污水深度处理微絮凝-砂滤工程实例.pdf

污水深度处理微絮凝 － 砂滤工程实例 * 刘志刚虞静静马天李轶 河海大学环境学院，南京 210098 摘要 针对苏州某污水处理厂二级出水 TP 和 SS 不能达到一级 A 标准的情况， 采用微絮凝 － 砂滤深度处理工艺， 经过 一年多的运行分析， 出水稳定达 GB 189182002 城镇污水处理厂污染物排放标准 中一级 A 标准， TP、 SS 和 COD 去 除率分别为 53 、 59 和 31 ， 每吨水实际运行费用约 0. 15 元。 关键词 深度处理;微絮凝 － 砂滤;生活污水 ENGINEERING DESIGN OF MICRO － FLOCCULATION- SAND FILTRATION OF ADVANCED WASTEWATER TREATMENT Liu ZhigangYu JingjingMa TianLi Yi College of Environment，Hehai University，Nanjing 210098，China AbstractAiming at the TP and SS of secondary effluent in a sewage treatment plant in Suzhou can not achieve the first-order standard A，micro-flocculation-sand filtration advanced treatment is applied． After the operation and analysis for more than a year，the effluent can consistently achieve the first-order standard A of “Pollutant Discharge Standerd of Urban Sewage Treatment Plant” GB 189182002and the removal rate of TP，SS and COD was 53 ，59 and 31 ， respectively． The operating costs 0. 15 Yuan per ton of water． Keywordsadvanced treatment;micro-flocculation-sand filtration;domestic sewage * 国家水体污染控制与治理科技重大专项 2008ZX07313 － 002 ; 环境 模拟与污染控制国家重点联合实验室专项基金课题 11K04ESPCT 。 0引言 苏州某污水处理厂设计水量为 10 万 m3/d， 24 h 运行， 采用 A-A2/O 工艺， 污水处理厂自 2005 年投产 以来，运 行 情 况 良 好，各 项 出 水 水 质 指 标 满 足 GB 189182002城镇污水处理厂污染物排放标准 中的一级 B 标准， 主要污染指标中， TN、 氨氮基本达 一级 A 标准， 但 TP 和 SS 难以长期稳定达到一级 A 标准。在进行污水处理厂的升级改造时， 综合考虑到 主要去除 TP 和 SS 以及经济性等方面的因素， 选用了 微絮凝 － 砂滤深度处理工艺。 微絮凝 － 砂滤工艺是在过滤前投加絮凝剂， 充分 混合后， 经一段时间的絮凝， 形成粒径相近的微絮 体 ［1］， 具有占地少、 投资和运行费用低等优点。与传 统过滤相比， 微絮凝 － 砂滤在基建上能节省 30 的 投资， 减少 80 的构筑物体积 ［2］， 在运行上也能节省 20 ～ 50 的费用 ［3- 4］。 1深度处理工艺 1. 1工艺流程 在设计时， 考虑到主要去除 TP 和 SS 污染物， 同 时为节省用地， 采用管道混合加药直接过滤方式即微 絮凝 － 砂滤工艺， 工艺流程见图 1。 图 1深度处理工艺流程 1. 2处理工艺流程单元说明 1. 2. 1中间提升泵房 由原排江泵房改造而成。选用潜水排污泵 6 台， 4 大 2 小， 大泵每台 Q 1 354 m3/h， H 8. 5 m， N 45 kW， 3 用 1 备; 小泵每台 Q 677 m3/h， H 8. 5 m， N 22 kW。 1. 2. 2混合器 选用管式静态混合器， 1 个， DN1400。 1. 2. 3加药间 51 环境工程 2011 年 8 月第 29 卷第 4 期 一期加药间已建成， 建筑面积 337 m2。加药间 原设计为加氯消毒， 实际采用了 NaClO 消毒。实施 深度处理工程后， 采用紫外线消毒， 因此拟将加药间 功能改造成投加除磷药剂用。 