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城市污水处理厂规划与污水除磷工作的几点建议

2017-11-24 10:09:09 益达滤材除磷剂 阅读

1  提高泵房的规划与工作

    提高泵房的电耗一般占污水处理厂总电耗的10%~20%,是污水厂节能的重点。提高泵房的节能首要要从规划进手,尤其是水泵的选型要科学;在实践工作中也要使水泵常在高效区工作,科学公道地发明最佳工作工况。

1.1  污水提高泵的选型应以均匀时低水位断定水泵的扬程

    在惯例规划中,一般取极限最低水位和最高水位作为断定水泵扬程的选型依据。这就构成除在最低水位以外的尽大多数工况下,实践扬程低于规划扬程,导致水泵的工作工况在平常大部分时刻里都偏离水泵工作的高效区以外,然后水泵工作功率较低,构成能量的糟蹋。更有甚者,假设按最低水位和最高水位断定水泵扬程所选水泵的所配电机的工作功率随水泵实践流量的增大而升高的曲线时,因为在平常的工作中水泵的实践扬程比规划扬程小,固真实践流量增大,由此引起电机的实践工作功率上升而超负荷工作,然后导致电机的常常跳闸停机,这种频频的启停关于电机和水泵构成极大的损坏。如图1所示,实线表明选定的类型及参数,箭头表明实践工作状况。


所以有必要采纳科学的水泵选型办法,在规划和工作中总结出的阅历如下:

(1)以均匀时低水位作为断定水泵扬程的挑选依据,再以极限最低水位对其校核,如此则能满足实践需求,且能确保水泵在其高效区范围内工作,节约能耗(一般污水处理厂的提高泵房后为沉砂池,其水位相对安稳,所以提高泵的扬程取决于提高泵房集水井的水位);

(2)挑选功率曲线比较陡峭的全扬程水泵,这样能够确保在实践扬程与规划扬程不符时电机仍能正常工作,防止频频启停对电机和水泵的危害,并节约能耗(电机和水泵的发动电流远大于正常工作时的电流)。如图2所示,实线表明选定的类型及参数,箭头表明实践工作状况。

1.2  提高水泵应在高水位时发动以确保其在正常水位内高效工作

因为污水厂的进水流量改变较大,使水泵井的水位改变较大。假设在水泵井的水位到达水泵的规划工作水位时即发动,则因为污水从管道中来水的速度远小于水泵的抽水速度,这样水泵井的水位就会下降很快,当低于规划水位时,水泵就要中止工作以等候来水,到规划水位时再行发动。由此构成水泵和电机的频频启停,对其构成严峻危害,并添加了能耗。

经过在实践工作中总结的阅历,发起水泵要在水泵井处于高水位(能够到达最高水位)时刚才发动,这样即便来水速度远小于抽水速度,因为在最高水位发动相当于储藏了备用水量,这样就能够确保水泵在其正常水位内高效工作,节约能耗,并防止频频的启停对水泵和电机的危害。一起因为在高水位下管道中为满流,前进了污水在管道中的流速,防止了管道淤积,削减了许多管道疏通的作业量。

2  沉砂池的规划与工作

沉砂池的功用是往除比重较大(其相对密度约为2.65)、粒径大于0.2mm的无机颗粒如泥砂、煤渣等。沉砂池一般设于泵站、倒虹管前,以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损;也能够设于初度沉积池前,以减轻沉积池负荷及改进污泥处理构筑物的处理条件。

沉砂池的功率关于后续处理作用有很大的影响,可是大多污水厂在建成后没有严厉校核其沉砂功率,以至于工作后发现沉砂池的沉砂作用欠安,对后续的水泵及二级生化处理构成不良影响。如选用CAST工艺的污水处理厂,其旋流沉砂池的后续构筑物为曝气池,假设沉砂池沉砂作用不抱负,则砂粒会在曝气池内逐渐累积,对活性污泥或生物膜的正常成长、繁衍及其对污染物的降解发作必定的损坏,影响曝气池的处理作用;别的,会构成沉积污泥中无机颗粒比重超标,影响污泥的进一步处理作用,如脱水对污泥脱水机的危害或影响污泥堆肥的作用和污泥的肥力。

