設計案例 | 雙碳背景下污水廠的高標準提標改造案例——唐山市某污水廠
目前(qian),我(wo)國(guo)大(da)部(bu)分城(cheng)鎮(zhen)污(wu)水處理(li)廠執行(xing)GB 18918—2002標準中的(de)(de)一級A排放(fang)標準。為(wei)進一步改善(shan)水環境質(zhi)量,滿足污(wu)水資源化利用的(de)(de)發(fa)展(zhan)需求,近年來北京(jing)、天津、安徽、江蘇等(deng)地(di)陸續(xu)出臺了(le)較《城(cheng)鎮(zhen)污(wu)水處理(li)廠污(wu)染物排放(fang)標準》(GB 18918—2002)更加嚴格的(de)(de)流域或區域排放(fang)標準。
2021年(nian)1月11日(ri),國(guo)(guo)家發(fa)展(zhan)改革委等10部門聯合發(fa)布了《關于(yu)推進污水資(zi)源(yuan)化利用(yong)的指導(dao)意(yi)見(jian)》(以(yi)下(xia)簡稱《意(yi)見(jian)》),明確發(fa)展(zhan)目標(biao):到2025年(nian),全(quan)國(guo)(guo)污水收集效能顯著提(ti)升(sheng),水環境敏感(gan)地(di)區污水處理(li)基本實現提(ti)標(biao)升(sheng)級(ji);全(quan)國(guo)(guo)地(di)級(ji)及以(yi)上(shang)(shang)缺(que)水城(cheng)市再生水利用(yong)率(lv)達(da)到25%以(yi)上(shang)(shang),京津冀地(di)區達(da)到35%以(yi)上(shang)(shang)。2021年(nian)10月24日(ri),《中(zhong)共中(zhong)央國(guo)(guo)務院(yuan)(yuan)關于(yu)完整準確全(quan)面貫徹新(xin)發(fa)展(zhan)理(li)念(nian)做(zuo)好碳(tan)達(da)峰碳(tan)中(zhong)和(he)工作的意(yi)見(jian)》發(fa)布,26日(ri)國(guo)(guo)務院(yuan)(yuan)發(fa)布《2030年(nian)前碳(tan)達(da)峰行動方(fang)案》。
在節能減排(pai)、綠色(se)發(fa)展(zhan)的政策背景下,污水(shui)廠提標改造面(mian)臨新的發(fa)展(zhan)要求。
唐(tang)(tang)山市(shi)屬于嚴重缺(que)水(shui)(shui)城市(shi),2018年11月(yue),唐(tang)(tang)山市(shi)人民(min)政府辦公廳發布《唐(tang)(tang)山市(shi)2019年全(quan)城治水(shui)(shui)清水(shui)(shui)潤城工程(cheng)工作方案》,提出(chu)通(tong)過(guo)實施(shi)(shi)河道綜合治理、河湖水(shui)(shui)系連通(tong)、污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理廠改(gai)造(zao)提升、水(shui)(shui)源(yuan)涵養及供水(shui)(shui)、水(shui)(shui)庫除(chu)(chu)險加固、沿(yan)河村莊環境綜合治理等(deng)6大類(lei)工程(cheng)措施(shi)(shi),實現全(quan)城水(shui)(shui)質達標,要求唐(tang)(tang)山市(shi)現狀的污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理廠均需完成類(lei)IV類(lei)水(shui)(shui)提標改(gai)造(zao)。本次提標改(gai)造(zao)中對多段(duan)AO生反池(chi)進行(xing)MBBR改(gai)造(zao)和精確曝氣(qi)改(gai)造(zao),深度處(chu)理采(cai)用臭(chou)氧(yang)(yang)催化(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)工藝,除(chu)(chu)臭(chou)采(cai)用全(quan)過(guo)程(cheng)除(chu)(chu)臭(chou),新建尾(wei)水(shui)(shui)排放管并安裝水(shui)(shui)力發電裝置。
1、項目(mu)概況
本污(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)廠位于唐山市區(qu)以北,始建(jian)于1990年,經過一(yi)(yi)期(qi)新建(jian)、二期(qi)擴(kuo)建(jian)、三期(qi)提(ti)標(biao)(biao)(biao)(biao)改(gai)造和(he)(he)中水(shui)(shui)回用工(gong)程(cheng)建(jian)設,總(zong)處理(li)(li)規(gui)模(mo)達(da)到(dao)(dao)12萬m3/d,出(chu)(chu)水(shui)(shui)達(da)到(dao)(dao)一(yi)(yi)級A標(biao)(biao)(biao)(biao)準。