1.1 设计进、出水水质 根据揭阳市环境监测站检测资料以及《揭阳市区污水处理厂环境影响报告书》.进厂污水中生活污水约占70% .工业污水约占30% 污水处理厂受纳水体为榕江北河.根据《广东省地表水环境功能区划(试行方案)》的规定,该水体的水质目标为Ⅲ类.出水水质执行GB 18918-2002(城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准,同时依据《揭阳市区污水处理厂环境影响报告书》确定污水处理厂出水水质 污水处理厂设计进、出水水质主要指标见表1
1.1 设计进、出水水质
根据揭阳市环境监测站检测资料以及《揭阳市区污水处理厂环境影响报告书》.进厂污水中生活污水约占70% .工业污水约占30% 污水处理厂受纳水体为榕江北河.根据《广东省地表水环境功能区划(试行方案)》的规定,该水体的水质目标为Ⅲ类.出水水质执行GB 18918-2002(城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准,同时依据《揭阳市区污水处理厂环境影响报告书》确定污水处理厂出水水质 污水处理厂设计进、出水水质主要指标见表1
表1 设计进、出水水质主要指标
1.2 设计水量
污水处理厂近期设计规模为6万m3/d 由于污水厂服务范围内的榕城片区排水体制为截留式合流制(截流倍数n=1),揭阳经济开发试验区排水体制为分流制.且揭阳经济开发试验区的污水量约为总污水量的1/5 因此.污水厂旱季平均时流量为2 500 m3/h.总变化系数为1-3.则旱季最大时流量为3 250 m3/h;根据污水中合流、分流水量所占比例计算.雨季最大时流量为4 500 m3/h 污水厂预处理构筑物及构筑物之间的连通管按雨季最大时流量设计:生化池按旱季平均时流量设计.供氧量按旱季最大时流量设计:二次沉淀池按旱季最大时流量设计.雨季最大时流量校核:接触消毒池按旱季最大时流量没计
通过分析污水处理厂进、出水水质指标可知,污水厂对氮和磷的去除率要求较高,同时考虑污水厂对将来进、出水水质、水量变化的适应性,在设计上应尽可能留有余地.主体工艺设计应采用具有脱氮、除磷功能的污水处理工艺。所有生物除磷脱氮工艺都包含厌氧、缺氧、好氧3个不同过程的交替循环 城市污水厂的悬浮型活性污泥法污水处理工艺主要有3个系列[1-2]:①氧化沟系列;②A/O系列;③序批式反应器(SBR)系列。在按空间分割的连续流活性污泥法中.A2/O法和DE型氧化沟法较优越:在序批式活性污泥法中,CASS工艺较优越。由于进水的m(BOD5)/m(CODcr)比值为0.48,污水可生化性好,综合考虑处理效果、技术先进程度、运行稳定性、节能以及运行成本等多方面因素,并对详细的技术经济资料进行比较,确定该工程采用A2/O工艺。工艺流程见图1。
3.1 粗格栅及进水泵房
粗格栅间土建及设备按远期12万m3/d的规模一次建成.平面尺寸为15.O0 nl×5.20 m.格栅间深11.30m,设2台回转式格栅除污机.每台宽1.5m, 安装角度75°,栅条间距20mm。
进水泵房土建按远期12万m3/d的规模一次建成.设备按近期6万m3/d的规模安装。进水泵房下部采用外径为25.00m的圆形结构,深13.70m;上部采用框架结构,平面尺寸为24.40m×10.00 m,高10.10m。为了适应水量的变化.泵房共设计5台立式污水泵.近期安装2台大泵(变频调速)和1台小泵。搭配使用.远期再安装2台大泵。其中大泵Q=2875~2500 m3/h,H=14.7~16.7m,N=160 kW;小泵Q=1300~1100 m3/h,H =14.7~l6.7m,N=90kW 旱季平均流量时运行1台大泵,旱季最大流量时运行1台大泵和1台小泵.雨季最大流量时运行2台大泵。
3.2 细格栅及涡流沉砂池
细格栅、涡流沉砂池合建,近期设1组,设计规模为6万m3/d,远期再增建1组。采用转鼓式细格栅,设2套,每个格栅直径1.8m.过栅流速Vmax=0.75 m/s,栅条间隙b=5mm.栅前水深h=1.20m,安装角度0=35°.配用电机功率2.2kW。
涡流沉砂池设计表面负荷95m3/(m2·h).采用封闭式,设置2座,每座直径5.5m,池深(砂斗以上部分)2.85m,砂斗直径1.5m,砂斗深度2.2m。每座池中间设有1台可调速的带中空轴的立式浆叶分离机和1个空气提砂器气源由2台鼓风机提供,单台风量2m3/min,风压55 kPa。
3.3 A2/0生化池
近期设1组2座A2/O生化池,每座设计规模为3万m3/d.远期再增建l组。每座A2/0生化池由选择池、厌氧池、缺氧池和好氧池组成。平面尺寸为68.40m×29.20m,总高度6.8m。每座选择池内设2台φ370 mm进口水下搅拌器.每台功率2.5 kW:每座厌氧池和缺氧池内各设2台φ2500mm进El水下搅拌器.每台功率4.3kW。好氧池曝气器采用进口管膜式微孔曝气器.每座好氧池设长1000mm的曝气器784个.长750mm的曝气器980个,曝气器出气量均为9m3/(m·h),溶解氧的质量浓度控制在2.0 mg/L左右:每座好氧池还设3台混合液内回流泵(2用1备)。Q=1250 mVh.H=0.5m,N =7 kW 。
