上海市竹园第一污水处理厂

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1、中 国 市 政 工 程 2003 年 第 1 期 (总 第 101 期 )上海市竹园第一污水处理厂励建全(上海市城市建设设计研究院 ,上海 200011)摘要 : 本项目为现有合流污水治理一期系统的续建工程 ,采用化学生物絮凝强化一级处理工艺 ,以 去 除 磷 和 悬 浮及胶体状污染物为主 ,悬浮固体去除率 60 % ,总磷去除率 75 % ,处理尾水深水排放长江口 ,可减少排入水体的污染 负荷 ,保护长江水质 ,远期预留生物滤池工艺 ,达到环保目标和排放标准 。关键词 : 城市污水处理厂 强化一级处理 化学生物絮凝 污泥回流 空气搅拌1 工程概况上 海 市 竹 园 第 一 污 水 处 理 厂

2、 位 于 上 海 市 浦 东 新 区高东镇竹园村长江边 、 外 高 桥 电 厂 南 侧 、 城 市 外 环 线东侧 、 航 津 路 北 侧 合 流 污 水 一 期 箱 涵 以 北 ,是全国 最 大 城 市 污 水 处 理 厂 。 工 程 设 计 规 模 为 170 万 m3/ d ,设计水量 25. 04 m3/ s ,其 中 140 万 m3/ d 来 自 上 海 市 合 流 污 水 治 理 一 期 系 统 ,另 外 30 万 m3/ d 来 自上海市浦东新区外高桥地区分流制系统 。 雨 天 设 计水量为 49. 32 m3/ s。该 项 目 由 中 国 市 政 工 程 华 北 设 计 研

3、究 院 和 上 海 市 城 市 建 设 设 计 研 究 院 联 合 设 计 , 项 目 的 实 施 引进了招商引资 、公开招标的方式 。 2002 年 6 月 , 民 营 企 业 上 海 友 联 集 团 联 合 体 取 得 项 目 的 投 资 建 设 和 20a 运 营 权 , 并 成 立 了 上 海 友 联 竹 园 第 一 污 水 处 理 投 资 发 展 有 限 公 司 。 本 工 程 预 计 2004 年 全 面建成 。2 污水处理程度按 照 设 计 规 划 ,经 处 理 的 尾 水 及 雨 天 溢 流 的 合 流污水通过现有的 2 根 4200mm 的 深 水 排 放 管 排 入长江口大

4、水体 。污 水 处 理 程 度 , 既 考 虑 了 长 江 水 质 已 受 到 一稀释和沉积 ,没有实质性的降解 ,这一部分污染物的 处理应当人为在城市污水处理厂中去完成 。2) 影 响 水 体 的 富 营 养 化 的 决 定 性 因 素 是 水 中 的氮和磷的含量 。 最 适 合 水 中 藻 类 繁 殖 的 氮 、 磷 比 是 16 :1 。当磷的含量明显低于这个比值时 ,氮 浓 度 的高低对藻类生长的影响并不明显 。 长 江 口 水 中 氮 和磷实际的比值是 30 :1 。 因 此 ,磷 是 影 响 长 江 口 富 营养化乃至赤潮发生的决定性因素 。鉴 于 上 述 观 点 ,竹 园 第 一

5、 污 水 处 理 厂 的 处 理 程 度以去除磷和悬浮及胶体状污染物为主 。从 以 往 实 际 情 况 看 ,上 海 段 的 长 江 水 体 有 较 强 的污水自净能力 ,现 有 深 水 排 放 口 对 长 江 水 体 水 质 的影响是轻微的 ,将 来 污 水 经 竹 园 第 一 污 水 处 理 厂 处理后 ,可进一步减小排入水体的污染负荷 。但是从长远上 、 宏 观 上 、 流 域 上 看 , 要根据污 水水质状况 , 按环保目标和国家排放标准逐步提高 污水处理程度 , 确保上海市和长江三角洲的持续发 展 。3 进出水水质设计进出水水质详见表 1 。表 1 设计进出水水质 (mg/ L)定的