根據唐山市實(shi)施(shi)“全域治水(shui)(shui),清水(shui)(shui)潤城(cheng)”戰略的(de)需要(yao)(yao)(yao),本污(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)廠的(de)改(gai)造目標(biao)(biao)(biao)(biao)為將出(chu)(chu)水(shui)(shui)標(biao)(biao)(biao)(biao)準由一(yi)(yi)級A提(ti)高到(dao)(dao)北京(jing)市地方標(biao)(biao)(biao)(biao)準《城(cheng)鎮污(wu)(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)廠水(shui)(shui)污(wu)(wu)染物排放標(biao)(biao)(biao)(biao)準》(DB 11/890—2012))中的(de)B標(biao)(biao)(biao)(biao)準(京(jing)B標(biao)(biao)(biao)(biao)準),同時解決(jue)臭(chou)氣(qi)達(da)標(biao)(biao)(biao)(biao)排放問題。本工(gong)程(cheng)進出(chu)(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質如表1所(suo)示。從一(yi)(yi)級A提(ti)升到(dao)(dao)京(jing)B標(biao)(biao)(biao)(biao)準,除了總(zong)氮不變,COD、BOD5,SS,氨氮和(he)(he)總(zong)磷的(de)出(chu)(chu)水(shui)(shui)濃(nong)度都要(yao)(yao)(yao)求降低。現狀出(chu)(chu)水(shui)(shui)SS和(he)(he)總(zong)磷已經能達(da)到(dao)(dao)京(jing)B標(biao)(biao)(biao)(biao)準,主(zhu)要(yao)(yao)(yao)是通(tong)過優化現狀高效(xiao)沉淀池的(de)藥劑投加量和(he)(he)運行參數(shu)實(shi)現。因此,本次(ci)提(ti)標(biao)(biao)(biao)(biao)改(gai)造的(de)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)目標(biao)(biao)(biao)(biao)是強化COD、BOD5和(he)(he)氨氮的(de)去(qu)除。
2、提(ti)標改(gai)造重點
我(wo)國城市污水(shui)處(chu)(chu)理(li)廠的(de)升(sheng)級改(gai)造(zao)(zao)則多以主體工(gong)藝(yi)(yi)改(gai)造(zao)(zao)為主,主要思路包(bao)括對(dui)原工(gong)藝(yi)(yi)進(jin)行改(gai)造(zao)(zao),即(ji)強化(hua)生物處(chu)(chu)理(li),和(he)增加(jia)深度(du)處(chu)(chu)理(li)兩個方面。根(gen)據進(jin)水(shui)水(shui)質(zhi)、新的(de)出水(shui)水(shui)質(zhi)要求,對(dui)現(xian)狀生物處(chu)(chu)理(li)池的(de)處(chu)(chu)理(li)能力進(jin)行評估(gu),本次提標(biao)改(gai)造(zao)(zao)的(de)重點如(ru)下。
1)污(wu)(wu)水處(chu)理(li)(li)(li)(li)廠(chang)(chang)進(jin)(jin)廠(chang)(chang)水污(wu)(wu)染物(wu)(wu)的(de)C/N較(jiao)高,污(wu)(wu)水的(de)可生(sheng)(sheng)化性較(jiao)好(hao),選擇在二(er)級生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理(li)(li)(li)(li)階段作為脫氮(dan)除磷的(de)主要(yao)(yao)場所,是經濟合理(li)(li)(li)(li)的(de)。現狀(zhuang)污(wu)(wu)水處(chu)理(li)(li)(li)(li)廠(chang)(chang)共5組生(sheng)(sheng)反池,總處(chu)理(li)(li)(li)(li)規模(mo)為12萬m3/d。根(gen)據核(he)算,厭氧(yang)段、缺氧(yang)段和(he)好(hao)氧(yang)段停(ting)(ting)留(liu)時(shi)間為1.0、6.6 h和(he)9.7 h,總水力(li)停(ting)(ting)留(liu)時(shi)間為17.3h。現狀(zhuang)厭氧(yang)池和(he)缺氧(yang)池的(de)停(ting)(ting)留(liu)時(shi)間基本滿(man)足新(xin)(xin)標準的(de)設計(ji)需求(qiu),現狀(zhuang)好(hao)氧(yang)區(qu)停(ting)(ting)留(liu)時(shi)間不(bu)足,不(bu)能(neng)滿(man)足新(xin)(xin)標準的(de)設計(ji)需求(qiu)。由于本污(wu)(wu)水處(chu)理(li)(li)(li)(li)廠(chang)(chang)提標改造工程在原用地(di)范圍內進(jin)(jin)行(xing),無新(xin)(xin)征(zheng)用地(di),需要(yao)(yao)在不(bu)增(zeng)加(jia)池容的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),增(zeng)加(jia)生(sheng)(sheng)反池的(de)污(wu)(wu)染物(wu)(wu)去除能(neng)力(li)。
