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项目案例

郑州马头岗污水厂

设计规模 : 60万T/D

处理工艺 : A2O

建设地点 : 华中地区 » 河南省

郑州马头岗污水厂

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学社资料 发表于 2019-7-16 14:38 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
项目规模:60万T/D 投运时间:2007年 设计数据:COD480mg/L,BOD250mg/L,SS400mg/L,TKN60mg/L,氨氮45mg/L,TP8mg/L 执行标准:城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标 处理工艺:A2O 项目地址:华中地区 » 河南省

项目信息

郑州马头岗污水厂总处理水量为60万m3/d,一、二期工程各30万 m3/d,主要收集处理排水系统内的生活污水和工业废水。
6 O! H7 o( R, d' ?3 p, x, _' Y, H, q' u2tech.cn
一期工程于2007年下半年建成通水,设计排放标准为二级(部分指标优于二级) ; 2010年7月进行升级改造,改造后采用倒置A2O工艺,目前出水水质优于一级A标准。: x' A& y( I* o  S2tech.cn
+ i. e9 T: h/ G! d7 r- [2tech.cn
二期工程于2013年开工建设,设计出水水质为《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB 18918-2002)中一级A排放标准。1 D& T7 T2 D" b& ]7 c2tech.cn

/ a* g: O) B# n* I污水厂一、二期共用一根d2800mm进水干管,二期工程d2400 mm进厂管线由现状主干管30#顶管接收井处引至二期进水泵房。: B6 T' [+ L' t: m, u& w8 Y; a2tech.cn
, N! Z9 J+ J4 Q+ t2 s. ]2tech.cn
建设单位2008-2013年进水水质监测资料表明,BOD5 ,COD ,SS,NH3一N,TP,TN的最高值多出现在每年的王4月份,最低值多出现在7月,相比较其他季节,夏季数值偏低。- Z0 {1 g+ a" s3 U& E2tech.cn
0 h; m8 A9 p% S/ B( I2tech.cn
01
工艺流程
+ M% f2 D9 T. I. [" x# D2tech.cn

; U  h2 u$ A* W3 o$ b二期工程污水处理采用分点进水前置预缺氧A2O工艺。& A% U  c& f+ Q' R, F% F2tech.cn

( W# K! y; W1 n: }; A8 M前置缺氧段A2O工艺是在UCT基础上的进一步变型,目的是尽量减少硝酸盐进人厌氧区,使污水生物除磷效率提高。
; S& @4 G- G, }# Y2 Y( S/ b9 ^2 ?( E2 b' }3 n; e# E2tech.cn
目前此工艺在国内已有一定的研究成果并已逐步实际应用。$ h4 z: W; ^' x, u' O2tech.cn
! C# c9 Q, o9 F# ?% O+ c1 m, }$ `2tech.cn
二期工程污泥处理采用重力预浓缩+机械浓缩+中温厌氧消化+机械脱水工艺; - e, N( z. B) E2tech.cn
污泥处置采用薄层干化工艺。+ r/ w7 X; O7 Y9 G$ G+ t2tech.cn
8 X% u3 g. ^/ x2 X( m2tech.cn
工艺流程见图。/ s* C2 s& V9 y) P; F2tech.cn
环境学社21.jpg 7 E2 N: q0 e+ _, n2 T2tech.cn

0 G0 M, H1 j; \6 F2 ]* R& Q
3 o3 ]: b" a. I/ g; X- m3 k
02
工程设计

( W5 \" U/ E9 X, s7 q0 ?: p1 Y- \9 P4 Y+ H2tech.cn
1粗格栅及进水泵房
% d1 P, T9 k$ s, p. Z6 D& @  r2 Y
4 U8 p1 V- E# H进水管道采用d2400 mm混凝土管,管顶覆土为12.75 m。为缩短工期、减少土建施工对周边建构筑物的影响,粗格栅及进水泵房采用沉井施工工艺。/ i$ U/ Y5 }; d, y$ P2tech.cn
! H$ Z& }, I& l# {- U2tech.cn
进水提升泵房由进水前池和集水池组成,格栅前未设置溢流管道,进水前池池顶高于设计地面1. 55 m,可保证污水超量或雨季时利用一期进水泵房进水管道溢流;事故时,也可以关闭格栅前闸门,利用高位进水池高度保证污水不溢流至厂区地面。
' f% G* }3 n: b+ l4 J
, i  {: A8 `, z0 ]1 V: j在进水前池内设置了6道栅条间隙为25 mm ,栅宽为1.5 m的钢丝绳牵引式格栅除污机。1 R3 [) I0 \* l2tech.cn
5 s! ~; A& a. u. {  E2tech.cn
在集水池内设置进水提升泵,采用潜水排污泵,共设6台(5用1备),单泵口=3 250 m3/h,H=200kPa,N=250 kW,其中2台设置变频。
4 `& j7 h3 C: O# q5 b+ R( c# ^) S- p9 C$ E9 }7 M3 i2tech.cn
2细格栅及曝气沉砂池# D9 e) ~/ A  Q7 w: n: b' o2tech.cn

