CAST工藝在大連老虎灘污水處理廠的應(yīng)用
老虎灘污水處理廠位于大連市南部的海濱風(fēng)景區(qū),用于處理大連市東南部區(qū)域自由河、轉(zhuǎn)山河兩個(gè)排水區(qū)域的生活污水,設(shè)計(jì)規(guī)模為8×104m3/d,是大連市投融資體制改革推出的第一個(gè)BOT(建設(shè)-運(yùn)營-移交)項(xiàng)目,對于改善大連東南部海域的環(huán)境質(zhì)量,探索大連市投融資體制改革的新路具有較強(qiáng)的借鑒意義。
該工程從2004年6月正式開工建設(shè),于2005年10月底進(jìn)入試運(yùn)行,目前出水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,并通過了環(huán)保驗(yàn)收。
1 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)
原水主要為生活污水,水溫為10℃,總變化系數(shù)K=1.3。
設(shè)計(jì)進(jìn)水COD為350mg/L、BOD5為150mg/L、SS為240mg/L、NH3-N為26mg/L、TP為3mg/L,出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn),即COD≤60mg/L、BOD5≤20mg/L、SS≤20mg/L、NH3-N≤8mg/L、TP≤1.5mg/L。
污水處理采用循環(huán)活性污泥工藝(CAST),污泥處理采用濃縮脫水后外運(yùn)填埋處置。
2 主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)
老虎灘污水廠廠內(nèi)不設(shè)粗格柵間和提升泵房。利用現(xiàn)有廠外泵站將污水送至老虎灘污水處理廠。泵前設(shè)置粗格柵,柵間距為15~20mm。
① 細(xì)格柵間及曝氣沉砂池
細(xì)格柵間和曝氣沉砂池主要用于去除水中的大顆粒懸浮物和直徑>0.2mm的無機(jī)砂礫,采用合建式,設(shè)2臺(tái)寬度為1800mm的循環(huán)齒耙式除污機(jī),齒耙間隙為3mm,每臺(tái)格柵前后渠道中設(shè)置2臺(tái)手動(dòng)不銹鋼渠道閘門(1800mm×1000mm),柵渣通過1臺(tái)螺旋輸送壓榨一體機(jī)處理后外運(yùn);沉砂池采用平流式曝氣沉砂池,設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為3min,設(shè)置1臺(tái)寬度為8.5m的橋式吸砂機(jī),沉砂由橋式吸砂機(jī)液下泵送到砂水分離器。
② CAST反應(yīng)池
共2座,矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),每池由隔墻分成4格,每格尺寸為50m×20m,全部為8格,即8個(gè)模塊,每座池體中間為配水井,設(shè)置4臺(tái)手動(dòng)、電動(dòng)兩用不銹鋼閘門(1100mm×1100mm)用于各池的配水。模塊之間的各個(gè)階段相互錯(cuò)開。雖然每個(gè)模塊間歇運(yùn)行,但整個(gè)系統(tǒng)的進(jìn)、出水是連續(xù)的。該單元的運(yùn)行工況為:進(jìn)水/曝氣2h;沉淀1h;潷水1h;每次循環(huán)時(shí)間4h;循環(huán)次數(shù)為6次/d。
每個(gè)模塊(單池)由兩部分組成,污水首先進(jìn)入生物選擇器,與來自主反應(yīng)區(qū)20%的回流污泥混合,然后進(jìn)入主反應(yīng)區(qū)。設(shè)置生物選擇器的目的一是防止系統(tǒng)出現(xiàn)污泥膨脹,另一個(gè)是保證磷在此處釋放,同時(shí)實(shí)現(xiàn)部分反硝化。選擇區(qū)約占總池容的10%~15%。
生物反應(yīng)池采用鼓風(fēng)曝氣。主反應(yīng)區(qū)底部安裝6300套微孔曝氣擴(kuò)散器,每個(gè)曝氣器服務(wù)面積為1.1m3。每池設(shè)1臺(tái)流量為185m3/h、揚(yáng)程為35kPa的污泥回流泵,把回流污泥從主反應(yīng)區(qū)回流到生物選擇器。同時(shí)設(shè)1臺(tái)流量為60m3/h、揚(yáng)程為140kPa的剩余污泥泵,將剩余污泥送至儲(chǔ)泥池。每格池子設(shè)置2臺(tái)堰長為8m的懸臂式機(jī)械潷水器,最大潷水能力為2166m3/h,最大潷水深度為2.3m,堰口負(fù)荷為37.6L/s,潷水器排水通過出水總管排到排海泵房。
生物池主要設(shè)計(jì)參數(shù):設(shè)計(jì)流量為8×104m3/d;每個(gè)模塊有效容積為6000m3;選擇器容積為600m3;污泥負(fù)荷為0.075kgBOD5/(kgMLSS•d)(最高液面);泥齡為21d;有效泥齡為10.5d;最大水深為6.0m;最小水深為3.84m;潷水深度為2.16m;最低水位時(shí)MLSS為5730mg/L;最高水位時(shí)MLSS為3670mg/L。
③ 鼓風(fēng)機(jī)房
生物池總供氣量為27600m3/h,總有2組曝氣池同時(shí)供氣,因此將鼓風(fēng)機(jī)分成2組,每組設(shè)3臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)(1臺(tái)備用),單臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為115m3/min,風(fēng)壓為0.69MPa,為滿足工藝控制和風(fēng)量、風(fēng)壓要求,全部采用變頻多級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī),單機(jī)風(fēng)量調(diào)節(jié)能力為45%~100%。
④ 綜合泵站
廠區(qū)綜合泵站主要用于達(dá)標(biāo)出水深海排放。設(shè)置排海泵4臺(tái),3用1備并聯(lián)使用。單泵參數(shù):Q=1420m3/h,H=240kPa,其中1臺(tái)采用變頻控制。
⑤ 污泥處理單元
設(shè)儲(chǔ)泥池1座,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),污泥停留時(shí)間為10h,為防止污泥在厭氧狀態(tài)下釋磷,在污泥貯池中設(shè)置了穿孔曝氣器。采用3臺(tái)帶式濃縮脫水一體機(jī),2用1備,單機(jī)處理能力為35~50m3/h,脫水污泥含固率為20%,配套污泥投配泵、空壓機(jī)、濾帶沖洗泵各3臺(tái),絮凝劑投加設(shè)備1臺(tái),絮凝劑投量為2~4kg/t,配藥濃度為0.5%;設(shè)置水平螺旋輸送機(jī)和斜螺旋輸送機(jī)各1臺(tái)。
3 實(shí)際運(yùn)行情況分析
污水處理廠建成后,于2005年10月28日生物池進(jìn)水開始進(jìn)行污泥培養(yǎng),2006年1月滿負(fù)荷運(yùn)行。目前處理水量為(8.2~8.7)×104m3/d,達(dá)到并超過了設(shè)計(jì)處理能力,進(jìn)水各項(xiàng)指標(biāo)均低于設(shè)計(jì)值,出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。目前該工藝運(yùn)行穩(wěn)定,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常,自動(dòng)化控制系統(tǒng)安全可靠,全廠運(yùn)行狀態(tài)良好。
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