高效沉淀池在污水處理廠提標(biāo)的應(yīng)用

時間:2022-06-15 11:41:25

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高效沉淀池在污水處理廠提標(biāo)的應(yīng)用

摘要:本文介紹了高效沉淀池的工藝流程及技術(shù)特點,在常規(guī)混凝沉淀工藝中投加微砂、重介質(zhì)等,增加混凝絮體結(jié)構(gòu)重量,加快絮體的沉降速度,去除生化二沉池出水中含有的TP、SS。結(jié)合工程應(yīng)用實例,表明該工藝運行穩(wěn)定可靠,出水各項指標(biāo)滿足處理標(biāo)準(zhǔn),運行成本較低,適合于城市污水廠提標(biāo)改造推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:高效沉淀池;提標(biāo)改造;重介質(zhì);微砂;TP;SS

為進(jìn)一步落實環(huán)境保護(hù)目標(biāo),提高人民生活環(huán)境質(zhì)量,貫徹“綠水青山就是金山銀山”的理念,各地城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)一步提高出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),先后進(jìn)行了污水處理廠深度處理等一系列提標(biāo)改造工程,出水指標(biāo)由《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)中的一級B提高到一級A的標(biāo)準(zhǔn)。浙江省在2018年正式了新的地方標(biāo)準(zhǔn),要求市政污水處理廠出水提標(biāo)至準(zhǔn)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn),并于2019年1月1日開始逐步實施。高效沉淀池工藝是污水處理廠提標(biāo)改造工程中常用的深度處理工藝,以二沉池出水作為處理對象,通過投加混凝劑、絮凝劑使來水中的懸浮物形成大顆粒絮體,并可輔以投加重介質(zhì)、微砂等,進(jìn)而提高懸浮物沉淀速度,從而達(dá)到進(jìn)一步降低出水SS及TP的目標(biāo)。結(jié)合后續(xù)處理工藝,可確保污水處理廠出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)到一級A及類Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。本文結(jié)合浙江省某污水處理廠提標(biāo)改造工程應(yīng)用實例,以該項目高效沉淀池系統(tǒng)為研究對象,考察該工藝處理效果及運行成本。

1工藝流程

高效沉淀池工藝流程見圖1所示。高效沉淀池由進(jìn)水混合區(qū)(回流區(qū))、快速攪拌區(qū)、絮凝攪拌區(qū)、斜管沉淀區(qū)等4個區(qū)域組成。快速攪拌區(qū)域投加10%濃度的聚合氯化鋁溶液,與二沉池出水中的磷酸鹽進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng),同時與進(jìn)水中懸浮物、膠體、斜管沉淀區(qū)回流污泥等進(jìn)行充分的機(jī)械攪拌混合,產(chǎn)生碰撞,形成化學(xué)污泥絮體。在絮凝攪拌區(qū)內(nèi)投加陰離子聚丙烯酰胺(PAM)助凝劑、大比重介質(zhì),使在混合區(qū)攪拌過程中形成的細(xì)小絮體與大比重介質(zhì)接觸碰撞,形成較大絮凝顆粒。絮體包裹重介質(zhì)顆粒形成的膠核,通過布水區(qū)進(jìn)入斜管沉淀池,自下而上通過斜管沉淀區(qū),絮體受重力作用,在斜管內(nèi)進(jìn)一步反應(yīng),同時在重介質(zhì)膠核的作用下,加速澄清,實現(xiàn)泥水分離。斜管上部澄清后的出水經(jīng)過不銹鋼集水槽溢流出水,而沉淀形成的污泥由中心傳動刮泥機(jī)刮至底部集泥斗,由污泥回流泵抽出,排至泥水介質(zhì)分離器,重介質(zhì)及部分污泥回流至攪拌區(qū),剩余污泥通過剩余污泥泵排出至污泥處理系統(tǒng),與生化系統(tǒng)剩余污泥一并脫水處理后處置。