9 ~) J# C6 z  }0 {细格栅采用转鼓细格栅,共设置8套,转鼓直径为1.8 m,栅条间距为6 mm。
8 w. x8 Q% `6 w& e  Y! l: D8 A) I' X' e' [7 B2tech.cn
相对于一期工程增加了1台。主要原因是实际运行过程发现栅渣量偏大,增加1台便于实际运行,偶数台也有利于结构整体布置设计。0 O$ N( s2 L; a$ ~2tech.cn
( r9 I' m- k7 C0 d2tech.cn
一期工程采用旋流沉砂池,实际运行发现本工程收水范围内污水含砂量较高,尤其是夏季多雨季节,水量波动对沉砂效果影响巨大,旋流沉砂池截留砂量少,砂水分离器分离效果差。主要原因是停留时间过短,水量波动影响水力流态,最终影响除砂效果及后续泵、搅拌器的运行。
6 u" L; W/ {, w9 d- W9 b7 t3 M5 q* c2tech.cn
二期工程采用了曝气沉砂池,平均停留时间为8 min,高日高时流量停留时间为6. 15 min,曝气量为0. 3 m3/m3. 曝气沉砂池采用4格4桥式,单桥跨度为5. 2 m。  q( }- _: r" z4 b  v$ q, a; k2tech.cn
% s! o. ?* n3 z4 f( K; H9 ]2tech.cn
另外,为了提高砂水分离效率,本工程未采用砂水分离器等一体化设备,而是设计2座钢筋混凝土结构、配备除砂螺旋的砂水分离池,单池平面大体呈锥形,宽边为4. 1 m,窄边为1.4 m,长为5. 8 m,高为3 m,螺旋直径为400 mm,处理量)120 m3/h。
3 U8 q, u3 e- w+ k/ u8 J# X
) W# Q% b6 g9 y% Y/ [+ k经运行检验,此构筑物分砂效率很高,停留时间是关乎沉砂效果的关键因素。5 U* L; L- ?, z& N9 S2tech.cn
+ j  e) ^8 R" E& c2tech.cn
3初沉池
5 g; g8 h3 w2 V$ ~8 R( a- ?
3 s3 E3 P( j0 c: Y! O6 @8 a全厂共设4座直径为40 m的中心进水周边出水的辐流式沉淀池。表面水力负荷为3. 25 m3/(m2·h),停留时间为1.35 h,池边有效水深为4. 4 m,超高为0. 3 m。
. Q3 \+ w2 m' M3 r2 x8 ?
6 ], a6 ?' C5 k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,单机功率为4.0 kW.
* w* Q) D+ D' _8 s2 H/ m; ~5 }4 @+ F; I8 c4 p0 v% @. y5 z. Q2tech.cn
初沉池前设置超越管道,便于水质季节性波动导致C/N比不足时,污水超越初沉池,不经沉淀直接进人反应池。
+ F! R8 s" K3 k" f% X  ]
; ^. j! y* P! N7 D' m) G4生物反应池
% X0 ], U$ k) u4 L2 u$ s1 X, F) Z) g9 p9 V$ Z2tech.cn
全厂设4组反应池,总池容为25 000m3,停留时间为20 h,设计预缺氧、厌氧、缺氧、好氧池容比例约为8. 2%:8. 2%:32.8%:50.8%。9 G* ?$ o) h! M2 y& X2tech.cn
: ]  o" {8 O3 g, W) ]; F$ X7 c2tech.cn
泥龄为16d,污泥浓度为3. 8 g/L,污泥产率为0. 9 kgDS/kgBOD5,污泥负荷为0. 07 kgBOD5/( kgMLSS·d),内回流比为200-300%,气水比为7.9 : 1,外回流比为50-100 %。/ d) H2 f. y( r3 }" ~$ P2tech.cn
9 r' q$ r7 q- J2tech.cn
反应池平面布置及各部分容积比例见图.
% G& k3 p  G# ^( T( [9 r0 i3 p. Z3 {; V2tech.cn
环境学社3.jpg ) v7 i# z5 D2 O2tech.cn

7 R) ]  S  ~" L5 V 环境学社1.jpg + f5 H& y, f# N2 a2tech.cn

8 A9 m" L( A. c5 M二期生物反应池采用氧化沟,循环流态,旨在缓解推流池型冬季污泥上浮问题,从实际运行来看,效果不十分理想,单纯池型及流态的改变不能有效抑制丝状菌膨胀。+ @0 o2 j& i8 h2tech.cn

- d( v0 E5 `3 w* e# T  m本构筑物设计时,由于是循环流,所以采用内回流门形式进行内回流控制,但在实际运行过程中发现内回流门不能精确控制回流比,另外,从上图可以看出,好氧段与缺氧段之间的内回流门与好氧段之间的顺直段距离短,水力流态差,造成涡流流态,影响回流比,反硝化脱氮效果不好,调试运行阶段在内回流处靠近好氧段处增设一推流器,增大回流比,缓解涡流流态,效果良好。
. g% R, _% K' A3 `" W
$ l7 @8 r( U/ Y5二沉池
/ ], b( @$ \* ~7 e5 `8 A6 P+ s$ {, z% Y8 d2tech.cn
全厂设6座直径为52 m的周进周出辐流式二沉池,分为两组,每组共用一座回流剩余污泥泵房。: W* x7 |% i" g& {3 p2tech.cn
0 u5 }* x- u1 X+ J5 Q' R% t. Y2tech.cn
表面水力负荷为1. 28 m3/( m2·h),池边水深为4. 5 m,超高为0. 5 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,单机功率为0. 75 kW6 [3 u) S( V. Y0 e2tech.cn
7 b$ S" K+ N' p5 C2tech.cn
与一期8座直径为45 m的周进周出辐流式二沉池相比,在保证出水SS达标的情况下,大大节省了土建费用。
2 @) S' v( p: r$ B3 `9 w  e! k' R3 B! a  o! g2tech.cn
6鼓风机房) ~; j) I- ~2 b5 Z; I" |3 c5 P2tech.cn
1 H+ T/ R; E. s( {6 ~4 o+ i( ]# [% ^2tech.cn
全厂设一座鼓风机房,内设6台带有隔音罩的单级高速离心鼓风机(5用1备),单机风量为20 000 Nm3/h,风压为72 kPa,电机功率为500 kW.0 x: n6 m, S( ]' i; G, v0 _0 h; T2tech.cn

# r9 a4 p1 f! V* n! j鼓风机进气的取风口设计为高位取风,距室外地面12 m,同时每台鼓风机又设置了一套卷帘过滤器,过滤器的过气量为25 000 m3/h,压降<2 kPa,功率为0. 55 kW。鼓风机采用油冷却。
, E+ i/ a) E' a& l# u9 H. d( O9 N5 v5 f5 L/ O" Y2tech.cn
设计在侧墙设置了8套轴流风机,在屋顶设置了4套屋顶风机,通过强制对流通风的方式对室内进行换风。
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# [% l5 u- m5 B6 c$ R- Q" E本工程6台风机中的2台由一期移至,另新购4台。" o" S7 K+ p! `9 Z8 \6 ]- z2tech.cn
. v* [5 e9 x9 ]( |  s( A2tech.cn
调试运行阶段,建设单位对现状鼓风曝气系统进行了改进,实现了自动合理供、配气,节能效果明显。
. J5 ]: ]4 f0 o6 L/ z- R  i4 q% O4 v8 R- i$ L5 d* l, A2tech.cn
7回流剩余污泥泵房- E1 o& g. D+ l6 Z$ g' H4 J1 Z2tech.cn
9 W9 }; X. i; h2tech.cn
全厂设2座回流剩余污泥泵房,单座服务于3座二沉池及2座生物反应池。* ~3 U6 }: H% g  C2tech.cn

1 ^$ E* I/ p3 K' _/ [每座泵房设4台污泥回流泵,采用潜水轴流泵,单台流量为1 720 m3/h,扬程为40 kPa,电机功率为30 kW。根据开启台数,回流比为50-100%可调。0 a7 `! i/ R/ Q# r) ~1 R2tech.cn
  G3 j- l7 g' w2tech.cn
每座泵房设3台剩余污泥泵(2用1备),采用潜污泵,单台流量为180 m3/h,扬程为150 kPa,电机功率为13. 5 kW。1 \' ~; ]. p+ C: t1 ~2tech.cn

