管理学环境工程系生产报告污水处理厂课件

1、环境工程20nn级生产实习第1页，共71页。一、实习目的1了解当前国家环境保护的方针、政策，熟悉环境规划、环境工程设计和施工方面的程序与规范，为下一步学习专业课、进行课程设计及毕业设计打下实践基础。 2结合已学过的课程，通过实践扩大知识面。 第2页，共71页。3通过主要污染物控制工艺的实际操作，掌握环境污染防治的基本工艺流程及其相关参数。 4通过现场实践和听报告，学习企业和环保工作者的优良品质，进一步培养学生热爱专业、献身于环保事业的志向。第3页，共71页。二、实习内容环境工程专业生产实习为期3周。实习项目包括现场调查、听报告(包括阅读资料和讨论)、现场教学、撰写实习报告等详细内容见下表。 第

2、4页，共71页。 环境工程nn级（n人）生产实习计划（ 年 月 日- 月 日）外出： 讲座：第5页，共71页。时 间实 习 内 容指导教师星期一 上午动员会；宣布规章制度、实行计划、考核办法；专题一：王小郢污水处理厂处理工艺（提前到院里借安全帽）（实习记录本实习结束全部上交，计算平常成绩）星期一 下午王小郢污水处理厂星期二 上午专题二：南京水阁垃圾填埋场污染控制和马鞍山钢铁厂污染控制专题星期二 下午查找资料，撰写实习报告星期三 上午专题三：铜陵污染控制专题星期三 下午查找资料，撰写实习报告第6页，共71页。时 间实 习 内 容指导教师星期四 上午专题四：合肥氯碱集团污染控制星期四 下午合肥氯碱

3、集团星期五 上午专题五：撰写实习报告指导星期五 下午查找资料，撰写实习报告星期一 上午专题六：塘西河污水处理工艺星期一 下午塘西河污水处理厂星期二 上午专题七：蚌埠丰原污染控制及意义环保设备星期二 下午讨论、查找有关资料 撰写实习报告星期三讨论、查找有关资料 撰写实习报告星期四讨论、查找有关资料第7页，共71页。时 间实 习 内 容指导教师星期五 上午蚌埠丰原集团污染控制星期五 下午安徽意义环保有限责任公司星期一南京水阁垃圾填埋场星期二马鞍山钢铁厂（烧结、H型钢）马鞍山山鹰造纸厂星期三海螺集团星期四铜陵尾矿星期五铜陵有色金属（二冶、水泥厂）第8页，共71页。三、实习要求 为了保证达到实习目的，

4、完成实习任务，对同学们在实习中提出如下六条要求：1参加实习的学生，应在指导教师和实习单位有关人员的指导下，按照实习大纲、实习进度计划，认真完成实习任务。第9页，共71页。2严格遵守实习纪律，不准无故迟到、早退和缺勤。学生在实习期间一般不得请假，如有特殊情况，应向指导教师请假。缺勤累计超过规定实习时间三分之一者，不予评定实习成绩。第10页，共71页。3在实习过程中，要严格遵守实习单位的规章制度。服从命令听指挥，对组织实习的现场工作人员、教师和工人师傅一定要尊重，同学之间要互相关心和帮助。做到讲文明、懂礼貌。处处体现当代大学生的良好素质。特别注意实习现场不得乱扔垃圾。第11页，共71页。4学生在实

5、习期间每个同学必须认真对待实习，要认真听讲、做好实习记录、参观，要认真思考实习中遇到的问题要，并按时完成实习思考题和实习作业。5.要虚心向实习单位员工学习，认真从实践中求知，努力培养发现、分析和解决实际问题的能力。第12页，共71页。5在实习中要注意安全，不得损坏企业财物，严防发生一切事故。到现场参观学习必须佩带安全帽，听从实习单位指挥。6实习结束后，要认真写好实习报告（手写）。提交实习报告，方可参加考核。实习成绩不及格者，按合肥工业大学本科学生学习管理办法重修。第13页，共71页。专题一：王小郢污水处理厂处理工艺第14页，共71页。一、企业概况合肥市王小郢污水处理厂处理能力30万m3/d,其

