合肥市王小郢污水处理厂的工艺和运行

筑龙网协调和调度保证沼气发电能够有效利用避免送出厂外作无用功尽量在用电高峰多发电热力利用调度过程∀应由分厂统一协调尽可能利用沼气内燃机组余热加强热力设施设备维护力量充分提高热交换器的换热效率∀关于沼气发电的生产管理应设置单独的生产统计和成本核算内容其产出是热电如前所述年产值可达万元其投入主要有设施设备维护费耗材费主要有润滑油脱硫剂火花塞等人工管理费设施设备固定资产折旧费∀建议建立一支专业性较强的运行维护管理队伍∀在污水处理行业沼气内燃机余热回收发电机组设备技术含量较高运行安全性要求也较高需要一支专业性较强的运行维护队伍并实行单独成本核算管理∀Π作者通讯处北京排水集团高碑店污水处理厂电话修回日期ΟΟ合肥市王小郢污水处理厂的工艺和运行张晟提要合肥市王小郢污水处理厂采用改良型氧化沟处理工艺对好氧处理难降解的油脂等物质有较好的去除效果去除污染物广泛充分发挥了厌氧和兼性菌在处理工艺中的作用∀在低有机负荷条件下为充分利用有限的应尽可能使预处理简化并通过厌氧池良好的绝氧环境弥补氧化沟中存在的过量曝气现象满足系统中各类生化反应的需要∀通过较长的污泥龄保证了良好的污泥沉降性能及剩余污泥的稳定消化∀关键词改良型氧化沟低负荷运行兼性菌预处理过量曝气污泥龄合肥市王小郢污水处理厂处理能力万其中生活污水占以上∀一期工程万于年月投入运行二期工程万于年月投入运行∀采用的改良型氧化沟处理工艺属二级强化处理工艺除能有效去除碳源污染物外具备较好的除磷脱氮效果工艺突出了好氧厌氧兼氧处理方法的结合打破了传统的好氧法和厌氧法的界限在去除生物难降解物质和氮磷方面有明显改进∀近几年运行成本除去折旧费外一直保持在元以下年运行费用万元左右其中电耗费用万元人员工资万元絮凝剂及污泥处置费用万元设备润滑维修费用万元左右∀厂区一期工程投资亿元二期投资亿元投资运行费用低于国内同等水平∀工艺流程及处理效果工艺流程见图收集系统图污水处理工艺流程这一部分易被污水处理厂的设计管理人员忽视但对厂区的运行管理制约很大∀市区内各污水排放点在连接至污水处理厂的长达几公里至几十公里的连接管道检查井内形成了一个中间反应器进行着有机物的分解及微生物的适应选择和生长繁殖过程这些过程中形成的适应性很强的微生物菌种对污水后续生化处理的稳定性起着相当大的作用∀对此有两方面的要求一方面厂内厌氧池的溶氧环给水排水ςολΝο筑龙网境及水力条件应尽量与这些菌种生存的管道环境相仿使其活性能在厂区内继续保持另一方面通过调节涡流式沉砂池鼓风机与砂水分离器各自的工作时间保证所去除砂粒的无机化也就是根据进水水质在提砂操作之前调控其砂斗底部砂粒的洗砂时间尽可能减少去除污水中悬浮状质轻的有机物固体颗粒因为微生物菌种大多附着在污水中的这些固体物质上∀根据改良型氧化沟工艺的耐负荷特点大大简化预处理不仅充分利用了污水中原有的微生物而且充分节省了进水中含量较低的有机物∀由此不仅厌氧池成为了一个不断由外界补充具有高度活性微生物的开放性动态系统而且整个城市污水收集管道系统和污水处理系统也都融合到这个开放性动态系统当中使得污水处理厂运行非常稳定近六年来从未出现异常情况∀工艺流程介绍王小郢污水处理厂工艺流程较为简捷城市污水经厂区内粗格栅拦截较大漂浮物及杂质后经泵提升后通过细格栅拦截污水中细小漂浮物然后进入涡流式圆形沉砂池分离出大部分污水中夹带的砾石∀污水经预处理后和二沉池回流污泥混合后流入厌氧池氧化沟二沉池进行后续生化处理∀预处理系统∀粗格栅一期工程选用台回转式格栅间隙β二期工程选用台回转式格栅间隙β∀进水潜污泵一期选用台Θ二期选用台飞力潜水泵Θ∀细格栅一期选用台机械格栅Β间隙β二期选用台回转式格栅间隙β∀设套圆形沉砂池直径为设计流量Θ罗茨鼓风机为瑞典砂水分离器为澳大利亚型∀生化处理系统及污泥处理系统∀厌氧池有效容积为水力停留时