所以,污水处理厂建成后,在工艺调试的单机调试和设备联动调试阶段有必要对沉砂池的沉砂作用作严厉的校核。以下依据实践阅历对沉砂池沉砂作用的检测校核办法作一阐明。

以选用CAST工艺的某污水处理厂的旋流沉砂池为例。旋流沉砂池是替换传统沉砂池及其刮砂设备的新式设备。旋流沉砂器经过水力旋流作用,并依靠机械拌和辅佐加强旋流而发作离心力,到达离心别离污水中固体颗粒的作用。其检测校核办法如下:

发动CAST池回流泵(运用清水实验后的曝气池中的清水回流进沉砂池)和拌和机,使沉砂池处于作业状况。从沉砂池进水口处投进砂砾(细格栅后),并采纳水样(沉砂池进口闸板后),测定进水中0.2mm的砂砾分量;在沉砂池出口处(巴氏槽处)采纳水样,测定出水中0.2mm砂砾分量,以此核算沉砂池对粒径0.2mm以上的砂砾往除率。

核算办法为:P=(W1-W2)/W1×100%

其间:P——沉砂池对0.2mm以上的砂砾往除率;

W1——进水水样中0.2mm的砂砾分量;

W2——出水水样中0.2mm的砂砾分量。

当砂粒直径Φ≥0.30mm时,除砂功率P≥95%;

当砂粒直径Φ≥0.20mm时,除砂功率P≥85%;

当砂粒直径Φ≥0.15mm时,除砂功率P≥60%。

一般状况下,沉砂池关于粒径0.2mm以上砂粒的往除率需求到达85%方能满足要求。

3  在生物脱氮除磷工艺中优先挑选A/O(+化学除磷)工艺

当时能够进行脱氮除磷的工艺许多,其间运用最为广泛的是A/O工艺(前期)、A2/O工艺(近期)。因为当时对氮和磷的目标有必要统筹,A/O工艺当然在脱氮或除磷中有很好的作用,可是不能一起脱氮除磷,所以近年来能够一起进行生物脱氮除磷的A2/O工艺更是为大多规划者所选用,而A/O工艺运用越来越少。

按传统生物脱氮除磷机理,要到达一起脱氮除磷的作用,则有必要发明相对独立的厌氧、缺氧和洽氧环境,并让各反响有必要具备的要素(必定量的细菌,反响物如氨氮、硝酸盐、作为碳源或动力的有机物,O2等)在该环境下完结。惯例A2/O工艺(厌氧-缺氧-好氧)及其各种改进型工艺(增设预缺氧池的两点进水A2/O工艺和两点进泥A2/O工艺,缺氧池前置的倒置A2/O工艺,以UCT工艺为代表的其它工艺)的流程是建立三个独立的反响区以别离完结厌氧、缺氧和洽氧环境,经过污泥回流和混合液的回流使各反响的细菌和对应的反响物在各环境下完结各自功用。

以下就A2/O工艺的缺点及其各种改进型工艺的缺乏和A/O(+化学除磷)工艺的相对优势做一番有利的讨论:

(1)惯例A2/O工艺的缺点

1)污泥龄方面不行谐和的对立。

硝化菌的世代周期较长,则脱氮有必要具有较长的污泥龄;除磷是运用聚磷菌将磷储存在体内然后经过排出剩下污泥的方法排出体系的,所以除磷要求较短的污泥龄。这是一对不行谐和的对立,工艺中所能采纳的全部办法皆只能在其间找到一个合适的平衡点,不能获得两者俱佳的作用。别的,硝化需求长泥龄以确保硝化菌的数目,而反硝化则需较短泥龄,以促进反硝化菌的更新并坚持高活性。所以,在硝化和反硝化容量的装备间存在着泥龄的对立。

