污水處理工藝選擇

2005年第3期鐵路工程造價(jià)管理經(jīng)驗交流污水處理工藝選擇張雪濤(鐵道第三勘察設計院機械環(huán)工處,天津300251)商要:對適用于小城鎮污水處理工程的氧化溝和SBR工藝進(jìn)行了詳細的技術(shù)經(jīng)濟比較,確定了崇福鎮污水處理廠(chǎng)的處理工藝方案。關(guān)鍵詞:污水處理;工藝選擇;氧化溝;SBR中圖分類(lèi)號:TU992.25文獻標識碼:B文章 編號:1007 - 9890(2005 )03 -0048 -030概述比流量法、分類(lèi)調查法和用水量遞增法4種方法進(jìn)行計算。省略計算過(guò)程、列出計算結果見(jiàn)表1.表2。浙江省桐鄉市崇福鎮位于浙江北部杭嘉湖平原表1人口綜合法和面積比流法計算結果中部,東臨嘉興市秀洲區,南接海寧市，西界德清縣、項目人口綜合法面 積比流量法單位近期「中期近期中期余杭區,西北與湖州市毗連,北與江蘇省吳江市接壤。(2005 (2010(200年)(2010年)人口規模近期為3.5~4萬(wàn)人(2000 ~2005年),預測人口萬(wàn)人4.0 5.5中期為5~5.5萬(wàn)人(2006 ~2010年)、遠期為7~8萬(wàn)皇綜合用水量no0m2/面積km2_|.4.16I5.64.人(2011 ~ 2020年)。崇福鎮水網(wǎng)密集,水域面積達來(lái)0.75| 0.8水指標(萬(wàn)人.d)9.56% ,平均過(guò)境流量為23. 3 m'/s。森綜合用水量1o'm2/0.75 0.90隨著(zhù)崇福鎮工業(yè)的加速發(fā)展和城市化水平的不指標(km2 :d)給水量10*m2/d 3.0 4.4 3.12 I 5.0斷提高,工業(yè)廢水和生活污水量也在同步增加,導致自備水源給水量 10m2/d 0.76 T 0.97 0.76 0.97水環(huán)境質(zhì)量的不斷惡化。目前存在的主要問(wèn)題是，產(chǎn)污率%90)090 9周邊地區水環(huán)境不斷惡化;鄉鎮工業(yè)的迅速發(fā)展,造載污率808530 8總變化系數1.30 1.25 I 1.301.25成污水排放量增加;污水治理設施遠滯后于經(jīng)濟發(fā)污水量10*m'/dl 2.08 3.29 2.15 3.70展與城市化的進(jìn)程速度。根據崇福鎮城鎮總體規劃表2分類(lèi)調查法和用水遞增法計算結果和環(huán)境保護規劃,以可持續發(fā)展為核心,環(huán)境綜合治理為手段,實(shí)現生態(tài)保護與經(jīng)濟發(fā)展相協(xié)調的戰略方法單位近期中期| (2005年) (2010年)目標，把崇福鎮建設成經(jīng)濟繁榮、生態(tài)環(huán)境優(yōu)美、空排污量10*m'/d2.183. 20氣清新、水質(zhì)潔凈的城鎮。按照總體規劃,2005年截污率水「10*m2/d2.002. 88以前,工業(yè)廢水處理率要達到100% ,處理達標率為4.05.595%;市政污水集中處理率要達到60%;地面水質(zhì)用水定額L(人 .d)200280達標率為60%。在此背景下,我們承擔了崇福鎮污查污9)0_層水水綜合治理工程的可行性研究工作。10*m/d0.581.18綜_ 工業(yè)污水量2.881污水處理廠(chǎng)污水量的計算拿生活污水量10*m3/d0.58 .