高邮市海潮污水处理厂位于市区东外环路东侧、北澄子河南侧龙垛附近,主要收集处理城市规划区47平方公里范围内的生活污水和工业废水,占地面积84.6亩,辐射范围人口约22万。 工程采用“一次规划、分期实施”的建设方案,设计总规模为日处理5万吨,但由于实际情况目前只能处理4.1万吨,分两期建设,一、二期工程各2.5万吨/日。一期工程于2005年4月开工,2006年11月通水。二期工程于2009年8月开工,2010年7月通水。
高邮市海潮污水处理厂位于市区东外环路东侧、北澄子河南侧龙垛附近,主要收集处理城市规划区47平方公里范围内的生活污水和工业废水,占地面积84.6亩,辐射范围人口约22万。
工程采用“一次规划、分期实施”的建设方案,设计总规模为日处理5万吨,但由于实际情况目前只能处理4.1万吨,分两期建设,一、二期工程各2.5万吨/日。一期工程于2005年4月开工,2006年11月通水。二期工程于2009年8月开工,2010年7月通水。
一期工程采用德国百乐克(BIOLAK)生化处理工艺。二期工程采用的是目前国内应用比较多的倒置A2/O除磷脱氮生物池作为工艺主体,该工艺为了避免传统的A2/O工艺中回流污泥硝酸盐对厌氧池放磷的影响,采用一种新的碳源分配方式,
将缺氧池置于厌氧池前面,使得工艺运行可根据不同的水质、不同季节情况,合理调节分配进水比例,进一步加强去除有机物脱氮除磷效果。厂内设备均设有现场手动、中控室手动控制、自动控制三种控制方式,水平较为先进。一、二期工程均已同步实施自控工程,厂区及泵站设置了PLC自动化控制系统,并与中央控制室联网,实现远程监测管理和控制调度。
海潮污水处理厂还建有规模为1.0m3/s的尾水导流工程,将达标尾水提升导入灌溉渠道,进行资源化综合利用,消除尾水对受纳水体的污染负荷,以改善北澄子河水质,保证三垛西大桥国控断面水质稳定达标,从而实现南水北调安全送水目标。
一、污水的来源及性质
该厂收集的污水以生活污水为主,工业污水只占极为少数,我参观的时候预计收集工业废水约占45%,生活污水约占55%。由于该市目前正在实施分泥制排水系统,将雨水与生活污水和工业污水分开治理,所以实际操作时没有那么多。
生活污水主要来源于家庭、商业、机关、学校、医院、城镇公共设施及工厂的餐饮、卫生间、浴室、洗衣房等,包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣排水、沐浴排水及其他排水等。生活污水的主要成分为纤维素、淀粉、糖类、脂肪、蛋白质等有机物质,氮、磷、硫等无机盐类及泥沙等杂质,生活污水中还含有多种微生物及病原体。
污水性质:
1、城市污水的物理性质包括颜色、气味、水温、溶解固体(DS)和悬浮固体(SS)等指标。
颜色:以生活污水为主的污水厂,进水颜色通常为灰褐色,这种污水比较新鲜,如果进水呈黑色且臭味特别严重,则污水陈腐,可能在管道中存积太久;实际上进水的颜色通常变化不定,这取决于城市下水管道的排水条件和排入的工业废水的影响。活性污泥的颜色也有助于判断构筑物运转状态,活性污泥正常的颜色为黄褐色,正常的气味应为土腥味,运行人员在现场巡视中应有意识地观察与嗅闻。颜色变黑或闻到腐败气味,则供氧不足,污泥已发生腐败。
气味:污水厂除了会有正常的粪臭味外,有时在集水井附近有臭鸡蛋味,这是管道内因污水腐化而产生的少量硫化氢气体所致。
2、污水的化学指标很多,它包括酸碱度(pH:城市污水pH值一般为6.5—7.5)、生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、重金属含量等。
3、目前应用较多的生物指标是细菌总数和总大肠杆菌数,在生活污水、医院污水中常可检测到。