絮凝剂采用液体碱式氯化铝， 投加方法为湿式投 加。设计的投药量为25 mg/L， 投加浓度以 5 计。 设隔膜式计量泵 2 台 1 用 1 备 ， 单泵加注能力 Q 1 042 L/h， 加注压力300 kPa， 远期增加 1 台。 设 3 台溶药搅拌机， 功率 N 1. 5 kW。 药库按 20 万 m3/d 规模贮存 15 d 用量考虑。 1. 2. 4气水反冲洗滤池 本工程选用气水反冲洗滤池， 所设计的处理能力 为 10 万 m3/d， 共分为 12 格， 单排布置。设计滤速 5. 4 m/h， 单格面积 84 m2， 总过滤面积1 008 m2， 池深 4. 30 m。滤池平面尺寸 93. 29 m 21. 70 m。 冲洗方式为气冲气 /水反冲水冲。气冲洗的 强度为15 L/ s m2 ， 冲洗时间 2 min; 气 /水反冲时， 气冲的强度为 15 L/ sm2 ， 水冲强度3 L/ s m2 ， 时间 4 min; 水冲洗强度为 6 L/ sm2 ， 冲洗时间 4 min， 水表面扫洗强度 2. 2 L/ s m2 。 正常过滤时滤池反冲洗周期 24 ～ 36 h。滤池滤 料为石英砂均质滤料， 粒径 d 1. 0 ～ 2. 0 mm， K80＜ 1. 30， 滤层厚度 1. 5 m。下部砾石承托层粒径 4 ～ 8 mm， 厚度 100 mm。滤层上最大水深 1. 5 m， 最大过滤 水头 2. 5 m。每格滤池配水配气系统采用长柄滤头， 在滤板上均匀布置。 每格滤池出水管上设置气动调节阀控制滤池恒 水位运行。滤池反冲洗按运行周期、 出水浊度、 水头 损失等自控进行。 1. 2. 5反冲洗泵房 反冲洗泵房平面尺寸为 7. 60 m 21. 70 m， 冲洗 设备规模按单格滤池冲洗设计。选用 3 台水泵 Q 907 m3/h， H 9 m ， 2 用 1 备; 罗茨鼓风机 2 台 Q 95 m3/min， H 40 kPa ， 1 用 1 备; 空压机 2 台 Q 1. 0 m3/min， H 0. 6 ～ 0. 9 MPa ， 1 用 1 备， 空压机作 为气动阀门、 闸板的工作气源之用。 1. 2. 6紫外消毒池 尺寸 10. 03 m 4. 70 m， 设 2 个渠道， 安装消毒 灯管。 1. 2. 7排江泵房 土建按远期 20 万 m3/d 规模 1 次设计建成， 设 备按 10 万 m3/d 规模安装。选用潜水排污泵 5 台， 大 泵 Q 2 700 m3/h， H 5. 5 m， N 55 kW; 小泵采用 原排江泵房潜水泵， Q 1 261 m3/h， H 5. 5 m， N 27 kW。 2处理效果 图 2 ～ 图 4 为该污水处理厂自深度处理设施建 成以来即 2009 年 7 月2010 年 11 月运行情况， 主要 指标包括进出水 TP， SS 和 COD。 图 2 TP 去除效果 由图 2 可知 当进水 ρ TP 在 0. 4 ～ 2. 5 mg/L 平均 0. 83 mg/L 时， 出水为 0. 1 ～ 0. 6 mg/L 平均 0. 37 mg/L ， 平均去除率 53 。运行期间， 仅在运行 初期 出 现 出 水 ρ TP低 于 0. 2 mg/L 或 偶 尔 超 过 0. 5 mg/L的现象。 图 3 SS 去除效果 由图 3 可知 当进水 ρ SS 在 15 ～ 35 mg/L 平 均 21 mg/L 时， 出水为 0. 1 ～ 0. 6 mg/L 平均 8. 3 mg/L ， 平均去除率 59 ， 初期出水 SS 不是很稳定， 有时很低， 在 5mg/L 左右， 有时会超过一级 A 排放标 准， 这是因为运行初期在探索最佳絮凝剂投加量， 而 在 2010 年 35 月， 出水 SS 有频繁出现超标的现象， 61 环境工程 2011 年 8 月第 29 卷第 4 期 这是由于当时在调节滤池滤速， 试图寻找最佳滤速， 而滤速对出水 SS 的影响比较明显， 因此在滤速过大 时出现了出水 SS 超标的现象， 经过 1 个多月的调试 运行， 滤速控制在8 m/h以下时， 出水可达一级 A 排 放标准， 后将8 m/h作为强制滤速， 正常运行滤速设 置为7 m/h。经后期运行可以看出， 出水 SS 达标。 图 4 COD 去除效果 由图 4 可知 当进水 COD 在 45 ～ 75 mg/L 平均 59 mg/L 时， 出水为 30 ～ 50 mg/L 平均 40 mg/L ， 平均去除率为 31 ， 出水 COD 稳定达标。但去除率 不是很高主要是因为微絮凝过滤工艺去除 COD 的方 式造成的， 它是通过投加絮凝剂， 使含有机成分的颗 粒形成絮体， 并通过滤层将其截留去除。