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多功效UCT处理工艺的工程应用.pdf

多功效UCT处理工艺的工程应用

快乐天使qi
2011-01-05 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《多功效UCT处理工艺的工程应用pdf》,可适用于高等教育领域

给水排水 Vol No    多功效UCT处理工艺的工程应用魏新庆 王秀朵(天津市市政工程设计研究院,天津 )  摘要 郑州市马头岗污水处理厂设计水量万md。采用UCT处理工艺,同时根据水质水量的变化、季节的不同在运行中可以调整为种不同的处理工艺,从而保证了在不同的环境条件下既有构筑物能达到最佳的运行工况。对各单元工艺设计进行了详细的介绍,设计中充分考虑了安全、环保和节能。关键词 城市污水处理厂 UCT工艺 设计参数 工况调节 工程概况郑州市马头岗污水处理厂是郑州市继王新庄污水处理厂、五龙口污水处理厂后的第三座污水处理厂。近期(年)设计规模万md,污水总变化系数K=,远期设计规模万md,服务面积约km。本次设计只考虑近期,预留远期用地。目前一期工程正在建设中。郑州市位于淮河流域上游,上游对于淮河的污染影响着整个淮河流域的水环境质量。马头岗污水处理厂的二级出水直接排放到贾鲁河,贾鲁河是淮河的二级支流,其水体经沙颖河流入淮河。因此,马头岗污水处理厂的建设对改善淮河水质有着重要的意义。 工程设计 工艺的选择马头岗污水处理厂的出水水质在满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB)二级标准的基础上,结合国家淮河流域污染治理的需要适当提高。具体进出水指标及排放标准见表。CN、CP的比值是影响生物除磷脱氮的重要因素。一般来讲,只有CN≥时反硝化才能正常运行对于生物除磷工艺,要求CP≥。在普通AO工艺中,回流污泥中的硝态氮会优先夺取污水中易降解的有机物,对生物除磷造成不利影响。本工程进水CP=、CN=,碳源略显不足。尤其在设置初沉池的情况下,进入二级处理的CP比值将进一步降低。对于污水CP比值低的情况,有机物易降解组分本来就不多,这时表 设计进出水水质及相关标准项目进水出水GB二级标准 CODCrmgL BODmgL SSmgL NHNmgL() TPmgL 粪大肠菌群个L回流污泥中的硝态氮对除磷的干扰就越发突出,因此降低回流污泥对除磷的影响成为选择处理工艺的一个关键。而UCT工艺恰恰能很好地解决这一矛盾。所以经过工艺比选最终决定采用UCT处理工艺。UCT工艺是AO工艺的变种,更好地解决了硝态氮对除磷的不利影响,特别是对于CN、CP比值不高的污水,更能显示工艺的优越性。其工艺流程见图。图 马头岗污水处理厂工艺流程 各单元设计参数 粗格栅及进水提升泵房   给水排水 Vol No 进水提升泵房由进水前池和集水池组成。进水管为dmm的混凝土管,在提升泵房的总入口处设置一矩形速闭闸,在厂内两路电源发生故障时,可以靠重力自动关闭。在进水前池内设置了道栅条间隙为mm、栅宽为m的钢丝绳牵引式格栅除污机。在集水池内设置进水提升泵,提升泵采用潜水排污泵,共设台潜水泵(用备,其中台库房备用,土建设计为个泵位)。 细格栅、沉砂池、进水计量槽细格栅采用转鼓细格栅,共设置套,转鼓直径m,栅条间距mm。沉砂池采用比氏旋流沉砂池,共设置座,直径均为m,停留时间s。当其中座发生故障时,其余座可保证承担全部负荷,停留时间为s。提砂采用气提的方式,罗茨鼓风机和砂水分离器的配置采用与沉砂池一对一的布置方式。另外在沉砂池出砂管与砂水分离器之间设置气液隔离罐,利于砂水分离。进水计量设置条巴氏计量槽,单座喉口宽m,设置超声波流量计计量。为提高计量精度,选用成品玻璃钢材质作为流槽。 初沉池全厂共设座直径m的中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。表面水力负荷为m(m·h),停留时间h,池边有效水深m,超高m。采用单条集水渠双侧三角堰出水,在内侧设置浮渣挡板和浮渣斗。刮泥机为半桥式周边传动刮泥机,单机功率kW。 