2)本(ben)提標(biao)改造項目對(dui)出水(shui)CODCr和(he)BOD5有(you)(you)(you)較高的(de)要求,要求分別從50 mg/L降(jiang)(jiang)(jiang)到3 0mg/L,從10 mg/L降(jiang)(jiang)(jiang)到6 mg/L。污(wu)水(shui)處理(li)廠實際進(jin)(jin)水(shui)中(zhong)(zhong)混有(you)(you)(you)工(gong)業(ye)廢水(shui),水(shui)中(zhong)(zhong)含有(you)(you)(you)難(nan)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)。前端生化(hua)(hua)工(gong)藝對(dui)可生物(wu)(wu)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)有(you)(you)(you)機(ji)污(wu)染物(wu)(wu)的(de)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)比較充分,進(jin)(jin)一步(bu)削減(jian)COD需要去(qu)除(chu)難(nan)生物(wu)(wu)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)。因此(ci),需要增加深度(du)處理(li)進(jin)(jin)一步(bu)去(qu)除(chu)難(nan)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)。高級(ji)催(cui)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)技(ji)術是去(qu)除(chu)難(nan)降(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)的(de)有(you)(you)(you)效方(fang)法(fa)。高級(ji)催(cui)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)技(ji)術中(zhong)(zhong),臭(chou)氧(yang)氧(yang)化(hua)(hua)應用較為(wei)廣泛。臭(chou)氧(yang)具有(you)(you)(you)極強的(de)氧(yang)化(hua)(hua)性,能(neng)(neng)與許多有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)或(huo)官能(neng)(neng)團發生反應,有(you)(you)(you)效地改善水(shui)質。綜合考慮(lv),本(ben)項目深度(du)處理(li)采用了臭(chou)氧(yang)催(cui)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)工(gong)藝。
3)現狀(zhuang)曝氣系(xi)統的氣量調節(jie)通(tong)過(guo)人工手動(dong)調節(jie)鼓風機來(lai)實現,由于多組生(sheng)反(fan)池之間存在(zai)壓力不平衡、配水動(dong)態變(bian)化(hua)等問(wen)題,手動(dong)調節(jie)無(wu)法準確控(kong)制生(sheng)反(fan)池內的溶解(jie)氧濃度。現狀(zhuang)生(sheng)反(fan)池運行(xing)過(guo)程中(zhong)DO在(zai)2.5 ~8.5 mg/L大幅波動(dong),離(li)散度達到(dao)了(le)3.42,生(sheng)反(fan)池好氧環境處于不穩(wen)定(ding)的狀(zhuang)態。
在(zai)這種狀(zhuang)態下,不(bu)僅硝(xiao)化菌的(de)活性會(hui)受到影響,自身(shen)氧(yang)(yang)化速度加(jia)快(kuai),而且有(you)機污(wu)染物(wu)分解(jie)過(guo)快(kuai),從而使(shi)微生(sheng)物(wu)缺乏營養,加(jia)速污(wu)泥老化。同時(shi)高DO的(de)污(wu)水(shui)回流到缺氧(yang)(yang)池(chi)中會(hui)破壞反(fan)硝(xiao)化所需(xu)的(de)缺氧(yang)(yang)環(huan)境(jing),有(you)機物(wu)的(de)過(guo)快(kuai)分解(jie)又使(shi)反(fan)硝(xiao)化反(fan)應(ying)缺少碳(tan)源,如不(bu)及時(shi)補充碳(tan)源,會(hui)影響出水(shui)總氮指(zhi)標。在(zai)實際工程中,若(ruo)進入反(fan)硝(xiao)化段(duan)(duan)的(de)污(wu)水(shui)BOD5:TN<4 mg/L時(shi),應(ying)考慮外加(jia)碳(tan)源;若(ruo)BOD5:TN≥4 mg/L,可(ke)認為(wei)反(fan)硝(xiao)化完全(quan)。當(dang)(dang)碳(tan)源不(bu)足時(shi),系(xi)統(tong)需(xu)投加(jia)的(de)外部碳(tan)源量可(ke)根據(ju)生(sheng)物(wu)法去除(chu)總氮所需(xu)的(de)BOD5與進水(shui)實際BOD5的(de)差(cha)值(zhi)除(chu)以(yi)外部碳(tan)源的(de)BOD5當(dang)(dang)量得(de)到。本項目改(gai)造(zao)前進入反(fan)硝(xiao)化段(duan)(duan)的(de)污(wu)水(shui)BOD5/TN為(wei)3.2,所需(xu)乙酸鈉投加(jia)量約為(wei)80 mg/L。因此,運(yun)行時(shi)在(zai)第二(er)段(duan)(duan)AO池(chi)的(de)缺氧(yang)(yang)段(duan)(duan)進水(shui)端投加(jia)乙酸鈉(含量為(wei)58%,以(yi)C2H3NaO2計),投加(jia)量為(wei)15~16 t/d。
