[摘 要]隆回縣工業(yè)園污水處理廠工程總設(shè)計(jì)規(guī)模 30000 m 3 /d,分兩期建設(shè),其中,一期 15000 m 3 /d,設(shè)計(jì)采用“預(yù)處理+水解酸化池+改良型 A 2 /O+二沉池+V 型濾池+紫外消毒”工藝,污泥采用高壓板框壓濾機(jī)脫水至 60 %以下的含水率后外運(yùn)處置,本文重點(diǎn)介紹了各處理單元的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)備配置情況,目前,污水廠已建成并投產(chǎn)運(yùn)營(yíng),從運(yùn)營(yíng)效果來(lái)看,其各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)中一級(jí) A 排放標(biāo)準(zhǔn)。
1 項(xiàng)目概述
隆回縣工業(yè)園污水處理廠工程位于隆回工業(yè)集中區(qū)寺山片區(qū)南部,其納污范圍為隆回工業(yè)集中區(qū)城東南主園區(qū)(集南片區(qū)、寺山片區(qū)、北山片區(qū))與隆回縣城城東生活片區(qū)。納污范圍面積為1087 ha,排水體制為雨污分流制,總設(shè)計(jì)規(guī)模 30000 m 3 /d,分兩期建設(shè),其中,一期 15000 m 3 /d,項(xiàng)目總占地面積 46422 m 2 ,一期占地面積 26575 m 2 。由于該服務(wù)范圍內(nèi)的工業(yè)用地占比較大,
經(jīng)預(yù)測(cè),其工業(yè)污水量占比約 50 %~55 %。
2 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)
2.1 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)
隆回縣工業(yè)園污水處理廠的廢水設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)預(yù)測(cè)主要根據(jù)工業(yè)區(qū)現(xiàn)有企業(yè)類(lèi)型、規(guī)劃工業(yè)用地性質(zhì)及類(lèi)比周邊地區(qū)同類(lèi)型工業(yè)園污水處理廠實(shí)際運(yùn)行水質(zhì)數(shù)據(jù)而定,具體指標(biāo)如下表 1 所示。同時(shí)考慮到工業(yè)園水質(zhì)波動(dòng)的可能性較大,在工藝選擇上預(yù)留預(yù)處理工藝,保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
2.2 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)
根據(jù)環(huán)評(píng)要求,本工程設(shè)計(jì)出水水質(zhì)須滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級(jí) A 排放標(biāo)準(zhǔn),具體指標(biāo)如表 1 所示。
3 工藝流程
4 主要處理單元設(shè)計(jì)
4.1 粗格柵及提升泵房
土建按照遠(yuǎn)期規(guī)模 30000 m 3 /d 建成,設(shè)備按近期 15000 m 3 /d配套。水量變化系數(shù)取 1.53。
(1)格柵渠:共設(shè) 2 條格柵渠,近遠(yuǎn)期合建,單渠工藝尺寸:L×B×H=6.7×1.2×8.0 m,過(guò)柵流速:0.70 m/s,柵條間隙:20 mm,近期配套主要設(shè)備:鋼絲繩牽引格柵除污機(jī) 1 臺(tái),寬 1.1 m,間隙20 mm,1.5 kW,渠深 8 m,鑄鐵方閘門(mén):4 臺(tái),皮帶輸送機(jī):1臺(tái),超聲波液位差計(jì):1 套,甲烷及硫化氫報(bào)警儀:1 套。
(2)提升泵站:分為 2 格,其中一格預(yù)留給遠(yuǎn)期,與粗格柵井合建,單格工藝尺寸為 L×B=8.0×5.0×10.2 m。近期配套主要設(shè)備:潛污泵 3 臺(tái),2 用 1 備,500 m 3 /h,11 m,30 KW,