UCT反应池考虑马头岗污水处理厂收水系统内的实际污水量已经接近设计规模,故反应池按万md规模进行校核设计。全厂设组UCT反应池,厌氧池总池容m,缺氧池总池容m,好氧池总池容m(其中机动段为m),总池容为m。设计产泥系数,缺氧池和好氧池的MLSS为gL,厌氧池MLSS为gL,校核流量时泥龄d(不包括厌氧泥龄),其中缺氧泥龄为d,好氧泥龄为d。设计水温℃,有效水深m。二沉污泥回流比~,缺氧到厌氧的回流比为,好氧到缺氧的回流比为。全厂剩余污泥量为kgd(万md时),校核流量时为kgd。总供气量为Nmh,校核流量时气水比为∶。单组反应池设备设置如下:厌氧池和缺氧池为循环流池型,厌氧池内设直径m的低速推进器台,单机功率kW,缺氧池内设直径m的低速推进器台,单机功率kW。好氧池为推流式池型,其中机动段安装套直径mm的高速搅拌器,单机功率kW,安装方向与水流方向相反,同时安装橡胶膜微孔曝气器套,直径mm,单盘曝气量mh。好氧段中安装刚玉微孔曝气器套,直径mm,单盘曝气量mh。曝气器采用渐减曝气的布置方式。个廊道大致比例为∶∶∶∶。其中好氧区每条廊道设置单独的空气管道,便于空气量的细致调节,达到节能的效果。缺氧池到厌氧池的回流采用潜水轴流泵,设置台,单台流量mh,扬程m,电机功率kW。好氧池到缺氧池的回流也采用潜水轴流泵,设置台,单台流量mh,扬程m,电机功率kW。进水点设置了处,外回流点设置处,好氧回流点设置处,所有多配水点的输送均采用渠道的方式配水,设置配水可调堰,通过各堰门的不同组合,可调成不同功效的处理工艺。 鼓风机房全厂设座鼓风机房,内设台带有隔音罩的单级高速离心鼓风机(用备),单机风量Nmh,风压为bar(bar=MPa),电机功率kW。鼓风机进气的取风口设计为高位取风,距室外地面m,同时每台鼓风机又设置了套卷帘过滤器,过滤器的过气量Q=mh,压降小于bar,功率kW。鼓风机采用油冷却。设计在侧墙设置了套轴流风机,在屋顶设置了套屋顶风机,通过强制对流通风的方式对室内进行换风。给水排水 Vol No     污泥泵房全厂设座回流、剩余污泥泵房,与反应池一一对应。每座泵房设台污泥回流泵,采用潜水轴流泵,单台流量mh,扬程m,电机功率kW。开启台泵时,回流比为开启台泵时,回流比为开启台泵时,回流比为。每座泵房设台剩余污泥泵,采用潜污泵,单台流量mh,扬程m,电机功率kW。全厂冷备用台剩余污泥泵。在泵房前池内设台潜水搅拌器,防止污泥沉淀,搅拌器的功率为kW,叶轮直径mm。 二沉池全厂设座直径为m的二沉池,分为组。采用周边进水、周边出水的辐流式沉淀池。表面水力负荷为m(m·h),池边水深m,超高m。单条集水渠单侧三角堰出水,在内侧设置浮渣挡板和浮渣斗。吸泥机为半桥式周边传动单管吸泥机,单机功率kW。 消毒单元采用紫外消毒的方式,紫外线穿透率≥,有效剂量≥μW·scm(灯管达到寿命末期时)。共条渠道,安装个模块组,每个模块组含有个模块,每个模块根灯管,共根灯管。采用低压高强紫外灯管,单根灯管的功率为W。 出水计量采用管道计量的方式,dmm的管道,设置出水计量井座,内设可测非满管流的超声波流量计套。 污泥流程中各单元设计参数污泥处理的流程如下:剩余污泥(含水率)经过机械浓缩后(含水率)与初沉污泥(含水率)混合,混合后的污泥(含水率)经消化池进行厌氧稳定,消化后的污泥(含水率)经机械脱水后(含水率)进入污泥储罐集中装车外运。全厂干污泥产量为kgd。其中:初沉污泥kgd,含水率为,体积为md剩余污泥kgd,含水率为,体积为md。 初沉污泥泵房初沉池的排泥方式为间歇排泥,单池每天排泥时间~h。全厂设置座初沉污泥泵房,每座泵房对应座初沉池。每座泵房内设两台污泥单螺杆泵(用备),单台流量mh,出口压力kgcm,电机功率kW。 污泥浓缩脱水机房()浓缩系统。污泥浓缩采用套螺压式污泥浓缩机(用备),单机处理量mh,每天工作h,电机功率kW。每套浓缩机分别配套台进料泵和台出料泵。进出料泵均选用单螺杆泵。进料泵单泵流量Q=~mh,出口压力kgcm,电机功率kW。出料泵单泵流量Q=~mh,出口压力kgcm,电机功率kW。絮凝剂选用PAM,按gPAMkgDS计算,配药浓度,药液经二次稀释至。