4)一方面,溶解氧濃(nong)度(du)直接影響污水(shui)(shui)生物(wu)(wu)處(chu)(chu)理(li)(li)效果(guo);另一方面,污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)過程中,二級生物(wu)(wu)處(chu)(chu)理(li)(li)能(neng)耗(hao)最高,占全流程污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)工藝能(neng)耗(hao)的(de)(de)50%~70%,而鼓風機的(de)(de)能(neng)耗(hao)占到二級生物(wu)(wu)處(chu)(chu)理(li)(li)過程的(de)(de)60%左右,是生化(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)過程的(de)(de)關(guan)鍵能(neng)耗(hao)設(she)備。因此(ci),需要對曝氣過程采用合適的(de)(de)控(kong)制系統以精確(que)控(kong)制溶解氧濃(nong)度(du),同時降低能(neng)耗(hao)。
5)現狀(zhuang)污(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠的污(wu)泥濃縮池(chi)已設加蓋除(chu)臭(chou)(chou)設施(shi),廠界指標(biao)基本達到《城鎮污(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠污(wu)染(ran)物排放(fang)標(biao)準(zhun)》(GB 18918—2002)廠界二級(ji)排放(fang)標(biao)準(zhun)。如(ru)何更加經(jing)濟地進(jin)行除(chu)臭(chou)(chou)優(you)化設計,使臭(chou)(chou)氣穩(wen)定達標(biao)也是本項目要解決的問題。
6)本次(ci)提(ti)標(biao)改(gai)(gai)(gai)(gai)造無(wu)新征(zheng)用地,所有(you)改(gai)(gai)(gai)(gai)造均需在(zai)廠區(qu)現(xian)狀(zhuang)(zhuang)場地內(nei)進行。新建(jian)(jian)的臭氧接(jie)觸池需要先拆除一(yi)(yi)(yi)(yi)期廢(fei)棄的生反池、二沉(chen)池和污(wu)泥濃縮池后原址新建(jian)(jian)。根據現(xian)狀(zhuang)(zhuang)平面(mian)布置(zhi),現(xian)狀(zhuang)(zhuang)尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)排(pai)放管距離(li)新建(jian)(jian)深度處理(li)池較(jiao)遠,且(qie)廠區(qu)圍墻內(nei)無(wu)空間新建(jian)(jian)工(gong)藝(yi)管將尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)接(jie)入現(xian)狀(zhuang)(zhuang)尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)排(pai)放管,同時,新建(jian)(jian)深度處理(li)池距離(li)排(pai)放水(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)(ti)較(jiao)近,綜合(he)考(kao)慮(lv),設計新建(jian)(jian)一(yi)(yi)(yi)(yi)根排(pai)放管,就(jiu)近排(pai)入受(shou)(shou)納水(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)(ti)。一(yi)(yi)(yi)(yi)方面(mian),由于受(shou)(shou)納水(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)(ti)上(shang)游(you)有(you)水(shui)(shui)(shui)庫攔蓄,受(shou)(shou)納水(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)(ti)在(zai)非汛期主要以本污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)廠尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)為主,水(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)(ti)常水(shui)(shui)(shui)位常年較(jiao)低,現(xian)有(you)污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)廠尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)位與受(shou)(shou)納水(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)(ti)有(you)較(jiao)大的落差,造成水(shui)(shui)(shui)力勢能浪費。