2工藝特點

高效沉淀池根據(jù)不同的工藝形式具有不同的技術(shù)特點,具體如下:(1)利用重介質(zhì)及回流污泥作為進(jìn)水中懸浮物載體,成本低、技術(shù)先進(jìn)。(2)通過投加混凝劑、絮凝劑形成大顆粒絮凝污泥,加速沉淀,可有效去除水中磷酸鹽、懸浮物等,對TP、SS去除效率高,出水指標(biāo)穩(wěn)定,并可以進(jìn)一步去除COD。(3)水力負(fù)荷高,抗沖擊能力強。常規(guī)高效沉淀池斜管沉淀區(qū)的水力負(fù)荷可達(dá)q=10-12m3/m2·h,添加磁粉或微砂等膠核重介質(zhì)后沉淀池水力負(fù)荷甚至可達(dá)q=40-60m3/m2·h,當(dāng)二沉池出水水質(zhì)水量變化較大時,高效池可有效防止水質(zhì)水量的沖擊影響。(4)工藝實際占用土地少,單位處理能力大,節(jié)地節(jié)能環(huán)保。(5)運行成本相對較低,重介質(zhì)回收率可達(dá)99%以上。基于工藝占地、投資成本、運行費用等方面的優(yōu)勢,高效沉淀池在當(dāng)前的污水處理廠提標(biāo)改造工程中,得到了大量實際應(yīng)用,運行效果穩(wěn)定。

3工藝應(yīng)用實例

浙江省某城市污水處理廠設(shè)計總規(guī)模為32×104m3/d,分2組運行,單組規(guī)模16×104m3/d,改造前原有主體工藝采用AAO生物反應(yīng)池+二次沉淀池,出水執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級B標(biāo)準(zhǔn),處理合格尾水排江。提標(biāo)工程分為2組實施,單組規(guī)模16×104m3/d,提標(biāo)處理采用高效沉淀池+濾布濾池工藝。原有二沉池出水通過提升至高效沉淀池、濾布濾池,輔以藥劑投加進(jìn)行深度處理,進(jìn)一步去除TP、SS,出水達(dá)到污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的一級A標(biāo)準(zhǔn)。

3.1設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)

高效沉淀池設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)情況詳見表1。

3.2工藝設(shè)計參數(shù)

單組高效沉淀池(2套合建)工藝設(shè)計參數(shù)情況詳見表2。

3.3主要工藝配套設(shè)備清單

單套高效沉淀池工藝配套設(shè)備情況詳見表3。

3.4運行效果及處置成本

工藝系統(tǒng)經(jīng)過單機(jī)調(diào)試、系統(tǒng)聯(lián)動調(diào)試,投入正常生產(chǎn)運行,經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)測,設(shè)備生產(chǎn)運行工況良好,出水水質(zhì)指標(biāo)穩(wěn)定,連續(xù)監(jiān)測期間出水水質(zhì)指標(biāo)均符合要求(SS<5mg/L、TP<0.3mg/L),詳見表4和表5。高效沉淀池運行成本主要有藥劑費、水電費、投加介質(zhì)材料費等。10%濃度PAC溶液、陰離子PAM、微砂補充分別按照500元/t、25000元/t、600元/t計算,電費按照0.67元/(kW·h)計算,稀釋用自來水按照4.2元/t計算,運行期間噸水直接處理成本經(jīng)測算約為0.125元(不含投資費用)。本項目高效池PAM稀釋用自來水在后期改造為廠內(nèi)中水后,處置成本進(jìn)一步得到了降低。

4結(jié)論

實際運行效果表明,高效沉淀池工藝運行穩(wěn)定可靠,自動化運行程度高,出水水質(zhì)優(yōu)良,完全滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)中一級A的標(biāo)準(zhǔn),運行經(jīng)濟(jì)、成本可控,具有較高的推廣應(yīng)用價值。本工藝結(jié)合投加微砂、重介質(zhì)等,在保證有效去除總磷(TP)、懸浮物(SS)的前提下,能夠減少混凝劑(PAC)的投加量,同時微砂、重介質(zhì)等可回收利用,降低了直接處理成本,具有經(jīng)濟(jì)、高效、穩(wěn)定、可靠的特點,在污水處理廠提標(biāo)改造中具有著廣闊的應(yīng)用空間。

參考文獻(xiàn):

[1]DB33/2169—2018城鎮(zhèn)污水處理廠主要水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].浙江省地方標(biāo)準(zhǔn),2018.

[2]賈伯林,肖峰,楊志宏,等.重介質(zhì)混凝沉淀工藝中的專利解決方案[J].廣東化工,2019,46(1):110-111.

作者:陳勇華 單位:上海水業(yè)設(shè)計工程有限公司