
該工程位于廣東省深圳市福田區濱河大道二號大院濱河污水處理廠(chǎng)內,占地面積13.87公頃,服務(wù)面積為羅湖區西部和福田區東部約27.5平方公里,服務(wù)人口約54萬(wàn)人,日處理污水30萬(wàn)噸。
工程總投資4.5億元。
深圳市濱河污水處理廠(chǎng)第二期工程活性污泥法二級污水處理系統于1987年竣工。該系統主要處理深圳市羅湖區、福田區的城市生活污水,日處理水量2.5萬(wàn)m3。經(jīng)過(guò)十幾年的運行,我們根據現有設備的特點(diǎn),逐漸摸索出一套適合深圳市污水水質(zhì)特點(diǎn)的污水處理工藝方法,并在總結實(shí)踐經(jīng)驗的基礎上,結合污水處理工藝最新發(fā)展趨勢,積極探索進(jìn)行舊設備與構筑物改造的最佳途徑。
1 設計工藝流程
活性污泥工藝的設計參數:
進(jìn)水水質(zhì):BOD5=200mg/L,SS=240mg/L;
出水要求,達到國家二級處理排放要求,即pH=6.5-8.5, SS小于30 mg/L, BOD5小于30mg/L, CODCr小于120mg/L
工藝流程見(jiàn)圖1。
圖1 濱河污水處理廠(chǎng)工藝流程圖
(1) 粗格柵 機械格柵的柵條間距采用20mm。
(2) 曝氣沉砂池 曝氣沉砂池的前端設置細格柵,格柵的間距為10mm。沉砂池原設計成多爾沉砂池形式,由砂泵將水砂混合液吸入分離槽進(jìn)行水砂分離,后由于實(shí)際運行效果不理想,按照平流池的形式進(jìn)行了改建,采用機械刮砂機進(jìn)行除砂。
(3) 初級沉淀池 初沉池是2座25m直徑的圓形輻流式沉淀池,池邊水深3.14m,沉淀時(shí)間1.5h。設計去除懸浮固體60%,去除BOD5負荷25%~30%。
(4) 曝氣池 曝氣池分為2組,每組4廊道,兩組池并聯(lián)使用?傆行莘e8350m3,水深6m。水力停留時(shí)間8h,污泥負荷0.2kgBOD5/(kgMLSS•d)。
(5) 二級沉淀池 二沉池是2座直徑30m的圓形輻流式沉淀池,池邊水深3.97m,沉淀時(shí)間2.5h。
(6) 污泥回流泵站 二沉池活性污泥回流采用3臺700mm螺旋回流泵,回流率85%,無(wú)備用。
(7) 脫水機 污泥脫水采用帶式脫水機,性能穩定,工作效率高,但衛生條件較差。
2 凈化機理和工藝特點(diǎn)
普通活性污泥法作為傳統的污水生物處理工藝,是處理效率較高的污水處理方式;钚晕勰嘀械奈⑸镏饕屑毦、原生動(dòng)物和藻類(lèi),其中細菌主要又以菌膠團和絲狀菌狀態(tài)存在。在傳統活性污泥法中,培養一定濃度的、具有良好沉降性能的活性污泥,是運轉的關(guān)鍵,也是保證出水水質(zhì)的關(guān)鍵。
3 進(jìn)水水質(zhì)
深圳濱河污水處理廠(chǎng)的進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)比較大,進(jìn)水BOD5濃度最高450 mg/L,最低80 mg/L,進(jìn)水的BOD5濃度在100mg/L~200mg/L之間的頻率為54%,進(jìn)水的BOD5濃度在200mg/L~300mg/L之間的頻率為26.5%,進(jìn)水的BOD5大于300mg/L的頻率約10%。平均進(jìn)水BOD5濃度190mg/L。進(jìn)水SS濃度在120mg/L~240mg/L之間的頻率為76%,進(jìn)水SS濃度大于240mg/L的頻率為24%,平均進(jìn)水SS濃度146mg/L。最高進(jìn)水CODCr濃度2000mg/L,最低進(jìn)水CODCr濃度200 mg/L,平均進(jìn)水CODCr濃度大于380 mg/L。進(jìn)水懸浮物主要成分是污泥。
4 運行情況
深圳市屬于亞熱帶海洋性氣候,年平均氣溫23℃,夏季最高月平均氣溫是28℃,冬季最低月平均氣溫是15℃,四季溫差較小,城市污水的溫度適宜微生物的繁殖。
濱河污水處理廠(chǎng)進(jìn)水以生活污水為主,只有少量的工業(yè)廢水,進(jìn)水BOD5/ CODCr大于0.3,污水的生化過(guò)程較易進(jìn)行。進(jìn)水CODCr的異常變化能夠反映出進(jìn)水BOD5的異常變化。
濱河污水處理廠(chǎng)進(jìn)水中經(jīng)常有漂浮物、淤泥、建筑砂石。原設計使用的多爾沉砂池配砂泵的運行方式不合適,砂泵經(jīng)常堵塞,多爾沉砂池的停留時(shí)間過(guò)長(cháng),沉淀物含泥量過(guò)大,原設計使用的砂水分離器不能很好地脫水,造成了生產(chǎn)運行的困難。