超聲波液位計(jì):1 套,進(jìn)水 COD 在線監(jiān)測(cè)儀:1 套,
電磁流量計(jì):1 套。
4.2 細(xì)格柵及沉砂池
設(shè)計(jì)規(guī)模按遠(yuǎn)期 30000 m 3 /d,分 2 組,單組設(shè)計(jì)規(guī)模為 15000m 3 /d,Q max =0.266 m 3 /s;
(1)細(xì)格柵渠:過(guò)柵流速:0.65 m/s,柵前水深:0.9 m,柵條間隙:3 mm,安裝角度:75°,渠寬:1.2 m,柵渣量:0.45 m 3 /d。近期配套主要設(shè)備:回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī) 1 臺(tái),寬 1.1 m,凈隙 3 mm,0.75 kW,渠深 1.5 m,無(wú)軸螺旋輸送機(jī) 1 臺(tái);渠道閘門(mén) 4 臺(tái)。
(2)旋流沉砂池(與細(xì)格柵合建):根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇型號(hào) 300,直徑3050 mm,有效容積 10.4 m 3 ,停留時(shí)間 39 s,有效水深 1 m,產(chǎn)砂量:0.45 m 3 /d。近期配套主要設(shè)備:旋流沉砂池除砂機(jī) 1 臺(tái),處理量>1200 m 3 /h,轉(zhuǎn)速 12~20 r/min,1.5 kW;砂水分離器 1 臺(tái)。
4.3 調(diào)節(jié)池及事故池
近期:調(diào)節(jié)池按照一期規(guī)模 15000 m 3 /d 建成,分為兩格,其中 1 格近期作為事故池使用。
遠(yuǎn)期:再新建一座事故池,現(xiàn)有事故池改作調(diào)節(jié)池使用。設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間:8.0 h,其中事故池停留時(shí)間 4.0h,調(diào)節(jié)
池停留時(shí)間 4.0 h,總有效容積=5000 m 3 ,單格 2500 m 3 ,總工藝尺寸:37.0×26.0×6.0 m,有效水深 5.5 m。
配套主要設(shè)備:潛污泵 3 臺(tái),2 用 1 備,320 m 3 /h,18 m,30kW;鼓風(fēng)機(jī) 2 臺(tái),1 用 1 備,21.86 m 3 /min,49 kPa,30 kW;電磁流量計(jì) 1 臺(tái)。
4.4 水解酸化池
設(shè)計(jì)流量 15000 m 3 /d,分為兩組,單組設(shè)計(jì)流量 7500 m 3 /d,停留時(shí)間:6 h,總有效容積 3750 m 3 ,單組 1875 m 3 ;水力負(fù)荷:1.0 m 3 /(m 2 .h),單組面積:312.5 m 2 ,有效水深:6 m,工藝尺寸:2-25.8×13.3×6.8 m。
采用脈沖式布水,脈沖布水器計(jì)算:充放比 4.6:1,充水時(shí)間:103.5 s,放水時(shí)間:22.5 s,單組設(shè)計(jì) 4 個(gè)脈沖罐,單個(gè)脈沖罐平均流量:0.12 m 3 /s。
配套主要設(shè)備:脈沖布水器 80 m 3 /h,8 套,彈性填料 Ø150-80,數(shù)量:900 m 3 。
4.5 改良型 A 2 /O 生化池
設(shè)計(jì)規(guī)模為 15000 m 3 /d,MLSS:3.5 g/L,(1)選擇區(qū):HRT 1 =0.5h,有效容積:V 1 =156.25 m 3 ,有效水深:5.0 m,工藝尺寸:2-7×5×5.6m;(2)厭氧區(qū):HRT 2 =1.4 h,有效容積:V 2 =440 m 3 ,有效水深:5.0 m,工藝尺寸:2-17.6×5×5.6 m(3)缺氧區(qū):設(shè)計(jì)取反硝化速率K de(20) =0.03 kgNO 3 -N/(kgMLSS.d),污泥產(chǎn)率系數(shù) Yt 取 0.6kgMLSS/kgBOD 5 ,排出系統(tǒng)的微生物量 ΔX v =1638 kg/d,單格有效容積:V 3 =1250 m 3 ,HRT 3 =4 h,工藝尺寸:2-25×10×5.6 m;(4)好氧區(qū):設(shè)計(jì) BOD 5 污泥負(fù)荷 0.10 kgBOD 5 /(kgMLSS·d),好氧區(qū)設(shè)計(jì)污泥泥齡 θ c =9.69 d,單格有效容積:V 4 =3850 m 3 ,HRT 4 =12.3h , 工 藝 尺 寸 : 2-30.8×25×5.6 m , 校 核 總 氮 負(fù) 荷 率 0.02kgTN/(kgMLSS·d),理論需氧量 4402.42 kg/d,污泥回流比:100 %,
