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1、污水处理工程2007-08-16 09:29 一、经开污水厂（小规模的城市污水处理厂）： 经开污水厂简介：工程总投资 3158 万元，设计规模一期工程2 万吨/天，二期5 万吨/天，其中一期工程 占地 1.02 公顷。主体工艺采用先进的循环式活性污泥法（C-TECH）工艺，即常说的CAST工艺，SBR工艺的 改良方法，经奥地利 SFC 公司授权北京建工金源环保发展有限公司在该工程中使用。主要工 艺流程包括预处理段、生物处理段和污泥处理段。整个污水处理系统（包括粗格栅、提升泵、 细格栅、C-TECH池、消毒池、污泥处置装置）全部实现自动控制。自控系统在中控室设置 监控计算机，在各处理单元设置可编
2、程控制器（PLC），二者以高速数据通道连接。整个开 发区生产及生活污水将在此处理达标后，排入凉水河，作为景观用水。 1 万吨日的污水回 用处理系统目前正在筹建中。经开污水厂的运行条件：处理对象：北京市经济技术开发区污水处理厂负责处理的是北京经济技术开发区范围内的城市下 水道系统收集的城市污水，包括开发区内的居民生活用水、工业企业废水和城市降水。据了 解，开发区内的工业企业很多都有自己厂内的污水处理站点，能够实现对厂区污水的初步处 理，到达经开污水厂的工业废水基本能够达到国家对工业企业废水排放的要求。日处理水量平均略低于40000m3/d,降水在很大程度上会影响需要处理的水量。 处理要求：经开污
3、水厂处理后的出水排入北京的凉水河作为景观用水，执行的是国家城镇污水处 理厂污染物排放标准（GB 18918 2002）的一级B要求。运行工艺：经开污水厂的工艺流程如下：（进水）一粗格栅一提升泵房一细格栅一旋流沉砂池一C-TECH池（生物反应区，包括 生物选择器和主反应区）一消毒池一（出水）凉水河污泥在 C-TECH 池内通过回流泵实现主反应区向生物选择器的回流，通过主反应区的剩 余污泥泵排出到污泥储池，经加药调理，压滤后（浓缩脱水一体机）排出脱水污泥，外运填埋。如果进水流量超过污水处理厂的处理量，部分污水将通过一级处理后（旋流沉砂池后 有阀门）通过超越管路排出。因为设计处理量相对于需要处理水量
4、比较大，据了解基本没有 需要开启超越管路的情况。主要工艺参数：格栅：本厂设置有粗细两道格栅，其中粗格栅栅隙为25mm （一些师傅说是20mm），主要作用 是保护后续提升泵。细格栅栅隙5mm。实际运行中由于该工艺中没有设置初沉池，加之格栅 效果并不理想，会在生化反应池表面形成浮渣。由于撇水器具有浮渣挡筒，浮渣不会随出水 流走，但会在池内累积，虽然不影响正理效果，但表观不好，运行中依靠人工打捞。运行中 格栅两端液位差要求维持相对稳定的低值（细格栅常为0.25m以下）。格栅排出的栅渣经螺 旋输送器送入洗砂设备、栅渣压榨机脱水后落入渣桶，实际运行中由于栅渣产量较少，排渣 以巡视周期（2小时/次）运行，
5、运行时间约15分钟，造成栅渣在压榨机内停留时间过长， 从而产生臭气。提升泵房：提升泵房采用进口潜水排污泵，泵出口采用溢流出水的方式，从而省去了止回阀和阀 门，也降低了水头损失。分设大小泵各三台，大泵流量820m3/h，小泵流量625 m3/h,扬程 为10m。运行中要求提升泵房的液位不超过3m,否则会造成进水外溢。旋流沉砂池：旋流式沉砂池采用排砂泵排砂，在排砂泵出口设有回流管，在开泵后先向沉砂内回流 从而松动沉砂，以防板积。由于砂水分离器的水面低于沉砂池水面，为了防止发生虹吸，砂 水分离器进水管向上翻过池内水位，并在顶端设置了电磁阀破坏虹吸，与排砂泵的运行进行 联锁。实际运行中由于格栅拦渣效果
