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水温≤12℃时为8mg/L;
水温>12℃时为5mg/L
——
动植物油
≤5
≤1
80%
TP
≤0.5
90%
PH
7—8
6—9
色度
50
≤30
40%
粪大肠肝菌
≤103个/L
水温
10—20
三、工艺流程
污水工艺流程:
城市污水
粗、细格栅及旋流沉砂池
分配井
卡鲁塞尔2000改良型TU氧化沟
综合泵站
终沉池
接触消毒池
达标排放
深度(中水)工艺流程:
接触消毒池
絮凝沉淀池
V型滤池
中水池
送水泵
房
用户
污泥处理流程:
终沉池
污泥储存池
污泥浓缩脱水机房
脱水后的污泥外运
卫生填埋场
四、工艺简介
东胜区污水处理厂所接纳的污水主要包括城市生活污水和工业企业生产污水两大部分。
由东胜区工业污水所占比例较大,本工程采用了:
前处理+生化处理+物化处理。
4.1、前处理:
主要采用粗、细格栅,旋流沉砂池,使无机性颗粒和呈悬浮状态的有机物通过重力作用沉淀去除,从而减小好氧生物处理工艺的负荷,提高全流程的去除效果。
4.2、生化处理:
本污水处理厂主体工艺采用卡鲁塞尔2000改良型TU氧化沟工艺,综合泵站、终沉池、接触消毒池,卡鲁塞尔氧化沟是一个多沟串联的系统,进水与活性污泥混合后在沟内不停地循环流动。
表曝机与分隔墙的布局使表曝机将混合液从上游经曝气区推进到下游,并保证足够的混合液渠道流速。
这种流态可以防止短流,还通过完全混合作用产生很强的耐冲击负荷能力。
对不易降解的有机物也有较好的处理能力。
卡鲁塞尔2000改良型TU氧化沟是在卡鲁塞尔2000氧化沟的基础上改进的,它在厌氧区与缺氧区、好氧区设置了进水控制闸,将缺氧区设在好氧区间,形成了“T”为厌氧、缺氧,“U”为好氧的氧化沟沟型,其水流更趋合理,水头损失小,内回流充分利用好氧段的池体构造。
曝气采用高效、安全稳定、调度灵活的转刺曝气机,从而避免了倒伞形曝气机故障时所造成的影响,及调度相对困难的缺点。
“T”型厌氧池和缺氧池中完成下列反应:
(1)厌氧池中的兼性反硝化菌异化原水和回流污泥中的硝酸盐和亚硝酸盐,得以脱氮;
(2)厌氧池中的兼性细菌将可溶性BOD5转化成挥发性脂肪酸(VFA),聚磷菌获得VFA将其同化成聚β羟基丁酸脂(PHB),所需能量来源于聚磷的水解并导致磷酸盐的释放。
(3)缺氧池中的兼性反硝化菌异化厌氧出水和“U”为好氧区中分流过来的硝酸盐和亚硝酸盐,使脱氮更为充分。
(4)缺氧池中的聚磷菌利用后续“U”型为好氧区中分流而来的混合液中的硝酸盐和亚硝酸盐所提供的电子吸磷,避免同时反硝化和吸磷时BOD5的不足;
后续“U”型为好氧区完成了硝化、吸磷和去除有机物等过程。
TU型氧化沟如下图所示。
由于其特殊的预反硝化区的设计(约占氧化沟体积的15%),在缺氧条件下进水与一定量的混合液混合(该量可通过内部回流泵调节);
剩余部分(体积的85%)包括好氧和缺氧区,用于进行同时硝化反硝化,也用于磷的富集吸收。
每座TU型氧化沟中都配有相当数量的表曝机,实现沟内水体的推流、混合和充氧。
系统的供氧量可以通过控制沟内表曝机运行台数的多少进行调节,另外从节能的角度考虑,每沟中还装有一定数量的推进器用于保证混合液具有一定的流速,并防止活性污泥在进水BOD5含量低的情况下发生沉淀。
通过设在好氧池端部的内回流泵,可充分利用氧化沟原有的渠道流速,在很低的动力条件下,将相当于400%进水流量以上的硝化液回流到前置缺氧池,与原水混合并进行反硝化反应。
