磁混凝工艺在山东某污水处理厂提标改造中的应用
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2023年04月13日 08:53:51
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图文摘要      

改造后工艺流程


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成果简介      

随着国家和地方排放标准的日益严格,我国污水处理厂的提标改造迫在眉睫。

山东某污水处理厂进水工业废水占比大,水质波动大,出水TP、SS难以稳定达标。为响应当地环保政策,满足出水标准,现将原有混凝沉淀系统中的1组斜管沉淀池原位改造为磁混凝系统。

改造前2组斜管沉淀池实际处理量为25 000 m 3 /d,改造后1组磁混凝系统处理量即可达到43 000 m 3 /d,且磁混凝出水超越V型滤池进入后续消毒单元进行处理后,出水TP、SS不但明显优于一级A标准,甚至可满足地表水Ⅳ类标准。

经济性分析表明,改造后聚合硫酸铁(PFS)和PAM投加量分别节省40%和30%左右,实际运行功率降低6.12%,吨水运行能耗降低45.45%,共计可节约成本0.056 4元/t。

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创新性发展      

通过将山东某污水处理厂混凝沉淀系统中的1组斜管沉淀池原位改造为磁混凝系统对废水进行磁混凝深度处理,解决了污水厂进水超负荷,出水TP、SS不能稳定达标及土地受限问题。

磁混凝出水可不经过V型滤池过滤即能稳定达到一级A出水标准,甚至达到地表水Ⅳ类标准,可见磁混凝工艺有代替传统混凝沉淀池+V型滤池的潜力。


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全文导读      

山东某污水处理厂始建于2005年5月,污水厂进水来源主要为县区生活污水及来自伊利乳业、齐鲁制药、热电厂、机械加工等企业的工业废水,重点排污企业废水均经过预处理后排入本污水处理厂,废水中不含有毒有害物质及重金属离子,出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A排放标准。

2009年升级改造后,污水厂设计处理规模为40 000 m 3 /d,主体工艺采用“粗格栅+提升泵站+细格栅+旋流沉砂池+A2/O生化池+二沉池+二次提升泵站+混凝沉淀池+V型滤池+次氯酸钠消毒”组合工艺。

因其后期服务范围内工业废水排放量增大,实际进水水质高于设计进水水质,尤其进水CODCr、SS、TP指标变化大,超出设计值30%以上,污水厂实际处理污水能力为25 000 m 3 /d,出水水质也出现超标问题,具体见表1。

表1 执行标准与出水水质

注:当水温≤12℃时执行括号内标准。

随着城市发展,当地小区、工业企业数量增多,排入厂内的生活污水和工业废水增加,目前污水厂实际进水量可达43 000 m 3 /d,污水厂实际处于超负荷运行状态,出水水质急剧恶化。为使出水水质满足排放要求,拟定对该污水处理厂进行提标改造。

1.现状问题及难点分析

(1)污水厂进水工业废水占比约3/4,水质波动偏大,SS偏高,对污水厂冲击较大,造成混凝沉淀沉淀效果差,出水TP、SS不能稳定达标。

(2)实际处理规模仅为25 000 m 3 /d,远远达不到设计负荷40 000 m 3 /d。

(3)现状V型滤池石英砂出现板结问题,已无法起到相应的过滤出水作用,从而无法保障出水SS稳定达标。

(4)污水厂总占地面积仅3万m 2 ,厂区内用地紧张,只能进行原位提标改造。

2.提标改造方案

(1)针对污水厂出水TP、SS不能稳定达标,扩建土地受限问题,将混凝沉淀池2组中的1组改造为磁混凝沉淀池,另1组不做改造,由改造后的1组磁混凝处理污水厂全部进水,并将磁混凝产生的化学污泥排入原系统污泥调蓄池,经污泥干化机脱水至含水率60%以下外运处置;

(2)针对现有V型滤池滤料出现板结问题,将其滤料更换为新的石英砂滤料;

(3)改造后污水厂可以利用现有高程实施磁混凝,节省污水提升和反冲洗能源消耗;

(4)排泥管道采用压力流外排,防止含有磁粉的高密度化学污泥堵塞管道;

(5)刮泥机更换为高功率及高扭矩的四臂式全齿轮中心刮泥机,刮除高黏度和密度的底层污泥;

(6)为保护机电设备及减少水藻产生,对磁混凝池顶采取遮盖防光措施。

3.运行效果

工程提标改造前实际处理量约25 000 m 3 /d,并且出水TP、SS时常超标,提标改造后处理规模为43 000 m 3 /d。

提标改造前后进水水质相差不大,TP为1.0~1.3 mg/L,SS为20~40 mg/L,改造后出水水质变化明显,其中改造前出水TP为0.46~1.053 mg/L,SS为10~20 mg/L,改造后出水TP为0.11~0.25 mg/L,SS为5~8 mg/L。

可知经磁混凝处理后,可实现磁混凝出水超越Ⅴ型滤池后TP、SS出水指标大幅降低,明显优于一级A出水标准,甚至能达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅳ类标准,这充分体现出磁混凝在污水厂改造中深度去除TP、SS的巨大优势。

本工程改造后需要投加磁粉Fe 3 O 4 ,但由于磁粉的回收率高达99%,所以完成初次2.5 kg/m 3 的磁粉投加后,后续Fe 3 O 4 补加量极少。改造前需投加混凝剂PFS 0.20 kg/m 3 、PAM 1.0~1.2 g/m 3 ,改造后需投加PFS 0.12 kg/m 3 、PAM 0.7~1.0 g/m 3 、磁粉2.5 g/m 3 。PFS、PAM投加量分别比改造前节省40%、30%左右。

能源消耗主要在搅拌机、污泥泵以及磁粉回收系统。提标改造后,只需运行1组磁混凝便可满足污水厂实际进水量及出水水质要求。相较于改造前,实际运行功率及日运行能耗比改造前降低6.12%,吨水运行能耗比改造前降低45.45%。


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yj蓝天
2023年04月17日 07:32:47
2楼

资料不错,对于学习污水处理运行管理有很好的办法,学习啦,谢谢楼主分享

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