; {6 s! F8 d' a6 {9 n5 K% G; g  |8混合反应沉淀池
3 F" U/ D* x2 l. x
% f7 Y. o) Q& s* `+ Z  c混合反应沉淀池共设置4个系列,每个系列2座,共8座。由混凝区、絮凝区、平流沉淀区及泥渣回流系统和剩余泥渣排放系统组成。7 c4 V; `; y& k2tech.cn
3 W5 d5 \, q& ~2tech.cn
混合时间为87. 9 s,絮凝时间为16. 88 min,斜管沉淀部分表面负荷为7.93 m3/(m2·h).+ c  m  X, U# `8 J8 X7 }0 m2tech.cn
2 a+ p+ Y- F# y* K+ p0 g2tech.cn
单座混合池设置快速搅拌器1台,单台直径为1.2 m,絮凝池设置带套筒慢速搅拌器2台,单台直径为2. 0 m。/ R" u1 h  l, n$ ]8 j7 @; w3 |4 O2tech.cn

7 p3 u) u2 @1 Y: g沉淀池设置1台中心驱动刮泥机,单台直径为16 m,设置回流污泥泵3台(2用1备),单台流量为100 m3/h,扬程为50 kPa;
" O5 `1 I7 m% W. y2 U% Y/ d8 j& s# b! w  f2tech.cn
设置剩余污泥泵3台(2用1备),单台流量为100 m3/h,扬程为150kPa。1 S- b7 k5 r$ l, p- g5 E% q; k2tech.cn
; `3 y7 x% {  l" {5 T" [& V2tech.cn
9  V型滤池
0 w9 Q2 _  H+ `  p; @) z5 y  y7 L6 @; |* F" G# U: m1 q3 A5 q, Q2tech.cn
V型滤池共16格,单格平面尺寸为15 m x8 m,池深为4.55 m,滤板以上池深为3. 35 m。& P3 T) m7 F/ M5 E8 y- J. b2tech.cn

+ h+ W0 S5 r8 d# u& IV型滤池设计滤速(均日均时)为6. 5 m/h,强制滤速为6. 94 m/h,滤料粒径为1. 35 mm,不均匀系数小于1.3,滤料层厚度为1.2 m,1m2滤板安装长柄滤头56个,为运行方便,在滤池进水总渠道上预留闸槽可将每个系列滤池分开独立运行。
$ M' n$ l9 K$ |+ U
; G" g' i7 ?3 o4 o; S气冲强度为15 L/(s·m2),水冲强度为4 L/ ( s·m2),扫洗强度为1 .8 L/(s·m2)。1 L% F# J7 W8 [  i; f/ u2tech.cn
3 s4 k  J# Q; K+ X$ C0 k, q2tech.cn
由于工程规模较大,考虑到V型滤池反冲洗废水排放渠道容积较大,因此未设置反冲洗废水排放池,减少一座构筑物; 另优化高程布置后使得排放渠道内反冲洗废水可重力排放至厂区污水管道,减少排放泵等设备及设备附件。8 N2 U8 u3 s1 r: c  l3 |2tech.cn
+ ~( _; V1 f! u- R: F2tech.cn
经实践检验,这种排放方式简单有效,但在设计时需要考虑厂区污水管道的排放能力,避免反冲洗废水排放不畅导致溢流至厂区地面。6 F. x+ C1 b7 a2tech.cn

' ~: h- Z& _# j! q  Q0 R10污泥处理处置系统5 B$ |1 D5 U% ^5 ~: O+ l! Q2tech.cn

8 ~4 }! B' U' B1 {  o, m一期工程设计采用离心浓缩、厌氧消化、离心脱水后外运的污泥处理处置方式,但未实施。/ D- v! R, e3 g* o2tech.cn
) D4 m2 Q9 v' |5 g4 \; E5 z7 x0 q9 u2tech.cn
二期工程建设后,全厂达到60 万 m3/d污水处理规模,本次新建60万m3/d污水配套的污泥消化设施,新建200 t/d(80%含水率,土建300 t/d)污泥干化设施,是国内最大的污水处理+污泥消化+污泥干化的全流程污水处理厂。
5 Q, F! u# @. x7 m6 z
3 z) s( W$ Z+ q+ J2 K* V7 p9 z9 f污泥浓缩采用5台离心浓缩脱水机,其中2台单台处理能力为120-145 m3/h,3台单台处理能力为200-250 m3/h,配套设置污泥进料泵、絮凝剂制备装置及加药螺杆泵。/ O- B4 n4 Y! I5 E2tech.cn

' e* \  p2 X" C) I6 L- C' G为进一步降低进人消化系统的污泥含砂、渣量,初沉污泥在经过浓缩前配套了污泥除渣过滤机2台,单台能力为80 m3/h.$ Q& S: N) D) J" s% |) L0 Q7 e9 Z2tech.cn
& O( f% W; j  z/ w4 e2tech.cn
污泥消化系统设计进泥总量为160 t/d。采用一级中温厌氧消化,消化温度为35℃,停留时间为22.5 d。
) g9 [% O( u$ U: V* q
5 c2 g4 U3 S9 @- ~& L有机物降解率为41%,沼气产率为0. 85m3/kg,污泥投配率为4. 44%,沼气产量为30 672Nm3/d。
( T/ V( f) L; ]9 }. H/ Q9 B% f; h: s2tech.cn
采用高负荷利浦厌氧反应器,设16个罐体,单罐直径为16 m、最大高度为20 m(物料高度为11.5m)、消化区容积为2 250 m3、气囊容积为750 m3.
# {8 s7 d1 b1 ~5 F, h4 M' W+ a1 `* S& A$ u3 R( \& U2tech.cn
高负荷厌氧反应器较传统常规厌氧消化系统,进泥含固率由传统的4-5%提高至10-12% , 消化池容积减少50%,大大减少占地,同时减少污泥加热能耗和厌氧消化反应器能耗; 和传统厌氧反应器相比,利浦厌氧反应器的污泥搅拌和回流的功率减小280 kW,每年节约用电241. 92 万kWh。
$ q6 M3 r1 h/ l( `, A/ K+ W) \9 h( T2tech.cn
污泥脱水采用离心式脱水机4台(3用1备),不利情况下4台全用,单台处理能力为45-70 m3/h,干固体通量为3 000 kg/h.+ A: [: V, e; x  v7 ~2tech.cn
) M1 B) m0 |0 s6 h" s8 @9 x  s# s2tech.cn
脱水后的污泥进人圆盘干燥机进行干化,本工程共设置2台干燥机,单台蒸发量为2 976 kgH2O/h,传热面积为4 112m2。
# g- |, ]5 p8 n' e$ ?; h$ y% e$ B. J* A9 v3 J% v2tech.cn
干化后的污泥经全密封输送机输送至污泥料仓后外运。污泥干化所用热源为锅炉房饱和蒸汽。
/ h1 b' O. g7 |# P$ J2 h2 I
! m1 y$ w- d3 S! ~' p  Y正常情况下,锅炉燃烧采用污泥消化过程中产生的沼气,特殊情况下补充天然气;干燥机废热尾气冷却除臭后高空排放。7 T) O$ I5 D% w. J) g2tech.cn