2)混合液回流方面的对立。

好氧池坐落流程的结尾,氨氮根本上彻底氧化,出水中氮的首要形式是硝酸盐氮。从理论上说,好氧池混合液回流比越大,则出水硝酸盐氮越少,往除总氮的作用越好。可是过大的回流比会使硝酸盐混合液中带着的溶解氧对缺氧环境的损坏愈趋显着,而在有分子氧条件下,脱氮菌优先运用游离氧而不是硝酸盐氮作为电子受体,然后反硝化受到阻止。在工作中有时要坚持好氧池结尾低溶解氧浓度以确保脱氮除磷的作用,可是这引起另一个标题:即较低的溶解氧浓度使二沉池容易处于厌氧状况,沉积的污泥会从头将磷开释到水体中,并且会发作内源反硝化,构成高磷污泥上浮,影响出水水质,尤其是总磷。一起,高回流比使动力耗费添加,工作费用升高。

3)污泥回流方面的对立。

污泥回流是为了确保各反响池中有必定数意图完结各自功用的细菌。理论上说,参加释磷吸磷的聚磷菌越多,参加反硝化和和硝化的细菌越多,则除磷脱氮作用越好。可是,除磷是经过排出高磷污泥来完结的。这样剩下污泥的排放量就和污泥回流量发作了对立。并且,回流污泥中带着的硝酸盐氮会对厌氧释磷功率发作按捺,导致好氧吸磷动力缺乏,然后下降除磷功率。

4)在碳源竞赛方面的对立。

碳是微生物成长需求要最大的营养元素。在脱氮除磷体系中,碳源大致上耗费于释磷、反硝化和异养菌正常代谢等方面。从上述脱氮除磷机理能够看出,释磷和反硝化的反响速率都与进水碳源中的易降解部分,尤其是挥发性有机脂肪酸(VFA)的数目联系很大。一般来说,城市污水中易降解碳源有机物的数目是非常有限的。以脱氮来说,只要当进水中C/N比到达8时,其间的易降解碳源有机物部分才干确保高反硝化功率所需的碳源是足够的。所以,在A2/O工艺中(尤其是进水C/N比较低时)的释磷和反硝化之间,存在着因碳源缺乏而引发的竞赛性对立。

5)对水质、水量改变很灵敏

(2)各种改进型A2/O工艺的缺乏之处

惯例A2/O工艺中的缺点在各种改进型A2/O工艺中依然存在。除此之外,各种改进型A2/O工艺还存在如下标题:

1)两点进水改进型A2/O工艺在惯例型的厌氧池前增设了预缺氧池,当然能够消除回流污泥中的硝态氮对后续厌氧池聚磷菌释磷的影响,一起也能确保厌氧池严厉的厌氧环境以前进释磷功率。可是,其增设预缺氧池要求两套配水体系,基建出资加大,工作管理趋于杂乱;且使全体流程更长,水力逗留时刻增大,处理功率和工作费用前进。

2)两点进泥改进型A2/O工艺也增设预缺氧池,并将大部分回流污泥回流至缺氧池,将少部分污泥回流至预缺氧池。这种方法只能减轻回流污泥中的硝态氮对厌氧释磷功率的影响,并且使参加厌氧释磷的污泥量削减,影响终极的除磷功率。

3)缺氧区前置的倒置A2/O工艺使回流混合液和回流污泥中的硝态氮优先运用进水中的有机物进行反硝化,确保很高的脱氮功率,一起也消除了硝态氮对厌氧释磷的影响,并使后续厌氧池能够构成严厉厌氧环境。可是先进行反硝化将进水中易降解有机物耗费殆尽,使后续厌氧池中聚磷菌的厌氧释磷进程因为短少碳源而释磷不充分甚至不释磷(只降解储存的糖原获得能量),则后续的好氧吸磷动力严峻缺乏,影响终极的除磷功率。

4)UCT工艺把惯例A2/O工艺的缺氧区分为前后两个部分,将硝化混合液回流至缺氧区,再将缺氧区前部的混合液回流至厌氧区;回流污泥先进进缺氧区前部。这种作法实践上是划出一个小的缺氧区专门耗费回流污泥中的硝酸盐,故防止了回流污泥中的硝酸盐对厌氧区的冲击,改进了聚磷菌的释磷环境。可是,进进缺氧区前部的回流污泥只要一小部分进进厌氧池阅历了释磷进程,真实践除磷作用因此显着下降。