TU型氧化沟系统保留了反硝化过程的一切优点,包括可恢复硝化阶段约50%的碱度,可利用缺氧条件去除部分BOD5,从而节省曝气能耗,以及改进活性污泥性能等。
TU型氧化沟工艺与其他反硝化工艺相比,最突出的优点是可实现硝化液的高回流比,达到较高程度的总氮去除率,同时回流提升动力很低。
对于较大规模的污水厂来说,采用TU型氧化工艺,节能的潜力是巨大的。
氧化沟设计参数:
设计流量:
Q=2500m3/h
总池容:
V=18420m3(单座)
有效水深:
4.0m
污泥浓度:
4000mg/l
停留时间:
T=21.4hr
污泥负荷:
F/M=0.065kgBOD5/kgMLSS
容积负荷:
0.20kgBOD5/m3.d
泥龄:
SRT=25d
混合液回流比:
400%
剩余污泥量:
8,500kg/d
4.3物化处理:
主要是絮凝沉淀和V型滤池过滤。
絮凝沉淀池:
由混合池、絮凝池和沉淀池合建。
混合池采用机械混合池;
絮凝池采用机械絮凝池;
沉淀池采用斜管沉淀池。
经过生化处理后的水进入混合絮凝池,经加药机械混合,水中悬浮杂质在絮凝池内形成大的絮凝体,形成沉淀,经过斜管沉淀池进一步沉淀,在池底形成污泥,通过剩余污泥泵抽送至储泥池。
通过周期性的排泥,将磷排出系统外,达到污水除磷目的。
V型滤池过滤:
经过混凝沉淀后,大部分污染物已得到了较大程度的去除,过滤将进一步降低水的浊度,以及对水中的有机物、细菌、病毒等实现进一步去除,保障出水水质达到中水标准。
第二章、水源条件保证
生物调试前期首先对来水水质、水量指标进行调查与核定,水质水量符合设计背景条件则可按正常程序进行生物调试,若出现异常,则需参照以下预案加以调整、处理,满足设计要求后方可进入系统生物调试程序。
2.1水质、水量的调查监测
工程施工安装完毕后,已经按照相关的技术标准及规范检查合格。
完成了清水联动试车,并由相关方负责人确认验收。
在前端生产工段正常稳定生产,进入污水处理厂区的各段废水的水质、水量能代表其正常生产量的条件下,由调试运行人员对进入厂区的废水的水质、水量进行调查摸底。
本工程近期设计规模为6万m3/d,如具备调试条件的情况下,水量达到设计规模的80%以上即可认为是满负荷(不包括雨季水量)。
此工作应在二周内完成。
2.2水质水量异常情况的确认及解决
经过调查监测,确认实际进入污水处理厂的水质、水量严重超出设计要求的工艺参数范畴时(水质水量超过设计能力的±
20%),调试人员根据现场实际情况分析对后续生物调试过程的影响程度,提出相应的解决措施,提报业主协助处理。
同时要求相关责任方在一周内解决或采取合理的措施,并商定解决的时间期限。
2.3水质水量异常情况预案表
内容
异常情况
影
响
解
决
措
施
水
质
异
常
情
况
1、PH过高或过低大于9或小于6。
2、CODcrBOD5、SS、浓度异常过高,超过设计负荷的20%。
3、进水温度过高。
1、PH值异常过高或过低:
一方面会腐蚀设备和构筑物,影响设备和构筑物的正常运行,缩短使用寿命;
另一方面会抑制微生物正常生长,引起污泥膨胀、甚至死亡,恶化出水水质。
2、抑制生物活性,甚至生物中毒,导致生物处理系统瘫痪。
3、降低微生物活性,从而导致废水中的污染物的去除率降低,出水恶化,使微生物适宜的生存环境破坏。
1.协调、督促前端生产工段管理,另一方面可通过加酸加碱中和使满足进水水质要求。
2.督促调整生产系统的稳定运行或对进水进行稀释使满足系统要求。
3、督促加强生产系统控制,降低进水温度。
量
实际水量大于设计的处理量(严重超过设计的允许范围)