间为设备选用可提升式潜水搅拌器∀氧化沟单条设计流量为总有效池容水力停留时间∀一期设备选用转刷Λ二期选用转碟型号Λ∀二沉池直径为辐流式沉淀池表面负荷为∀回流剩余污泥泵房选用台污泥泵型号单台设计流量Θ台剩余污泥泵型号单台设计流量Θ∀污泥脱水机房一期选用台带式浓缩机与带式压滤机配套使用带宽二期选用台转鼓浓缩机与带式压滤机配套使用转鼓直径带宽∀配药系统采用絮凝剂配制投加系统∀厌氧池可通过调节出水堰门控制流量较之其他工艺厌氧池的停留时间有所延长水力停留时间正常为明显改善了进入氧化沟内的水质进水中的难降解有机物大多被分解成易降解的小分子有机物∀实际运行中厌氧池去除进水中含量的∗左右一般情况下达到而经厌氧池处理后出水中的仍为∗左右基本和进水保持一致∀另一方面由于厌氧池和随后的氧化沟水力停留时间都得到了有效延长使得增殖速度慢的硝化细菌反硝化细菌和难生物降解有机物的分解菌等微生物得到富集增加生物相的多样性显著提高处理效果∀氧化沟内充氧或推流设备的选择上两个系列的氧化沟分别选用了澳大利亚转刷和德国转蝶∀其中采用转刷的系列氧化沟有效水深为采用转蝶的系列氧化沟有效水深为∀理论上转蝶的推流搅拌效果要优于转刷实践中两者相差不大甚至转蝶在保持沟底水流最低流速方面较转刷差难以达到设计的沟底流速直接导致二期氧化沟沉泥现象严重部分沟段沉泥达以上这一点在设备安装时值得关注∀另外氧化沟内曝气设备前后的导流板设置对系统运行起着意想不到的作用一方面导流板成功地将水流导向池底保证沟底流速另一方面要注意产生泡沫∀导流板一般浸没于水中∗如设在转刷前则倾斜β设在转刷后保持与水面垂直∀实际运用中可对导流板的设置进行必要的调试∀辐流式二沉池选用刮泥桥为澳大利亚型∀由于较长的泥龄和水力停留时间污泥沉降性能较好且原后生动物种群对游离微生物有吞噬作用使得可以保证活性污泥在二沉池浓缩区和刮泥区的停留时间较短以防止反硝化产生的污泥上浮和污泥再次释磷现象∀另外回流比也控制在左右以尽可能降低二给水排水ςολΝο筑龙网沉池分离区紊动程度保证沉淀效果∀污水处理厂处理效果见表表污水处理厂水质检测汇总时间进水出水去除率进水出水去除率进水出水去除率进水出水去除率进水出水进水出水进水出水水温ε氧化沟氧化沟氧化沟一期一期一期一期一期二期二期工艺运行实践中值得关注的几个问题过量曝气王小郢污水处理厂采用的水平轴曝气设备旋转方向与沟中水流方向同向且安装在直道上沟内升降式出水溢流堰水深变化范围为∗设计时考虑到可调节堰门控制曝气设备的浸没深度协调发挥曝气设备供氧推流防止活性污泥沉淀及充分混合接触有机物与微生物的四个作用达到既经济又满足工艺需求的目的∀实际运行中由于没有分开设置水流推动设备即没有增设潜水式搅拌器而大多国内外现有曝气设备的充氧能力远远强于其推流搅拌能力使得沟底流速小于设计最低流速经常发生活性污泥沉淀∀为尽量满足沟底流速只能加开曝气设备一方面增加能耗成本另一方面使得沟内大多区域达到∗少数区域在∗之间也就是没有所谓的绝氧段仅靠调节曝气设备的浸没深度及运转方式对调控范围很小∀但是厌氧池的厌氧环境很好理论上池两端水流在变向时将产生涡流不可避免溶入一定氧气∀实际运行中水流一般比较平稳加之厌氧池的有效水深可以认为处于绝氧环境中满足系统中有机污染物的分解及反硝化聚磷菌释磷等生化处理过程极大地弥补了氧化沟过量曝气的缺陷∀改进意见在氧化沟部分沟段增设可提升式潜水搅拌机是非常经济和必要的∀污泥浓度氧化沟中浓度为∗为∗运行效果良好时浓度为为在∗之间一般保持在左右∀由于预处理的简化使得进入系统中砾石沙粒等无机物含量较高以及推流能力的不足使得系统中一些水力死角存在沉泥现象沟中的浓度有一定的失真对此可通过污泥龄沉降比及的去除率污泥增长率等数据来纠正实际污泥浓度∀另外合肥市琥珀山庄污水处理厂在进水时污泥浓度曾达到且处理效果很好也反映了氧化沟对污泥浓