& `! G8 j* |) T6 K. J  N# ~本工程厌氧消化产生的沼气用于污泥干化,污泥干化尾气热蒸汽中回收热量用于消化罐保温,实现污泥消化、干化能量自平衡,热量回收率大于50%,干化系统无需外加热源,是国内第一座污泥消化、干化联合处置能源回收利用达50%以上的污泥厂,日节约天然气量为18 700 m3; 采用超圆盘干燥机,装机容量较同类产品低50%以上,年节约能耗276. 48万kWh。7 X/ J3 ?0 d3 t" i2tech.cn

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精彩评论7

学社技术 发表于 2019-9-10 09:47 | 显示全部楼层

一期工程

1 工艺的选择

2 T+ Q: V" A2 H6 h1 A. t
2 D0 ^+ V* B) c$ Q' y% z0 h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 18918-2002) 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1。0 ~- ]* d9 {2 r1 P; K5 F0 j& l: ]2tech.cn
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表1  设计进出水水质及相关标准0 X$ S& H( h* ]5 C6 S7 z9 T2tech.cn
环境学社1.jpg ! E. ~; M) U+ b* m! N: q3 p% x2tech.cn
2 c' w# t' S9 ?1 `2tech.cn
C/N、C/P的比值是影响生物除磷脱氮的重要因素。一般来讲,只有C/N≥4时反硝化才能正常运行;生物除磷工艺,要求C/P≥20。& R3 r+ U5 F  H# B9 l2tech.cn

6 n, {- F0 }! }4 [0 w在普通A2/O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C/P=31.4、C/N=2.75,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C/P比值将进一步降低。对于污水C/P比值低的情况,有机物易降解组分本来就不多,这时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。
5 O: c  ?, c, z+ D2 ?UCT工艺是A2/O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C/N、C/P比值不高的污水,更能显示工艺的优越性。其工艺流程见图1 。
( Y- r/ [6 C0 o7 x4 L4 P% H; T7 Y: w% }2tech.cn
环境学社2.jpg
+ P) x9 J" U1 p图1  马头岗污水处理厂工艺流程% C# @6 ]2 @3 T7 e- ~) _1 C1 E2tech.cn

+ [$ W+ C$ s( i% s/ ~7 B: N1 P
2 各单元设计参数
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8 O" M) [& F. i) T  d2.1 粗格栅及进水提升泵房进水提升泵房由进水前池和集水池组成。进水管为d 2400mm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。7 M! r9 V4 h! b3 L% X* M: d0 h2tech.cn

0 ]2 M* \" X( x+ A" V' A在进水前池内设置了6道栅条间隙为20mm、栅宽为1.5m的钢丝绳牵引式格栅除污机。
. e3 r8 @7 B" f) V9 G/ C4 d" Q+ L6 N7 l2tech.cn
在集水池内设置进水提升泵,提升泵采用潜水排污泵,共设7台潜水泵(5用2备,其中1台库房备用,土建设计为6个泵位) 。
0 O# u; g! r+ L! D
/ H$ H2 h; |& P: g7 ^2.2 细格栅、沉砂池、进水计量槽细格栅采用转鼓细格栅,共设置7套,转鼓直径1.8m,栅条间距6mm。# _8 b  p! B. S1 i6 m2tech.cn

" d$ T) @* S2 ^1 M6 x沉砂池采用比氏旋流沉砂池,共设置4座,直径均为6m,停留时间58s。当其中1座发生故障时,其余3座可保证承担全部负荷,停留时间为43s。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。
, \, S9 Z- _5 Y, Z3 t" U5 ^0 p' E& r/ j) g( I5 }2tech.cn
进水计量设置4条巴氏计量槽,单座喉口宽1m,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。, C2 ]4 l% t1 f: Z& O2tech.cn

. ^2 M6 v, |' \) ?- A2.3 初沉池
8 a( W# Y4 Y/ r- @" ~9 G' U
8 c3 ]4 m- B8 j' N5 J, M全厂共设4座直径40m的中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。表面水力负荷为3.23m3/(m2·h),停留时间1.24h,池边有效水深4.3m,超高0.3m。
: s6 [/ P8 D  d: {- s
. Z3 J8 B- N; Q8 }) X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4kW。
& g0 }* `. X/ K8 {4 Z! U  Z: g3 r% g. m$ f3 S  ^2 |0 C' c6 T7 o2tech.cn
2.4  UCT反应池9 \. o5 o$ ]3 ~$ Y1 `# ^2tech.cn
. y3 U: q$ g% i4 `  a6 L2tech.cn
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36万m3/d规模进行校核设计。
7 ]. j, }% N# }" Z) x% @6 n* G) _% E5 G- M  M9 D0 }1 [/ Q2tech.cn
全厂设4组UCT反应池,厌氧池总池容36480m3,缺氧池总池容39600m3,好氧池总池容153400m3(其中机动段为28950m3),总池容为229480m3。% v# A' n% w- c- J2tech.cn
3 N' K7 ]8 W7 v' `& o5 b2tech.cn
设计产泥系数0.91,缺氧池和好氧池的MLSS为3g/L,厌氧池MLSS为1.8g/L,校核流量时泥龄12d(不包括厌氧泥龄),其中缺氧泥龄为2.4d,好氧泥龄为9. 6 d。设计水温12℃,有效水深6m。9 v; t2 ?* q, d  E) w2tech.cn