工艺系统设施无法接纳,并达不到生物处理所需时间,直接影响处理效果。
协调生产系统做好生产管理节约用水,或多余水量由业主方协调超越污水处理系统。
水质水量异常情况
1、来水水量大浓度小。
2、来水浓度大水量小。
3、来水水量小浓度小。
4、来水水量大浓度大。
1、超出处理设施的正常调节范围,F/M负荷减少,微生物不能获得足够的营养,繁殖速率陷入衰减状态,处理系统的生物群体减少,污泥絮体解絮。
2、超出允许的负荷范围,严重冲击系统。
3、F/M负荷减少,微生物不能获得足够的营养,繁殖速率陷入衰减状态,处理系统的生物群体减少,污泥絮体解絮。
4、超出允许的负荷范围,严重冲击系统。
1、对工艺运行进行合理调整,必要时投加碳源补充。
2、协调生产工段做好生产管理源水浓度;
对进水负荷进行核算,适当进行稀释。
3、对工艺运行进行合理调整,必要时投加碳源补充。
4、协调生产工段做好生产管理;
对进水负荷进行核算,调整相应系统运行参数,由业主方协调超越多于污水,稳定进水负荷。
第三章生物调试
工程施工安装完成后,已经按照相应的技术标准及规范检查合格,完成了清水联动试车,并由各相关方负责人员签字确认验收,首先进入污水处理系统生物调试程序。
3.1调试前的准备
3.1.1调试进度计划
序号
调试阶段
时间(天)
工作内容
备注
1
污泥接种
7
投加接种污泥和浓质粪便闷曝
闷曝时间为24小时后,运行方式:
进水、曝气、沉淀、排水、回流。
2
系统启动初期
间隙投加污水,间隙曝气
3
污泥培养、驯化
及负荷提升
23
连续少量进污水,曝气。
逐步提负荷
做化验分析
4
脱水机房
调试压滤机,进行压滤污泥
确定PAM加药量
絮凝沉淀和V型滤池调试
15
确定系统运行参数及投药量,滤池滤水和反冲洗时间,确保出水达标
做絮凝试验
5
验收
10
确认试运行结束即可申请环保验收、环保验收取样监测、工程移交
共计
57
3.1.2岗位操作人员的准备
业主应首先配齐运行岗位的操作人员、水质分析室的化验分析人员,并且工艺管理人员到位、同时有足够的设备及电气仪表专业技术人员作为污水设施运行的保障。
化验员应具备一定的化验分析基础,懂得化验室的基本操作规程。
污水处理厂的专业技术人员应在设备、电气安装、仪表自控布置时上岗工作并熟悉图纸、工艺要求;
清水联动过程中专业技术人员、运行岗位的操作人员、水质分析室的化验分析人员均应经过理论及初步操作培训;
所有污水厂人员要全部上岗参加清水联动,经过操作培训并考核后能够在调试过程中独立完成运行操作。
在调试阶段,参加调试操作的人员应在我方调试人员的指导安排下进行运行操作。
3.1.3.水质分析条件的准备
生物调试前,水质分析仪器、玻璃器具、药品应全部到位,分析仪器的调试、标准溶液的配制应全部完成。
3.1.4进水水质保证
为保证生物调试过程的顺利进行,系统不受到冲击,需严格监控污水处理系统的进水条件,要求COD不高于500mg/L,NH3-N不高于25mg/L,并且稳定进水PH6-9,禁止含油、氯离子高、化工废水的工业污水进入,引进生活污水进行生物调试,每天确保不低于1万吨污水进入调试的氧化沟内,多余的污水可以不通过调试中的氧化沟排放。
3.1.5水处理药剂的准备
1)聚丙烯酰胺(PAM):
主要用于絮凝沉淀池和污泥脱水机房,这种药计的种类比较多,不同的分子量、聚合度针对不同性质的污泥,效果差别很大,这种药剂的选用、投加量须经试验确定。
试验由调试技术人员与业主技术人员共同完成。
聚丙烯酰胺易溶于冷水,温度超过50℃时易发生分子降解而影响到使用效果。