6、污染 , 影 响 因 素 较 多 , 亟 待 治 理 而 又 任 重 道 远 , 同 时 又 充 分 注 意 到 长 江 源 远 流 长 , 水 量 充 沛 , 水 质 指 标化 学 需 氧 量CODCr5d 生化需氧量BOD5悬 浮 固 体 总 磷SS TP水 流 运 动 强 烈 , 水 动 力 强 劲 , 泥 沙 丰 富 , 具 有 较 强 的 污 水 净 化 能 力 。合理 、 适 度 利 用 环 境 容 量 是 我 国 环 境 保 护 工 作 的 一 项 基 本 政 策 。因此 , 较 经 济 合 理 的 选 择 是 : 做 好 人 与 大 自 然 的 分 工 , 人 类 主 要 去

7、处 理 水 体 不 能 净 化 的 污 染 物 , 其 余 的 有 条 件 地 留 给 大 自 然 去 处 理 。 对 于 这 一 问 题 , 多 年 来 上 海 市 很 多 专 家 已 做 了 大 量 卓 有 成 效 的 研 究 。 这 些研究成果表明 :1) 天然水体的净化功能 ,以降解溶解性可生化 有机污染物为主 。 而 颗 粒 性 不 可 生 化 降 解 物 质 只 有进 水 250 120 150 4出 水 150 60 60 1去 除 率 40 % 50 % 60 % 75 % 4 处理工艺根 据 进 出 水 条 件 分 析 , 对 总 磷 的 去 除 要 求 较 高 , 而对有机

8、物的去除要求不高 , 介于一级处理和 二级处理之间 , 属 “一 级 半 ”处 理 或 强 化 一 级 处 理 的范畴 。强 化 一 级 处 理 是 利 用 一 定 的 物 理 的 、 化 学 的 或 生 物 的 方 法 使 污 水 的 细 微 颗 粒 和 胶 体 发 生 凝 聚 和 絮凝 (或 伴 有 少 量 的 生 物 氧 化 作 用 ) ,改 善 污 染 物 质 的 可沉降性 ,提高沉淀分离效果和去除能力 ,改善出水 水 质 。 按 其 产 生 絮 凝 的 方 法 可 分 为 化 学 絮 凝 处 理 、生物絮凝处理以及化学生物絮凝处理等 。 本 项 目 最 后 采 纳 化 学 生 物 絮

9、 凝 强 化 一 级 处 理 的 工 艺 ,其 主 要 特点是 :1) 具 有 很 大 的 灵 活 性 。 该 工 艺 完 全 可 以 作 为 单纯化学絮凝工艺来运转 ,此 时 曝 气 系 统 可 单 纯 地 作为气动搅拌系统 ;当 进 水 水 质 TP 较 低 时 ,可 停 止 加药 ,按生物 AB 法 A 段运行 。2) 通过化学絮凝 、 生 物 絮 凝 、 不 完 全 氧 化 作 用 及污泥回流 ,可以改善沉淀池的工作状况 ,提高处理 效果 。3) 可减少絮凝剂的投加量 。4) 由于生物氧化作用和药剂投加量的减少 ,使 系统的污泥生成量减少 。本 项 目 污 泥 处 理 采 用 直 接

10、浓 缩 脱 水 工 艺 ,车 运 至 17km 外的白龙港填埋场 。结 合 目 前 工 艺 处 理 的 特 点 和 全 厂 用 地 状 况 ,本 项 目 同 时 考 虑 了 远 期 进 一 步 处 理 的 生 物 滤 池 工 艺 方 案 。5 主要构筑物设计参数5. 1 细格栅和沉砂池设计水量 4. 26 m3/ s ,处理外高桥地区和厂内污 水 ,4 套 进 口 螺 旋 鼓 式 格 栅 , 直 径 2200 mm , 栅 隙 8 mm ;4 座 PISTA 比氏旋流沉砂池 ,池径 5480 mm ,砂 泵提升排砂 。5. 2 快速混合池设计水量 25. 04 m3/ s ,8 座 L B H