混合液回流比:200 %,剩余污泥量 ΔX=2.9 t/d。配套主要設(shè)備:生物選擇區(qū)潛水?dāng)嚢杵?2 臺(tái),Ø260 mm,1.5kW,轉(zhuǎn)速 960 r/min;厭氧區(qū)潛水?dāng)嚢杵?4 臺(tái),Ø1100 mm,2.2 kW,轉(zhuǎn)速 52 r/min;缺氧區(qū)潛水?dāng)嚢杵?4 臺(tái),Ø1800 mm,4 kW,轉(zhuǎn)速43 r/min;混合液回流泵 620 m 3 /h,1.5 m,11 kw,4 臺(tái),2 用 2備;鼓風(fēng)機(jī) 64 m 3 /min,58.8 kPa,90 kW,3 臺(tái),2 用 1 備,配變頻;微孔曝氣器 Ø250,單個(gè)曝氣量為 3~4 m 3 /h,數(shù)量 2400 個(gè);溶解氧測(cè)定儀 2 臺(tái);ORP 計(jì) 2 臺(tái)。
4.6 二沉池
設(shè)計(jì)流量 15000 m 3 /d,分 2 組;表面負(fù)荷:0.82 m 3 /m 2 ·h,沉淀時(shí)間 3 h;有效水深 2.5 m,單池工藝尺寸:Ø22.0×4.1 m,校核固體負(fù)荷:138.2 kg/m 2 d,出水堰口負(fù)荷:1.26 L/(S·m);配套主要設(shè)備:中心傳動(dòng)吸泥機(jī) Ø22 m,0.75 kW,2 臺(tái)。
4.7 V 型濾池
設(shè)計(jì)規(guī)模:15000 m 3 /d,設(shè)計(jì)濾速:7.4 m/h,過(guò)濾面積:84 m 2 ,分為 3 格,單格面積 28 m 2 ,有效水深 3.9 m,單格工藝尺寸:5.1×7.0×4.5 m,設(shè)計(jì)水反洗強(qiáng)度 5 L/s·m 2 ,氣反洗強(qiáng)度 15.4 L/s·m 2 ,反洗時(shí)間 15 min,反洗方式:氣洗-水氣洗-水洗。配套主要設(shè)備:鼓風(fēng)機(jī) 26 m 3 /min,49 kPa,37 kW,數(shù)量 2臺(tái),1 用 1 備,反沖洗水泵 250 m 3 /h,14 m,15 kw,數(shù)量 3 臺(tái),2 用 1 備。
4.8 紫外消毒渠
設(shè)計(jì)規(guī)模按遠(yuǎn)期 30000 m 3 /d,分 2 組,單組設(shè)計(jì)規(guī)模為 15000m 3 /d,出水固體懸浮物(SS)≤10mg/L,消毒后糞大腸菌數(shù)<10 3 個(gè)/L,通道設(shè)計(jì)流速 0.48 m/s,有效過(guò)水?dāng)嗝婷娣e=0.36 m 2 ,燈管弧長(zhǎng) 147.5 cm,停留時(shí)間 3.07 s,設(shè)計(jì)取燈管數(shù) 48 根,設(shè)置 6 個(gè)模塊,每個(gè)模塊 8 根燈管,紫外光強(qiáng) Iavg=10.64 mw/cm 2 ,紫外光計(jì)量 32.66 mJ/cm 2 。
近期配套主要設(shè)備:紫外線消毒裝置 Q max =18000 m 3 /d,7.5kW,數(shù)量 1 套。
4.9 污泥脫水系統(tǒng)
(1)儲(chǔ)泥池:設(shè)計(jì)絕干污泥量 2.9 t/d,生化剩余污泥量(含水率99.2 %):368 m 3 /d,儲(chǔ)泥池有效容積 48 m 3 ,工藝尺寸:4.0×4.0×3.6m,水力停留時(shí)間:3 h。