6、中生活污水占60%以上。一期工程15万m3/d，于1998年4月投入运行,二期工程15万m3/于2001年7月投入运行。由合肥市污水处理管理处建设，中国市政工程华北设计研究院设计，铁道部第四工程局、中国建筑第七工程局第二分公司、合肥建工集团公司、合肥市第二建筑安装工程总公司等单位施工。19921997年设计，1998年11月通过竣工验收并交付使用。工程总投资17858万元，其中澳大利亚政府贷款600万美元，国内自筹资金12698万元。2000年获安徽省市政工程最高奖“银路奖”。 第15页，共71页。工艺优点采用的改良型氧化沟处理工艺属二级强化处理工艺,除能有效去除碳源污染物外,具备较好的除磷脱

7、氮效果,工艺突出了好氧、厌氧、兼氧处理方法的结合,打破了传统的好氧法和厌氧法的界限,在去除生物难降解物质和氮磷方面有明显改进。第16页，共71页。工艺设备主要工艺设备均选用国际上名牌产品，运行实践证明，具有材质好、效率高、运行稳定、节能效果显著等特点。 第17页，共71页。市场化运作2004年11月合肥市王小郢污水处理厂资产权益转让项目正式签约，凭借4.8亿元的最高报价，德国柏林水务国际公司获得了王小郢污水处理厂23年的特许经营权。 第18页，共71页。第19页，共71页。二、常见的氧化沟工艺 氧化沟工艺经过50多年的发展，在一些专家看来已趋于成熟，但也有专业人士认为氧化沟废水生物处理方法过于

8、老套但是氧化沟工艺在城市生活污水及工业废水处理领域的广泛应用，并成为当前占主导地位的活性污泥污水处理技术。特别在我国建设污水处理厂以中小型规模为主，各类氧化沟工艺得到普遍应用，其中奥贝尔氧化沟应用较广，DE及T型多沟交替式在中高浓度污水处理厂应用较多，而卡鲁塞尔氧化沟以外贷项目为主 第20页，共71页。氧化沟(OD)是荷兰卫生工程研究所(TNO)于20世纪50年代开发的一种污水处理工艺,是活性污泥法的一种改型。从50年代至今,为适应污水处理新的发展要求,氧化沟技术在工艺和机械方面进行了不断地改进,同时也在世界各地得到了迅速地推广和应用。第21页，共71页。第22页，共71页。1氧化沟的技术特点

9、氧化沟污水处理技术作为活性污泥法的新工艺,与其他生物处理工艺相比,有以下一些技术、经济方面的特点：1)工艺流程简单,构筑物少,运行管理方便;2)曝气设备和构造形式多样化,运行灵活;3)出水水质好,处理效果稳定,并可实现脱氮除磷;4)机械投资省,运行费用低;5)污泥产量少,污泥性质稳定;6)能承受水量、水质的冲击负荷,对高浓度工业废水有很大的稀释能力。第23页，共71页。2、几种典型的氧化沟工艺（1）Carrousel氧化沟Carrousel氧化沟是由荷兰DHV技术咨询公司在20世纪60年代后期发明的,它是一种典型的采用立式表曝机的氧化沟,开发这一工艺的主要目的是改善和弥补转刷式氧化沟的技术弱点

10、寻求一种渠道更深、效率更高和机械性能更好的系统设备。第24页，共71页。第一代为普通Carrousel氧化沟工艺。该工艺是以去除BOD为主要目的,并具有一定的除磷脱氮效果,池中BOD的降解是一个连续的过程,硝化和反硝化作用也在同一池内发生。普通Carrousel氧化沟系统对BOD、COD、N、P的去除率分别可达95%、 90%、75%、65%。第25页，共71页。第二代为Carrousel2000氧化沟工艺。Carrousel2000氧化沟系统是在普通Carrousel氧化沟前增加了一个厌氧区和缺氧区。该氧化沟是针对污水中氮磷的逐渐增加而发展起来的,以除磷脱氮为主要目的的工艺。Carrouse