6、并不理想，容易造成堵塞，应该注意大块物体对设备的 影响。C-TECH 池：该池是污水厂处理污水的反应池，应用的是循环式活性污泥法（Cylic Activated Sludge Technology，简称C-TECH工艺，也就是常称的CAST/CASS）。它是序批式活性污泥 法（SBR）的一种变型工艺，是目前国际上先进的一种间歇运行的活性污泥法工艺，具有技 术先进实用、成熟可靠、运行效果好等优点，能灵活满足各种严格的出水水质要求。 在池首端设有生物选择器，末端设有撇水器，池底部设有橡胶微孔曝气头，污泥回流泵和剩 余污泥泵。一期、二期工程分设一座2格反应池，实现进水曝气和沉淀撇水的交替。一期池 高
7、近6m,单格面积1375m2，有效水深5m；二期池高略大于5m,单格面积2035m2，有效水 深4.8m，池长均为50mo每个反应单元中生物选择器与主反应区面积比约1： 5。每个反应 单元的运行周期约为 4小时，其中126分钟进水曝气， 126分钟沉淀撇水，每期工程的两个 反应单元出于相反的周期阶段。运行时水位变化12m，需要根据具体情况而定，实习期间 因为排泥不畅，泥位较高，一般撇水停止时液位深度到3. 5m4m。 废水和回流的活性污泥先进入生物选择器，进行接触混合。该厂为保证回流污泥的充分混合 并防止沉淀，在生物选择器进行分格控制水流速度达到混合和防止沉淀的目的，同时也满足 了生物选择的机
8、理要求，这与一般的在选择器内设置搅拌器的做法不同。另外为了防止部分 污泥沉底板结，在选择器内设置了穿孔曝气管，周期性进行曝气搅动，曝气周期约为 24小 时。生物选择器有三个功能:a.絮体结构内底物的物理团聚与动力学和代谢选择同步进行； b.选择器被隔开，保证初始高絮体负荷，以及酶快速去除溶解底物；c.通过选择器的设计， 还可以创造一个有利于磷释放的环境，这样促进聚磷菌的生长。生物选择器的反应条件在缺 氧和厌氧之间变化，能够有效抑制丝状菌的繁殖，从而抑制了污泥膨胀；同时能够保证在高 F/M（营养物与生物量比）下磷的释放；能够利用酶促反应降解溶解性有机物；能对回流污泥 液中的硝酸盐进行反硝化脱氮。
9、从主反应区回流至选择器中的活性污泥对进水中易降解的有 机物的吸附作用，除能抑制丝状菌生长，还能提供聚磷菌在主反应区聚磷所需要的能量和反 硝化菌进行反硝化作用所需的碳源。主反应区进行周期性的进水曝气和沉淀撇水的间歇运行方式，使活性污泥不断经历好 氧和厌氧的循环，能够实现降解营养物，脱氮除磷的效果。在曝气阶段完成主要的营养物降 解，磷的吸收和硝化（同步硝化反硝化），非曝气阶段磷有所释放。主反应区的SND （同 步硝化反硝化）作用能够减少回流污泥中硝态氮的浓度，进而减少了硝态氮对聚磷菌在选择 器的厌氧条件下合成包内贮存物质和释磷作用的影响，使整个系统具有良好的除磷效果。由 于曝气系统处于周期性的曝气
10、/非曝气状态，为了避免由于撇水时池中水位下降导致曝气管 内气体由于膜片两侧压力不平衡而溢出从而导致污泥上浮，在曝气干管上设有电磁阀，当反 应池进入沉淀撇水状态时，通过 PLC 控制自动打开，对曝气管系统进行泄压从而防止上述现 象的发生。该工艺习惯于把各阶段（包括沉淀和撇水）的泥龄都计算在总泥龄中，实际上典型的 CAST 工艺，有效泥龄（反应泥龄）仅为总泥龄的50%。在实际运行中，经常选用比较长的污 泥泥龄，实习了解该厂曾用的泥龄为 15 天和 12 天。污泥回流泵在进水时同步开启，据了解一期回流流量约为110 m3/h,二期回流流量为约120 m3/h，运行时间都是进水曝气阶段中的90分钟。剩
11、余污泥泵型号与回流污泥泵相同，一期 每周期排泥 40分钟，二期每周期排泥 36分钟，均是在沉淀63分钟后开始进入排泥阶段。 满液位污泥浓度正常值为 5000mg/L 左右，实习期间由于排泥不畅，污泥浓度较高，达到 7000mg/L 左右。设计的化学除磷工艺（添加硫酸亚铁絮凝）在实际中并没有使用，原因不详。在线的溶解氧仪能够实时监测池内的溶解氧浓度，但溶氧仪容易被污物覆盖而影响示 值。运行的自动化管理由可编程序控制器（PLC ）系统实现，自动系统故障时可以通过配电 室手动和现场手动实现正常的运行。清水池：清水池是撇水器出水在厂区内停留的最后阶段，设在一期反应池后，消毒剂（次氯酸 钠溶液）在池首加
