城市污水處理工藝設(shè)計(jì)研究

時(shí)間:2022-09-15 03:13:08

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城市污水處理工藝設(shè)計(jì)研究

摘要:廢物資源化利用是污水處理發(fā)展的必然趨勢(shì)。以某污水處理廠為例,在技術(shù)力量與經(jīng)濟(jì)能力有限的地區(qū),因地制宜、科學(xué)合理地設(shè)計(jì)污水處理工藝,較為詳細(xì)地闡述了污水處理工藝流程,合理地確定了本次設(shè)計(jì)的水質(zhì)指標(biāo),并簡(jiǎn)要探索其回用途徑,真正實(shí)現(xiàn)污水無害化以及廢物資源化利用。

關(guān)鍵詞:廢物資源化;污水處理;回用途徑

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展和人口日益劇增,城市污水排放量顯著增加,地面水體污染加劇,從而導(dǎo)致整個(gè)水環(huán)境質(zhì)量惡化愈演愈烈,由此引發(fā)的生態(tài)污染問題已成為制約城鎮(zhèn)發(fā)展的關(guān)鍵問題,如何科學(xué)合理地設(shè)計(jì)污水處理工藝對(duì)于緩解生態(tài)污染以及實(shí)現(xiàn)污水無害化、資源化具有重要的意義[1]。

本文以某污水處理廠為例,較為詳細(xì)地闡述了污水處理工藝設(shè)計(jì)流程,合理地確定了本次設(shè)計(jì)的水質(zhì)指標(biāo),以節(jié)能環(huán)保為基本理念,優(yōu)選出切合實(shí)際的處理工藝進(jìn)行去廢除污,并簡(jiǎn)要探索其回用途徑,真正實(shí)現(xiàn)污水無害化以及廢物資源化利用。

1設(shè)計(jì)概況

1.1設(shè)計(jì)規(guī)劃人口以及規(guī)劃年限

現(xiàn)狀人口規(guī)劃為57萬,近期2020年總體規(guī)劃人口為65萬,該設(shè)計(jì)以近期2020年來考慮。

1.2規(guī)劃年限污水量預(yù)測(cè)

中心城區(qū)污水處理廠所處理的污水量由綜合生活污水量(包括居民生活污水及公建生活污水)、工企業(yè)生產(chǎn)污廢水量、未預(yù)見污水量、地下水滲入量以及少量雨水滲漏量來組成。根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,設(shè)計(jì)確定平均日綜合生活用水定額為150()Lcap⋅d。折污系數(shù)按0.85考慮,平均日綜合生活污水定額為127.5()Lcap⋅d;工企業(yè)污廢水按占排污總量的30%計(jì)算[2];地下水以及未預(yù)見水量按照總水量的5%來估算。通過計(jì)算,項(xiàng)目近期處理污水量為10萬m3/d。

1.3設(shè)計(jì)處理程度

污水處理廠出水水質(zhì)依據(jù):滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。見表1。

2確定處理工藝

2.1可生化性分析

污水可生化性是指污水中污染物的化學(xué)結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)槲⑸锏纳顒?dòng)而發(fā)生改變,從而會(huì)改變污染物的化學(xué)和物理性能,研究污染物可生化性可以便于我們了解污染物能夠通過怎樣的方法盡快排出,并且判斷污染水體能否采用生物除磷脫氮工藝進(jìn)行處理。通過分析污水廠進(jìn)水營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)見表2所示。通過上述的分析結(jié)合污水可生化評(píng)價(jià)指標(biāo)可以看出,該污水處理廠應(yīng)該采用生物處理的相關(guān)方案,所采用的方案要具有很好的脫氮除磷的功效。

