300吨每天生活污水处理改造方案解析

300m3/d生活污水处理改造项目生活污水处理改造项目 改改 造造 方方 案案 二零一四年五月 300m/d生活污水处理改造项目 I 目目 录录 1概述概述.1 1.1项目情况.1 1.2编制依据和原则.1 1.2.1编制依据.1 1.2.2编制原则.1 1.2.3遵循的主要标准、规范.2 1.2.4执行的主要法律法规.2 2工艺改造方案工艺改造方案.3 2.1建设规模.3 2.2水质指标.3 2.3水质指标.3 2.3.1原工艺流程图.3 2.3.2改造后工艺流程图.5 2.4工艺流程简介.6 3工艺单元简介工艺单元简介.7 3.1 格栅 .7 3.2调节池.7 3.3水解酸化池.7 3.4接触氧化池.8 3.5混凝沉淀池.10 3.6中间水池.10 3.7石英砂过滤器.10 3.8活性炭过滤器.10 3.9消毒池.11 3.10污泥池.12 4本系统存在问题及解决方案本系统存在问题及解决方案.13 300m/d生活污水处理改造项目 1 1概述 1.1项目情况项目情况 项目名称： 300m/d生活污水处理改造工项目 建设地址：甲方指定空地 建设性质：改造工程 项目简介：该项目的污水主要来源是生活污水，设计水量为300m/d，污水 站24小时连续运行，设计时处理水量为15m/h。 本项目污水处理站主体采用A/O工艺，由于污水站运行时间已久，原有的 运行系统已不能达到出水标准。现对该污水处理站进行改造处理。根据对现场 的勘察，原系统存在池内污泥淤积需要及时清理；填料、滤料均需要更换，同 时PLC电柜也需更换等诸多问题，为了保证本系统更好的运行根据现场实际情 况，对该污水处理站提出改造方案。 1.2编制依据和原则编制依据和原则 1.2.1编制依据编制依据 甲方相关人员提供的的项目情况资料。 1.2.2编制原则编制原则 1) 执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。 2) 采用高效节能、先进稳妥的废水处理工艺，提高处理效果，减少基建投资和日 常运行费用，降低对周围环境的污染。 3) 选择国内外先进、可靠、高效、运行管理方便、维修简便的排水专用设备。 4) 采用先进的自动控制技术，做到技术可靠，经济合理。 5) 妥善处理、处置废水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免二次污染。 6) 在方案制定时，做到技术可行，经济合理，切合实际，降低费用。 7) 300m/d生活污水处理改造项目 2 操作维修灵活、方便，适当配备自控仪表，简化操作，控制出水达标稳定可靠 。 1.2.3遵循的主要标准、规范遵循的主要标准、规范 甲方提供的相关数据和资料，我单位工程师到原废水处理站原构筑物的现 场查看所获取的资料。 1）甲方提供的相关数据和资料 2）室外排水设计规范 GB50014-2006 3）室外给水设计规范 GB50013-2006 4）建筑设计防火规范 GB50016-2006 5）地表水环境质量标准 GB3838-2002 6）输送流体用无缝钢管 GB/T8163-1999 7）通用用电设备配电设计规范 GB50055-93 8）供配电系统设计规范 GB50052-95 9）低压配电设计规范 GB50054-95 10）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058-92 11）电力装置的继电保护和自动装置规范 GB50062-92 12）其他国家和地方的有关标准和规范 1.2.4执行的主要法律法规执行的主要法律法规 1）中华人民共和国环境保护法（1989.12） 2）中华人民共和国水污染防治法（2008.02） 3）建设项目环境保护管理条例（国务院第253号令1998年） 4）建设项目环境保护设计规定国环字（87）第002号 5）三废处理工程技术手册（化学工业出版社） 6）其他国家和地方的有关法律法规 300m/d生活污水处理改造项目 3 2工艺改造方案 2.1建设规模建设规模 根据业主提供的资料可知：该工程每天处理水量300m，每天运行周期设计 为24小时，取设计污水处理量为15m/h。 