污水厂工艺建设运营维护方案

污水厂工艺建设运营维护方案内容摘要：

OT 项目工艺建设及运营维护方案 第 8 页 共 102 页 2 工程规模与性质 污水处理厂建设规模 根据 《扬州青山污水处理厂工程可行性研究报告》 污水量预测确定：扬州青山污水处理厂工程最终污水处理总规模为 10 万 m3／ d，服务区域为中央大道以西工业园区及青山镇。 工程分三期实施，一期污水处理工程处理规模 万 m3／ d 于 2020～ 2020 年建成；二期污水处理工程处理规模 万 m3／ d 于 2020～ 2020 年建成，合计污水处理规模 万 m3／ d。 一、二期污水处理工程服务区域为工业园区、青山镇一部分，终期污水处理工程总规模 万 m3／ d，服务区域为工业园区、青山镇全部。 本投资建议书包括近期污水处理工程规模 万 m3／ d，尾水排放管网按中期建设。 厂址 及征地规模 龙仪路以南的三角地块 (西气东输门站以东 )作为污水处理厂厂址。 该厂址为园区地势最低点，园区污水可以靠重力流流至污水厂内。 可与居住区域公共建筑群有足够的卫生防护距离，且少占农田，地域开阔，有污水处理厂发展用地。 该厂址东侧紧靠中央大道，南侧为龙仪路，交通便利，供电方便。 尾水沿沿江 公路排放至长江。 工程红线范围占地 70 亩：厂地成不规则形状。 此次建设征地按二期工程总规模 (5 万m3／ d)所需进行，即 179。 104m3／ d。 在厂前区东侧预留深度处理设施建设用地。 污水处理厂进出水水质及处理程度 污水处理厂进水水质 根据《扬州化学工业园区总体规划》及《扬州青山污水处理厂工程可行性研究报告》，确定设计参考进水水质 主要 指标如下： CODcr： 500mg／ L BOD5： 160mg／ L SS： 220mg／ L NH3N： 35mg／ L TP： 3mg／ L 污水处理厂出水水质 作为受纳污水体的长江，其目前的水质能满足Ⅱ～Ⅲ类标准，功能区规划为Ⅱ类标准。 依据水体环境容量要求及《扬州青山污水处理厂工程环境影响报告书》的结论意见，扬州青山污水处理厂执行《城镇污水处理厂污染物排放标准 (GBl89182020)》一级 B排放标准（满足化工企业污水处理后排放标准）。 其主要指标如下： CODcr ≤ 60mg／ L BOD5 ≤ 20mg／ L 扬州青山污水处理厂 BOT 项目工艺建设及运营维护方案 第 9 页 共 102 页 SS ≤ 20mg／ L NH3N ≤ 15mg／ I TP ≤ ／ L 污水出路及污泥处置 污水出路 从地理位置角度出发有条件接纳处理后出水的河流是长江。 长江仪征段系感潮河段，河段江道断面积和潮量均较大，稀释自净条件得天独厚。 从纳污范围内的天然水体的水文特征，基本功能和环境影响分析，并结合现状长江仪征段仅设一个排污点，污水厂尾水排放管道沿沿江高等级公路向东，穿越潘家河、烟灯河及胥浦河后沿胥浦河河堤通过与仪化污水处理厂排放口相邻排放口排入长江。 污水厂尾水排放管采用 DN800 管道，管长 6590m。 尾水排放管道穿越潘家河、烟灯河及胥浦河处拟采用架空过河，管材采用 钢管，长度约为260m。 污泥处置 污泥处置一般有堆肥、填埋、焚烧的方式。 由于本工程剩余污泥含有 BOD N、 P、油及炼化、石化剩余化学成分，而且可能有些化学物质具有毒性，如不妥善处置，势必造成水环境和土壤环境的严重污染。 由于了解到的焚烧成本相当高，基于长期经营考虑，近段时间考虑运至有危险废弃物安全填埋场的地区填埋（如剩余污泥经化验达到一般固体废弃物标准，则可直接送至附近一般垃圾填埋场进行卫生填埋），长期则将剩余污泥送至化工园拟建的青山果园危险废弃物安全填埋场填埋处置。 扬州青山污水处理厂 BOT 项目工艺建设及运营维护方案 第 10 页 共 102 页 3 污水 处理工艺方案 的确定 污水水质分析 污水污染物去除率 污水处理工艺的选择首先应根据进水水质情况和出水水质要求来考虑，其次工艺的不同直接关系到污水处理厂的工程投资多少，运行管理是否安全可靠，运行成本的高低。 