郑州市马头岗污水处理厂(完整资料).doc

1、【最新整理，下载后即可编辑】郑州市马头岗污水处理厂UCT工艺的设计1、工程概况郑州市马头岗污水处理厂是郑州市继王新庄污水处理厂、五 龙口污水处理厂后的第三座污水处理厂。近期(201()年)设计规模 3()万n?/d,污水总变化系数-1.3,远期设计规模6()万n?/d, 服务面积约92.3km2°本次设计只考虑近期，预留远期用地。目 前一期工程正在建设中。郑州市位于淮河流域上游，上游对于淮河的污染影响着整个 淮河流域的水环境质量。马头岗污水处理厂的二级出水直接排放 到贾鲁河，贾鲁河是淮河的二级支流，其水体经沙颖河流入淮河。 因此，马头岗污水处理厂的建设对改善淮河水质有着重要的意 义。

2、2、工程设计2.1 工艺的选择马头岗污水处理厂的出水水质在满足城镇污水处理厂污染 物排放标准(GB 18918-2002)二级标准的基础上，结合国家淮 河流域污染治理的需要适当提高。具体进出水指标及排放标准见 表1。表1设计进出水水质及相关标准项目进水出水C® 1S918 -2002二级标准CODcJ ag L48080100BOD5/ mg L2202030SS mg/ L3503030NHa N/唳 L552025(30)TP/ ing/ L733粪大肠菌群，个/L104104C/N、C/P的比值是影响生物除磷脱氮的重要因素。一般来 讲，只有C/N=4时反硝化才能正常运行；生物除

3、磷工艺，要求 C/P>20o在普通A2/Q工艺中，回流污泥中的硝态氮会优先夺取污水 中易降解的有机物，对生物除磷造成不利影响。本工程进水 C/P=31.4、C/N=2.75,碳源略显不足。尤其在设置初沉池的情 况下，进入二级处理的C/P比值将进一步降低。对于污水C/P 比值低的情况，有机物易降解组分本来就不多，这时回流污泥中 的硝态氮对除磷的干扰就越发突出，因此降低回流污泥对除磷的 影响成为选择处理工艺的一个关键。而UCT工艺恰恰能很好地 解决这一矛盾。所以经过工艺比选最终决定采用UCT处理工艺。UCT工艺是A?/。工艺的变种，更好地解决了硝态氮对除磷 的不利影响，特别是对于C/N、C/

4、P比值不高的污水，更能显示 工艺的优越性。其工艺流程见图1。图1马头岗污水处理厂工艺流程2.2 各单元设计参数2.2.1 粗格栅及进水提升泵房进水提升泵房由进水前池和集 水池组成。进水管为d24()()mm的混凝土管，在提升泵房的总入 口处设置一矩形速闭闸，在厂内两路电源发生故障时，可以靠重 力自动关闭。在进水前池内设置了 6道栅条间隙为20mm、栅宽为1.5m的 钢丝绳牵引式格栅除污机。在集水池内设置进水提升泵，提升泵采用潜水排污泵，共设 7台潜水泵(5用2备，其中1台库房备用，土建设计为6个泵位)。2.2.2 细格栅、沉砂池、进水计量槽细格栅采用转鼓细格栅, 共设置7套，转鼓直径L8m,栅

5、条间距6mm。沉砂池采用比氏旋流沉砂池，共设置4座，直径均为6m, 停留时间58s。当其中1座发生故障时，其余3座可保证承担全 部负荷，停留时间为43s。提砂采用气提的方式，罗茨鼓风机和 砂水分离器的配置采用与沉砂池一对一的布置方式。另外在沉砂 池出砂管与砂水分离器之间设置气液隔离罐，利于砂水分离。进水计量设置4条巴氏计量槽，单座喉口宽1m,设置超声 波流量计计量。为提高计量精度，选用成品玻璃钢材质作为流槽。2.2.3 初沉池全厂共设4座直径40m的中心进水、周边出水的辐流式沉淀 池。表面水力负荷为3.230?/（0? . h）,停留时间L24h,池边有效 水深4.3m,超高0.3m。采用单条

6、集水渠双侧三角堰出水，在内侧设置浮渣挡板和浮 渣斗。刮泥机为半桥式周边传动刮泥机，单机功率4kW。2.2.4 UCT反应池考虑马头岗污水处理厂收水系统内的实际污水量已经接近 设计规模，故反应池按36万n?/d规模进行校核设计。全厂设4组UCT反应池，厌氧池总池容3648（）n?,缺氧池总 池容39600b?,好氧池总池容1534（）（）n?（其中机动段为28950m3）, 总池容为229480m3o设计产泥系数（）.91,缺氧池和好氧池的MLSS为3g/L,厌氧 池MLSS为1.8g/L,校核流量时泥龄12d（不包括厌氧泥龄），其中 缺氧泥龄为2.4d,好氧泥龄为9.6 d。设计水温12,有效