11、 = 5. 4 m 5. 4 m 6. 5 m ,机械混合 ,速 度 梯 度 500 s - 1 ,停 留 时间 60s ,8 套垂直搅拌器总功率 500 kW。 液 体 聚 合 铝PAC 投加量 120 mg/ L ,摩尔比 2 :1 ,阴 离 子 型 聚 丙 烯 酰胺 PAM 投加量 0. 5 mg/ L 。5. 3 化学生物絮凝池4 组共 16 池 ,每池 3 个廊道 ,每廊道 B L H =9. 9 m 18 m 6. 5 m ,停留时间 37 min 。 由 鼓 风 机 提 供空气动力搅拌 ,速度梯度 :第 一 廊 道 107 s - 1 ,第 二 廊道 83 s - 1 , 第 三

12、 廊 道 55 s - 1 。 供 气 量 0. 3 kgO2/ kgBOD5 ,采用 8800 个膜片式 D = 225mm 不 堵 塞 曝 气 头 ,q = 3 m3/ h 。 污 泥 负 荷 2. 5 kgBOD5/ kgMLSSd (其 中 MLSS 为混合液悬浮固体浓度 ) ,污泥浓度 2 g/ L 。5. 4 沉淀池平流式 ,4 组 共 48 池 ,B L H = 9. 9 m 76 m3. 75 m ,停留时间 1 . 5 h ,水力负荷 2 . 5 m3/ m2h ,水平流速 13 m m/ s ,48 套 进 口 纵 向 链 条 式 刮 泥 机 ,8套 B L = 6 m 4

13、0 m 进口横向链条式刮泥机 。5. 5 出口泵房设计水量 49. 32 m3/ s ,8 台国产抽芯式全调节叶 片立式轴流泵 ,单 泵 流 量 5. 91 m3/ s 6. 56 m3/ s ,扬 程 5. 00 m。 在 长 江 口 水 位 不 高 于 5a 一 遇 潮 位 (5. 15 m) 、 污 水 流 量 不 大 于 旱 季 平 均 流 量 ( 19. 68 m3/ s) ,或在长江口水位不高于 1. 58 m、 污 水 流 量 不 高 于 设 计 合 流 污 水 流 量 (49. 32 m3/ s) 时 ,污 水 不 需 提升可靠重力经深水排放管排放 ,否则 ,即需启动水 泵对出

14、水进行提升 。5. 6 鼓风机房总空气流量 675 m3/ min ,4 台 (3 用 1 备 ) 进 口 单 级高速离心鼓风机 ,单机风量 225 m3/ min ,出 口 压 力 7000 mm 水柱 。5. 7 污泥泵房4 座 , 采 用 干 式 污 泥 泵 , 回 流 比 33 % , 回 流 量8. 26 m3/ s ,16 台 污 泥 泵 , 分 4 组 , 每 组 4 台 (3 用 1 备 ) ,单 台 流 量 0. 69 m3/ s ,扬 程 3. 5m。 剩 余 污 泥 量 255 t 干 污 泥 / d ,污 泥 含 水 率 99. 2 % ,12 台 污 泥 泵 ,分 4

15、 组 ,每组 3 台 (2 用 1 备 ) ,单台流量 170 m3/ h ,扬 程 15m。5. 8 污泥浓缩池4 座 , 直 径 30m , 有 效 水 深 4. 0 m , 停 留 时 间8. 5 h ,污泥负荷 90 kg/ m2 . d ,进 泥 含 固 率 0. 8 % ,进泥体积 31875 m3/ d ,出泥含固率 3 % ,出泥体积 8500 m3/ d 。 安 装 4 台国产中心传动悬挂浓缩机 。5. 9 污泥调节池1 座 2 池 ,单池尺寸 10 m 10 m ,有 效 水 深 H =3. 5 m ,停留时间 2. 0 h 。 安 装 2 台进口潜水搅拌器 。5. 10 污泥脱水机房采 用 4 台 (3 用 1 备 ) 进 口 高 干 度 离 心 脱 水 机 , 单机 120 m3/ h ,工作时间为 24 h ,进泥含水率 97 % , 出泥含水率 65 % ,出泥量 729 m3/ d ,2 套水平无轴螺 旋 输 送 器 , 直 径 350 mm , 长 度 20 m。 PAM 加 药 量 6 g/ kg 干 污 泥 ,合计 1530 kg/ d 。 4 台 (3 用 1 备 ) 进口污泥切割机 ,4 台 (3 用 1 备 ) 进 口 污 泥 供 料 泵 ,3 套 进口全自动制药装置 (其 中