2.2生物處理工藝比選

對(duì)于經(jīng)濟(jì)有限地區(qū),在選擇處理工藝時(shí),應(yīng)在盡可能投資小的基礎(chǔ)上選擇處理效果較好的工藝,通過對(duì)幾種具有脫氮除磷的工藝進(jìn)行比較來確定該設(shè)計(jì)的處理工藝。1)SBR工藝SBR工藝采用間歇式運(yùn)行方式,雖然運(yùn)行穩(wěn)定,操作靈活,適當(dāng)改變其運(yùn)行周期及流程,可初步實(shí)現(xiàn)除磷脫氮[3],但由于其任一單個(gè)池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng),間歇排水水頭損失大,池容的利用率不理想,且其控制設(shè)備復(fù)雜,運(yùn)行維護(hù)高,不適合旗縣采用。2)A2/O工藝A2/O工藝是專門針對(duì)城市污水處理的出水進(jìn)行脫氮除磷而開發(fā)的厭氧+缺氧+好氧組成的工藝,是一種深度二級(jí)處理工藝,該工藝被稱為最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝,雖然優(yōu)點(diǎn)明顯,但在去除COD、TN、TP時(shí)要求水中要保持一定濃度的溶解氧[4],并要嚴(yán)格控制濃度,對(duì)于技術(shù)薄弱的旗縣來說,運(yùn)行的條件太過復(fù)雜。3)厭氧池+DE型氧化溝DE型氧化溝是專門為了脫氮而開發(fā)的一種雙溝式氧化溝系統(tǒng)[5],DE型氧化溝在一定程度上能夠使兩溝交替的處于厭氧和好氧狀態(tài),從而達(dá)到脫氮的目的,通過在氧化溝前面增設(shè)一個(gè)厭氧池,不僅可以很好的除磷還可以抑制絲狀菌的生長(zhǎng),從而改善污泥性能,更重要的是其流程簡(jiǎn)單,構(gòu)筑物少,控制管理方便。結(jié)合上述對(duì)比分析結(jié)果,該設(shè)計(jì)選用厭氧池+DE型氧化溝工藝方案。

2.3確定三級(jí)處理方案

普通的二級(jí)生化處理通常只能使出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn),要想達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn),必須加設(shè)三級(jí)處理才能達(dá)到要求。根據(jù)《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50335-2002)中給出的關(guān)于二級(jí)出水進(jìn)行混凝沉淀、過濾的處理效率,采用混凝沉淀+過濾的三級(jí)處理方案使出水達(dá)到一級(jí)A的排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.4消毒工藝選擇

《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50014-2006(2014年版)6.12.10明確規(guī)定深度處理的再生水必須進(jìn)行消毒。污水消毒一般宜采用紫外線或者氯消毒,紫外線消毒雖然不會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物,但不具備持續(xù)消毒的能力,不能滿足水回用對(duì)余氯的要求。鑒于此,該工程推薦利用氯消毒,以滿足將來可能實(shí)施水回用的余氯要求。

3污水回用途徑

污水回用途徑與其出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)密切相關(guān),由于出水水質(zhì)達(dá)到《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中旱作物水質(zhì)要求,因此本設(shè)計(jì)將污水治理與水資源開發(fā)利用相結(jié)合,將處理后的污水作為農(nóng)林用水資源,有效緩解該地區(qū)水資源危機(jī)。

4結(jié)語

廢物資源化利用是污水處理發(fā)展的必然趨勢(shì),在技術(shù)力量與經(jīng)濟(jì)能力有限的地區(qū),因地制宜、科學(xué)合理地設(shè)計(jì)污水處理工藝對(duì)于緩解地區(qū)生態(tài)污染以及實(shí)現(xiàn)污水無害化、資源化利用具有重要的意義,該設(shè)計(jì)探索了一條市政污水處理與農(nóng)林經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的發(fā)展之路,具有較大的參考意義。

作者:孫明揚(yáng) 劉瑞 黃金銘 單位:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)

參考文獻(xiàn):

[1]林蔓,張宏偉,孫鵬.晉中市中心城區(qū)第二污水處理廠工藝設(shè)計(jì)及運(yùn)行[J].中國(guó)給水排水,2014,30(02).

[2]王新偉,王維紅,李先銳.改進(jìn)型SBR工藝在烏魯木齊頭屯河污水處理廠的應(yīng)用[J].中國(guó)給水排水,2016,32(18).

[3]王社平.DE型氧化溝生物脫氮除磷工藝[J].中國(guó)給水排水,1995,21(10).