綜合污水量2.584.068該污水處理廠(chǎng)污水量可采用人口綜合法、面積中國煤化工1.381.36MYHCNMHG_3.486.04收稿日期:2004-12 -7作者簡(jiǎn)介:張雪濤(1971- -) ,男,天津人,工程師,1994年畢業(yè)于蘭州法鐵道學(xué)院,現從事給排水設計工作。2.504.6248經(jīng)驗交流鐵路工程造價(jià)管理2005年第3期綜合以上4種計算方法得出，前兩種計算結果和季 節性,而且工業(yè)廢水排放量占總污水量的偏小?？紤]到城市單位人口綜合用水量指標和城市70% ,因此很容易出現較大的排水波動(dòng)。單位建設用地綜合用水量指標屬于全國范圍內的指目前大部分企業(yè)均建有污水處理站,崇福鎮污標，而分類(lèi)調查和用水量遞增法是根據目前實(shí)測的水處理廠(chǎng)建成后工業(yè)廢水排人污水管網(wǎng)的水質(zhì)均應工業(yè)用水量和生活用水量推算所得,因而能反映當符合《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》( CJ3082 )的地的實(shí)際用水量。由于崇福鎮二期規劃包括經(jīng)濟開(kāi)要求，由于工業(yè)廢水可生化性指標BOD,/COD經(jīng)過(guò)發(fā)區二期工程以及其它的工業(yè)區和生活區,加之崇各污水處理站預處理后該比值有減小的趨勢,難于福鎮被規劃為以輕紡工業(yè)為特色的工業(yè)城鎮,定位生物降解的有機底物所占比例增加。根據地面水體為桐鄉市的中心鎮?？紤]使污水處理廠(chǎng)在建設期間水質(zhì)監測資料顯示,NH - N在京杭運河崇福段水和一定時(shí)期內可以滿(mǎn)足城鎮發(fā)展需要的原則，污水體全域均超V類(lèi)標準,TP最大值出現在大麻渡口斷處理廠(chǎng)-期建設規模為3.0x 10* m'/d,二期建設規面,超V類(lèi)水體標準4.96倍,由此表明N、P是該水模為5.0x10* m'/d。體的主要污染物。.由于在污水處理建設工程中,企業(yè)正逐步推行項目法人制,采用自籌資金和自負盈虧的管理模式。2污水 處理廠(chǎng)污水水質(zhì)因此,建設項目應考慮全壽命費用(基建費用+運營(yíng)管理費用) ,在滿(mǎn)足出水水質(zhì)的要求下,盡量選擇(1)進(jìn)水水質(zhì)通過(guò)對崇福鎮用水量預測分析可知,崇福鎮工處理成本和經(jīng)營(yíng)成本最小的工藝。通過(guò)以上分析,該污水處理項目具有以下特點(diǎn):業(yè)廢水與生活污水比約為7:3,根據各種廢水的水①污水量晝夜變化大,水質(zhì)波動(dòng)較大,難于生物量及水質(zhì),計算該工程的進(jìn)水水質(zhì),計算結果見(jiàn)表降解的有機底物含量較大,處理水質(zhì)要求高;3。由表3可知,該工程進(jìn)水水質(zhì)取COD?！?60②具有脫氮脫磷功能;mg/L、BOD,≤190 mg/L, ss≤160 mg/L、NH3 -N≤③追求最小處理成本;30 mg/L、TP≤2.0 mg/L較合適。④技術(shù)力量相對比較薄弱,且要求管理簡(jiǎn)單、運表3污水進(jìn)水水 質(zhì)統計結果行穩定及維修方便。廢水量COD BOD SS NH3 -TP廢水種類(lèi)活性污泥法中應用比較廣泛的處理工藝有傳統(10'm'/d) )( mg/L)( mg/L)|( mg/L)( mg/L)| ( mg/L)工業(yè)廢水2. 1488194162業(yè)16活性污泥法和它的改進(jìn)型、氧化溝、SBR工藝3種。