2.2水质指标水质指标 根据业主提供信息和资料，原水水质见表1。 表1 进水水质标准 序号污染指标数值 1CODCr （mg/L）400 2BOD5 （mg/L）200 3悬浮物（mg/L）250 4pH7-8 经处理要求出水水质达到北京市地方标准水污染物排放标准（DB11/3 07- 2005）表1排入地表水体及其汇水范围的水污染物排放限值，出水水质见表2。 表2 出水水质标准表 序号污染指标数值 1CODCr （mg/L）60 2BOD5 （mg/L）20 3悬浮物（mg/L）50 4pH6-9 2.3水质指标水质指标 2.3.1原工艺流程图原工艺流程图 300m/d生活污水处理改造项目 4 污水 水解酸化池 格栅 调节池 接触氧化池 混凝沉淀池 消毒池 石英砂过滤器 活性炭过滤器 中水池 回用 清渣 提升泵 曝 气 机回 流 泵 PAM NaClO 提升泵 反 洗 泵 变频泵 污水管线 曝气管线 污泥管线 加药管线 排放 污泥池 污泥外运 上 清 液 回 流 300m/d生活污水处理改造项目 5 2.3.2改造后工艺流程改造后工艺流程图图 工艺流程如图1所示： 污水 水解酸化池 格栅 调节池 接触氧化池 混凝沉淀池 中间水池 石英砂过滤器 活性炭过滤器 消毒池 达标外排 清渣 提升泵 曝 气 机回 流 泵 PAM NaClO 加压泵 反 洗 泵 污水管线 曝气管线 污泥管线 加药管线 污泥池 污泥外运 上 清 液 回 流 污泥泵 300m/d生活污水处理改造项目 6 2.4工艺流程简介工艺流程简介 污水首先通过格栅，去除漂浮物和部分CODcr 等污染物，栅渣由人工收集。格栅后跌落调节池调节水质水量后提升进入缺氧 池。缺氧池配合好氧池脱氮除磷，将大分子有机颗粒分解成小分子有机颗粒， 可以提高废水的可生化性，用于好氧池的前处理。出水进入到好氧池进行生化 部分，通过附着在池内填料上的好氧微生物的新陈代谢，污水中的污染物转化 为微生物细胞成分，有效地去除水中COD、BOD、SS等。出水进入混凝沉淀池 进行泥水分离，上清液进入中间水池，中间水池的水通过过滤加压泵进入石英 砂过滤器和活性炭过滤器进行过滤。经过滤器过滤后的水进入消毒池，加入次 氯酸钠进行消毒。消毒过的水即可达标排放。生化反应产生的少量污泥贮存在 污泥区，定期外排。 300m/d生活污水处理改造项目 7 3工艺单元简介 3.1 格栅格栅 格栅为初级过滤设备，斜置于调节池进水管入口处的格栅渠中，主要拦截 污水中的漂浮物和粗大的悬浮物等，以保护后面的水泵等设备。它是一组(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，以拦截污水中较大的悬浮物及杂质，以保证后续处理构筑物或设备 的正常工作。栅渣需定期清理，可作垃圾处理。 3.2调节池调节池 由于污水来水的性质决定了来水水量具有不均匀性，故设置调节池以均化 污水的水质水量，降低冲击负荷对后续处理单元的影响。 在调节池内设置预曝气系统，污水在调节池内被充氧，搅拌，并且部分有 机物得到降解，减轻了后续处理单元的处理负荷，有效防止了调节池散发臭气 ，保护周边环境。 调节池均化水质水量，保证后续处理系统进水的稳定性。 调节沉淀池的作用有： 1.调节水量； 2.均和水质； 3.降低水温； 4.临时贮存事故排水； 5.生物预处理（如预曝气）； 6.沉淀大的颗粒物质。 3.3水解酸化池水解酸化池 水解酸化处理单元能够以较小的投资和费用获得较高的有机物去除率，提 高污水的可生化性，减少污水中的悬浮物含量，并且能够有效降低整个系统的 剩余污泥量。 300m/d生活污水处理改造项目 8 在此单元菌体主要进行反硝化反应，将硝态氮转化为氮气释放到大气中。 缺氧池溶解氧浓度0.5mg/L，在整个工艺中的作用是：有效降解出水总氮数值 。 缺氧反应是兼性菌参与的生化反应，兼性菌是可以在好氧也可以在厌氧的 情况下反应，要求系统的溶解氧在0.5mg/L以下，对温度和pH的要求也没有厌 氧反应严格以DO区分，一般小于0.2mg/L就称为厌氧段，大于0.2mg/L小于0.5m g/L称为缺氧段。厌氧段释磷，缺氧段反硝化脱氮。