另一(yi)(yi)(yi)(yi)方面(mian),河道斷面(mian)水(shui)(shui)(shui)質監(jian)測結果表明,現(xian)狀(zhuang)(zhuang)尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)排(pai)放口下游(you)斷面(mian)水(shui)(shui)(shui)質好(hao)于上(shang)游(you),即(ji)污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)廠的尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)對受(shou)(shou)納水(shui)(shui)(shui)體(ti)(ti)(ti)水(shui)(shui)(shui)質有(you)一(yi)(yi)(yi)(yi)定(ding)改(gai)(gai)(gai)(gai)善(shan)作用,本次(ci)提(ti)標(biao)改(gai)(gai)(gai)(gai)造工(gong)程(cheng)完成后尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質將進一(yi)(yi)(yi)(yi)步提(ti)高(gao)。考(kao)慮(lv)到(dao)本污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理(li)廠的尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質好(hao),水(shui)(shui)(shui)量(liang)穩定(ding)且(qie)基本不受(shou)(shou)季節影(ying)響(xiang),是可穩定(ding)利用的再(zai)生水(shui)(shui)(shui)資源,如(ru)何進行尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)資源化利用也是本項目的重點。
綜(zong)合考慮,本項目主要改造內容為:生反池采(cai)(cai)用精(jing)確曝氣和(he)MBBR改造,新增臭(chou)氧催化(hua)氧化(hua)池,除臭(chou)采(cai)(cai)用全過程(cheng)除臭(chou),新建12萬m3/d規(gui)模(mo)尾水管及排(pai)放口(kou)。提標改造工藝(yi)流程(cheng)如(ru)圖2所示。
3、項目(mu)設計亮點
3.1 生(sheng)反池(chi)同時進行精(jing)確曝氣和MBBR改造
生反(fan)池需(xu)同時(shi)進(jin)行(xing)MBBR改(gai)造和精確曝(pu)氣(qi)改(gai)造,曝(pu)氣(qi)控(kong)制需(xu)同時(shi)兼(jian)顧(gu)MBBR填料掛膜(mo)和流化要(yao)求(qiu),好氧池DO濃度穩定在2.0 mg/L以及節能降耗的(de)要(yao)求(qiu)。為了兼(jian)顧(gu)MBBR和精確曝(pu)氣(qi)的(de)需(xu)求(qiu),本項目精確曝(pu)氣(qi)對MBBR穿(chuan)孔(kong)曝(pu)氣(qi)采用(yong)給定風(feng)量(liang)(liang)控(kong)制策略,對好氧區微孔(kong)曝(pu)氣(qi)采用(yong)溶解氧控(kong)制策略,從(cong)而有效協調和分配多段(duan)AO+MBR工藝(yi)的(de)曝(pu)氣(qi)量(liang)(liang),實現工藝(yi)的(de)穩定運行(xing)。
本改造獲得(de)的效(xiao)益包括以下情況。
1)通過精(jing)確曝氣實現自動控制(zhi),減少了操作人員手(shou)動調(diao)節(jie)鼓(gu)風機的工(gong)作量。
2)實現(xian)了DO濃(nong)度的(de)(de)精準控制。改造(zao)后,生反(fan)池DO穩(wen)(wen)定(ding)維持(chi)在設定(ding)值2.0 mg/L附近,離散度只(zhi)有(you)0.15,與設定(ding)值偏差在±0.3 mg/L以內。在這種穩(wen)(wen)定(ding)的(de)(de)狀態下,硝(xiao)(xiao)化反(fan)應效率較高,同時2.0 mg/LDO的(de)(de)回流(liu)也不會對缺氧環境(jing)造(zao)成影響,反(fan)硝(xiao)(xiao)化反(fan)應得(de)到保障(zhang),出水總氮濃(nong)度降低(di)且更加穩(wen)(wen)定(ding)。
3)本項目將第二段AO的好氧(yang)段進行改(gai)造(zao),形成(cheng)(cheng)(cheng)環形通道,同時在出水口(kou)安裝攔截穿(chuan)孔(kong)罩和穿(chuan)孔(kong)曝氣管,成(cheng)(cheng)(cheng)功解決了MBBR改(gai)造(zao)后普遍存在的填料聚集到生(sheng)反(fan)池出水口(kou),堵塞出水口(kou)造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)生(sheng)反(fan)池水位(wei)升高、污水從生(sheng)反(fan)池上部溢(yi)出的問(wen)題(ti)。