后根據實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)狀況,將多爾沉砂池按平流池的原理進(jìn)行了改造,降低了出水堰板高度,增設了曝氣管,改用簡(jiǎn)單高效的機械刮砂方式,解決了砂水分離的困難,減少了污泥的沉降。
經(jīng)過(guò)初級沉淀,SS的去除率達到56.2%,BOD5的去除率達到45.8%,CODCr除率達到51.2%。初沉池出水中SS濃度平均為64mg/L,BOD5濃度平均為103mg/L,CODCr濃度平均為185.3mg/L。因為進(jìn)水中懸浮污泥的含量大,所以初級沉淀對懸浮物有機物的去除率比設計值高。由于部分進(jìn)水水質(zhì)超過(guò)設計標準,在初沉池出水中SS濃度超過(guò)設計值的頻率為8.4%;出水BOD5的濃度超過(guò)設計值的頻率為13.4%,形成對曝氣池的沖擊負荷。
曝氣池中活性污泥的性質(zhì)直接影響到出水水質(zhì),活性污泥的組成既有菌膠團又有絲狀菌;钚晕勰嗟纳L(cháng)受營(yíng)養物質(zhì)、水溫、pH值等因素決定;钚晕勰嗟臐舛仁怯绊懳勰嘭摵傻膬仍谝蛩。
曝氣池污泥負荷N(kgBOD5/(kg MLSS•d))與污泥濃度MLSS的關(guān)系式:
N=QLa/(XV)
式中Q--污水流量,m3/d;
La--曝氣池進(jìn)水BOD5濃度,mg/L;
X--曝氣池混合液污泥濃度MLSS,mg/L;
V--曝氣池體積,m3。
濱河污水處理廠(chǎng)曝氣池活性污泥濃度維持在1000mg/L左右,曝氣池的污泥負荷平均 為0.31kg BOD5/(kg MLSS•d),大于設計值。
活性污泥的沉降性能是影響二沉池出水水質(zhì)的重要因素,將活性污泥的沉降比控制在合理的水平取決于進(jìn)水水質(zhì)如pH、營(yíng)養物質(zhì)、水溫以及二沉池設計參數等因素。監測結果表明,曝氣池的污泥沉降比SV小于40%時(shí),活性污泥在二沉池中沉降良好。曝氣池活性污泥濃度在900mg/L以下時(shí),絲狀菌有機會(huì )大量繁殖。絲狀菌分解有機物的能力較強,絲狀菌的增加對有機物的降解作用甚至強于菌膠團占優(yōu)勢時(shí)的活性污泥,但泥水分離能力較差,對二沉池出水SS的影響很大。曝氣池活性污泥濃度低于800mg/L時(shí),絲狀菌會(huì )引起嚴重的污泥膨脹。在實(shí)際生產(chǎn)中,以污泥沉降比40%為參考值,結合微生物鏡檢,可以預防污泥膨脹。低濃度運行的活性污泥法比高濃度運行時(shí)容易引起污泥膨脹。
5 出水水質(zhì)
深圳濱河污水處理廠(chǎng)活性污泥系統對有機物、懸浮物能夠高效率去除,BOD5、SS的去除率可達到90%以上,出水BOD5、SS滿(mǎn)足國家二級處理排放標準,低于30mg/L;CODCr的去除率可達到80%以上,出水CODCr低于120 mg/L,出水CODCr平均為32.88 mg/L,出水CODCr濃度在60mg/L以下的頻率為89.2%。
6 運行管理
傳統活性污泥法污水處理系統運行過(guò)程中,由于進(jìn)水水質(zhì)的經(jīng)常性變化,波動(dòng)較大,為維持曝氣池穩定運行,隨著(zhù)進(jìn)水水質(zhì)的變化及時(shí)調整運行參數是維持運行穩定的關(guān)鍵。通過(guò)長(cháng)期的運行實(shí)踐和對水質(zhì)分析結果的規律性研究,我們得到以下結論:
當出水BOD5、SS大于20mg/L或曝氣池活性污泥沉降比大于40%時(shí),運行工段需要及時(shí)調整污泥回流比,以維持活性污泥的正常性能。
出水CODCr與出水SS、BOD5具有趨勢相關(guān)性,而進(jìn)行CODCr和SS的測量比較迅速,進(jìn)行BOD5的測量有滯后性。當出水CODCr大于60mg/L時(shí),適當調整污泥回流比、增加曝氣池活性污泥濃度,保持有機物去除效果,維持穩定運行。
7 總結
傳統活性污泥法是一種低成本高效能的污水處理方式,能夠高效去除有機物,停留時(shí)間長(cháng)的活性污泥法還具有硝化功能,但傳統活性污泥法在運行中容易引起污泥膨脹,低活性污泥濃度運行時(shí)抗沖擊負荷能力差。在珠江三角洲地區,將傳統活性污泥法改造成A/O法或運用氧化溝進(jìn)行污水處理,運行更穩定,增強了抗沖擊負荷和抗污泥膨脹的能力,也容易實(shí)現自動(dòng)化管理。
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