生活污水0.9388154 12638.9 3.6活性污泥法工藝特點(diǎn)和適用范圍見(jiàn)表4。.合計3.045182 151 _ | 22.9 1.8表4活性污泥法工藝特 點(diǎn)和適用范圍(2)出水水質(zhì)工藝名稱(chēng)傳統活性污泥法氧化溝和SBR工藝根據總體規劃和方案比選，污水處理廠(chǎng)擬建在(含改進(jìn)型)|(1)具有較高的抗沖擊負荷的能南沙渚塘南側、胡家埭東側，處理后出水受納水體為|(1)污水處理效果力:南沙渚塘或中沙渚塘,符合當地政府規定的排放I好,適于處理凈化程(2)污泥負荷低于傳統活性污泥度和穩定程度要求法,曝氣時(shí)間長(cháng),處理效果好;類(lèi)水質(zhì)的要求。根據國家相關(guān)法律規定,排入I類(lèi)較高的污水; .(3)不設初沉池和污泥消化池, 在水體的污水執行《污水綜合排放標準》( GB8978 -優(yōu)點(diǎn)(2)能耗較低，運營(yíng)污水處理的同時(shí),實(shí)現污泥的消化費用較低:穩定,剩余污泥較少，處理工藝簡(jiǎn)1996)中的一級標準。具體指標為:COD。= 60 mg/(3)改進(jìn)型傳統活單:性污泥法具有較好(4)中小型污水處理廠(chǎng)基建費用L, BOD, =20 mg/L,SS = 20 mg/L,pH =6~9,NH, -|的脫氮除磷功能。 低于傳統活性污泥法:| (5)具有較好的脫氮除磷功能。N=15 mg/L,磷酸鹽為0.5 mg/L。(1)對水質(zhì)、水量變|由于采用低負荷延時(shí)曝氣運行方化的適應能力較低，式，曝氣時(shí)間長(cháng),池容大，隨著(zhù)處理|運行效果易受水質(zhì)、3污水處理工藝方案平價(jià)歡來(lái)房受水質(zhì)、規模的增大，基建費用增長(cháng)較快，-規范后(一般認為>10中國煤化工)，基建費用大于傳統崇福鎮2002年工業(yè)廢水排放量為477.69 x 10*TYHCNMHG。m',工業(yè)廢水排放是根據企業(yè)的生產(chǎn)工藝、工作班從表4中的對比分析得出,氧化溝和SBR工藝制、任務(wù)飽滿(mǎn)量等因素確定,一般具有明顯的規律性具有明顯的優(yōu)點(diǎn),此次方案比選主要在氧化溝和492005年第3期鐵路工程造價(jià)管理經(jīng)驗交流SBR間進(jìn)行。(2)SBR工藝(1)氧化溝工藝CAST工藝是傳統SBR工藝的改進(jìn)型,在SBR由于氧化溝工藝通常不需設初沉池和污泥消化工藝的前段增加生物選擇區,可以強化脫氮除磷功池,整個(gè)處理過(guò)程要比傳統活性污泥法簡(jiǎn)單,不需要能,對水中的有機底物具有快速吸收及吸附作用,以復雜的自動(dòng)控制,這很適合于技術(shù)力量相對薄弱及及培養優(yōu)勢菌群、抑制污泥膨脹和增強系統的穩定管理水平相對較低的中小型污水處理廠(chǎng)。針對單純性。SBR工藝具有以下特點(diǎn):氧化溝除磷效果--般的問(wèn)題,在氧化溝前增設厭氧①脫氮除磷效率高;區和缺氧區,將厭氧、缺氧好氧過(guò)程集中在一個(gè)池②占地較少,構筑物簡(jiǎn)單,布置緊湊;內完成,在保留氧化溝優(yōu)點(diǎn)的基礎上,加強其脫氮、③抗沖擊負荷能力強,出水水質(zhì)好;除磷的效果。利用卡羅塞氧化溝的流態(tài),省掉混合④污泥活性高,沉降性能好;液回流機械,利用閘門(mén)的開(kāi)啟度調整混合液回流量，⑤采用自動(dòng)儀表及設備,以便于管理;降低能耗。⑥CAST工藝可以很方便地實(shí)現模塊化設計,表S .