4)顯著節約(yue)運行(xing)成本。改(gai)造后(hou),曝氣系統的(de)電(dian)(dian)耗(hao)由0.2 kW·h/m3降(jiang)(jiang)至0.1 kW·h/m3,降(jiang)(jiang)幅達到49.8%,每(mei)年節約(yue)電(dian)(dian)費約(yue)為120萬元(yuan)。適度的(de)溶解氧也不會造成碳(tan)源(yuan)的(de)過度消耗(hao),進(jin)水正常情況下,本項目改(gai)造后(hou)進(jin)入反硝化(hua)段的(de)污水BOD5/TN為4.0,系統無需外加(jia)(jia)碳(tan)源(yuan),則(ze)可節約(yue)外加(jia)(jia)碳(tan)源(yuan)15~16 t/d,按外加(jia)(jia)碳(tan)源(yuan)單價約(yue)1 500~1 800元(yuan)/t,則(ze)節省碳(tan)源(yuan)投加(jia)(jia)成本約(yue)1100萬元(yuan)/a。
3.2 同步采用溶(rong)氣(qi)式與填料式尾水臭氧(yang)催(cui)化氧(yang)化工藝
根據招標文件(jian)要(yao)求(qiu),本項(xiang)目臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)接觸(chu)池(chi)(chi)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)兩(liang)組,每組為(wei)(wei)(wei)6萬(wan)m3/d,分(fen)(fen)別采用(yong)(yong)溶(rong)氣(qi)(qi)(qi)式(shi)和填(tian)料(liao)(liao)式(shi)臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)藝,臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)投(tou)(tou)加(jia)(jia)量(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)12 mg/L。臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)接觸(chu)池(chi)(chi)設計停(ting)留時(shi)間(jian)為(wei)(wei)(wei)45 min,池(chi)(chi)體尺寸(cun)為(wei)(wei)(wei)51.2 m×15.7 m×8.3 m,同時(shi)兼顧兩(liang)種工(gong)(gong)藝。溶(rong)氣(qi)(qi)(qi)式(shi)臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)是通過(guo)均相(xiang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反應器向水(shui)中(zhong)投(tou)(tou)加(jia)(jia)具有催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)用(yong)(yong)的離(li)子(zi),利(li)用(yong)(yong)電磁的作(zuo)用(yong)(yong)改(gai)變污水(shui)分(fen)(fen)子(zi)的微觀物(wu)質形(xing)態,通過(guo)高(gao)效(xiao)臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)溶(rong)氣(qi)(qi)(qi)裝(zhuang)置(zhi)投(tou)(tou)加(jia)(jia)臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang),提高(gao)臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)(qi)(qi)體的溶(rong)解效(xiao)率(lv),并有效(xiao)減少臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)投(tou)(tou)加(jia)(jia)量(liang)(liang)。填(tian)料(liao)(liao)式(shi)臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)是以高(gao)效(xiao)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑作(zuo)為(wei)(wei)(wei)濾料(liao)(liao),催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑投(tou)(tou)加(jia)(jia)量(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)416 m3,利(li)用(yong)(yong)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑較(jiao)大的比表面(mian)積(ji)和孔(kong)隙率(lv),提供活(huo)性(xing)吸附位,生成高(gao)活(huo)性(xing)、低活(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能的中(zhong)間(jian)絡合物(wu),然后產生氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能力(li)極強的?OH,提高(gao)臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)能。兩(liang)種催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)藝對池(chi)(chi)型要(yao)求(qiu)不同,且填(tian)料(liao)(liao)式(shi)臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)藝的水(shui)頭損(sun)失比溶(rong)氣(qi)(qi)(qi)式(shi)臭(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)高(gao)1.0 m,一座池(chi)(chi)子(zi)采用(yong)(yong)兩(liang)種處理(li)工(gong)(gong)藝,設計難度極大。