度适应性较强∀随着污水处理技术的进步为达到更好的处理效果对其各项参数指标进行精确定量控制已成必然∀污泥龄本厂设计泥龄为∗系统泥龄一般在∗左右污泥沉降比保持在∗之间污泥沉降性能良好剩余污泥量少且基本已消化稳定含水率一般在左右可直接投加助凝剂聚丙烯酰胺后经滚压带式压滤机机械脱水形成泥饼泥饼含水率在∗之间可直接外运或制成复合肥∀一期工程日产泥饼左右∀由于改良型氧化沟工艺流程简捷对回流比及剩余污泥产率的控制就显得尤为重要∀值得注意的是采用的带式压滤机由德国进口虽脱水处理技术相对先进但仍对剩余污泥液的浓度要求较高其排泥能力受回流泵房中剩余污泥液浓度的制约时常难以达到设计要求因而调节污泥产率及控制污泥龄就比较被动∀改进意见可考虑将回流泵房中的几台剩余污泥泵从高到低按层次设置根据所需剩余污泥液浓度的高低决定开启上面或下面的剩余污泥泵或者在回给水排水ςολΝο筑龙网流泵房前设置预沉池以提高剩余污泥液浓度保证处理效果∀活性污泥除磷能力一般随泥龄增长而降低活性污泥微生物在对数生长期和减数生长期的除磷能力强于内源呼吸期但对本厂工艺运行而言内源呼吸期对整个系统的良好运行却是至关重要的∀实际运行中曾短时间内将泥龄由改为总磷去除率由提高到近活性污泥含磷量也由上升至左右一段时间内出水指标较好随后由于污泥龄偏短系统内厌氧兼性菌活性降低数量减少污泥沉降性能及污泥硝化稳定效果变差系统出水逐渐恶化∀由于生物方法除磷能力局限性明显过分追求除磷效果可能影响总体出水效果适得其反∀就本厂综合经济因素与工艺运行而言泥龄在∗左右较为适宜∀脱氮除磷污水脱氮工艺原理即是氮在自然界中循环的基本原理∀进水中总氮含量为∗其中有机氮含量约在∗氨氮∗亚硝酸盐氮和硝酸盐氮含量很低∀实际运行中由于氧化沟曝气设备不可避免产生过量曝气现象溶解氧含量时常保持在∗左右且泥龄长达左右硝化过程进行得异常顺利氨氮去除率保持在左右∀反硝化菌是化能异养兼性缺氧型微生物它利用有机基质作为电子供体以硝酸盐作为电子受体进行缺氧呼吸∀由于反硝化菌利用颗粒状和复杂有机物作为碳源的反应速率只有利用挥发性脂肪酸和醇类等易被降解的厌氧发酵产物的而当外碳源耗尽时通过内源性呼吸进行的反应速率只有利用易降解基质的反硝化所需的不宜小于∗重要的是去除量与反硝化去除氮量之比∃∃不宜过小由于碳源不足加之氧化沟中的过量曝气现象系统中进行反硝化的区域主要集中在厌氧池及氧化沟的前段∀所以厌氧池就起到前置反硝化脱氮池功能一方面可以直接利用进水中的有机碳源另一方面由于供氧低某些高活性微生物为满足自身的代谢能量需求对某些在好氧条件下不易降解的有机物进行分解并使其转化为易降解有机物其反硝化产生的碱度还可部分补充后续硝化作用产生的碱度消耗∀本厂工艺流程回流污泥全部进入厌氧池为维持较低的污泥负荷回流比一般控制在左右同时将大量硝酸盐带入厌氧池进行脱氮含量一般在左右反硝化菌在厌氧条件下以有机物为碳源进行反硝化进程非常顺利持续时间左右可降至∗左右脱氮完全后开始磷的厌氧释放∀进水中总磷含量∗有机磷为无机磷为∀运行过程中硝化反硝化和释磷聚磷以及微生物的降解几乎都在同一构筑物的不同区域进行使得无需设置出水混合液的回流系统也可尽量直接利用进水碳源进行反硝化和聚磷菌的释磷脱氮除磷持续时间为∗∀由于厌氧池起到前置反硝化脱氮池功能也就使得厌氧池磷释放的有效容积减少影响除磷效果∀当然如果随回流污泥进入厌氧池硝酸盐减少改善了厌氧池的厌氧环境使磷能充分厌氧释放则除磷效果较好脱氮效果较差∀建议可考虑将回流污泥分两点加入减少进入厌氧池的回流污泥量以减少带入的硝酸盐和溶解氧一般到厌氧池的回流污泥只需就满足除磷的需要∀工艺运行中脱氮与除磷不仅在争夺有机物方面存在矛盾在溶解氧污泥龄硝酸盐含量及碱度等方面的要求都是矛盾的这就存在对脱氮除磷如何侧重的问题由于氮能在自然界中自净针对巢湖水体富营养化除磷效果显得更