11、l2000氧化沟系统对BOD,COD,N的去除率分别可达98%,95%,95%,出水P可降到1mg/L2mg/L。第26页，共71页。第三代为Carrousel3000氧化沟工艺。此系统是在卡鲁塞尔2000前加了一个预反硝化区(生物选择区)。有三个特点:1)增加了池深,可达7.5m8m,同心圆式,池壁共用,大大减少了占地面积,在降低成本的同时也提高了耐低温能力(可达7);第27页，共71页。2)为了使表曝气应用于深沟型的卡鲁塞尔氧化沟中,使用了一种所谓的吸水管,并在廊道中安装推进装置以消除吸水管设计的不利影响;第28页，共71页。3)采用了一种高级曝气控制器(QUTE)来灵活地控制氧气的输入。

12、可以说该系统进一步强化了除磷脱氮功能,减少了污泥膨胀的几率,同时池深的加大和独特的同心圆式设计也降低了投资。第29页，共71页。纵观Carrousel氧化沟的发展,其沟深已增加到5m甚至8m从而使曝气池的占地面积大大减小;其外型从“田径跑”式向“同心圆”式转化,池壁共用,降低了占地面积和工程造价;其BOD降解率达95%98%,COD降解率达90%95%,同时具有较高的除磷脱氮功效。但Carrousel氧化沟存在着供氧和搅拌的矛盾,尤其在进水污染不严重的情况下,节能须降低表曝机的转速这就会急剧减弱搅拌能力,导致严重沉淀,污泥淤积。第30页，共71页。（2）交替工作式氧化沟交替工作式氧化沟为Kru

13、ger公司所创建,该工艺的特点是造价低,易于维护,通常有二沟或三沟交替工作两种系统。双沟式氧化沟 双沟式氧化沟可分为V-R型和D型。V-R型是将曝气沟渠分为容积基本相等的两部分,中间用单向活板门相连,通过定期改变曝气转刷的旋转方向来使两部分交替的作为曝气区和沉淀区,其转刷的实际利用率可达75%。目前双沟式氧化沟虽然得到了广泛的应用,但其设备利用率差的缺点制约了其发展。第31页，共71页。三沟式氧化沟 因双沟式氧化沟的设备闲置率高(大于50%),为占领发展中国家市场,Kruger公司又开发了三沟式(T型)氧化沟。三沟之间相互连通,两侧氧化沟起曝气和沉淀的双重作用,它是一种生物脱氮新工艺,脱氮是通

14、过新开发的双速电机来实现,曝气转刷能起到混合和曝气的双重功能。第32页，共71页。三沟式氧化沟可以完成有机物的降解、硝化和反硝化过程,取得良好的BOD5去除效果和脱氮效果。第33页，共71页。依靠三池工作状态的转换,还可以免除污泥回流和混合液回流,从而使运行费用大大节省。但三沟由于进、出水交替运行所以各沟中的活性污泥量在不断变化,存在明显的污泥迁移现象。同时,在同一沟内由于污泥迁移、污泥浓度有规律地变化必然导致溶解氧也产生规模性地变化。此外,三沟式氧化沟工艺还存在容积利用率低、除磷效率不高等缺点,所以对三沟式氧化沟的设计和运行管理时要考虑沉淀时间、排泥方式等参数的影响。第34页，共71页。（3

15、）奥贝尔氧化沟奥贝尔氧化沟污水处理工艺由南非的Huisman设想开发,后转让给美国的Envirex公司。奥贝尔氧化沟又称同心沟型氧化沟,是一种多级氧化沟,由多个同心的沟渠组成,进水先引入最外的沟渠,在其中不断循环的同时,依次引入下一个沟渠,最后从中心沟渠排出。奥贝尔氧化沟独特之处是三沟溶解氧呈0mg/L，1mg/L,2mg/L的梯度分布,这样就创造了一个极好的脱氮条件。第35页，共71页。但其不足之处是圆形或椭圆形沟型平面布置相对困难,需要设立独立的沉淀池,这样虽然有利于获得稳定的水质,但占地面积尚偏大,同时中心岛也增加了无效占地。第36页，共71页。（4）一体化氧化沟20世纪80年代初,美国