()脱水系统。消化后的污泥脱水采用套离心式污泥脱水机(用备),单机处理量mh,每天工作h,电机功率kW。每套脱水机配套台进料泵。进料泵选用单螺杆泵,单泵流量Q=~mh,出口压力kgcm,电机功率kW。絮凝剂选用PAM,按gPAMkgDS计算,配药浓度,药液经二次稀释至。 污泥储罐本工程共设座钢筋混凝土污泥储罐,每天脱水后污泥(含水率)量约为m,停留时间h,单座污泥储罐体积为m。污泥储罐下部泥斗斜壁水平倾角取°。下设一直径为m的液压刀闸,出料口距地高度为m,污泥可直接装车。 污泥消化系统污泥消化采用二级中温消化,工作温度为~℃,搅拌采用沼气搅拌方式。一级消化池加热、搅拌二级消化池不加热、搅拌。全厂共设座圆柱形消化池,其中座一级消化池,座二级消化池。一级消化池污泥停留时间为d,二级消化池污泥停留时间为d。单座消化池直径m,柱体高度m,单池有效容积m。污泥中有机物含量按计,有机物分解率按计算,每千克污泥产气量取m(~),平均产气量md,平均小时产气量mh峰值产气量md,平均小时产   给水排水 Vol No 气量mh。沼气利用优先发电,发电余热回收用于消化池的加热,同时设置沼气锅炉,作为消化池加热的备用热源。当发电的余热不足以加热消化池时(运行初期或冬季时,冬季产气低、消化池耗热量大),调整发电机的运行台数,启动沼气锅炉,优先保证消化池的加热。沼气发电依据就近使用原则,主要用于污泥浓缩脱水机房、污泥控制室内的用电设备。全厂设置发电机台,单台发电功率kW,根据季节和产气量调整发电机投产台数。设置沼气锅炉套(用备),单套锅炉kW(热量)。沼气利用见图。图 污泥消化系统流程 设计特点()初沉池和二沉池的浮渣挡板水下部分大于等于mm。有效防止栅渣从栅渣斗落入水时从水下进入集水槽,影响处理效果。()反应池的优化布置。UCT反应池的几何池型采用完全混合式和推流式相结合的流态布置。对于厌氧区和缺氧区采用完全混合循环流,对于机动区和好氧区采取推流式。此种布局可有效避免厌氧区和缺氧区的沉泥问题,同时保证了混合搅拌的效果。()考虑进水SS较高,有必要设计初沉池,但考虑到初沉池的设置,势必加剧进入反应池的碳源不足,设计适当缩短了沉淀时间,同时考虑超越初沉池的管道,必要时污水可超越初沉池直接进入反应池。()同时根据水质水量的变化,季节的不同可以调整为四种不同的处理工艺,从而保证在不同的环境条件下既有构筑物能达到最佳的运行工况。在夏季水温较高时,硝化及反硝化速率大大提高,可调整曝气池的机动区作为缺氧区,使反硝化反应更为彻底,降低出水总氮,避免二沉池污泥上浮。在冬季水温低,可调整曝气池的机动段作为好氧区,增加好氧区容积,使硝化更充分,保证出水水质。运行工况的调节见表。表 不同工艺下的调节堰门的开启状态运行工况进水调节堰门二沉污泥回流插板闸好氧污泥回流插板闸缺氧污泥回流插板闸ⅠⅡⅢⅠⅡⅠⅡⅠ改造UCT工艺开闭闭闭开闭闭开常规UCT工艺开闭闭闭开开闭开普通AO工艺开开(调)闭开闭闭开闭倒置AO工艺开闭开(调)开闭开开(调)闭  ()污泥厌氧消化产生的沼气全部利用,设计结合季节变化对沼气产生的影响,制定冬、夏季不同的利用技术路线。 设计中的难点及解决方案()本工程厂址位于机场附近,区域内分三个限高区,分别为m、m、m。这给总图布置带来了一定的难度。设计中结合场地的限高的范围,总图布置在工艺流程顺畅的前提下,充分利用高度,将消化池设置在m的限高区,降低消化池的埋深,节省投资。()脱水后的污泥在厂内存储问题一直是处理厂设计的一个难点,本工程也不例外。通过多方案对比。本次设计成钢筋混凝土污泥储罐,将脱水机直接放在污泥储罐的顶板之上,取消了脱水后污泥输送的环节,此种设计在国内污泥处理处理厂中尚属首次。 结语郑州市马头岗污水处理厂工程是河南省确定的治理淮河污染的重要基础设施建设项目之一。项目建成后,将从根本上解决郑州市城市北区、郑东新区龙湖西区km区域内的水体污染问题。该工程目前已经安装调试完毕,处于试运行阶段。  通讯处:天津市营口道号电话:()Email:weixinqingcom收稿日期:修回日期:

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