7、水深 6m o二沉污泥回流比50%100%，缺氧到厌氧的回流比为150%, 好氧到缺氧的回流比为15（）%o全厂剩余污泥量为39585kg/d （30 万n?/d时），校核流量时为47502 kg/d。总供气量为110800 NmVh,校核流量时气水比为7.6 ： 1。单组反应池设备设置如下：厌氧池和缺氧池为循环流池型， 厌氧池内设直径2.2m的低速推进器8台，单机功率3k«"缺氧 池内设直径2.2m的低速推进器8台，单机功率4kW。好氧池为 推流式池型，其中机动段安装8套直径650mm的高速搅拌器， 单机功率5kW"安装方向与水流方向相反，同时安装橡胶膜微孔 曝

8、气器1 757套，直径300mm,单盘曝气量3m'/h。好氧段中安装刚玉微孔曝气器9618套，直径3()()mm,单盘 曝气量3m3/h。曝气器采用渐减曝气的布置方式。5个廊道大致 比例为15% ： 25% ： 25% ： 20% ： 15%。其中好氧区每条廊道设置 单独的空气管道，便于空气量的细致调节，达到节能的效果。缺氧池到厌氧池的回流采用潜水轴流泵，设置3台，单台流 量1875m3/h,扬程1m,电机功率15kW。好氧池到缺氧池的回 流也采用潜水轴流泵，设置3台，单台流量1875m$/h,扬程1m, 电机功率15kW1进水点设置了 3处，外回流点设置2处，好氧回流点设置2 处，所

9、有多配水点的输送均采用渠道的方式配水，设置配水可调 堰，通过各堰门的不同组合，可调成不同功效的处理工艺。2.2.5 鼓风机房全厂设1座鼓风机房，内设8台带有隔音罩的单级高速离心 鼓风机(6用2备),单机风量20000Nm3/h,风压为 0.72bar(lbar=0.1MPa),电机功率50() kWo鼓风机进气的取风口设 计为高位取风，距室外地面12m,同时每台鼓风机又设置了 1套 卷帘过滤器，过滤器的过气量Q=25()()()n?/h,压降小于().()2bar, 功率().55kW。鼓风机采用油冷却。设计在侧墙设置了 8套轴流风机，在屋顶设置了 4套屋顶风 机，通过强制对流通风的方式对室内

10、进行换风。2.2.6 污泥泵房全厂设4座回流、剩余污泥泵房，与反应池一一对应。每座 泵房设4台污泥回流泵，采用潜水轴流泵，单台流量940m3/h, 扬程6m,电机功率16kW1开启2台泵时，回流比为50%； 3台泵时，回流比为75%； 启4台泵时，回流比为10()%。每座泵房设1台剩余污泥泵，采用潜污泵，单台流量96m3/h, 扬程14m,电机功率6kW。全厂冷备用1台剩余污泥泵。在泵房 前池内设1台潜水搅拌器，防止污泥沉淀，搅拌器的功率为3kW, 叶轮直径400mm。2.2.7 二沉池全厂设8座直径为45m的二沉池，分为2组。采用周边进水、周边出水的辐流式沉淀池。表面水力负荷为1.28m7（

11、m2 - h）,池边水深4.5m,超高0.5mo 单条集水渠单侧三角堰出水，在内侧设置浮渣挡板和浮渣斗。吸 泥机为半桥式周边传动单管吸泥机，单机功率（）.55kW。2.2.8 消毒单元采用紫外消毒的方式，紫外线穿透率=65%,有效剂量二 16000 - s/cm2 （灯管达到寿命末期时）。2条渠道，安装2个模 块组，每个模块组含有32个模块，每个模块8根灯管，共512 根灯管。采用低压高强紫外灯管，单根灯管的功率为250%。2.2.9 出水计量采用管道计量的方式，d22（）（）mm的管道，设置出水计量井1 座，内设可测非满管流的超声波流量计1套。2.3 污泥流程中各单元设计参数污泥处理的流程如

12、下：污泥（含水率99.2%）经过机械浓缩后 （含水率96%）与初沉污泥（含水率96%）混合，混合后的污泥（含 水率96%）经消化池进行厌氧稳定，消化后的污泥（含水率96.7%） 经机械脱水后（含水率80%）进入污泥储罐集中装车外运。全厂干污泥产量为92（）85kg/d。其中：泥525（）（）kg/d,含水率 为96%,体积为1312.5m7d;余污泥39585kg/d,含水率为99.2%, 体积为4948m3/d。2.3.1 初沉污泥泵房初沉池的排泥方式为间歇排泥，单池每天排泥时间68h。 全厂设置2座初沉污泥泵房，每座泵房对应2座初沉池。每座泵 房内设两台污泥单螺杆泵（1用1备），单台流量l

