的桨板 使池内的 水流保持环流 桨板 挡板和进水水流组合在一起 旋转的涡轮叶片使砂粒呈 螺旋形流动 促进有机物和砂粒的分离 由于所受离心力不同 相对密度较大 的砂粒背甩向池壁 在重力作用下沉入砂斗 而较轻的有机物 则在沉砂池中 间部分与砂子分离 有机物随出水旋流带出池外 通过调整转速 可以达到最 佳的沉砂效果 砂斗内沉砂可以采用空气提升 排沙泵排沙等方式排除 再经 过砂水分离达到清洁排沙的标准 旋流沉砂池的优缺点 优点 优点 1 适应流量变化能力强 2 水头损失小 典型的损失值仅 6mm 3 细砂粒去除率高 140 0 104mm 目的细砂也可达 73 4 动能效率高 缺点 缺点 1 国外公司的专有产品和设计技术 2 搅拌桨上会缠绕纤维状物体 3 砂斗内砂子因被压实而抽排困难 往往需高压水泵或空气去搅动 空气提升 泵往往不能有效抽排砂粒 4 池子本身虽占地小 但由于要求切线方向进水和进水渠直线较长 在池子数 多于两个时 配水困难 占地也大 三 三 DEDE 氧化沟氧化沟 图 3 DE 氧化沟示意图 6 DE 氧化沟是指两个相同容积的氧化沟组成的处理系统 DE 型氧化沟为双沟 半交替工作式氧化沟系统 具有良好的生物除氮功能 它与 D 型 T 型氧化沟 的不同之处是二沉池与氧化沟分开 并有独立的污泥回流系统 而 T 型氧化沟 的两侧沟轮流作为沉淀池 DE 氧化沟内两个氧化沟相互连通 串联运行 交替进水 沟内设双速曝气 转刷 高速工作时曝气充氧 低速工作时只推动水流 基本不充氧 使两沟交 替处于厌氧和好氧状态 从而达到脱氮的目的 若在 DE 氧化沟前增设一个缺氧 段 可实现生物除磷 形成脱氮除磷的 DE 型氧化沟工艺 该工艺的运行分为四 个阶段 具体如下 阶段 A 污水与二沉池回流污泥均流入缺氧池 经池中的搅拌器作用使其充 分混合 避免污泥沉淀 混合液经配水井进入第一沟 第一沟在前一阶段已进 行了充分的曝气和硝化作用 微生物已吸收了大量的磷 在该阶段 第一沟内 转刷以低转速运转 仅维持沟内污泥悬浮状态下环流 所供氧量不足 此系统 处于厌氧状态 反硝化菌将上阶段产生的硝态氮还原成氮气逸出 第二沟的出 水堰自动降低 处理后的污水由第二沟流入二沉池 在阶段 A 的末了时 由于 第一沟处于缺氧状态 吸收的磷将释放到水中 因此此沟中磷的浓度将会升高 而第二沟内转刷在整个阶段均以高速运行 污水污泥混合液在沟内保持恒定环 流 转刷所供氧量足以氧化有机物并使氨氮转化成硝态氮 微生物吸收水中的 磷 因此该沟中磷的浓度将下降 阶段 B 污水与二沉池回流污泥 配水后进入第一沟 此时第一沟与第二 沟的转刷均高速运转充氧 进水中的磷与阶段 A 第一沟释放的磷进入好氧条件 的第二沟中 第二沟中混合液磷含量低 处理后污水由第二沟进入二沉池 阶段 C 阶段 C 与阶段 A 相似 第一沟和第二沟的工艺条件互换 功能刚 好相反 阶段 D 阶段 D 与阶段 B 相似 阶段 B 与阶段 D 是短暂的中间阶段 第一 沟和第二沟的工艺条件相同 两个沟中转刷均高速运转充氧 使吸收磷的微生 物和硝化菌有足够的停留时间 但第一沟和第二沟的进出水条件相反 从上述的运行过程来看 通过适当调节处理过程的不同阶段 则可以得到 低浓度的 TP 和 TN 的出水 7 DE 型氧化沟的优点 由于两沟交替硝化与反硝化 缺氧区和好氧区完全分开 污水始终从缺氧区 进入 因此可保持较好的脱氮效果 且不需要混合液内回流系统 单独设置二沉池 提高了设备的利用率和池体容积的利用率 同时两沟池体和转刷设备的交替运转均可通过自控程序进行控制运行 DE 型氧化沟的缺点 DE 氧化沟存在氧化沟的沟深较浅 因此占地面积较大 由于工艺为了满足两沟交替硝化与反硝化的功能需要 曝气设备按照双电机 配置 投资和运行费用较高 并且增加了设备投资和运行检修的复杂性 图 4 DE 氧化沟 四 四 二沉池二沉池 8 二次沉淀池是整个活性污泥法系统中非常重要的一个组成部分 整个系统 的处理效能与二次沉淀池的设计和运行是否良好密切相关 从利用悬浮物与污 水的密度差以达到固液分离的原理来看 二次沉淀池与一般的沉淀池并无不同 但是 二次沉淀池的功能要求不同 沉淀的类型不同 因此 二次沉淀池的设 计原理和构造上都与一般的沉淀池有所不同 二次沉淀池在功能上要同时满足澄清 固液分离 和污泥浓缩 使回流污泥的 含水率降低 回流污泥的体积减少 两方面的要求 二沉池的基本原理 二次沉淀池中普遍地存在着四个区 清水区 絮凝区 成层沉降区 压缩 区 一般存在着两个界面 泥水界面和压缩界面 混合液进入二沉池以后 立即被池水稀释 固体浓度大大降低 并形成 一 个絮凝区 