16、最早提出将二次沉淀池直接设置在氧化沟中的一体化概念。一体化是指曝气净化与固液分离操作同在一个构筑物中完成,污泥自动回流,连续运行。目前已开发的一体化氧化沟多达八种,其技术开发至今已得到迅速发展和应用。第37页，共71页。3、氧化沟的发展前景和方向经过几十年的使用、研究、开发和改进,氧化沟系统在池型、结构、运行方式、曝气装置、处理规模、适用范围等方面都得到了长足的发展。据资料介绍,迄今欧洲已有的氧化沟污水处理厂超过2000座,北美超过800座,亚洲有上百座,中国目前正在建造和已投入运行氧化沟的也有很多。第38页，共71页。氧化沟自问世以来,经久不衰的一个重要原因是污水在一个闭合沟渠中完成污水净化

17、。从理论上讲,它既具有推流反应的特征,又具有完全混合反应的优势;前者使其具有出水优良的条件,后者使其具有抗冲击负荷的能力。正因为有这个环流,且有能量分区的缘故,使它具有其他许多污水生物处理技术所拥有的众多优势,其中最为显著的优势是工作稳定可靠。第39页，共71页。氧化沟的未来发展方向:1)加强反应器的生物除磷脱氮功能。至今氧化沟系统多为活性污泥法,可以借鉴生物膜理论,提高单位反应器的微生物总量。2)提高氧化沟中微生物的活性。在氧化沟中投加专一菌种、投入铁盐使微生物驯化成生物铁,投入活性炭增强菌胶团的形成并提高耐毒性冲击等都是氧化沟技术的研究方向。第40页，共71页。3)提高氧化沟设备性能和监控

18、技术使氧化沟系统进一步节能。提高表面曝气机、水下推进器的性能,减少维修工作量;利用DO,ORP等多目标监控技术及变频技术是今后氧化沟科学运行的必由之路。4)提高氧化沟的耐寒、耐毒性能,减少占地面积和工程造价。第41页，共71页。污水粗格栅外排中水回用二沉池氧化沟厌氧池沉砂池细格栅污泥回流污泥浓缩脱水进水泵房三、王小郢污水处理厂污水处理工艺流程第42页，共71页。工艺流程简介王小郢污水处理厂工艺流程较为简捷,城市污水经厂区内粗格栅拦截较大漂浮物及杂质后,经泵提升后通过细格栅拦截污水中细小漂浮物,然后进入涡流式圆形沉砂池,分离出大部分污水中夹带的砾石。污水经预处理后,和二沉池回流污泥混合后流入厌氧

19、池、氧化沟、二沉池进行后续生化处理。第43页，共71页。四、王小郢污水处理厂主要构筑物及性能参数1、粗格栅 倾斜度 15度 格栅间距 25cm 长度 85000mm 总长度1850mm 转速2m/s 功率 3KW 频率1次/h过水流速 2m/min 流量18951m3/h作用：预处理 去除水中大量悬浮物第44页，共71页。2、进水泵房 4台泵， 泵的控制箱为三级：远程控制、自动控制、手动控制3、细格栅 细格栅一期选用2台机械格栅,B= 400 mm,间隙b=10 mm,二期选用4台HS1400回转格栅,间隙b=6 mm。 4、钟式沉砂池 设2套圆形沉砂池,直径为6 000 mm,设计流量Q=1

20、215 m3/s,罗茨鼓风机为瑞典GM3S,砂水分离器为澳大利亚SAK320型。 第45页，共71页。5、厌氧池厌氧池有效容积为6770 m3,水力停留时间为2.5 h,设备选用可提升式潜水搅拌器FLYGY-4430。厌氧池可通过调节出水堰门控制流量,较之其他A2/O工艺厌氧池的停留时间有所延长,水力停留时间正常为2.5 h,明显改善了进入氧化沟内的水质,进水中的难降解有机物大多被分解成易降解的小分子有机物。第46页，共71页。实际运行中,厌氧池去除进水中BOD含量的30%40%左右,一般情况下达到30mg/L,而经厌氧池处理后出水中的BOD/COD仍为05055左右,基本和进水保持一致。由于