缺氧放磷，好氧吸磷，吸磷 总量会远远大于放磷，把磷由液相转移到污泥，从水体移除。缺氧池，是相对 厌氧和好氧来讲，一般是指溶解氧控制在0.2-0.5mg/l之间的生化系统。 3.4接触氧化池接触氧化池 接触氧化技术是一种好氧生物膜法工艺，生物膜法在80年代中期随着新型 填料和载体的出现，被广泛用于处理生活 污水、垃圾渗滤液和工业污水。接触氧化 池内设有填料，部分微生物以生物膜的形 式固着生长于填料表面，部分则是絮状悬 浮生长于水中。因此它兼有活性污泥法与 生物滤池二者的特点。 接触氧化工艺中微生物所需的氧通常 通过机械曝气供给。生物膜生长至一定厚 度后，近填料壁的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成 的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生膜的生长，形成生物膜的新陈代 填料区 空 气 Air 出 水 Enfluent 进 水 Influent 300m/d生活污水处理改造项目 9 谢。 技术原理：技术原理： 生物接触氧化工艺（Biological Contact Oxidation）又称“淹没式生物滤池”、“接触曝气法”、“固着式活性污泥法 ”，是一种于20世纪70年代初开创的污水处理技术，其技术实质是在生物反应 池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在 填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的 作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。 生物接触氧化法兼有活性污泥法及生物膜法的特点，池内的生物固体浓度 （510g/l）高于活性污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷（可达2.03. 0 kgBOD5 /m3.d），另外接触氧化工艺不需要污泥回流，无污泥膨胀问题，运行管理较活 性污泥法简单，对水量水质的波动有较强的适应能力。 生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺， 其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流 动状态，以保证污水同浸没在污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中 存在污水与填料接触不均的缺陷。 生物接触氧化法中微生物所需的氧常通过曝气供给，生物膜生长至一定厚 度后，近填料壁的微生物由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的 冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，形成生物膜的新陈代 谢，脱落的生物膜将随出水流出池外。 接触氧化技术的主要特点：接触氧化技术的主要特点： 由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化池内单位容积的 生物固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此生物接触氧化池具有较 高的容积负荷； 由于相当一部分微生物固着在填料表面，生物接触氧化法不需要设污泥回流系 统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便； 300m/d生活污水处理改造项目 10 由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属完全混合型，因此生物接触氧化 池对水质水量的骤变有较强的适应能力； 由于生物接触氧化池内生物固体量多，当有机容积负荷较高时，其F/M比可以保 持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法； 节能效果明显。 