分子链很长,这就使它在粒子之间架桥,将它们拉在一起而迅速沉降;
聚丙烯酰胺可以大大降低流体通过管线所需要的能量。
根据以往运行经验絮凝沉淀用阴离子,配制浓度为0.5%。
污泥脱水机房用阳离子,配制浓度为0.1%~0.5%。
分子量应不小于400万。
暂定调试期间絮凝沉淀用量为500公斤,污泥脱水机房用量为200公斤。
使用时采用稀溶液的形式,而且浓度约稀分子链越伸展,效果越好。
配制时,将水加入到带搅拌的溶解槽中,开启搅拌约1.5小时,将称量好的絮凝剂干粉慢慢加入到搅拌的水中,要避免干粉结团,使其在水中良好分散、溶胀、溶解,并使絮凝剂充分熟化,可得到满意的使用效果。
现配现用,配好后不要超过24小时不用
2)聚合氯化铝(PAC):
主要用于絮凝沉淀池,聚(合)氯化铝是一种无机高分子混凝剂,由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。
对水中胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用,并可强力去除微有毒物及重金属离子,性状稳定。
在水中与胶体颗粒所带的负电荷瞬间中和作用。
使胶体脱稳,胶体颗粒迅速混凝,并进一步架桥生成絮团而快速沉淀。
配制浓度为10%,使用时采用稀溶液的形式,搅拌均匀即可使用。
3)液氯
主要用于对接触消毒池出水和中水池进行消毒。
在需要加氯消毒时依据设计最大投加量10mg/L。
调试运行以残留的病原菌数量和出水余氯量两个测定结果为参考数据来确定最佳加氯量。
中水排放标准:
大肠杆菌数<1000个/L;
余氯量0.2mg/L(夏季水温超出25℃,余氯量应达到1mg/L)。
3.1.6接种污泥的准备
1.)接种污泥来源及种泥要求:
种泥应取自市政污水处理厂或相近废水处理厂的生化系统产生的剩余活性污泥,而不能取用化学污泥或其它无机污泥,其中不得含有大量的诸如木块、建筑垃圾、塑料袋、编制袋、纸屑、生活垃圾等杂质,有机成分应大于70%,便于生物培养。
对于含有的大量杂物在现场应进行筛除。
禁止取厌氧发酵、膨胀的污泥。
2.)接种污泥数量:
生化系统氧化沟池共3座,每座有效容积为18420m3,种泥投加总量约需要74吨含水率为80%的脱水污泥(按MLSS=4g/l计算)。
3.)种泥投加的时间保证:
首先应使供应方储备足够量的种泥,减少在取用过程中的等待时间,本工程种泥的运输及投加时间应在1-2天内完成。
接种污泥投加时间的延长会使用污泥培养时间延长。
3.2生物调试
生物处理部分调试过程按活性污泥特性可分为污泥接种、系统启动、污泥培养驯化及负荷提升、稳定运行四个阶段。
性能良好的活性污泥是系统正常运行的必要条件,调试运行中氧化沟的主要调节控制参数有:
混合液污泥浓度MLSS、MVSS、SV30、DO、PH、污泥回流比、水温、通过调试运行,确定最佳的运行参数,使最终出水达到设计排放标准。
3.2.1.培菌操作步骤
采用间歇培菌法:
这种培养是为了积累更多的活性污泥,使微生物细菌能充分利用混合液的营养成分,又使之不受池中遗留毒素抑制,需要实时的排除上清液。
营养物质的多少关系到污泥培养的速度,在培菌初期,应在进水中增加营养,可采用投加粪便的方法增加营养。
温度对培养速度影响很大,温度越高培养越快。
先对西边3A氧化沟进行污培养
a、培菌开始,向3A氧化沟注满新鲜生活污水,开启转刺曝气机和水下推进器,氧化沟有效容积每座为18420m3,以4g/LMLSS投泥启动进行污泥培养驯化,种泥投加量约需要74吨含水率为80%的脱水污泥,去除大块杂物后投加。