13、（）8n?/h,出口 压力2kg/cm2,电机功率15kWo232污泥浓缩脱水机房浓缩系统。污泥浓缩采用5套螺压式污泥浓缩机（4用1备）, 单机处理量100m3/h,每天工作16h,电机功率3.5kW。每套浓 缩机分别配套1台进料泵和1台出料泵。进出料泵均选用单螺杆 泵。进料泵单泵流量Q=80100m3/h,出口压力2kg/cm2,电机 功率15kWo出料泵单泵流量Q=1520m3/h,出口压力2kg/cm2, 电机功率5.5kWo絮凝剂选用PAM,按4gPAM/kgDS计算，配药浓度().2%, 药液经二次稀释至().1%。 脱水系统。消化后的污泥脱水采用4套离心式污泥脱水 机(3用1备)，

14、单机处理量70m3/h,每天工作12h,电机功率140kWo 每套脱水机配套1台进料泵。进料泵选用单螺杆泵，单泵流量 Q=5080m3/h,出 口压力 4kg/cm2,电机功率 18.5kW。絮凝剂选用PAM,按5gPAM/kgDS计算，配药浓度0.5%, 药液经二次稀释至().l%o2.3.3 污泥储罐本工程共设4座钢筋混凝土污泥储罐，每天脱水后污泥(含 水率80%)量约为35()n?,停留时间24h,单座污泥储罐体积为 HWo污泥储罐下部泥斗斜壁水平倾角取55° o下设一直径为 1m的液压刀闸，出料口距地高度为4m,污泥可直接装车。2.3.4 污泥消化系统污泥消化采用二级中温消化

15、，工作温度为3335,搅拌采 用沼气搅拌方式。一级消化池加热、搅拌；级消化池不加热、搅 拌。全厂共设5座圆柱形消化池，其中4座一级消化池，1座二 级消化池。一级消化池污泥停留时间为24d,二级消化池污泥停 留时间为6d。单座消化池直径31m,柱体高度18.5m,单池有效 容积 13800m5 o污泥中有机物含量按60%计，有机物分解率按40%计算，每 千克污泥产气量取085m3(0.751.1),平均产气量18785m3/d,平 均小时产气量782.7n?/h;值产气量264()()n?/d,平均小时产气量 11 OOmVh o沼气利用优先发电，发电余热回收用于消化池的加热，同时 设置沼气锅炉

16、，作为消化池加热的备用热源。当发电的余热不足 以加热消化池时(运行初期或冬季时，冬季产气低、消化池耗热 量大)，调整发电机的运行台数，启动沼气锅炉，优先保证消化 池的加热。沼气发电依据就近使用原则，主要用于污泥浓缩脱水机房、 污泥控制室内的用电设备。全厂设置发电机4台，单台发电功率5()()kW,根据季节和产 气量调整发电机投产台数。设置沼气锅炉4套(3用1备)，单套 锅炉llOOkW(热量)。沼气利用见图2。消化控制第消化污泥外运I储池3剩余?5?E一-沼气管线领懿污泥IB环里|沼气柜)T沼气发电图2 污泥消化系统流程3、计特点初沉池和二沉池的浮渣挡板水下部分大于等于3()()mm。 有效防

17、止栅渣从栅渣斗落入水时从水下进入集水槽，影响处理效 果。反应池的优化布置。UCT反应池的几何池型采用完全混 合式和推流式相结合的流态布置。对于厌氧区和缺氧区采用完全 混合循环流，对于机动区和好氧区采取推流式。此种布局可有效 避免厌氧区和缺氧区的沉泥问题，同时保证了混合搅拌的效果。考虑进水SS较高，有必要设计初沉池，但考虑到初沉池 的设置，势必加剧进入反应池的碳源不足，设计适当缩短了沉淀 时间，同时考虑超越初沉池的管道，必要时污水可超越初沉池直 接进入反应池。(4)同时根据水质水量的变化，季节的不同可以调整为四种不 同的处理工艺，从而保证在不同的环境条件下既有构筑物能达到 最佳的运行工况。在夏季水温较高时，硝化及反硝化速率大大提 高，可调整曝气池的机动区作为缺氧区，使反硝化反应更为彻底, 降低出水总氮，避免二沉池污泥上浮。在冬季水温低，可调整曝 气池的机动段作为好氧区，增加好氧区容积，使硝化更充分，保 证出水水质。运行工况的调节见表2。表2 不同工艺下的调节堰门的开启状态运行工况进水调节堰门二沉污泥 回流插 板闸好辄污泥 回流插 板闸缺氧污泥 回流插 板闸I11mI口IuI改造UCT工艺开闭闭闭开闭闭开常规UCT工艺开闭闭闭开开闭开普通a2/0工艺开开（调）闭开闭闭开闭倒置A< 0工艺开闭开（醐开闭开开 （调）团污泥厌氧消化产生的沼气全部利用，设计结合季节变化对 沼气产