3.5混凝沉淀池混凝沉淀池 设置目的：进行固液分离去除生化池中剥落下的生物膜和悬浮污泥，使污 水真正净化。 设计特点：设计为竖流式沉淀池，其污泥降解效果好。采用三角堰出水， 使出水效果稳定，出水槽配置浮渣挡板。采用污泥定时排泥至污泥池，部分污 泥回流至水解酸化处理单元进行硝化和反硝化，也减少了污泥的生成量，也利 于污水中氨氮的去除。 为增强沉淀效果，在水中投加混凝剂，是出水水质更加稳定。 3.6中间水池中间水池 混凝沉淀池内的上清液自流进入中间水池，储蓄后通过提升泵进入后续的 石英砂及活性炭过滤器中进行过滤。 3.7石英砂过滤器石英砂过滤器 它是利用石英沙作为过滤介质，在一定的压力下，把浊度较高的水通过一 定厚度的粒状或非粒的石英砂过滤，有效的截留除去水中的悬浮物、有机物、 胶质颗粒、微生物、氯、嗅味及部分重金属离子等，最终达到降低水浊度、净 化水质效果的一种高效过滤设备。石英砂过滤器一般做为反渗透设备以及超滤 设备的预处理，主要是对泥沙，胶体，金属离子以及有机物进行截留，吸附。 300m/d生活污水处理改造项目 11 3.8活性炭过滤器活性炭过滤器 活性炭过滤器是一种较常用的水处理设备，作为水处理脱盐系统前处理能 够吸附前级过滤中无法去除的余氯，可有效保证后级设备使用寿命，提高出水 水质，防止污染，特别是防止后级反渗透膜，离子交换树脂等的游离态余氧中 毒污染。同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味 、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用，还具有降低COD的作用 。可以进一步降低RO进水的SDI值，保证 SDI5，TOC2.Oppm 。 3.9消毒池消毒池 常用消毒方法综合比较 消毒剂优点缺点消毒效果 氯Cl2 具有持续消毒作用； 工艺简单，技术成熟； 操作简单，投量准确。 产生具致癌、致畸作用的 有机氯化物(THMs)；处理 水有氯或氯酚味；氯气腐 蚀性强；运行管理有一定 的危险性。 能有效杀菌 ，但杀灭病 毒效 果较差。 次氯酸 钠 NaClO 无毒； 运行、管理无危险性。 产生具致癌、致畸作用的 有机氯化物(THMs)；使水 的pH值升高 与Cl2杀菌 效果相同。 二氧化 氯 ClO2 具有强烈的氧化作用； 不产生有机氯化物(THMs )； 投放简单方便，不受pH 影响。 ClO2运行、管理有一定的 危险性；只能就地生产， 就地使用；制取设备复杂 ；操作管理要求高 较Cl2杀菌 效果好。 臭氧O3 有强氧化能力，接触时间 短； 不产生有机氯化物； 不受pH影响； 臭氧运行、管理有一定的 危险性；操作简单；制取 臭氧的产率高；电能消耗 较小；运行成本低 杀菌和杀灭 病毒的效果 均很好。 300m/d生活污水处理改造项目 12 能增加水中溶解氧。 紫外线 无有害的残余物质，无臭 味； 操作简单，易实现自动化 ； 运行管理和维修费用低。 电耗大；紫外灯管与石英 套管需定期更换；对处理 水的水质要求较高，无后 续杀菌作用 效果好，但 对悬浮物浓 度有要求。 经过比较本方案采用次氯酸钠进行消毒。对沉淀池的出水进行灭菌消毒， 在消毒池进水口处设置次氯酸钠溶液投加管，进行消毒灭菌处理，停留时间约 为30分钟。投加量为20mg/L。 目前，预氯化已在很多水处理得到应用，但是氯与水中的有机物反应产生 三卤甲烷(THMs)和其他卤化消毒副产物，这些卤化有机化合物中有许多被推测 是致癌物质，对水质安全构成了极大的威胁。本中水回用系统采用次氯酸钠代 替氯的氧化作用，可进一步减少消毒副产物(DBPs)的产生。与预氯化相比，无 论在控制消毒副产物的产生方面，还是在使用的安全性方面，次氯酸钠预氧化 都具有实际的意义。 次氯酸钠属于高效的含氯消毒剂。含氯消毒剂的杀菌作用包括次氯酸的作 用、新生氧作用和氯化作用。次氯酸的氧化作用是含氯消毒剂的最主要的杀菌 机理。含氯消毒剂在水中形成次氯酸，作用于菌体蛋白质。次氯酸不仅可与细 胞壁发生作用，且因分子小，不带电荷，故侵入细胞内与蛋白质发生氧化作用 或破坏其磷酸脱氢酶，使糖代谢失调而致细胞死亡。次氯酸钠消毒液或者臭氧 消毒液：适合于医疗卫生、金融、旅游、政