(3)A/O(+化学除磷)工艺的相对优势

1)A/O(+化学除磷)工艺不必在生物脱氮除磷体系中一起统筹脱氮和除磷二者都具有很高的往除率,只用考虑脱氮获得高往除率一起有必定的除磷作用(一般能够到达50%)即可,再经过设置化学除磷体系确保磷的往除率。所以在A2/O工艺及其各种改进型工艺中存在的缺点和缺乏都能够得到很好的处理:脱氮和除磷的污泥龄方面的对立根本不存在,混合液回流和污泥回流中的硝态氮对聚磷菌释磷的影响能够经过化学除磷来处理,混合液回流中带着的溶解氧对缺氧环境的损坏能够经过下降好氧池结尾的溶解氧到达降到最低,脱氮和除磷对碳源的竞赛导致的碳源缺乏标题根本不存在。所以,A/O(+化学除磷)工艺在确保脱氮除磷作用的条件下,具有流程简略、占地少、工作管理便利、出资和工作费用较低的长处。

2)西方国家在生物脱氮除磷方面的理论研讨比国内深进,工作阅历比国内丰厚。当氮、磷要求严厉时,鉴于传统脱氮除磷理论下二者的对立,遍及选用生物脱氮+化学除磷的工艺。所以我们国内的污水处理厂在工艺的挑选上不能不深进剖析,能用工艺流程精简、能耗较低、工作管理比较便利的A/O(+化学除磷)工艺,就不必A2/O工艺及其各种改进型工艺。

3)当时在脱氮和除磷研讨发面发现了许多新现象,由此发作了许多新理论如:短程反硝化(亚硝酸盐型反硝化)理论、厌氧氨氧化理论(氨氮和亚硝酸盐氮直接反响转化为氮气)、好氧反硝化(在好氧条件下,由异养型硝化菌和洽氧反硝化菌一起完结硝化和反硝化)理论、DPB菌(反硝化除磷菌)在缺氧条件下的一起反硝化除磷理论。在这些新理论基础上开宣布的新工艺表现出的共同点在于工艺流程精简,能耗较小,工作管理便利。所以选用A/O(+化学除磷)工艺在流程上更接近于新工艺,只需变换工作参数和恰当改变即可,有利于新工艺运用后的改造或许扩建。

挑选污水厂的处理工艺是一件杂乱的工作,目前的各种处理工艺,都各有优缺点,只要最适合某个工程的工艺,并不存在最先进的工艺。规划者应该优先挑选工作管理简略、工作费用低的工艺。

依据规划阅历和对当时许多运用A2/O工艺及其各种改进型工艺的污水处理厂的实践工作状况的总结和研讨,我们认为:A2/O工艺及其各种改进型工艺在理论上当然能够到达很好的一起脱氮除磷的作用,可是其流程长,工作管理杂乱,能耗大,工作费用高,且在实践工作中很难完结最佳工作条件,往往是脱氮与除磷的作用不能分身。而比较来说,A/O(+化学除磷)工艺流程精简、占地少,出资和工作费用较低,工作管理比较便利,并且便于在新理论基础上开发的工艺运用到工程实践后的改造。所以我们引荐运用A/O(+化学除磷)工艺。

4  二沉池的规划与工作

二次沉积池的首要功用是进行泥水别离以及污泥的储存和浓缩,它处于整个生化处理体系的结尾,其规划和工作的作用对出水水质具有直接而严重的影响。尤其是当时对总磷的排放规范愈趋严厉的状况下,其规划和工作的作用对总磷目标影响很大。因为除磷是经过排出高磷剩下污泥完结的,若二沉池规划工作不善,则出水SS升高,而SS实践上是高磷污泥,严峻影响出水总磷目标。所以,更应该深进研讨实践状况,使二沉池的规划更科学。

活性污泥的特点是质轻,易被出水带走,并容易发作二次流和异重流。而进出水方法以及进水的布水均匀性和出水堰口负荷是影响二沉池工作作用的重要要素。依据我们的在规划和工作中的阅历,我们引荐运用周边进水和周边出水的方法,进水要做到均匀布水,出水堰口负荷应尽可能小,当实践出水流量达不到规划出水流量时能够考虑多加几周出水堰的方法处理。论述如下:

