污水处理厂的技术要求

咸阳路污水处理厂设计的技术要点
来源：中国论文下载中心 [ 06-03-11 16:47:00 ] 作者：胡大卫 姚念民 郭淑 编辑：studa9ngns

摘要：天津市咸阳路污水处理厂设计的技术要点


关键词：污水处理厂 处理厂设计 技术要点



　　建设咸阳路污水处理厂是海河流域天津污水治理项目的重点工程.对于改善天津市西部地区和大沽口渤海海域的环境质量，对于开发利用污水资源，促进工、农、渔业的健康发展，具有重要作用，将会产生显著的社会效益和经济效益。
　　工程的内容包括厂内和厂外两部分。厂内工程的主体是规模为45万T/d的二级污水处理厂，配套一座720m3/d的污泥填埋厂；厂外工程包括雨污水管道21km和两座2.0T/S的污水泵站。工程估算12亿人民币，部分建设资金利用日本政府贷款。
　　进水水质指标，根据多年监测资料综合分析定为：
　　CODCr：400mg/l
　　BOD5:220mg/l
　　SS:220mg/l
　　NH3-N:40mg/l
　　TP:3.5mg/l
　　出水水质标准，根据出水满足农灌水质指标和排入渤海口达到三类海域的要求，执行国标〈污水综合排放标准〉中二级水质的规定。即：
　　CODCr：120mg/l
　　BOD5:30mg/l
　　SS:30mg/l
　　NH3-N:25mg/l
　　磷酸盐（以P计）:1mg/l

1　污水处理工艺方案的选择

　　目前城市污水生化处理技术发展很快，工艺类型较多。除广泛采用的传统活性污泥法外，近年来国内外应用较多的有氧化沟法、A/A/O法、A/O法、A-B法、SBR法等。为了使咸阳路污水处理厂能够选择到最合适的处理工艺，按照因地制宜的原则，先排除不适用的处理工艺后，再对可以采取的处理工艺方案进行对比和优选。。
　　咸阳路污水处理厂具有处理规模大，地处天津市西郊区冬季气温低，且收水范围是已建成区，水量和水质比较稳定，冲击负荷不大的特点，按照各种处理工艺的适用条件，可以将SBR法、氧化沟法和A-B法排除，从而拟定出三个处理工艺方案。
　　第一方案：采用“以传统活性污泥法为基础的生物硝化方法，降解有机物和NH3-N，同时采用以化学法除磷”的综合处理工艺方案，简称“传统法”或“生物硝化法”。
　　生物硝化的工艺流程与传统活性污泥工艺流程一样，只是以去除BOD5为主的传统活性污泥工艺是中等负荷，而生物硝化工艺系低负荷或超低负荷。在曝气池内，BOD5被分解转化，有机氮同时被氨化成NH3-N，再与进水原有的NH3-N一起被硝化成NO3-N。
　　同步的化学沉淀法除磷，是在含磷污水中投加溶解度大、渣物少、易于控制的硫酸铁作为混凝剂，使正磷酸盐被置换成难溶的磷酸铁盐，沉淀后随剩余污泥排出，反应方程如下：
　　Fe(SO4)3+2PO3-4→2FePO4↓+3SO42-
　　化学法除磷运转控制灵活，可根据污水中磷的超标程度随时调整铁盐投加量，从而既保证出水中磷的含量达标也能节约污水厂运行成本。工程中一般按去除lg磷投加12g硫酸铁控制。
　　第二方案：生物除磷脱氮工艺（A2/O工艺）
　　以厌氧/缺氧/好氧即A/A/O系统为特征的生物除磷脱氮工艺。其中除磷是通过磷的厌氧释放和好氧吸附两个过程完成的，脱氮是通过好氧硝化和缺氧反硝化两个过程完成的，有机物的降解是在好氧曝气阶段完成的。
　　A/A/O工艺具有处理效率高，污泥沉降性能好，可以不设沉淀池和污泥消化池等优点。
　　第三方案；"A/O生物法除磷、生物硝化法脱氨、化学法降解滤液与上清液余磷"的处理工艺，简称A/O法。