12、入。清水池消毒后的出水直接排入凉水河。厂区内绿化和反冲洗用水也由 清水池内的清水提供。目前，利用该厂出水的中水处理回用系统正在建设之中。污泥处理：剩余污泥泵排出的污泥先排入污泥储池暂时存储，污泥储池池底设曝气设备，间歇曝 气以防止污泥沉积板结。储泥液位不超过3.5m。经过加药（PAM，即聚丙烯酰氨，用量约2kg/m3泥）混合调理后的污泥，经过污泥压滤机脱水（同步浓缩脱水机）。最后的干污泥（含水率 80%）由泥斗排出外运填埋。城镇污水处理厂虽然之前看过不少，但往往只是几个小时的参观，只能大致了解工艺 流程，却不能全面了解运行情况，这次能够得到去污水处理厂实习的机会，让自己全面地了 解了一个城镇污
13、水处理厂的工艺和运行中的各种情况和可能出现的问题。实习中感受最深的是间歇操作的小规模污水处理厂的工艺、设备和运作都与大型的城 市污水处理厂有区别，能够应用占地面积小，可操作性强的工艺；设备的型号较小，但一样 一应俱全；运作中因为规模效益的缺乏，对污泥的处理方式也可能不一样。同时与课程学习仅仅考虑理想工艺的情况不同，实际中的工程要复杂很多，要考虑各 种可能出现的问题，准备好应对措施，而且实际运行的操作也与理想是的实验室条件有很大 差别。也就是说过去从课本上所学的理论，与应用到实际工程和工艺，需要作很大的细化和 多种可能情况的考虑，大致让自己意识到实际工程设计和绘图的要求。对于单向阀、刀阀、 电磁
14、阀和放空阀，之前没有什么特别的认识，通过实习终于认识到这些装置的重要，同时也 对撇水器的工作过程及其自动控制有了较深的认识。二、北京市高碑店污水处理厂（大规模城市污水处理厂） 高碑店污水处理厂简介：北京市高碑店污水处理厂由北京市市政工程局负责建设，北京市市政工程设计研究总 院设计，北京市第四市政工程公司施工。该处理厂是北京市城市总体规划拟建的 16 座城市 污水厂中规模最大、也是目前全国最大的污水处理厂，承担着北京市中心区及东郊地区总计 9661 ha流域范围内的污水治理，服务人口 240 万,占地1020亩,近期建设规模100万m3/d, 占全市污水处理总量的 40%。运行工艺：高碑店污水厂
15、的工艺流程：（进水）闸门井一粗、细格栅一提升泵房一出水井、配水井一曝气沉砂池一初沉池一曝气池（A/O法）一（集配水井）二沉池一出水污泥在曝气池增殖，在二沉池得到沉淀分离，通过污泥泵实现回流和送往污泥处理设 施。污泥处理比较完善，包括浓缩、消化（中温两级消化）和脱水三个主要阶段。 主要工艺参数：一、二期设计处理水量100万m3/d,进、出水水质情况为：进水SS 250mg/L, B0D5 200 mg/L, COD 500 mg/L；出水SSW30 mg/L,B0D5W16 mg/L。在工艺设计方面，处理流程采 用前置缺氧段的活性污泥法；一级处理包括格栅、泵房、曝气沉砂池和矩形平流沉淀池；二 级
16、处理采用推流式曝气池；污泥处理采用中温两级消化工艺；同时在末端有1万m3/d的再 生水系统和47万m3/d的回用水系统。此外，二期工艺与一期工艺稍有差别，增加了生物脱 氮除磷的工艺部分。格栅和进水泵房：进水泵房包括新建泵房（120万m3/d），原有泵房改建流量50 m3/d （提升初期雨水 用）；泵房前池分别安装粗、细两道格栅。粗格栅间隙100 mm人工清除污物，细格栅间隙 25mm，为链条式自动除污机，二期工程将粗格栅改为连续式自动清理，细格栅改为间隙0.5 mm回转式自动除污机；栅渣用皮带输送装筒运往垃圾消纳厂填埋。泵房内安装6台水泵， 一期4台，二期2台。一共具有138万m3/d的提升能力。该厂是把格栅放在提升泵之前， 而且是前后衔接放置，组成六套独立的通道。格栅之前更是设置有六个闸门井，有专门的阀 门控制总进水（事故时总超越用）以及对于各个通道的开通与关闭（用于检修等）。 曝气