21、厌氧池和随后的氧化沟水力停留时间都得到了有效延长,使得增殖速度慢的硝化细菌、反硝化细菌和难生物降解有机物的分解菌等微生物得到富集,增加生物相的多样性,显著提高处理效果。第47页，共71页。6、氧化沟 氧化沟单条设计流量为1042 m3/ h，总有效池容106250 m3,水力停留时问17h。 一期设备选用转刷，L= 9000mm, 直径 = 1000mm，二期选用转碟，型号YBP1400A, L=9000 mm, 直径=1400mm。第48页，共71页。氧化沟内充氧(或推流)设备的选择上,两个系列的氧化沟分别选用了澳大利亚YP1000转刷和德国YP1400转蝶。其中,采用转刷的系列氧化沟有效水

22、深为35 m,采用转蝶的系列氧化沟有效水深为4 m。理论上,转蝶的推流、搅拌效果要优于转刷,实践中两者相差不大,甚至转蝶在保持沟底水流最低流速方面较转刷差,难以达到设计的沟底流速,直接导致二期氧化沟沉泥现象严重,部分沟段沉泥达05 m以上,这一点在设备安装时值得关注。第49页，共71页。氧化沟内曝气设备前后的导流板设置对系统运行起着意想不到的作用。 一方面导流板成功地将水流导向池底保证沟底流速；另一方面要注意产生泡沫。导流板一般浸没于水中1015 cm,如设在转刷前则倾斜60,设在转刷后保持与水面垂直。实际运用中可对导流板的设置进行必要的调试。第50页，共71页。7、二沉池 二沉池直径为45

23、m，辐流式沉淀池，表面负荷为0. 85 m3/(m2.h) 选用刮泥桥为澳大利亚BG45B型。由于较长的泥龄和水力停留时间,污泥沉降性能较好,且原、后生动物种群对游离微生物有吞噬作用,使得可以保证活性污泥在二沉池浓缩区和刮泥区的停留时间较短,以防止反硝化产生的污泥上浮和污泥再次释磷现象。 回流比也控制在50%左右,以尽可能降低二沉池分离区紊动程度,保证沉淀效果。第51页，共71页。8、回流剩余污泥泵房 回流剩余污泥泵房选用5台污泥泵,型号FK350-500,单台设计流量Q=434 L/s;3台剩余污泥泵,型号K150-330,单台设计流量Q=29.52L/s。第52页，共71页。9、污泥脱水机

24、房 污泥脱水机房一期选用3台带式浓缩机与带式压滤机配套使用，带宽25 m；二期选用3台转鼓浓缩机与带式压滤机配套使用,转鼓直径=1 00mm，带宽22 m。 参观同学们在现场注意记录第53页，共71页。工艺运行实践中值得关注的几个问题1过量曝气王小郢污水处理厂采用的水平轴曝气设备,旋转方向与沟中水流方向同向,且安装在直道上;沟内升降式出水溢流堰水深变化范围为1530cm,设计时考虑到可调节堰门控制曝气设备的浸没深度协调发挥曝气设备供氧、推流、防止活性污泥沉淀及充分混合接触有机物与微生物的四个作用,达到既经济又满足工艺需求的目的。第54页，共71页。实际运行中由于没有分开设置水流推动设备,即没有

25、增设潜水式搅拌器而大多国内外现有曝气设备的充氧能力远远强于其推流、搅拌能力,使得沟底流速小于设计最低流速03m/s,经常发生活性污泥沉淀。第55页，共71页。为尽量满足沟底流速,只能加开曝气设备,一方面增加能耗成本,另一方面使得沟内大多区域DO达到28mg/L,少数区域在12mg/L之间,也就是没有所谓的绝氧段,仅靠调节曝气设备的浸没深度及运转方式对DO调控范围很小。第56页，共71页。但是厌氧池的厌氧环境很好理论上池两端水流在变向时将产生涡流,不可避免溶入一定氧气。实际运行中,水流一般比较平稳,加之厌氧池35m的有效水深,可以认为处于绝氧环境中,满足系统中有机污染物的分解及反硝化、聚磷菌释磷