; u( L8 I$ u, O1 X% k( |二沉污泥回流比50%~100%,缺氧到厌氧的回流比为150%,好氧到缺氧的回流比为150%。全厂剩余污泥量为39585kg/d (30万m3/d时),校核流量时为47502 kg/d。总供气量为110800 Nm3/h,校核流量时气水比为7.6∶1。
) {2 A* P: z3 g0 Y. p  I9 P: c$ {  M5 L( c' r2 U. Z2tech.cn
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2.2m的低速推进器8台,单机功率3kW,缺氧池内设直径2.2m的低速推进器8台,单机功率4kW。好氧池为推流式池型,其中机动段安装8套直径650mm的高速搅拌器,单机功率5kW,安装方向与水流方向相反,同时安装橡胶膜微孔曝气器1 757套,直径300mm,单盘曝气量3m3/h。& P  `7 ], B. J: ?2 d2tech.cn
好氧段中安装刚玉微孔曝气器9618套,直径300mm,单盘曝气量3m3/h。曝气器采用渐减曝气的布置方式。5个廊道大致比例为15%∶25%∶25%∶20%∶15%。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。
8 F' N. g+ p, D. w! R, s! j: z
+ C9 z. k7 }6 F  b缺氧池到厌氧池的回流采用潜水轴流泵,设置3台,单台流量1875m3/h,扬程1 m,电机功率15kW。好氧池到缺氧池的回流也采用潜水轴流泵,设置3台,单台流量1875m3/h,扬程1m,电机功率15kW。# o! N/ ~( ^( _) Z# F+ ~* s' P( I: U2tech.cn
4 R: K7 {8 F" W5 K' n" R2tech.cn
进水点设置了3处,外回流点设置2处,好氧回流点设置2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。
' ^! u. i3 |/ b$ X  j' p0 M
9 k1 R; S! N, a$ g  X2.5 鼓风机房
( o9 x; p1 O6 s& W1 B  q+ Y3 p: |" }' i3 J" E$ J, Z2 R2tech.cn
全厂设1座鼓风机房,内设8台带有隔音罩的单级高速离心鼓风机(6用2备),单机风量20000Nm3/h,风压为0.72bar(1bar=0.1MPa),电机功率500 kW。鼓风机进气的取风口设计为高位取风,距室外地面12m,同时每台鼓风机又设置了1套卷帘过滤器,过滤器的过气量Q=25000m3/h,压降小于0.02bar,功率0.55kW。鼓风机采用油冷却。
* e6 j( X5 `/ u0 ]7 \
. n, O' Z* y4 ?5 q* G3 Y设计在侧墙设置了8套轴流风机,在屋顶设置了4套屋顶风机,通过强制对流通风的方式对室内进行换风。
5 C: D' K1 z: J( f: C- c
$ g/ A0 U5 e2 k8 ~2.6 污泥泵房
7 P4 N) t) n! D1 Z0 L: x
, N( F' S. j1 h' d+ M全厂设4座回流、剩余污泥泵房,与反应池一一对应。每座泵房设4台污泥回流泵,采用潜水轴流泵,单台流量940m3/h,扬程6m,电机功率16kW。
) A+ M. e. I$ k( n  |  F: y% `( @6 `* F; c, Y' S( A# I2tech.cn
开启2台泵时,回流比为50%;3台泵时,回流比为75%;启4台泵时,回流比为100%。6 m* @7 e: ^$ i+ I: D8 V  \( s, B2tech.cn
% Z, d  r3 v9 N/ ]; t. a3 D7 J2tech.cn
每座泵房设1台剩余污泥泵,采用潜污泵,单台流量96m3/h,扬程14m,电机功率6kW。全厂冷备用1台剩余污泥泵。在泵房前池内设1台潜水搅拌器,防止污泥沉淀,搅拌器的功率为3kW,叶轮直径400mm。6 R( Y# m  r2 x( E/ \2tech.cn

5 t/ h$ @; Q, o$ ?0 w, s' k) F2.7 二沉池5 }- R3 z: |/ Z2tech.cn
/ j; G" z$ Z" F, |0 \) S2tech.cn
全厂设8座直径为45m的二沉池,分为2组。6 C) A$ V) P) Z4 u9 C2tech.cn

8 K, h/ K% `" ?; J- [1 r$ Y  U2 ~5 \采用周边进水、周边出水的辐流式沉淀池。
& i5 h) b. s: G) l4 ~) U' u
  C% x9 R8 T8 f1 N表面水力负荷为1.28m3/(m2·h),池边水深4.5m,超高0.5m。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0.55kW。7 t# Y8 E! A& b& U( k6 q7 n2tech.cn
/ ?! a1 g# r. g& E2tech.cn
2.8 消毒单元
, r3 Q, P* ^: `+ Z( s+ V6 P$ U* s8 _0 D/ A2tech.cn
采用紫外消毒的方式,紫外线穿透率≥65%,有效剂量≥16000μW·s/cm2 (灯管达到寿命末期时)。2条渠道,安装2个模块组,每个模块组含有32个模块,每个模块8根灯管,共512根灯管。
% m' ]( Y4 o7 Z& G9 I# \" l" R  z' M2tech.cn
采用低压高强紫外灯管,单根灯管的功率为250W。
" f& E2 S# ~! Q! Q9 C- i8 ]! n6 q
1 Y/ O4 J7 G5 E1 f) [) U2.9 出水计量
3 m/ {! g, J2 S+ D) e& K2 ~1 z3 S9 y0 X1 ]8 E2 i$ W2tech.cn
采用管道计量的方式,d2200mm的管道,设置出水计量井1座,内设可测非满管流的超声波流量计1套。
, W4 s6 X+ G9 Z2 V9 {+ F9 K7 `! J) l4 }2 w) t" A2tech.cn
3 污泥流程中各单元设计参数
5 i- x7 d& O% I0 B/ \: T2tech.cn

1 }0 H/ q  X; S2 s1 f污泥处理的流程如下:污泥(含水率99.2%)经过机械浓缩后(含水率96%) 与初沉污泥(含水率96%) 混合,混合后的污泥(含水率96%) 经消化池进行厌氧稳定,消化后的污泥(含水率96.7%) 经机械脱水后(含水率80%) 进入污泥储罐集中装车外运。
% r" `. o. d7 z/ A# y! f' ?
+ L% ]+ Q* [3 B7 A! A1 f6 e全厂干污泥产量为92085kg/d。其中:泥52500kg/d,含水率为96%,体积为1312.5m3/d;余污泥39585kg/d,含水率为99.2%,体积为4948m3/d。% ?6 J& N" L+ u& @2tech.cn
$ o- r* m- F8 j7 Y2tech.cn
3.1 初沉污泥泵房- o& C1 A: U# m  a* i  N6 g2tech.cn
! @$ q' |  E. b! m& K+ n2tech.cn
初沉池的排泥方式为间歇排泥,单池每天排泥时间6~8h。全厂设置2座初沉污泥泵房,每座泵房对应2座初沉池。每座泵房内设两台污泥单螺杆泵( 1用1备), 单台流量108m3/h,出口压力2kg/cm2,电机功率15kW。% U6 j5 |% k+ d) J' l4 e2tech.cn
5 R5 G; B* [7 ^7 c2 j% o# g# H2tech.cn
3.2 污泥浓缩脱水机房2 ]/ E7 p/ M1 Q' y2tech.cn