同时投加40吨粪便,闷曝(不进水、开全部推进器和转刺曝气机)24小时后停止曝气,关闭转刺曝气机和推进器静置沉淀2.5h。
b、然后再向3A氧化沟内进约8000m3新的生活污水和40吨浓质粪便,后停止进水,继续闷曝6小时后,关闭转刺曝气机和推进器静置沉淀2.5小时。
c、进入间歇换水阶段,24小时内如此循环b过程,每天加一次粪便(40吨)但每次进水量比上次有所增加,而闷曝时间应比上次缩短。
3天后闷曝减少到4个小时,沉淀时间不变,进水量增加到9000m3。
d、第8天开始连续进水,连续开推进器和转刺曝气机,出水口溶解氧控制在2—3mg/L进水量控制在10000m3/d,逐步增加进水量。
并启动外污泥回流系统向氧化沟内回流污泥。
e、由于培养初期污泥浓度较低,沉淀池内积累的污泥也较少,回流量也要少一些,最初的回流比不宜太大,可取25%,此后随着污泥量的增多,回流污泥量也要相应增加。
当污泥浓度达到工艺所需的浓度后,即可开始正常运行,按工艺要求进行控制。
逐渐将回流比增加到设计值(内回流比400%,外回流比为100%)。
开启刮泥机和污泥回流泵,直到1#氧化沟活性污泥培养成熟,然后再进入系统运行工艺控制参数的调试阶段
3.2.3污泥的培养及驯化
1)在培养、驯化阶段为了尽快的培养出适合本废水繁殖生长的微生物,根据污泥中微生物所需营养比例BOD:
N:
P=100:
5:
1投加各营养物质。
2)当监测好氧池的出水COD降解率达到60%,混合液30分钟沉降比达10-30%,检查曝气池污泥性状,污泥沉降性能好、显微镜观察出现大量菌胶团及固着型纤毛虫类原生动物及后生动物时,就标志培菌成功,可以进入负荷提升阶段。
3)活性污泥的观察和评价
A.活性污泥性状的观测:
在运行中对污泥的色、嗅进行观察,正常的活性污泥一般呈黄(棕)褐色,同时略带湿土味;
当曝气充氧不足时,污泥发黑、发臭;
当曝气充氧过高或负荷过低时,污泥色泽会较淡;
污泥性能指标的测试与分析:
在活性污泥处理系统,应及时检测污泥的浓度、沉降比和体积指数,核算系统运行负荷并加以分析,及时调整系统运行情况。
B.活性污泥生物相的观察:
活性污泥处理系统生物相的观察,是已经普通采用运行状态观察方式。
通过生物相观察,了解活性污泥中的微生物的种类、数量优势度等,及时观察生物相的变化,掌握运行状态和处理效果。
a.生物种类的变化:
污泥中的微生物种类会随水质变化,随运行阶段而变化。
活性污泥培养的逐渐生成,出水由浊变清,污泥中的微生物种类发生有规律的替换,在运行中起到指示性作用。
如污泥松散时,常见游动纤毛虫的大量增加。
出水浑浊时,变形虫及鞭毛虫类的原生动物的数量会大大增加。
b.微生物活动的状态:
当水质发生变化时,微生物的活动发生一些变化,甚至微生物的体形随废水变化而变化。
以钟虫为例,可观察其纤毛摆动的快慢,体内是否积累较多的食物泡,伸缩泡的大小与收缩、以及繁殖情况。
当水中溶解氧过高或高低时,能见钟虫“头”端突出一空泡;
进水中难降解物质过多或温度过低、高时,可见钟虫体内积累有不消化颗粒并呈不活跃状态,最后导致菌种中毒死亡;
PH值突变时,虫体纤毛停止摆动。
c.微生物数量的变化:
活性污泥中的微生物种类很多,但一些微生物数量的变化会反映出山水质的变化。
活性污泥中鞭毛虫的出现预示污泥开始增长繁殖,而鞭毛虫数量很多时,反映处理效果的降低;
钟虫的大量出现,则预示活性污泥生长成熟,此时处理效果很好,同时可能会有少量轮虫的出现;
若大量轮虫的出现,则预示污泥的老化,随后发生污泥解体,水质变差。
