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隆回縣工業園污水處理廠工程設計實例

來源: 廣州華浩能源環保集團股份有限公司 作者:陳少明 發布日期:2020-06-29 15:47:50

 [摘 要]隆回縣工業園污水處理廠工程總設計規模 30000 m 3 /d,分兩期建設,其中,一期 15000 m 3 /d,設計采用“預處理+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脫水至 60 %以下的含水率后外運處置,本文重點介紹了各處理單元的工藝設計參數及設備配置情況,目前,污水廠已建成并投產運營,從運營效果來看,其各項指標均達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)中一級 A 排放標準。

 
1 項目概述
隆回縣工業園污水處理廠工程位于隆回工業集中區寺山片區南部,其納污范圍為隆回工業集中區城東南主園區(集南片區、寺山片區、北山片區)與隆回縣城城東生活片區。納污范圍面積為1087 ha,排水體制為雨污分流制,總設計規模 30000 m 3 /d,分兩期建設,其中,一期 15000 m 3 /d,項目總占地面積 46422 m 2 ,一期占地面積 26575 m 2 。由于該服務范圍內的工業用地占比較大,
經預測,其工業污水量占比約 50 %~55 %。
 
2 設計進、出水水質
2.1 設計進水水質
隆回縣工業園污水處理廠的廢水設計進水水質預測主要根據工業區現有企業類型、規劃工業用地性質及類比周邊地區同類型工業園污水處理廠實際運行水質數據而定,具體指標如下表 1 所示。同時考慮到工業園水質波動的可能性較大,在工藝選擇上預留預處理工藝,保證整個系統的穩定運行。
 
2.2 設計出水水質
根據環評要求,本工程設計出水水質須滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級 A 排放標準,具體指標如表 1 所示。
設計進、出水水質表
3 工藝流程
工藝流程
 
4 主要處理單元設計
4.1 粗格柵及提升泵房
土建按照遠期規模 30000 m 3 /d 建成,設備按近期 15000 m 3 /d配套。水量變化系數取 1.53。
(1)格柵渠:共設 2 條格柵渠,近遠期合建,單渠工藝尺寸:L×B×H=6.7×1.2×8.0 m,過柵流速:0.70 m/s,柵條間隙:20 mm,近期配套主要設備:鋼絲繩牽引格柵除污機 1 臺,寬 1.1 m,間隙20 mm,1.5 kW,渠深 8 m,鑄鐵方閘門:4 臺,皮帶輸送機:1臺,超聲波液位差計:1 套,甲烷及硫化氫報警儀:1 套。
 
(2)提升泵站:分為 2 格,其中一格預留給遠期,與粗格柵井合建,單格工藝尺寸為 L×B=8.0×5.0×10.2 m。近期配套主要設備:潛污泵 3 臺,2 用 1 備,500 m 3 /h,11 m,30 KW,超聲波液位計:1 套,進水 COD 在線監測儀:1 套,電磁流量計:1 套。
 
4.2 細格柵及沉砂池
設計規模按遠期 30000 m 3 /d,分 2 組,單組設計規模為 15000m 3 /d,Q max =0.266 m 3 /s;
(1)細格柵渠:過柵流速: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。近期配套主要設備:回轉式格柵除污機 1 臺,寬 1.1 m,凈隙 3 mm,0.75 kW,渠深 1.5 m,無軸螺旋輸送機 1 臺;渠道閘門 4 臺。
(2)旋流沉砂池(與細格柵合建):根據設計手冊選擇型號 300,直徑3050 mm,有效容積 10.4 m 3 ,停留時間 39 s,有效水深 1 m,產砂量:0.45 m 3 /d。近期配套主要設備:旋流沉砂池除砂機 1 臺,處理量>1200 m 3 /h,轉速 12~20 r/min,1.5 kW;砂水分離器 1 臺。
 
4.3 調節池及事故池
近期:調節池按照一期規模 15000 m 3 /d 建成,分為兩格,其中 1 格近期作為事故池使用。
遠期:再新建一座事故池,現有事故池改作調節池使用。設計水力停留時間:8.0 h,其中事故池停留時間 4.0h,調節
池停留時間 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。
配套主要設備:潛污泵 3 臺,2 用 1 備,320 m 3 /h,18 m,30kW;鼓風機 2 臺,1 用 1 備,21.86 m 3 /min,49 kPa,30 kW;電磁流量計 1 臺。
 
4.4 水解酸化池
設計流量 15000 m 3 /d,分為兩組,單組設計流量 7500 m 3 /d,停留時間:6 h,總有效容積 3750 m 3 ,單組 1875 m 3 ;水力負荷: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,脈沖布水器計算:充放比 4.6:1,充水時間:103.5 s,放水時間:22.5 s,單組設計 4 個脈沖罐,單個脈沖罐平均流量:0.12 m 3 /s。
 
配套主要設備:脈沖布水器 80 m 3 /h,8 套,彈性填料 Ø150-80,數量:900 m 3 。
 
4.5 改良型 A 2 /O 生化池
設計規模為 15000 m 3 /d,MLSS:3.5 g/L,(1)選擇區: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: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:設計取反硝化速率K de(20) =0.03 kgNO 3 -N/(kgMLSS.d),污泥產率系數 Yt 取 0.6kgMLSS/kgBOD 5 ,排出系統的微生物量 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:設計 BOD 5 污泥負荷 0.10 kgBOD 5 /(kgMLSS·d),好氧區設計污泥泥齡 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 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。配套主要設備:生物選擇區潛水攪拌器 2 臺,Ø260 mm,1.5kW,轉速 960 r/min;厭氧區潛水攪拌器 4 臺,Ø1100 mm,2.2 kW,轉速 52 r/min;缺氧區潛水攪拌器 4 臺,Ø1800 mm,4 kW,轉速43 r/min;混合液回流泵 620 m 3 /h,1.5 m,11 kw,4 臺,2 用 2備;鼓風機 64 m 3 /min,58.8 kPa,90 kW,3 臺,2 用 1 備,配變頻;微孔曝氣器 Ø250,單個曝氣量為 3~4 m 3 /h,數量 2400 個;溶解氧測定儀 2 臺;ORP 計 2 臺。
 