(2)污泥濃縮脫水系統(tǒng):濃縮后污泥量(含水率 97 %):96.67 m 3 /d污泥調(diào)藥劑采用石灰及鐵鹽,石灰投加量:0.35 t/d(絕干泥12 %計(jì));鐵鹽投加量:0.23 t/d,配藥濃度 10 %,加藥量 2.32 m 3 /d,(絕干泥 8 %計(jì));污泥脫水 PAM 投加量:3.6 kg/h(5 ‰),配藥濃度 1.5 ‰,加藥量:2.4 m 3 /h。污泥脫水工作時(shí)間:首期每天工作 16 h;脫水后污泥量(含水率 60 %):7.25 t/d,脫水后污泥外運(yùn)填埋場(chǎng)處置。配套主要設(shè)備:疊螺式濃縮機(jī) 1 臺(tái),絕干污泥處理量為120~240 kg-Ds/hr;高壓板框壓濾機(jī) 1 臺(tái),過(guò)濾面積 180 m 2 ,7.5+7.5kw;污泥轉(zhuǎn)輸泵 2 臺(tái),1 用 1 備,26~30 m 3 /h,120 m,22 kW;壓榨進(jìn)料泵 2 臺(tái),1 用 1 備,6 m 3 /h,180 m,7.5 kW;螺桿式空氣壓縮機(jī) 1 臺(tái),3.0 m 3 /min,0.8 MPa,18 kW;冷干機(jī) 1.0 m 3 /min,0.8 Mpa,儲(chǔ)氣罐 5 m 3 ;壓榨水箱 5 m 3 ;石灰加藥系統(tǒng) 1 套;鐵鹽加藥系統(tǒng) 1 套;PAM 加藥系統(tǒng) 1 套、皮帶輸送機(jī)及無(wú)軸螺旋輸送機(jī)等。
4.10 臭氣處理系統(tǒng)
除臭風(fēng)量均按照構(gòu)建筑物凈空的換氣次數(shù)計(jì)算:預(yù)處理、調(diào)節(jié)池、事故池及水解酸化池、缺氧池等構(gòu)筑物通風(fēng)次數(shù)為 3 次/h計(jì)算,污泥脫水間通風(fēng)次數(shù)為 6 次/h?偝魵馓幚砹 34000 m 3 /h,配套兩套生物除臭系統(tǒng),單套 17000 m 3 /h。
5 工程運(yùn)行效果
本項(xiàng)目于 2018 年 9 月正式投入運(yùn)營(yíng),目前系統(tǒng)日平均處理水量約為 12000 m 3 /d,對(duì)各單元進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)行連續(xù) 8 周的水質(zhì)檢測(cè),實(shí)測(cè)水質(zhì)數(shù)據(jù)如圖 2,圖 3 所示,從運(yùn)行數(shù)據(jù)可以看出,系統(tǒng)處理效果良好,達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期效果,出水滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級(jí) A 排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
該工程總投資約為 4400 萬(wàn)元,噸水投資約 2900 元,運(yùn)行期間電耗:0.83 元/m 3 ,人工費(fèi)用為 0.14 元/m 3 ,藥劑費(fèi)用:0.29 元/m 3 ,水費(fèi):0.02 元/m 3 ,噸水運(yùn)營(yíng)直接成本 1.28 元/m 3 。
7 結(jié)論及建議
(1)本項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)已 1 年有余,從運(yùn)營(yíng)效果來(lái)看,采用“預(yù)處理+水解酸化池+改良型 A 2 /O+二沉池+V 型濾池+紫外消毒”工藝,處理類(lèi)似工業(yè)園區(qū)污水效果良好,出水能夠達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級(jí) A 排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(2)對(duì)于類(lèi)似上述這種工業(yè)與生活污水混合類(lèi)型的污水處理廠,尤其工業(yè)污水量占比較高的情況,為確保污水處理能夠達(dá)到預(yù)期的效果,須對(duì)排入園區(qū)污水系統(tǒng)的企業(yè)污水排放進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管,確保其污水經(jīng)預(yù)處理后達(dá)到下水道的納管標(biāo)準(zhǔn)后,方能排入園區(qū)污水系統(tǒng)。