这种方式主 要是去除悬浮物和胶体 COD， 而较难去除可 溶性 COD［2］， 故去除率不高。 3效益分析 本工程具有良好的环境效益和经济效益， 可减少 磷排放量约 16. 6 t/a; 减少 COD 排放量约 682 t/a; 减 少 SS 排放 量 约 451 t/a。每吨水实 际运行费用约 0. 15 元。 4结论 1 针对苏州某污水处理厂二级出水的特点， 采 用微絮凝 － 砂滤工艺作为深度处理工艺， 处理效果 好， 出水可稳定达一级 A 标准。TP、 SS 和 COD 去除 率分别为 53 、 59 和 31 。 2 微絮凝 － 砂滤工艺作为城市生活污水处理厂 深度处理工艺， 运行费用低， 适合在 TP 和 SS 难以达 标的污水处理厂推广应用。 参考文献 ［1］栾兆坤， 李桂平， 王曙光． 微絮凝 － 深床直接过滤及工艺参数 研究［J］． 中国给水排水， 2002， 18 4 78- 79． ［2］LenaJonson， ElzbietaPlaza．Experiencesofnitrogenand phosphorus removal in deep-bed filters in the stockholm area［J］． Wat Sci Tech，1997， 36 1 190- 193． ［3］郑福灵， 张金松， 曲志军， 等． 微絮凝直接过滤处理污水处理厂 二级出水的中试研究［J］． 给水排水， 2009， 35 增刊 119- 122． ［4］傅金祥， 陈正清， 赵玉华， 等． 微絮凝过滤处理污水厂二级出水 用作景观水研究［J］． 中国给水排水， 2006， 22 19 65- 67． 作者通信处李轶210098江苏省南京市鼓楼区西康路 1 号河海 大学环境学院 E- mailenvly hhu． edu． cn 2010 － 12 － 03 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 收稿 上接第 14 页 养殖废水中剩余的氮磷等污染物， 通过床体中藻类的 快速吸收和转化利用， 从而使最终出水的 COD、 SS、 NH 4 -N、 和 TP 的去除率 控制 在 95. 13 、 89. 71 、 95. 04 和 96. 36 。 参考文献 ［1］邓良伟． 规模化畜禽养殖废水处理技术现状探析［J］． 中国生 态农业学报，2006，14 2 23- 26． ［2］谢勇丽， 邓仕槐， 段莎丽， 等． UASB 的启动及其对畜禽废水处 理的试验研究［J］． 农业环境科学学报， 2007，26 增刊 423- 426． ［3］国家环境保护总局自然生态保护司． 全国规模化畜禽养殖业污 染情况调查及防治对策［M］． 北京中国环境科学出版社， 2002． ［4］曹玉成， 张妙仙， 单胜道， 等． MBBR 处理猪场废水厌氧消化液 的研究［J］． 环境工程学报， 2008， 2 5 591- 594． ［5］李淑兰， 吴晓芙， 刘英， 等． 猪场废水处理技术［J］． 中南林学院 学报，2005，25 5 132- 138． ［6］MatiasB， ArielA， PatrickG， etal．Developmentof environmentally superior treatment system to replace anaerobic swine lagoons in the USA［J］． Bioresource Technology，2007，98 17 3184- 3194． ［7］周群英， 高廷耀． 环境工程微生物［M］． 北京 高等教育出版社， 2002 207- 213． ［8］邓良伟． 水解 － SBR 工艺处理规模化猪场粪污研究［J］． 中国 给水排水，2001，17 3 8- 11． ［9］杨丽芳， 朱树文， 高红武， 等． ABR 厌氧 /CASS 好氧工艺处理养 殖废水［J］． 中国给水排水， 2007， 23 8 62- 66． ［ 10］邓仕槐， 李远伟， 郑仁宏， 等． 畜禽养殖废水的混合处理工艺 ［J］． 环境工程， 2006， 24 4 29- 33． ［ 11］林伟华， 蔡昌达． CSTR － SBR 工艺在畜禽废水处理中的应用 ［J］． 环境工程， 2003， 21 3 13- 15． 作者通信处张克强300191天津市南开区复康路 31 号农业部 环境保护科研监测所 电话 022 23003849 E- mailkqzhang68 126． com 2010 － 11 － 16 收稿 71 环境工程 2011 年 8 月第 29 卷第 4 期