5 ?0 K' C3 x9 ](1)浓缩系统。污泥浓缩采用5套螺压式污泥浓缩机(4用1备),单机处理量100 m3/h,每天工作16h,电机功率3.5kW。每套浓缩机分别配套1台进料泵和1台出料泵。进出料泵均选用单螺杆泵。
+ [: M! K- [' E: K
: y. Z0 y/ b7 c0 A0 g进料泵单泵流量Q= 80~100m3/h,出口压力2kg/cm2,电机功率15kW。出料泵单泵流量Q=15~20m3/h,出口压力2kg/cm2,电机功率5.5kW。
! C; _4 ~5 Z) H! P! J9 o' {: a6 w7 S5 J- U( @1 K+ k( `2tech.cn
絮凝剂选用PAM,按4gPAM/kgDS计算,配药浓度0.2%,药液经二次稀释至0.1%。
9 _1 v/ n( M4 i+ M$ [2 A; \: t& _- s6 K( M0 U2tech.cn
(2) 脱水系统。消化后的污泥脱水采用4套离心式污泥脱水机(3用1备),单机处理量70m3/h,每天工作12h,电机功率140kW。每套脱水机配套1台进料泵。进料泵选用单螺杆泵,单7 J; E: F% Z' P6 r- O2tech.cn
泵流量Q=50~80m3/h,出口压力4kg/cm2,电机功率18.5kW。; W6 v. {6 ^: T+ C" \( Y2tech.cn
" |- d" J- k2 p9 Y. w2tech.cn
絮凝剂选用PAM,按5gPAM/kgDS计算,配药浓度0.5%,药液经二次稀释至0.1%。
% O  ~  g$ u. O$ _# g0 \2 N1 i6 E1 E2tech.cn
3.3 污泥储罐
# _+ c5 K- c0 h. u8 `7 J" Y# g4 X6 o4 A5 l2tech.cn
本工程共设4座钢筋混凝土污泥储罐,每天脱水后污泥(含水率80%)量约为350m3,停留时间24h,单座污泥储罐体积为114m3。污泥储罐下部泥斗斜壁水平倾角取55°。下设一直径为1m的液压刀闸,出料口距地高度为4m,污泥可直接装车。
1 L8 w4 V' i1 L/ p
: }) K8 g: I1 v7 N6 H: g2 ^! \3.4 污泥消化系统
) s. q1 H$ r+ |! d
2 v# b5 q" @. A污泥消化采用二级中温消化,工作温度为33~35℃,搅拌采用沼气搅拌方式。一级消化池加热、搅拌;级消化池不加热、搅拌。
+ L6 P$ M' G9 Z& K9 ?: D$ ?
8 H; k* `; _- @* t全厂共设5座圆柱形消化池,其中4座一级消化池,1座二级消化池。一级消化池污泥停留时间为24d,二级消化池污泥停留时间为6d。单座消化池直径31m,柱体高度18.5m,单池有效容积13800m3。1 M( `' R& V( W4 e7 M2tech.cn
, a2 V/ s$ O3 V; }2tech.cn
污泥中有机物含量按60%计,有机物分解率按40%计算,每千克污泥产气量取0.85m3(0.75~1.1),平均产气量18785m3/d,平均小时产气量782.7m3/h;值产气量26400m3/d,平均小时产气量1100m3/h。: M9 e! `7 G7 ?- J$ z7 `' W2 j2tech.cn

8 L7 r# i- Z. A; e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。" c7 ?  w/ F- S, Z8 s7 p$ |# \2tech.cn
& A" @0 i' d0 i' U; C& @# u2tech.cn
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。
7 t: b/ y" V3 `& c; b# \1 R3 J5 J
" P3 d, v1 ~2 j  ~; L. G& @7 [- x全厂设置发电机4台,单台发电功率500kW,根据季节和产气量调整发电机投产台数。设置沼气锅炉4套(3用1备),单套锅炉1100kW(热量)。
+ _* Y7 X/ s% E3 q+ r! T% t, C% R, H1 r6 x1 ^. d2tech.cn
沼气利用见图2。
2 I: Y+ G  v) r: J8 f. X; W$ ^! K) ]7 M2tech.cn
环境学社3.jpg . Z( P8 q" R- m2tech.cn
图2  污泥消化系统流程* b9 e3 n) P6 ~# C1 s2tech.cn

3 i( j. X. b5 d8 c0 e+ f
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学社技术 发表于 2019-9-10 09:49 | 显示全部楼层
设计特点7 G- G4 @+ d* J2 w) {& N2tech.cn
8 K# W; t) Y/ M4 l4 Z; P3 C/ N2tech.cn
(1)初沉池和二沉池的浮渣挡板水下部分大于等于300mm。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。
9 u: B( E7 I/ w2 O2 E
5 B5 ?% e- Q& Z7 G6 a. c, |(2)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。6 v) M+ }% c* ^2tech.cn

8 H5 B& Q2 k9 I, o; k$ Q7 q(3)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。
" `; R% h; [3 b6 X! f' ^8 [; G/ A+ n* I  D+ M2tech.cn
(4)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。* E( T; M( I- \8 |/ r/ |2tech.cn