氧化溝和SBR工藝方案為以后污水處理廠(chǎng)的擴容創(chuàng )造條件;工程規模一期工程規模3x10* m?/d⑦工藝控制的全部?jì)x表基本可以實(shí)現國產(chǎn)化。工藝方案氧化溝工藝SBR工藝氧化溝和SBR工藝的技術(shù)經(jīng)濟比較見(jiàn)表5。-期占地面積3.36-期占地面積2. 6 hm2,占地面積hm',-、二期總占一、二期總占地 面積5.0從表5可以看出,兩種方案都可以滿(mǎn)足設計和|地面積5.88 hm2。 hm2。技術(shù)要求。其中氧化溝工藝方案具有管理簡(jiǎn)單的優(yōu)進(jìn)水井、細格柵、懸|流沉砂池A2/0池、進(jìn)水井、細格柵、懸流沉砂點(diǎn),但占地面積較大;SBR工藝方案具有運營(yíng)費用較主要工程二次沉淀池、 回流污池、ACST池、剩余污泥泵低電耗較小的特點(diǎn),但對處理過(guò)程的自控程度要求內泥泵房、出水泵站、房出水泵站、污泥濃縮池、| 污泥濃縮池、污泥脫污泥脫水機房。較高。由于崇福鎮鄉鎮經(jīng)濟比較發(fā)達,土地資源緊水機房。缺,所以應以“合理利用土地和切實(shí)保護耕地”為原A2/0池:2座,單池尺文行| 90mx2ms5CAST池:4座,單池尺寸則，基于上述比較分析,此次設計推薦SBR工藝泥負荷N, =0Q. 06 b8l5om x 25mx5 m,行泥負荷方案。主要BO:/kgMLSS : d);|N =0.11 kgBOD,/( llIss污泥齡21 d;水力停.d):污泥齡15 d:排水比構筑物留時(shí)間(=17.0h;1/3;污泥回流比30%;有設計參數污泥回流比 100%0 |效水保4.5m。離心式鼓4結論有效水深4.0 m。風(fēng)機3臺,2用1備,N=表面曝氣機3臺/175 kW/臺。池，N =S5 kW/臺(變頻調速)。對于規模小于5 x 10* m'/d的小型污水處理工程費用5 879(3567)5 491(3570)廠(chǎng),特別是在土地資源非常緊缺及經(jīng)較比較發(fā)達的小計(萬(wàn)元)地區,隨著(zhù)污水處理自控設備正逐漸實(shí)現國產(chǎn)化，單位處理0.70.68經(jīng)成本(元/m3 )SBR工藝具有一定的優(yōu)勢。SBR工藝的推廣應用單位經(jīng)營(yíng).550.47前景廣闊。較|成本(元/m2)參考文獻:污水處理[1]王維斌,吳凡松.小型污水處理廠(chǎng)的設計[J].中國給水排水部分電費276215(萬(wàn)元/a)2002,18,(3):57 -60.BOE:95% ~9% ;氨[BOD, :90% ~ 93%;氨氮:[2]周苞,譚振江中、小型城市污水處理廠(chǎng)的優(yōu)選工藝[J].中國給處理效率氮: >90% ;磷: >70% 87% ;磷:83%水排水,000,16(10) :21 -24.(1)運行管理簡(jiǎn)單.自動(dòng)化[3]王彬.對小城市污水處理工程設計的思考[J].中國給水排水，程度高,運行過(guò)程須有計算2001 ,27(9):12 -14.(1)運行管理簡(jiǎn)單，(2)基建投資和運轉費用氏對技術(shù)要求一般,運較低;主要特點(diǎn)行可以人工控制:(3)構筑物少,污水處理廠(chǎng)審稿人:黃鴻翔(2)除磷效果較好;布置緊湊,鼓風(fēng)曝氣動(dòng)力效(3)基建投資較高,中國煤化工占地面積較大。(4)多用于中小型污水處MHCNMHG理廠(chǎng)。注:工程費用小計括號內數字為-類(lèi)費用。50