污水特点:生活污水中含生活杂质较多,如头发,残渣等,可生化性好,N、P浓度较高,可大量回收,水量总体较为稳定,但一天中分时间段,有高峰、低潮之分。一般夏季用水量多,废水浓度低;冬季用水量少,废水浓度较高。
该表摘自《给水排水设计手册》。
二、处理工艺:
一期、二期两期的二级处理工艺均使用的是活性污泥法。一期的二级处理工艺采用的是百乐克(BIOLAK)工艺,二期采用的是倒置A2/O工艺。一级处理包括粗格栅、进水泵房、旋流沉沙池。
一期、二期工艺流程图:
预处理段:
包括格栅、沉砂池、初沉池等构筑物,去除粗大颗粒和悬浮物。沉砂池末端投加化学除磷药剂作为生物除磷的辅助。
粗格栅:选择栅条净间隙为20-100mm。
沉砂池:选择旋流沉砂池,利用机械力控制水流流态与流速、加速砂粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。沉砂池是由流入口,流出口,沉砂区,砂斗,涡轮驱动装置及排砂系统等组成。旋流沉砂池最高时设计流量时,停留时间不应小于30s,设计水力表面负荷宜为150~200m3/(m2*h),有效水深宜为1.0~2.0m,池径与池深比宜为2.0~2.5。
生化处理段:在沉淀阶段,水解-接触氧化法工艺池又可以作为静态的平流式沉淀池,实现泥水分离,分离后的污水上清液通过排水器排出,实现污水的达标排放。沉淀的污泥部分污泥排入污泥池,待排入一体化污泥浓缩脱水机处理。
1、百乐克(BIOLAK)污水处理系统:
又称悬挂链曝气工艺,是一种高效的生化处理系统,采用低负荷活性污泥工艺,通过生化方法有效降解COD及BOD5,并且能够通过波浪式氧化工艺对氮、磷进行高效去除。百乐克工艺实际是由多级A/O工艺组成,只是曝气设备和方式不同。
百乐克工艺具有污泥回流量大,污泥浓度较高,生物量大,相对曝气时间较长特点。百乐克处理类似于氧化沟工艺,具有可不设初沉池;耐进水负荷冲击能力强;剩余污泥量小,污泥可不经过硝化浓缩处理即直接进行脱水;由于泥龄长,有利于硝化菌的繁殖,可起到一定的脱氮作用。
高邮市海潮污水处理厂BOD5 污泥负荷率为0.08 kgBOD/(kg MLSS·d),污泥浓度为3500 mg/L,污泥龄为23.69 d,剩余污泥量很少。
池体结构:
使用HDPE 防渗膜隔绝污水和地下水,池子易于开挖、投资低廉,而且完全能满足反应池功能上的要求,并易于因地制宜,极好地适应不同场地的需要;其次是悬挂在浮管上的微孔曝气头避免了在池底和池壁穿孔安装的可能。
高效曝气系统:
曝气装置采用移动式微孔曝气形式,改变了传统曝气系统的固定模式,曝气器由浮管牵引,悬挂在池中,曝气器与布气管间用软管连接,两侧采用地脚螺栓方式固定在池周边。
通气时,曝气器由于受力不均在水中产生运动,当曝气器偏离浮管垂直轴时,气泡浮至水面并在浮管一侧爆裂,从而对浮管产生反向推动力使浮管运动,浮管又反过来带动曝气器运动,因此实现连续运动,正是这种波浪一样地变化,在曝气区形成耗氧区和厌氧区,随着耗氧的硝化反应和厌氧的反硝化反应的交替变化,污水中的氮可以被去除得非常彻底。
由于氧气可以直接从反硝化反应中得到一部分,因此,需要的空气很少;同时在一般情况下,即使氧的浓度很低时系统也能运行,同传统的方法相比,这样工艺的氧化效果更多。更重要的是它利用分段曝气,可以节省能耗,当负荷变化时,其适应性强的优点特别明显。
污泥处理:工艺采用了大量的回流污泥。
沉淀区:好氧区产生的污泥在沉淀区被分离,其中一部分通过污泥回流泵提升重新回到好氧区参与污水净化。
稳定区:为保证负荷变化时出水质量,设置一个相对独立的池以保证曝气后的出水稳定,根据国外运行经验(对于出水的含氧量有严格要求),在稳定区内设置曝气装置。
2、倒置A2/O工艺
倒置A2/O工艺是根据A2/O工艺改进而来的,在这个系统中同时具有厌氧区、缺氧区、好氧区,能够同时做到脱氮、除磷和有机物的降解,其工艺流程图见图2.