26、等生化处理过程,极大地弥补了氧化沟过量曝气的缺陷。改进意见:在氧化沟部分沟段增设可提升式潜水搅拌机是非常经济和必要的。第57页，共71页。2 污泥浓度氧化沟中MLSS浓度为20005000mg/L,MLVSS为10002500mg/L;运行效果良好时MLSS浓度为4000mg/L,MLVSS为1800mg/L，MLVSS/MLSS在0406之间,一般保持在04左右。由于预处理的简化使得进入系统中砾石、沙粒等无机物含量较高,以及推流能力的不足使得系统中一些水力死角存在沉泥现象,沟中MLSS，MLVSS的浓度有一定的失真,对此可通过污泥龄沉降比及BOD的去除率、污泥增长率等数据来纠正实际污泥浓度。

27、第58页，共71页。随着污水处理技术的进步,为达到更好的处理效果,对其各项参数、指标进行精确定量控制已成必然。第59页，共71页。3污泥龄本厂设计泥龄为1030d,系统泥龄一般在1620d左右,污泥沉降比保持在15%18%之间,污泥沉降性能良好,剩余污泥量少且基本已消化稳定,含水率一般在99%左右,可直接投加助凝剂聚丙烯酰胺后经滚压带式压滤机机械脱水,形成泥饼,泥饼含水率在78%80%之间,可直接外运或制成复合肥。第60页，共71页。一期工程日产泥饼80t左右。由于改良型氧化沟工艺流程简捷,对回流比及剩余污泥产率的控制就显得尤为重要。值得注意的是采用的带式压滤机由德国进口,虽脱水处理技术相对先

28、进,但仍对剩余污泥液的浓度要求较高,其排泥能力受回流泵房中剩余污泥液浓度的制约,时常难以达到设计要求,因而调节污泥产率及控制污泥龄就比较被动。第61页，共71页。改进意见:可考虑将回流泵房中的几台剩余污泥泵从高到低按层次设置,根据所需剩余污泥液浓度的高低决定开启上面或下面的剩余污泥泵,或者在回流泵房前设置预沉池以提高剩余污泥液浓度,保证处理效果。活性污泥除磷能力一般随泥龄增长而降低,活性污泥微生物在对数生长期和减数生长期的除磷能力强于内源呼吸期,但对本厂工艺运行而言,内源呼吸期对整个系统的良好运行却是至关重要的。第62页，共71页。实际运行中曾短时间内将泥龄由20d改为10d,总磷去除率由70

29、%提高到近85%,活性污泥含磷量也由38%上升至52%左右,一段时间内出水指标较好,随后由于污泥龄偏短,系统内厌氧、兼性菌活性降低,数量减少,污泥沉降性能及污泥硝化稳定效果变差,系统出水逐渐恶化。由于生物方法除磷能力局限性明显,过分追求除磷效果可能影响总体出水效果,适得其反。就本厂综合经济因素与工艺运行而言,泥龄在1520d左右较为适宜。第63页，共71页。3 脱氮除磷污水脱氮工艺原理即是氮在自然界中循环的基本原理。进水中总氮含量为3040mg/L,其中有机氮含量约在40%50%,氨氮50%60%,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮含量很低。实际运行中,由于氧化沟曝气设备不可避免产生过量曝气现象,溶解氧含量时常保持在45mg/L左右,且泥龄长达20左右,硝化过程进行得异常顺利,氨氮去除率保持在98%左右。反硝化菌是化能异养兼性缺氧型微生物,它利用有机基质作为电子供体,以硝酸盐作为电子受体,进行缺氧呼吸。第64页，共71页。由于反硝化菌利用颗粒状和复杂有机物作为碳源的反应速率只有利用挥发性脂肪酸和醇类等易被降解的厌氧发酵产物的1/3，而当外碳源耗尽时,通过内源性呼吸进行的反应速率只有利用易降解基质的1/10,反硝化所需的BOD/N不宜小于45,重要的是去除BOD量与反硝化去除氮量之比BOD/N不宜过小;由于碳源不足加之氧化沟中的过量曝气现象,系统中进行反硝化的区域主要集