; Z5 \; N& H7 g& J运行工况的调节见表2。; D# R( `8 Q$ E; |2tech.cn

" L0 Q; L" `& k; ~' B& N表2  不同工艺下的调节堰门的开启状态5 M( Y, ?3 t+ M6 `2tech.cn
环境学社1.jpg
9 j: P) j- q( u+ g0 n" z
* M7 I* B& l/ o* e- y(5)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。
8 m/ i8 E8 j( C8 }% B$ H- c  P! `! Z9 ?) z# u  q! C2tech.cn
设计中的难点及解决方案' l7 @# a- b) D$ f8 h& I; c# H! l2tech.cn
9 y. J; T/ a  E1 e7 p' J1 T) S2tech.cn
(1)本工程厂址位于机场附近,区域内分三个限高区,分别为25m、20m、12m。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25m的限高区,降低消化池的埋深,节省投资。
6 |7 G8 Y: p' f, S2 T5 g/ e0 v6 P9 F2tech.cn
(2)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。
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学社技术 发表于 2019-9-10 09:51 | 显示全部楼层
运行效果+ N3 V1 B3 e  d; m: e  I$ |2tech.cn
; n8 d! F; Z# |2tech.cn
根据进水水质,马头岗污水处理厂目前有两组系统采用了常规UCT工艺,另两组采用了倒置A2/O工艺,至今运行状态一直比较正常, 2008年1月-6月的运行数据见表2。可以看出,除了1、2月份因处于硝化培菌阶段,NH4+-N和TN去除效果不理想外,其他时段各项出水指标均达到了设计要求。该工艺不仅对COD、BOD5、SS的去除率高(≥93% ),且对TP的去除率也很高,最高达到了96%,最低也达到了81%,另外随硝化培菌的完成和气温的升高,NH4+-N去除率6月份达到了99%。可见,该工艺去除效率高、耐冲击能力强,是一种很好的城市污水处理工艺。
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3 \, }9 T+ Z) W* u( s表2 运行结果
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结果与讨论
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8 Q, {0 _$ U% A$ ^/ }8 |) l①马头岗污水处理厂采用的多功能UCT工艺,可根据水质、水量的变化及季节的不同灵活调整为常规UCT、改良UCT、A2/O和倒置A2/O等四种不同的处理工艺,从而保证了在不同的环境条件下均能达到最佳的运行工况。目前采用的常规UCT工艺和倒置A2/O工艺都有效地避免了同时脱氮除磷的矛盾,氮、磷去除率都在80%以上,COD、BOD5、NH4+-N和TP等各项出水指标均达到了设计要求。
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②该工艺在生化池的好氧段设机动区,可根据季节和水温变化调整其功能,在夏季水温较高时,硝化及反硝化速率大大提高,可调整好氧段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,可调整好氧段的机动段作为好氧区,使硝化更充分,保证出水水质。
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: T- L& i' H/ x. |* M③由于马头岗污水处理厂进水中含SS较高,故工艺设计时在生化池前设置了初沉池,但这造成生化池的缺氧段或厌氧段碳源不足,在运行时要灵活调整初沉池的沉淀时间,同时增设超越初沉池的管道,必要时污水可超越初沉池直接进入反应池。3 J! W- W7 ~3 y" K# a+ B. D2tech.cn

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学社技术 发表于 2019-9-10 09:52 | 显示全部楼层

二期:改良A2O+混凝、沉淀、过滤

二期工程采用“改良A2O+混凝、沉淀、过滤”工艺,设计出水执行一级A标准,于2014年9月建成通水。
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# h' I! K- v& y! w, K" n6 b& c- j图1    马头岗污水处理厂二期工程工艺流程( H" X9 ?5 M: q( G, ?& N! {: j2tech.cn
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二期工程共设置4座生物反应池(5#~8#),采用“多点进水+前置缺氧改良A2O”工艺,每座生物池均由预缺氧段、厌氧段、缺氧段和好氧段组成。0 H0 d7 @  l. j2 N2tech.cn

: g, P: |8 K" e* f, c1 n' r8 h为提升运营水平,决定对二期工程原有的鼓风曝气系统进行改进,以实现自动合理供、配气。在二期工程鼓风机、空气调节阀门等设备均已完成招标采购的情况下,经过另行招投标,选择了AVS精确曝气流量控制系统。7 C$ ~/ V/ `8 M6 B* k) v* {2tech.cn

6 E! S" j6 i5 e' {, j! [+ Y4 K9 K马头岗污水处理厂二期工程于2015年3月开始实施精确曝气系统安装工作,2015年9月完成试运行正式投运,起到了降低人工操作强度、稳定工艺运行的作用。在精确曝气系统设计和实施的过程中,遇到了一些不利情况,但通过科学合理的工程措施,利用厂内已有的设备资源,使精确曝气系统合理整合,顺利实施并投入运行。
3 F" Q. k1 u  m7 S, _: t# H" N. G3 M+ @. s" o6 f+ N# A2tech.cn
学社技术 发表于 2019-9-10 09:54 | 显示全部楼层
二期工程共设置6台单级离心鼓风机为生物反应池供气,日常运行4用2备,分属西门子与豪顿两个品牌,因此需要合理优化这两种鼓风机的并网运行模式。
' F8 h* w: m4 @8 S+ ^1 N马头岗二期工程采用完全混合式池型氧化沟(实际工艺仍为A2O),单座生化池共设置8个好氧廊道作为曝气区,每个好氧廊道配置一根DN350的曝气支管。如果按常规方法进行溶解氧控制区划分,每座生化池需划分为8个溶解氧控制区,在每根曝气支管上安装1个电动空气调节阀和1个热式气体流量计,并在每个溶解氧控制区配置1个溶氧仪,采购费用将远远超过该项目的预算资金(阀门已于前期完成采购,主要是流量计和溶氧仪的采购成本)。而且由于空气管路系统已经完成施工,期望通过优化管路设计或改造管路系统来减少仪表数量的道路行不通。
( F# e& y' a! A1 z
8 [+ j6 [2 f0 f, Y/ b6 R 环境学社1.jpg 2 C- s9 X$ G$ L2tech.cn

3 _7 u8 y% L: q% |. D1 P. R7 S马头岗污水处理厂的出水水质除暂时执行一级A标准外,下一步将执行贾鲁河流域水质标准,例如氨氮的达标排放标准将规定为3mg/L以下,严于一级A标准。因此对生化池溶解氧的控制水平要求更高。
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学社技术 发表于 2019-9-10 09:55 | 显示全部楼层
3.1   两种品牌鼓风机并网控制的应对方法& F  L1 Y/ a6 J2tech.cn
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考虑到鼓风机系统运行的可靠性及安全性,最终确定二期工程6台鼓风机的调节模式为:使用1台或2台西门子鼓风机,设置为手动运行状态,即导叶开度固定,不随压力设定进行调整,系统只调整处于自动状态的另外4台豪顿鼓风机。; H: ]6 h% W: \, Z9 m: {. j  c2tech.cn

$ D3 [( Z0 q/ d  q1 Z+ r. p由于西门子和豪顿鼓风机使用的PLC型号不同,而中控以及精确曝气系统使用的PLC是施耐德的,为完成不同品牌PLC的内部通讯,在鼓风机系统中增加了red-lion网关(位于鼓风机主控柜内),将西门子及豪顿鼓风机的数据采集到网关,通过厂区工业环网,实现中控PLC、精确曝气PLC以及鼓风机PLC三者间的数据交互。7 W% y; A% F6 p* C2tech.cn