表1 三个方案主要设计参数对照表 参数 方案
第一方案 第二方案 第三方案
污泥负荷（kgBOD/kgMLSS.d） 0.14 0.105 0.18
泥龄(d) 12 28 10
回流比 75% 100%(内回流比300%) 75%
水力停留时间(h) 6.6 14 7.5
MLSS(mg/L ) 3.0 4.0 3.0


　　以上三种工艺方案均能满足处理达标的要求，都是可靠的。剖析三种方案的机理，有机物的降解都是在好氧曝气阶段完成。污染因子氮的降解，在第一和第三方案中是通过生物硝化反应，利用它能自养微生物将污水中氨氮氧化成硝酸盐的过程。在天津东郊污水处理厂已经多次试验证明，在曝气池中只要污泥负荷降到0.2kg BOD/kg MLSS.D以下，曝气时间延长到4.5h以上，有机氮和氨氮氧成化NO3-N的效率可以达到50%～60%以上；第二方案则是在硝化作用的基础上增加了反硝化的生化过程，利用缺氧池将硝态氮还原成氮气溢出，使得生物脱氮反应进行得更加彻底；另一个污染因子磷的去除，在第一方案是采用化学法，利用投加硫酸铁等混凝剂，将污水中正磷酸盐置换成难溶解的磷酸铁，随即在二沉池通过剩余污泥排除；而第二和第三方案则是以生物法为主，设置厌氧池，先使混合液中的聚磷菌处于压抑状态，释放细胞内的聚磷而蓄存能量，再在后续的好氧池中通过聚磷菌贮存的能量大量吸收污水中的磷，并在细胞内将磷转化为聚磷酸盐，最后以剩余污泥的形式从污水中排出，从而完成除磷过程。在污泥处理过程中产生的含磷滤液与上清液则通过化学法进行再处理。
　　脱氮工艺的选择是只依靠硝化作用还是后加反硝化作用来完成，除磷工艺的选择是依靠化学法还是生物法来完成，两者各有利弊。根据天津市已建污水处理厂的运行经验，必须把降低运行管理费用作为污水处理方案选择的主要因素，因此推荐第三方案。采用生物硝化脱氮，既可以不设缺氧池，减少占地和工程造价，又能节省提升回流液的设备和能耗，出水也能达标；采用以生物法为主除磷，可以节省能源，节省投药量，减少运行费用。在投产以后，还应该根据不同情况及时调整运行工况，如出水用于农灌时，对氮磷的指标可以放宽，有进一步降低运行成本的余地。第三方案污水处理流程如下图。

2　污泥处理和处置工艺方案的选择

　　污水处理过程中产生的大量活性污泥必须通过适当的工艺措施，降低其有机物含量及含水率，减少污泥体积，同时杀灭大部分致病菌和寄生虫卵，达到化学性质稳定和卫生防疫无害化，避免形成二次污染，保证污水处理厂的正常运行。污泥处理方案流程如下图。





　　污水处理厂建成投入正常运行后，每天要产生相当数量的剩余污泥，从目前东郊和纪庄子污水处理厂的情况看，传统的用作农肥的处置方法，已无可靠出路，所以污泥的最终处置也成为国内多数污水处理厂的重大难题。处置是否妥当直接关系污水处理厂能否生存的问题。矛盾相当突出。综合国内外情况，采用污泥填埋手段处置市政污泥，在国外已得到较为广泛的应用，但在我国还没有起步。设计中经过对污泥处置的各种方案，包括堆肥、焚烧、填埋进行反复比较后，决定了采取卫生填埋的方案，填补国内空白。为此随咸阳路污水处理厂工程同时建设市政污泥填埋厂一座，日处理规模720T，计划连同扩建后的纪庄子污水处理厂及拟建的北仓污水处理厂的污泥一并在此进行填埋处置。

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