A2/0生化池污泥回流比:选择池约25% .缺氧池约75%;污泥负荷O.12 kg[BOD5]/(kg [MLSS]·d);污泥浓度ρ(MLSS)=3.5 g/L;污泥龄13.0 d;最大供气总量12000 m3/h,气水体积比4:1:有效水深6.0m:A2/0生化池总停留时间约8.5 h.其中.选择池停留时间0.3 h.厌氧池停留时间1.2h,缺氧池停留时间1.5 h,好氧池停留时间5.5 h
3.4 鼓风机房
鼓风机房土建按远期12万mVd的规模一次建成,设备按近期6万mS/d的规模安装。鼓风机房平面尺寸为32.80m×11.50 m. 主体部分高8.80m。近期选用3台进口高速单级离心鼓风机(2用1备),每台鼓风机风量为6 600 m3/h. 压差为7X10^4Pa,配套电机功率160kW。远期增加2台同型号鼓风机。
鼓风机的出风量可通过调节进口导流叶片角度进行自动调节,调节范围为45%——100%。
3.5 污泥泵房
污泥泵房与二次沉淀池配水井合建.近期设1座,设计规模为6万m3/d,远期再增建1座。平面尺寸为11.90 m×8.60 m,污泥泵房内设4台潜污泵用于污泥回流。Q=700 560 m3/h.H:5.5~8.0 m,轴功率18.5 kW;另设2台潜污泵用于排除剩余污泥,Q=23~34m3/h,H=10.0~7.0m,N=1.5kW。
回流污泥量根据A2/O生化池污泥浓度控制.并采用变频装置控制泵的流量 剩余污泥泵与污泥浓缩脱水机协调运行。
3.6 二次沉淀池
近期设计流量Q=3 250 m3/h,校核流量Qmax=4500 m3/h。设计流量时表面负荷0.83 m3/(m2.h).校核流量时表面负荷1.15 m3/(m2.h) 近期设1组2座二次沉淀池,采用中心进水、周边出水辐流式,池内径50 m,有效水深3.6 m,总高度4.4 m,采用平底设计 沉淀池采用环形集水槽.双侧溢流
堰出水.设计堰上负荷为1.53 L/(s.m) 沉淀池内设1台周边传动的全桥式刮吸泥机.刮吸泥机由沉淀池与生化池协调连续运行.排泥与污泥泵房协调运转。
3.7 接触消毒池
考虑污水处理厂的场地布置.接触消毒池按远期12万m3/d的规模一次建成.近期设计流量为3 250 m3/h。接触消毒时间为1.0 h:远期设计流量为6 500 m3/h.接触消毒时间为0.5 h 平面尺寸为32.50 m×27.25 m.水深4.50 m, 总高度4.90 m采用封闭式设计.池内设置2台潜污泵.将消毒处理后的尾水送至厂区,用于洗车、冲刷道路以及绿化灌溉和污泥浓缩脱水机的滤带冲洗。
3.8 加氯间
加氯间土建工程按远期12万m3/d的规模一次建成.设备按近期6万m3/d的规模安装 平面尺寸为21.90m×11.34 m 采用液氯消毒.设计流量为3 250 m3/h.平均投加量为7 mg/L.近期选用2台真空式加氯机,Q=20 kg/h,l用1备,远期再增设1台,加氯问与氯库分开,氯库面积为130m2。
3.9 污泥浓缩脱水车间
剩余污泥量1 100 m3/d.含水率99.3%.停留时间3O min 剩余污泥的干重7800 kg/d.需浓缩脱水污泥量1100 m3/d(含水率99.3%).浓缩脱水后污泥量30m3/d(含水率75% ~80%),絮凝剂(聚丙烯酰胺)投加量3~4 kg/t。
污泥浓缩脱水车间土建按远期12万m3/d的规模一次建成,设备按近期6万m3/d的规模安装.平面尺寸为3O.40 m×16.15m 设贮泥池1座.每座平面尺寸为3.50 m×3.50 m,高2.90 in.池内设1台搅拌器,功率为3.0 kW。近期选用一体化带式浓缩脱水机2台,单机脱水能力50m3/h.带宽B=2.0m。
4.1 优化的A2/O生化池工艺设计
由于原污水中生活污水量占70% .因此水量、水质不易产生突变.冲击负荷不会很大。考虑脱氮除磷的技术要求.同时为减少设备配置.节约运行成本.采用鼓风曝气改良型A2/0技术.好氧池采。用推流式池型
(1)A2/0工艺中由于厌氧区居前,回流污泥中的硝酸盐会对厌氧区产生不利影响.为了解决此问题.保证除磷和硝化效果.在厌氧池进水端分格设选择池.并采用回流污泥分段回流的设计.选择池和缺氧池的进水采用调节堰控制污泥回流比 来自二沉池约25% 的回流污泥和100% 的进水进入选择池.停留时间约为20 min.在此区域内混合液的基质浓度很高.局部提高了F/M.在选择池内造成一种强化吸附作用.从而有利于聚磷菌对基质的摄取.提高除磷效果。
(2)厌、缺氧池内共有3 h污水量容积的完全混合型流态.能耐受一定的冲击负荷。
(3)好氧池为推流式,由微气泡上托活性污泥.不设水下搅拌器,可降低运行能耗。
(4)基于大、中气泡曝气氧利用率低、电耗高,微孔曝气易堵塞,维修、更换麻烦等因素,采用进口管膜式曝气管 管膜式曝气管采用高质量的合成橡胶薄膜材料,具有强度大、弹性好、氧利用率高、电耗低、浮力小、不堵塞、不产生污水倒灌、易安装和维修等特点。