活性污泥中的微生物的观察,通过光学显微镜来完成。
用低倍数的观察污泥的絮体的状态;
高倍数的观察微型动物的状态。
第四章参数控制:
培养过程中应随时观察氧化沟生物相,并测量SV30、MLSS、水量、温度、PH、DO、COD等指标,以便根据情况对培养过程做随时的调整。
采用氧化沟工艺的污水处理厂,其测试项目应根据处理要求安排,这些测试项目不仅包括流量、进水水质、还应包括运行参数:
4.1、污水量
污水处理厂运行时首先要确定进水水量及变化规律。
流量变化对污水处理厂运行产生如下影响:
①若水量太大,则使氧化沟的水力停留时间短,干扰微生物的正常生长环境,降低运行效果;
②水量频繁变化会直接影响最终出水水质;
③长时间水量过小或无水,也会使生物处理单元缺乏养料供应,导致生物衰亡;
4.2、水温
温度过低,微生物的生命活动受到限制,而温度过高,则使微生物变性失去活性。
因此对于微生物而言有一个最适温度范围,在20-30℃范围内,污水的净化效率是相当高的,当氧化沟中的水温低于10℃时,污水的净化效率显著下降,如果水温低于5℃,活性污泥明显受到限制,虽然结构没有破坏,但污染物的去除率大大下降。
当水温超过37℃,原生动物的活性将受到影响,当超过39℃时,原生动物基本消失,当水温超过45℃时,处理效果将降到最低,因此氧化沟中水温的最高和最低限,应分别控制在35℃和10℃。
另外,温度不仅影响微生物的群体代谢活性,而且还影响氧的转移速度和生物固体的沉降特性。
因此,在日常运行管理中,把水温作为重要的运行参数加以测定,不仅要测进水中的水温还要测氧化沟中水温,在水温低于10℃的冬季,可延长污泥龄,以提高活性污泥浓度,降低BOD的负荷率,降低低温对氧化沟带来的不利影响。
4.3、颜色
正常活性污泥外观为黄褐色,但当城市污水中工业废水的比例较大、色度较高时,活性污泥可能也会出现别的颜色。
如果在污水处理中发现活性污泥的颜色变浅,出现灰白色,其絮体结构也开始松散时,应高度重视这一现象,这种现象很可能是污泥膨胀的开始。
4.4、PH值
不同的微生物适应不同的PH值范围,大多数细菌适宜中性和偏碱性环境,氧化沟中的适宜PH值为6.5-8.5,如果PH值上升到9,原生动物将由活跃转为呆滞,菌胶团黏性物质解体,活性污泥结构遭到破坏,处理效果显著下降。
如果进水PH值突然降低,氧化沟中的混合液呈酸性,活性污泥结构也会发生变化,二沉池中将出现大量浮泥现象。
另外,氧化沟中提PH值偏低容易诱发污泥膨胀,
4.5、参数控制
(1)SS
它关系到污水处理厂最终剩余污泥量的多少
(2)氮和磷
是微生物生长繁殖所必需的元素,但同时也是植物性营养物质,过多会导致水体的富营养化,加速水体老化。
(3)SV30
用30min作为测定污泥沉淀性能的论据。
污泥沉降比的大小同污泥的凝聚性和沉降性有关。
当活性泥的凝聚性和沉降性正常时,污泥的沉降比的大小反映了曝气混合液中的污泥数量,可以用这项指标控制污泥回流及排放。
沉降比宜保持在15%-30%的范围内。
(4)MLSS
即混合液悬浮固体浓度,其大小可间接反映混合液中所含微生物的量。
应控制在2-4mg/L。
(5)SVI
污泥的体积指数:
SVI=
SV(mL/L)
MLSS(g/L
=
SV30×
MLSS(g/L)
正常的活性污泥的污泥指数为50-150之间。
污泥指数反映活性泥的凝聚、沉降性能,如污泥指数过低,说明污泥颗粒细小
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