(1)进水出方法

图3为中心进水周边出水(A)和周边进水周边出水(B)的沉积池示意图。能够看出,周边进水周边出水方法与中心进水周边出水方法比较,出水的流程更长,有更长的时刻完结泥水别离的进程,且二次流、异重流的影响相对较小,沉积作用更好。


(2)进水的布水均匀性

进水的均匀性非常重要,关于沉积池水流流态和工作安稳性具有严重影响。所以,在规划进水槽时要尽量严厉,核算精确,别的辅佐以实验,以确保布水的均匀性。但因为进水流量的不安稳,则必要时,工作中能够在进水槽内设置潜水拌和器进行推流以确保配水的均匀。

(3)出水堰口负荷

出水堰口负荷是影响二沉池工作作用的重要规划参数,其巨细对堰口四周水的流态有直接影响,进而对下层水体构成扰动,影响泥水别离作用,出水水质变差。在确保水的流态和处理量的条件下,引荐出水堰口负荷应取尽可能小值,当实践出水流量达不到规划值时,能够考虑多加一道或多道出水堰。

5  污泥的处理与处置

城市污水的污泥标题是一直困扰着城市污水处理厂的扎手标题。污泥的处理处置涉及到的标题许多,错综杂乱。在此不再赘述,以下仅依据以往的了解和阅历谈谈几点看法。

(1)关于污泥的终极处置途径决断建议施用于农田。

污泥中的有机物分化发作的腐殖质能够改进土壤结构,防止板结,而其间丰厚的N、P、K等营养元素和Ca、Mg、Zn、Cu、Fe等微量元素是植物成长有必要的,施用于农田能够添加土壤肥力、促进农作物的成长。所以将污泥从污染物转化为一种可运用的资源是一种科学并且本钱低的处置方法,契合经济循环开展的思维。

(2)呼吁并建议从上游污染源头上严厉操控排进城市污水处理厂的重金属、有毒有害物质的规范。

为了确保污泥的无害化和施用于农田的终极处置途径,提议城市污水处理厂应加强自己的水质化验能力:首要搞清楚各上游污染源排放污水的水质并限定其排放规范,然后严厉、日常性地监测进水水质,一旦发现某项目标不正常,则能够找到其源头,合作政府拟定相关方针规范对该污染源单位进行处罚。经过这种方法确保污泥的重金属、有毒有害物质被操控在容许范围内。

(3)污泥的安稳化处理首选厌氧消化。

一般来说,污泥量小时用好氧消化,污泥量大时则用厌氧消化。污泥厌氧消化能够使有机物消化分化,污泥不再糜烂;一起,经过中温消化,大部分病原菌、蛔虫卵被杀灭并作为有机物被降解。经此处理后污泥到达安稳化、无害化的意图,伴生的沼气可作为动力加以运用。污泥厌氧消化在发达国家被广泛选用,欧美、日本、独联体等国家,用厌氧消化处理污泥占污泥总量的一半以上。

关于污泥消化工艺的工作谈几点阅历:

1)污泥的投配选用溢流式。浓缩后的生污泥直接经过运送管道进进消化池,因为消化池的容积必定,则消化后的熟污泥随即溢流出消化池,进进的生污泥量和溢流出的熟污泥量是相同的。溢流式投配方法防止了阀门式投配体系的繁琐和操作不方便的缺点,易于操控。

2)污泥加热采纳先将生污泥投进消化池,然后再从池中抽出混合污泥循环加热的方法。因为生污泥温度较低,假设直接对其加热,因为需在热交换管道中逗留较长时刻容易使其在管道中板结,而对混合污泥加热则比较便利。

3)拌和采纳运用消化发作的沼气直接循环进行接连拌和的方法。一般用沼气进行拌和的体系,在规划中都设置一个沼气储存罐,将消化发作的沼气先收集并储存在罐中,然后再从沼气罐中配送沼气对消化池进行拌和。这种方法存在很大坏处:首要沼气罐在压力的改变下存在遽然被压扁的危险;其次体系杂乱,管道、阀门和风机体系装备较多,毛病点增多,也不易于操控。所以,发起选用将消化发作的沼气收集后直接循环进进消化池进行拌和的方法,以精简体系,便于操控。


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