/ H# d) s$ |% u" \- E3.2   溶解氧控制分区与仪表设备配置方案的优化
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为了减少热式气体流量计和溶氧仪的数量,对溶解氧控制分区进行优化设计,沿水流方向将单座生化池的8个好氧廊道划分为4个溶解氧控制区。3 G4 E0 P$ Y: X3 E4 _2tech.cn

* d4 e- U( Z4 B. m) x按照优化设计的方案,每根曝气支管仍安装电动空气调节阀门,而只在同一个溶解氧控制区的两根曝气支管中的一根上安装热式气体流量计,并在该溶解氧控制区的中间位置安装1个溶氧仪,两根曝气支管实现空气阀的同步调节。采用此种安装方式后,热式气体流量计和溶氧仪的数量可实现减半,从而在不影响系统使用效果的前提下,大大降低了仪表的采购成本。
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3.3   优化溶解氧目标设定值; ]4 V$ ~0 K- ?+ {8 \2tech.cn
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借助ProSee污水厂运行专家智能决策系统这一工艺仿真工具,在建模基础上,以现场的进水条件作为模型输入,在各溶解氧控制区设置不同的溶解氧目标值作为模型参数进行仿真,以出水氨氮达标限值为底线(暂时设置为1 mg/L),给现场实施过程中设置溶解氧目标设定值提供参考。然后在实施过程中结合出水水质情况,再逐步修正,直到达到理想的效果。这一过程其实也是精确曝气的调试阶段。2 O) ?( }# Y) e4 Q8 N2tech.cn
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根据仿真模拟结果,在精确曝气的具体实施中,为保证出水达标排放,给出了建议溶解氧目标设定值:DO1为0.2~0.5 mg/L,DO2≥0.5 mg/L,DO3≥0.5 mg/L,DO4≥1.0 mg/L。5 t2 |; j. h6 k/ F  i' E: B' K2tech.cn
考虑到现场实施和理论计算存在的差异,以及实时进水条件的不可预知性,为保险起见,在精确曝气实施中先按如下方案配置各溶解氧设定值:DO1=0.2mg/L,DO2=0.55mg/L,DO3=0.75mg/L,DO4=1.0mg/L。7 A/ [4 W1 {6 H( L0 U6 f2tech.cn

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学社技术 发表于 2019-9-10 09:58 | 显示全部楼层
精确曝气系统于2015年9月初实施完成并投入运行,经过近1年时间,运行效果稳定,实现了整个曝气系统的大闭环全自动运行,生化池溶解氧得到了稳定控制,出水稳定达标排放,其中总氮、总磷的去除效果得到显著改善。
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; [1 h5 o  G, D3 c' P4.1   鼓风机的全自动闭环控制
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3 x! u/ i/ g6 q成功地将两种品牌鼓风机并网运行,通过鼓风机系统的MCP功能实现了全自动控制鼓风机的启停和调节导叶开度来调节风量,达到了按需供气的目的;同时,精确曝气控制系统内置鼓风机优化控制模块,在保证需气量的前提下,控制单台鼓风机的开启频率不超过1次/天,有效避免了鼓风机频繁启停对鼓风机本身的影响,优化单台鼓风机的运行时间,使所有鼓风机的运行时间相一致,从而提高鼓风机的使用寿命。鼓风机系统的总输出气量可按精确曝气系统计算的需气量动态变化,且控制精度在1%以内。6 Y' h& p- O# K! o0 y9 O# g2tech.cn
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图4    实际总供气量和设定总气量对比
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* g% Z: F$ j3 ~' N/ K# |3 n1 h4.2   溶解氧控制效果" B, R3 Y1 q; a2tech.cn

& _) L8 e% ?( T0 g! r8 P经统计,实施精确曝气后,二期工程各溶解氧控制区的溶解氧控制效果均能满足要求,现场溶解氧控制稳定性较实施前有大幅提高(以7#生化池中端溶解氧控制区为例)。' Y# H9 q, ]6 J5 J3 v/ y, V# N2tech.cn

  T5 O: d: c6 S; v; ~7 Y; b 环境学社2.jpg
! Z$ j. }2 M  A7 x图5    精确曝气实施前后7#池中端的DO控制效果对比- U; E; p9 t$ j6 y2 M% i( u# a2tech.cn
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4.3   出水水质& `' @) ?# ~* W' Q- P& Y2tech.cn

2 E7 X- x! ]2 a4 F  F2 a: P2015年8月1日—15日(未实施精确曝气)和9月1日—15日(实施精确曝气后)的进、出水水质对比。
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: G: W% Z& W/ l9 l# ?; N9 v! Q0 y表2    精确曝气实施前后进水水质和水量对比7 h' S/ N. x6 P3 p' T5 O, Z2tech.cn

6 B% K' q3 S; t! Y. ^) i, _  u6 m 环境学社3.jpg 6 h2 H5 j; ^4 ?( S+ G  l7 e2tech.cn
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表3    精确曝气实施前后出水水质的变化(mg/L)" u+ i  x# L3 E2tech.cn

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在实施精确曝气后,虽然各项进水污染物浓度及进水水量日均值较实施前均有不同程度的增加,但出水COD的日均值基本同实施前持平,出水氨氮的日均值较实施前有所上升但仍达标,出水总氮、总磷的日均值均较实施前有所下降,尤其是总磷,其日均值的下降幅度达到67.24%。! A9 z0 H' z) J# z2tech.cn
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其中,出水氨氮较实施前反而有所上升的原因在于,实施精确曝气后较实施前减少了曝气量,造成氨氮未能被充分硝化。同样是这个原因,却促成了缺氧区的反硝化,导致硝态氮的去除得到加强,因此总氮去除效果得以提升。而总磷的下降,可归因于实施精确曝气后硝化菌在低氧环境下活性下降,从而促成与之存在竞争关系的聚磷菌占据一定优势,进而强化了对磷的去除。. _+ S. T4 `$ r' X9 u8 M: B7 s2tech.cn

& M; U2 t2 [8 M综上,精确曝气的实施从总体上来说对出水水质达标是有正面作用的,但实施中需要对“低氧环境”下溶解氧的保持留有余量,以保证氨氮去除效果。
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  X) O  N9 V  \" K2 J: ?+ m# K9 Q马头岗污水处理厂工程位于中州大道与贾鲁河交会处,占地496亩,服务范围为金水路以北,京广路、沙口路以东,北环路以南,郑东新区金水河、龙湖南北运河以西,总服务面积约92.3平方公里。该工程于2006年9月正式开工建设,2007年9月建成试运行,2009年1月1日正式运行。日平均处理水量:35.97万吨(2016),回用水4000吨能力。
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