根据以上确定的进出厂水水质，现将污水中污染物去除率分示如下： 污水污染物去除率表 表 31 项 目 进水 (mg／ L) 出水 (mg／ L) 去除率 ％ BOD5 160 ≤ 20 ≥ CODcr 500 ≤ 60 ≥ SS 220 ≤ 20 ≥ NH3N 35 ≤ 15 ≥ TP 3 ≤ ≥ 50 水质特性分析 污水采用生物法处理工艺，特别是脱氮除磷工艺，对进水中污染物质的配比和平衡有较高的要求。 现将化学园区污水处理厂进水水质配比指标列表如下并予以分析。 进水水质各污染物配比表 表 32 项目 BOD5／ CODcr BOD5／ TP BOD5／ NH3N 数值 55 指标 17 4 1) BOD5／ CODcr 本厂进水该项指标为 ，可以采用生物处理工艺。 从表 32可见， BOD5／ CODcr 尚未达到。 如何提高 BOD CODcr 的去除率，则需在去除 BOD CODcr 的生物过程前增加提高 BOD5／ CODcr 值的工程设施，如在活性污泥法好氧段前增加水解酸化的厌氧段和反硝化的缺氧段 ，这也与脱氮除磷的生物过程有机的统一。 本工程考虑在生物处理前增设具有水解酸化作用的厌氧池，用以去除一部分进水 CODcr，提高 BOD5／ CODcr 值，但放弃产生臭味的甲烷化阶段，缩短水解酸化时间至 4小时以内（一般为 2～ 3小时，采用 3小时）使污水在进入生物处理设施时具有更好的生化性。 2) BOD5／ TKN 2020 年版的《室外排水设计规范》所示，“污水中的五日生 化需氧量与凯氏氮之比宜大于 4”，本案进水 BOD5／ TN＝ ,而 BOD5／ NH3N 指标为 ，氨氮去除率可达 60％以上，脱氮率是可以保证的。 3) BOD5／ TP 《室外排水设计规范》指出，要有较好的磷去除率须 BOD5∕ P＞ 17，比值越大，除磷扬州青山污水处理厂 BOT 项目工艺建设及运营维护方案 第 11 页 共 102 页 效果越好。 本 方 案进水 BOD5／ TP＝ 53。 通过反硝化控制 TN 去除效率，降低回流污泥中硝酸盐含量，则污泥回流液所携带的硝态氮不会影响厌氧区的释磷效果，从而提高系统的磷去除率。 污水处理工艺流程评价及专有的或先进的技术概述 污水处理工艺应能满足以下基本条件： 1) 处理工艺 应具有较强的适应冲击负荷的能力，污水处理厂污水量昼夜变化大，从而水质波动较大。 2) 要求管理简单、运行稳定、维修方便。 3) 具有脱氮、除磷功能。 4) 污水水质 CODcr＞ 500mg/L 时有相应的处理对策。 5) 出现意外或突发情况时有应急能力和 安全保障 措施。 根据污水处理厂出水水质的要求，污水厂处理的对象包括 CODcr、 BOD SS、和氮、磷。 这就要求在同一污水处理工艺中同时具备多种功能。 一般来说，只要污水中没有大量难降解有机物， BOD5的去除是比较容易实现的 ,但 CODcr 的去除存在不确定因素。 而氮、磷的去除比较复杂，需要 硝化、反硝化、微生物释磷和吸磷等过程。 上述每一个过程的目的不一样，对微生物组成、基质类型及环境条件要求也不一样。 硝化需要长泥龄的硝化菌和好氧环境，反硝化则需要短泥龄的脱氮菌和缺氧环境，释磷需要短泥龄的聚磷菌和厌氧环境，而吸磷则需要好氧环境。 由于各过程的要求不同，在同一污水处理工艺系统中就不可避免的产生了各过程间的矛盾关系。 如何处理好这些矛盾，使各自所需的反应条件有机的结合起来从而达到处理目的，是工艺方案设计的中心环节。 《扬州青山污水处理厂工程可行性研究报告》通过上述对氧化沟和 SBR 两大类工艺的分析，从满足 功能、符合处理水质要求的角度，确定 DE 型氧化沟工艺和 SBR 工艺作为污水处理厂工艺的比选投资方案。 比选后采用 DE 型氧化沟为加强除磷功能，在前端加设厌氧池，从而成为 A2／ O工艺。 本投资建议书 工艺方案 把 DE 型氧化沟改为性能更优异的卡鲁塞尔氧化沟，并适当调整设计工艺参数。 从运行稳定可靠、管理方便、维修简便、易于实现自动化控制方面看，卡鲁塞尔氧化沟工艺具有较大优势；实践证明卡鲁塞尔氧化沟工艺在处理城市污水时具有很好的效果。 经过综合比较，本 工程污水处理工艺采用 A2／ O工艺，其中水解酸化段采用氧化沟前置厌氧池方式，缺氧 、好氧段采用卡鲁塞尔氧化沟工艺。 考虑到化工园区废水水质 CODcr 的不确定性和提高处理后出水水质，经生化处理后用高效的反应沉淀池（机械搅拌澄清池）进行物化处理。 