為解決上述(shu)難題(ti),本項目進行了工(gong)藝(yi)和(he)結構優化設計,包括均勻(yun)配(pei)水,兩組接(jie)觸池設置不同(tong)堰高、液(ye)位(wei)高和(he)超高,調整設備安(an)裝(zhuang)位(wei)置,保證兩組工(gong)藝(yi)運行效(xiao)果。
3.3 全過程除臭
本項目(mu)除(chu)(chu)臭(chou)(chou)采用全過(guo)程除(chu)(chu)臭(chou)(chou)工(gong)藝,包括(kuo)微生(sheng)物培養(yang)系(xi)(xi)統和除(chu)(chu)臭(chou)(chou)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)投加系(xi)(xi)統。本除(chu)(chu)臭(chou)(chou)工(gong)藝需(xu)要在污(wu)(wu)水(shui)處理(li)廠(chang)生(sheng)反池內安裝(zhuang)一定數量的除(chu)(chu)臭(chou)(chou)微生(sheng)物培養(yang)箱,在污(wu)(wu)泥(ni)(ni)回(hui)流(liu)泵房安裝(zhuang)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)泵,按2%~6%的回(hui)流(liu)比將污(wu)(wu)泥(ni)(ni)回(hui)流(liu)至污(wu)(wu)水(shui)處理(li)廠(chang)進水(shui)端,除(chu)(chu)臭(chou)(chou)微生(sheng)物可以貫穿整(zheng)個處理(li)工(gong)藝,分解水(shui)中產(chan)生(sheng)臭(chou)(chou)氣(qi)的污(wu)(wu)染物,達到全過(guo)程除(chu)(chu)臭(chou)(chou)的目(mu)的。該方法無(wu)(wu)需(xu)加蓋,無(wu)(wu)需(xu)臭(chou)(chou)氣(qi)收集(ji)和輸(shu)送系(xi)(xi)統,無(wu)(wu)需(xu)新建除(chu)(chu)臭(chou)(chou)設施,系(xi)(xi)統精簡、占地小、投資運行成(cheng)本大幅降低,運行穩定、維(wei)護(hu)簡便,尤其對(dui)于老廠(chang)改造,無(wu)(wu)需(xu)停產(chan)。
3.4 尾水(shui)排放耦合勢能發(fa)電(dian)
本項目新(xin)建(jian)一根(gen)DN1400的(de)尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)排放(fang)(fang)(fang)管,尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)排放(fang)(fang)(fang)水(shui)(shui)(shui)(shui)位與河道(dao)(dao)常水(shui)(shui)(shui)(shui)位存(cun)在(zai)約(yue)4.0 m高差,設(she)跌水(shui)(shui)(shui)(shui)井一座。污水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理廠(chang)的(de)尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)、水(shui)(shui)(shui)(shui)量穩定,且基本不受季節(jie)影響(xiang),是可(ke)穩定利用的(de)再(zai)生水(shui)(shui)(shui)(shui)資源,因(yin)此,本項目后(hou)續考(kao)慮(lv)將對(dui)跌水(shui)(shui)(shui)(shui)井進(jin)行水(shui)(shui)(shui)(shui)力發(fa)(fa)電(dian)改造,利用尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)力勢能發(fa)(fa)電(dian)。水(shui)(shui)(shui)(shui)力發(fa)(fa)電(dian)裝(zhuang)置安裝(zhuang)在(zai)排放(fang)(fang)(fang)管上,同時(shi)設(she)旁通管一根(gen),當排放(fang)(fang)(fang)管因(yin)發(fa)(fa)電(dian)設(she)備故(gu)障需停水(shui)(shui)(shui)(shui),或遇河道(dao)(dao)洪水(shui)(shui)(shui)(shui)位排水(shui)(shui)(shui)(shui)不暢時(shi),尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)可(ke)從旁通管排出。