4.6 二沉池
設計流量 15000 m 3 /d,分 2 組;表面負荷:0.82 m 3 /m 2 ·h,沉淀時間 3 h;有效水深 2.5 m,單池工藝尺寸:Ø22.0×4.1 m,校核固體負荷:138.2 kg/m 2 d,出水堰口負荷:1.26 L/(S·m);配套主要設備:中心傳動吸泥機 Ø22 m,0.75 kW,2 臺。
 
4.7 V 型濾池
設計規模:15000 m 3 /d,設計濾速:7.4 m/h,過濾面積: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,設計水反洗強度 5 L/s·m 2 ,氣反洗強度 15.4 L/s·m 2 ,反洗時間 15 min,反洗方式:氣洗-水氣洗-水洗。配套主要設備:鼓風機 26 m 3 /min,49 kPa,37 kW,數量 2臺,1 用 1 備,反沖洗水泵 250 m 3 /h,14 m,15 kw,數量 3 臺,2 用 1 備。
 
4.8 紫外消毒渠
設計規模按遠期 30000 m 3 /d,分 2 組,單組設計規模為 15000m 3 /d,出水固體懸浮物(SS)≤10mg/L,消毒后糞大腸菌數<10 3 個/L,通道設計流速 0.48 m/s,有效過水斷面面積=0.36 m 2 ,燈管弧長 147.5 cm,停留時間 3.07 s,設計取燈管數 48 根,設置 6 個模塊,每個模塊 8 根燈管,紫外光強 Iavg=10.64 mw/cm 2 ,紫外光計量 32.66 mJ/cm 2 。
 
近期配套主要設備:紫外線消毒裝置 Q max =18000 m 3 /d,7.5kW,數量 1 套。
 
4.9 污泥脫水系統
(1)儲泥池:設計絕干污泥量 2.9 t/d,生化剩余污泥量(含水率99.2 %):368 m 3 /d,儲泥池有效容積 48 m 3 ,工藝尺寸:4.0×4.0×3.6m,水力停留時間:3 h。
(2)污泥濃縮脫水系統:濃縮后污泥量(含水率 97 %):96.67 m 3 /d污泥調藥劑采用石灰及鐵鹽,石灰投加量:0.35 t/d(絕干泥12 %計);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);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,脫水后污泥外運填埋場處置。配套主要設備:疊螺式濃縮機 1 臺,絕干污泥處理量為120~240 kg-Ds/hr;高壓板框壓濾機 1 臺,過濾面積 180 m 2 ,7.5+7.5kw;污泥轉輸泵 2 臺,1 用 1 備,26~30 m 3 /h,120 m,22 kW;壓榨進料泵 2 臺,1 用 1 備,6 m 3 /h,180 m,7.5 kW;螺桿式空氣壓縮機 1 臺,3.0 m 3 /min,0.8 MPa,18 kW;冷干機 1.0 m 3 /min,0.8 Mpa,儲氣罐 5 m 3 ;壓榨水箱 5 m 3 ;石灰加藥系統 1 套;鐵鹽加藥系統 1 套;PAM 加藥系統 1 套、皮帶輸送機及無軸螺旋輸送機等。
 
4.10 臭氣處理系統
除臭風量均按照構建筑物凈空的換氣次數計算:預處理、調節池、事故池及水解酸化池、缺氧池等構筑物通風次數為 3 次/h計算,污泥脫水間通風次數為 6 次/h。總臭氣處理量 34000 m 3 /h,配套兩套生物除臭系統,單套 17000 m 3 /h。
 
5 工程運行效果
本項目于 2018 年 9 月正式投入運營,目前系統日平均處理水量約為 12000 m 3 /d,對各單元進出水水質進行連續 8 周的水質檢測,實測水質數據如圖 2,圖 3 所示,從運行數據可以看出,系統處理效果良好,達到了設計預期效果,出水滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級 A 排放標準的要求。
COD 及 及 SS 去除效果NH 3 -N 及 及 TN 去除效果
6 技術經濟分析
該工程總投資約為 4400 萬元,噸水投資約 2900 元,運行期間電耗:0.83 元/m 3 ,人工費用為 0.14 元/m 3 ,藥劑費用:0.29 元/m 3 ,水費:0.02 元/m 3 ,噸水運營直接成本 1.28 元/m 3 。
 
7 結論及建議
(1)本項目運營已 1 年有余,從運營效果來看,采用“預處理+水解酸化池+改良型 A 2 /O+二沉池+V 型濾池+紫外消毒”工藝,處理類似工業園區污水效果良好,出水能夠達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級 A 排放標準的要求。
(2)對于類似上述這種工業與生活污水混合類型的污水處理廠,尤其工業污水量占比較高的情況,為確保污水處理能夠達到預期的效果,須對排入園區污水系統的企業污水排放進行嚴格監管,確保其污水經預處理后達到下水道的納管標準后,方能排入園區污水系統。

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