絮凝区上部是清水区 清水区与絮凝区之间有一泥水界面 絮凝区后是一个成层沉降区 在此区内 固体浓度基本不变 沉速也基 本不变 絮凝区中絮凝情况的优劣 直接影响成层沉降区中泥花的形态 大小和 沉速 靠近池底处形成污泥压缩区 压缩区与成层沉降区之间有一明显界面 固体浓 度发生突变 运行正常的 沉降性能良好的活性污泥 在污泥压缩区的积 存量 是很少的 当污泥沉降性能不大理想时 才在二沉池的泥斗中积有较多污泥 排出二沉池的底流浓度主要决定于污泥性质和污泥在泥斗中的积存时间 因此 可以认为 二沉池的澄清能力与混合液进入池后的絮凝情况密切相 关 也与二沉池的表面面积有关 二沉池的浓缩能力主要与污泥性质及泥斗的 容积有 关 对于沉降性能良好的活性污泥 二沉池的泥斗容积可以较小 辐流式沉淀池是一种大型沉淀池 池径最大可达 100m 池周水深 1 5 3 0m 有中心进水和周边进水两种形式 中心进水辐流式沉淀池进水部分在池中心 因中心导流筒流速大 活性污 泥在中心导流筒内难于絮凝 并且这股水流与池内水相比 相对密度较大 向 下流动时动能也较高 易冲击池底沉泥 周边进水辐流式沉淀池的入流区在构 造上有 两个特点 进水槽断面较大 而槽底的孔口较小 布水时的水头损失 集中在孔口上 故布水比较均匀 但配水渠内浮渣难于排除 容易结壳 进 水挡板的下沿深入水面下约 2 3 深度处 距进水孔口有一段较长的距离 这有 利于进一步把水流均匀地分布在整个入流区的过水断面上 而且污水进入沉淀 9 区的流速要小的多 有利于悬浮颗粒的沉淀 池子的出水槽可设在池的半径的 中间或池的周边 进出水的改进在一定程度上克服了中心进水辐流式沉淀池的 缺点 可以提高沉淀池的溶剂利用率 图 5 辐流式沉淀池 沉淀于池底的污泥一般采用机械刮泥机排除 刮泥机由刮泥板和桁架组成 刮 泥板固定在桁架底部 桁架绕池中心缓慢地转动 池底污泥可以通过虹吸或用 刮泥板推入池中心处的泥斗中 污泥在泥斗中可利用静水压力排出 亦可用污 泥泵抽吸 对辐流式沉淀池而言 目前常用的刮泥机械有中心传动式刮泥机以 及周边传动式刮泥机等 为了刮泥机的排泥要求 辐流式沉淀池的池底坡度平 缓 常取 0 05 此处辐流式沉淀池的池底坡度为 3 转动速度为 2cm s 图 6 辐流式沉淀池出水堰 五五 污泥处理污泥处理 10 污泥处理是污水处理的重要组成部分 污泥处理的主要目的是减少污泥量 并使其稳定 便于污泥的运输和最终处置 污泥处理工艺主要由污泥的性质以及污泥最终处置的要求所决定 来自于 一级处理的初沉污泥和二级处理的剩余污泥分别进入浓缩脱水车间 随后进行 污泥 浓缩 污泥浓缩的方法有自然浓缩和机械浓缩 自然浓缩又分为重力浓缩 和气浮浓缩 但目的均为大幅度地削减污泥体积 减小后续处理的水量负荷和 污泥调理 时的药剂投加量 污泥稳定则是减少污泥中的有机物含量和致病微生 物的数量 降低污泥利用的风险 稳定的方法有厌氧消化 好氧消化和化学稳 定 调理则是 提高污泥的脱水性能 减小污泥的比阻 脱水的目的是进一步 降低污泥的含水率 经脱水后的污泥可直接进行最终处置 也可经干化后再进 行最终处置 污泥碳化技术污泥碳化技术 所谓污泥碳化 就是通过一定的手段 使污泥中的水分释放出来 同时又 最大限度地保留污泥中的碳值 使最终产物中的碳含量大幅提高的过程 Sludge Carbonization o 在世界范围内 污泥碳化主要分为 3 种 1 高温碳化 碳化时不加压 温度为 649 982 先将污泥干化至含水 率约 30 然后进入碳化炉高温碳化造粒 碳化颗粒可以作为低级燃料使用 其热值约为 8 360 12 540 kJ kg 日本或美国 技术上较为成熟的公司包括 日本的荏原 三菱重工 巴工业以及美国的 IES 等 该技术可以实现污泥的减 量化和资源化 但由于其技术复杂 运行成本高 产品中的热值含量低 目前 尚未有大规模地应用 最大规模的为 30 删湿污泥 2 中温碳化 碳化时不加压 温度为 426 537 先将污泥干化至含水 率约 90 然后进入碳化炉分解 工艺中产生油 反应水 蒸汽冷凝水 沼气 未冷凝的空气 和固体碳化物 该技术的代表为澳大利亚 ESI 公司 该公司在 澳洲建设了 1 座 100t d 的处理厂 该技术可以实现污泥的减量化和资源化 但 由于污泥最终的产物过于多样化 利用十分困难 另外 该技术是在干化后对 污泥实行碳化 其经济效益不明显 除澳洲一家处理厂外 目前尚无其他潜在 的用户 3 低温碳化 碳化前无需干化 碳化时加压至 6 8 MPa 碳化温度为 315 碳化后的污泥成液态 脱水后的含水率 50 以下 经干化造粒后可作为 11 低