經過計算(suan),該發(fa)(fa)電(dian)設(she)備為(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)輪機,功率為(wei)60 kW,可(ke)實(shi)現水(shui)(shui)(shui)(shui)力發(fa)(fa)電(dian)1 200 kW?h,可(ke)用于廠(chang)區內照明等用電(dian)設(she)備供電(dian),電(dian)費按0.68元/(kW?h)計,則每年(nian)節(jie)約(yue)電(dian)費約(yue)30萬元。利用污水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理廠(chang)尾(wei)(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)發(fa)(fa)電(dian)是對(dui)我國碳(tan)達(da)峰碳(tan)中(zhong)和政策的(de)積極(ji)響(xiang)應,可(ke)以有(you)效減少(shao)污水(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理廠(chang)的(de)碳(tan)排放(fang)(fang)(fang)。
3.5 污水(shui)處理廠尾(wei)水(shui)資源化利用
唐山屬于缺水(shui)型地區,為(wei)響(xiang)應國(guo)家(jia)污水(shui)資(zi)(zi)(zi)源化(hua)利(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)的號召,本項目推(tui)廣實(shi)施(shi)了(le)尾(wei)水(shui)資(zi)(zi)(zi)源化(hua)利(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)。一路(lu)尾(wei)水(shui)通過再生(sheng)水(shui)泵輸送到再生(sheng)水(shui)清水(shui)池,供給周邊工業(ye)企業(ye),規模為(wei)3萬(wan)(wan)m3/d,再生(sheng)水(shui)回用(yong)(yong)(yong)(yong)在節約工業(ye)企業(ye)自來(lai)水(shui)用(yong)(yong)(yong)(yong)量和成(cheng)本的同(tong)時(shi),為(wei)污水(shui)處(chu)理(li)廠(chang)(chang)帶來(lai)的收(shou)益(yi)為(wei)400萬(wan)(wan)元(yuan)/年。同(tong)時(shi),在臭(chou)氧接觸池出水(shui)渠安裝潛(qian)水(shui)泵,設計了(le)三條資(zi)(zi)(zi)源化(hua)利(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)路(lu)線(xian),一路(lu)用(yong)(yong)(yong)(yong)作臭(chou)氧發生(sheng)器的冷卻循環水(shui);一路(lu)供給廠(chang)(chang)內(nei)水(shui)源熱泵;一路(lu)供給廠(chang)(chang)內(nei)景觀綠化(hua)用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)。污水(shui)處(chu)理(li)廠(chang)(chang)內(nei)再生(sheng)水(shui)回用(yong)(yong)(yong)(yong)規模為(wei)0.5萬(wan)(wan)m3/d,節約自來(lai)水(shui)費(fei)約1000萬(wan)(wan)元(yuan)/年。
本污水處理廠改造(zao)完成通水后出水水質月均(jun)值如(ru)圖10所示,各項指(zhi)標(biao)均(jun)能穩定達到京B標(biao)準。
4、結(jie)論與(yu)建議(yi)
(1)本污水處理(li)廠(chang)設計規模(mo)為12×104m3/ d,在不新增(zeng)用地的情(qing)況下,出水標(biao)準(zhun)(zhun)由原(yuan)國標(biao)一級 A 標(biao)準(zhun)(zhun)提升到北京市地標(biao)《城鎮(zhen)污水處理(li)廠(chang)水污染物(wu)排放標(biao)準(zhun)(zhun)》(DB 11/890—2012) 的 B 標(biao)準(zhun)(zhun)。
(2)本工(gong)程對多段 AO生反池進行MBBR改造(zao)和精確(que)曝氣改造(zao),深度(du)處(chu)理采用(yong)臭氧催化(hua)氧化(hua)工(gong)藝(yi),除臭采用(yong)全過(guo)程除臭,新建(jian)尾水排放管并(bing)安裝(zhuang)水力(li)發電(dian)裝(zhuang)置。
(3)實際運行表明,本工程出(chu)水CODCr低于(yu)30 mg/L,氨氮低于(yu)1.0 mg/L,總(zong)磷低于(yu)0.2 mg/L,總(zong)氮低于(yu)12 mg/L,出(chu)水水質完全滿足京B標準(zhun)要(yao)求,運行良好(hao)。
聲明:本文(wen)轉自凈水(shui)技術,本文(wen)版(ban)權歸原作(zuo)者所有,不代表(biao)本網(wang)站觀點,僅(jin)供(gong)學習交(jiao)流之用(yong),不做商業(ye)用(yong)途。如文(wen)中的(de)內容、圖片、音頻、視頻等存在第三方的(de)在先知識產權,請及時聯系我們(men)刪(shan)除(chu)。