本 方 案所确定的 A2／ O 生物池生物脱氮除磷效果好。 TP 去除率可保证在 60％左右。 同时终沉池设置泥位计，贮泥池设曝气装置，采用浓缩脱水一体机等措施避免了磷的再次释放，大大提高了系统的除磷率。 由于化工园区石化废水的不确定性，如 CODcr 高于 500mg/L。 一般认为，避免污水多重生化处理的不合理性，在城市污水处理厂集中处理是符合创建节约型社会的原则的。 为扬州青山污水处理厂 BOT 项目工艺建设及运营维护方案 第 12 页 共 102 页 提 高处理效果， 使 处理后尾水仍能达到 CODcr60mg/L 以内的标准，在生化处理后加反应沉淀池（机械搅拌澄清池）行之有效的。 该池尚可作为高效的硅藻土泥渣过滤型澄清池使用，起到澄清、过滤和吸附的综合处理效果，以保证处理尾水出水水质。 卡鲁塞尔氧化沟 A2/O 工艺的流程框图见图 31。 本投资建议书工艺方案 重要 技术改进措施 如下： 1) 本投资建议书不提倡各类废水进入污水处理厂前作生化前处理。 因为局部生化预处理不能充分利用 BOD5作为脱氮除磷等功能因子，只能片面降低 BOD5/CODcr 比值，进一步增加污水处理厂处理难度。 因此不宜限制污水源水进水的 CODcr 值，宜对超标排放户酌收处理成本。 2) 若水解池停留时间 小时，生物厌氧分解已达甲烷化阶段，将产生甲烷、氨（ NH3）和硫化氢等气体，导致不良环境卫生。 实践证明，厌氧分解甲烷化阶段前的水解酸化只需 2～ 3 小时。 本投资建议书的厌氧池水力停留时间采用 小时，并前置于氧化沟前，以改善水力条件、降低造价和便于管理。 3) DE 氧化沟改成性能更优异的卡鲁塞尔氧化沟。 卡鲁塞尔氧化沟采用立轴表曝机，工艺性能优于转盘，它具有推流、曝气及搅拌三大功能。 从改善活性污泥性能来看，强烈搅拌起到了活性污泥 重组、再生，提高了活性。 大型表曝机不但充氧效率高，而且可以加大池深至 5米左右，节省了土建造价。 立轴机械比卧轴机械受力条件好、维修管理简便，故使用寿命较长。 此外较易实施变频节能措施。 A2／ O卡鲁塞尔氧化沟如图 32所示。 扬州青山污水处理厂 BOT 项目工艺建设及运营维护方案 第 13 页 共 102 页 4) 卡鲁塞尔氧化沟 A2/O 工艺设计参数 平均流量： Q＝ 179。 104m3／ d 厌氧池水力停留时间： Ta＝ 3hr 氧化沟缺氧区停留时间 Tn＝ 9hr 氧化沟好氧区停留时间 To＝ 15hr 生物反应池总停留时间 HRT＝ 24hr 混合液浓度： Xa＝ 4000mg／ L 污泥负荷： Us＝ ／ kgMLSS178。 d 污泥产率系数： Y＝ ／去除 kgBOD5 污泥龄： θ c＝ 30d 机械搅拌澄清池负荷 q＝ 5) 反应沉淀池（类似于机械搅拌澄清池），是以泥渣过滤型澄清池作为生化处理的后处理是行之有效的处理水达标的保障技术。 当应用改性硅藻土助剂，泥渣过滤型澄清池将起到澄清、过滤、吸附等多重综合功能，其出水可以达到回用水标准。 反应沉淀池的构造图如图 34。 反应 沉淀池用于某 污水 处理 厂 的硅藻土过滤层效果见图 35。 扬州青山污水处理厂 BOT 项目工艺建设及运营维护方案 第 14 页 共 102 页 图 35 反应沉淀池用于某 污水 处理 厂 的硅藻土过滤层效果 6) 本投资建议书提倡社会化服务，除必要的生产建构筑物外，缩小附属建筑面积。 依据经验， 25 人左右的员工， 500m2左右的综合楼，已可包括办公、化验、中控、倒班等用房。 300m2左右的辅助用房可以包括简易机电修和车库等用房。 7) 为了更好的建设好 本项目， 我方可以根据实际情况对 本方案 工艺参数 、 尺寸 和材质 作进一步的 优化 、调整 和改进， 以求达到完善的实际处理效率和效果。 主要构筑物一览表 A2／ O 加物化处理 工艺主要构建筑物见表 33。 扬州青山污水处理厂 BOT 项目工艺建设及运营维护方案 第 15 页 共 102 页 A2／ O 加物化处理工艺主要构建筑物一览表 表 33 序号 构筑物名称 规格尺寸 结构 单位 数量 备注 1 粗格栅 14179。 179。 深 钢砼 座 1 2 污水提升泵房 地下 179。 179。 地上 17。