该工艺的特点是:采用较短时间初沉池,是进水中的细小的有机悬浮固体有相当一部分进入生物反应器,以满足反硝化菌和聚磷菌对碳源的需要,并使生物反应器中的污泥能达到较高的浓度;整个系统中的活性污泥都完整地经历过厌氧和好氧的过程,因此排放的剩余污泥中都能充分地吸收磷;避免了回流污泥中的硝酸盐对厌氧释放磷的影响;由于反应器中活性污泥浓度较高,从而促进了好氧反应器中的同步硝化、反硝化,因此可以用较少的总回流量(污泥回流和混合液回流)达到较好的总氮去除效果。由于具有明显的节能和提高除磷效果等优点,在我国一些大、中型城镇污水处理厂的建设和改造工程中得到广泛的应用。
二级生物处理工艺比较
百乐克工艺:
优点:1.设备及池容积利用率高;2.除磷脱氮的效果较好;3.耐冲击负荷;4.构筑物较少。
缺点:1.采用一体式结构,其调整困难,可操作性差;2.运行过程中N、P的去除率得不到保证;3.后曝气容易积泥;4.采用非混凝土结构增加了深度处理的配置难度;5.当进水碳源不足,本工艺不具备严格的缺氧段,碳源投加时会被溶解氧消耗掉,造成碳源的浪费;6.运行和维护不太方便,缺少及时的技术支持。设计参数:污泥负荷:0.084kgBOD5/kgSS*d ;污泥浓度:3.5g/l;污泥龄:23.69d;设计水温:15摄氏度;供氧方式:悬链式曝气装置;搅拌器能耗:5w/m3污水。
倒置A2/O工艺:
优点:1.同时脱氮除磷;2.厌氧区释磷无硝酸盐的干扰;3.无混合液回流时,流程简洁,节能;4.反硝化过程同时去除有机物;5.好氧吸磷充分;6.污泥沉降性能好;7.有一定抗冲击负荷能力;8.可严格控制出水水质,出水水质稳定。
缺点:1.厌氧释磷得不到优质易降解碳源;2.无混合液回流时总氮的去除效果不高;3.对污泥龄控制盒内外回流量的控制较为复杂;4.构筑物和机械设备相对较多。
设计参数:SRT:10~20d;混合液悬浮固体浓度(MLSS):3000~4000(mg/L);厌氧区停留时间:1~2h;缺氧区停留时间:1~2h;好氧区停留时间:5~10h;污泥回流比为:25~100%;混合液回流比:0~200%。
三、水质要求:
高邮污水处理厂设计污水水质 单位:mg/l
高邮海潮污水处理厂尾水排入北澄子河。污水通过一级机械处理和二级生化处理后,出水大大优于环评要求的各项指标,一、二期总出水执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。出水水质及处理效率要求如下表所示:
出水水质及处理要求
括号外数值为水温>12℃时的控制指标,括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。
高邮市海潮污水处理厂处理的监测数值 mg/L
四、高邮污水处理厂存在的问题
1、剩余污泥产量大,含水率高:环保局提出了剩余污泥的含水率要能够低于50%,但以现在污水处理厂的状况还不足以达到这个标准。
污泥 压 滤 机
2、污泥在脱水压榨时会有异味
3、曝气池有时会有臭味
4、收集的水量不足
五、个人建议
1、污泥的脱水和干化
2、将部分处理过的污水进行回用