5个案例帮你解决市政污水难题

导读：

市政污水是一种常见的污水处理项目，相对于工业废水来说处理难度较低，但是也存在一些问题。比如污水中的氮含量高如何处理?目前处理市政污水的先进技术是什么?市政污水处理厂到底该如何进行提标改造?

下面总结了5个案例，分别针对不同的污水处理厂采用不同的工艺来进行废水处理。案例包含了完整的工艺流程，详细的设计参数，进出水质标准，以及专家对案例的点评。

案例1〕

A2/O组合活性砂工艺处理高氮市政污水

工程概况：根据包头市市政污水多年水质监测资料，其各项水质指标明显高于普通市政污水水质指标，以东河东污水处理厂的进水水质为代表：

进水COD为206~986mg/L

BOD5为80~363mg/L

SS为54~395mg/L

TP为2.23~12.4mg/L

氨氮为25.6~105.7mg/L

TN为33.9~134.2mg/L

其中氨氮､TN和TP指标超过《污水排入城镇下水道水质标准》,最高超标111.4%､89.2%和55%｡

2009年对东河东污水处理厂进行提标扩建工程设计,改造规模为2.0×104m3/d,扩建规模为4.0×104m3/d｡

设计水质指标：

COD为650mg/L

BOD5为250mg/L

SS为270mg/L

TN为80mg/L

氨氮为70mg/L

TP为8.5mg/L

要求出水水质符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准,同时满足4.0×104m²/d的回用水供水规模,供水压力为0.7MPa｡

工艺流程图：

主要工艺的设计参数：

格栅间及进水泵房分为粗格栅间､进水泵房和细格栅间三部分,粗格栅采用钢丝绳格栅除污机2台,栅距为20mm,设备单宽为1.2m;进水提升泵采用潜水离心泵,4用1备,2台变频,扬程为145kPa,本期安装3台;细格栅采用两道细格栅除污机,栅距分别为6和3mm,均为3台,设备单宽为1.4m,均采用旋转滤网式格栅除污机｡

旋流沉砂池采用270°回旋的水力旋流沉砂池,共2座,单池直径为3050mm,要求对粒径>0.15mm的砂砾去除率>65%,对粒径>0.2mm的去除率>85%,粒径>0.3mm的去除率>95%｡

初沉池及排泥泵房,采用辐流式沉淀池,2座,本期工程建设1座,表面负荷为2.67m3/(m2˙h),单池直径为32m,底部泥斗连接排泥管至排泥泵站,采用容积式偏心螺杆泵,间歇排泥,每日排泥3次,单次排泥2h｡

改良A2/O生物池一座,平均分成两组,每组设置预缺氧段､厌氧段､缺氧段､缺氧/好氧调节段､好氧段,HRT分别为0.62､0.62､6.79､0.62､10.05h,设计污泥浓度为3500mg/L,污泥负荷为0.076kg-BOD5/(kgMLSS˙d),设计SRT为17.5d,采用PE微孔管式曝气器,共约1700m,同时设置潜水搅拌器18台,污泥回流及混合液回流均采用潜水轴流泵,7用3备｡

二次沉淀池2座,采用周进周出的辐流式沉淀池,池径为36m,表面负荷为1.15m3/(m2˙h)｡

活性砂滤池和紫外消毒槽设置在净水间内,经深度处理提升的污水顺次进入活性砂滤池和紫外消毒槽｡活性砂滤池共计选用40套,单套过滤面积约5m²，单套平均流量约为42m3/h,峰值流量达58.8m3/h,滤床深度约2m,过滤水头约为12kPa｡设置一道紫外消毒渠,并单设一道检修超越渠,渠宽为1.4m,水深为0.9m,紫外射线的有效剂量应大于20000μW˙s/cm｡2

运行效果：

工艺点评：

本工程进水水质波动较大且指标较高，其中氨氮和TN超标尤其严重。这两个指标过高，对提标工程的达标排放影响较大。故采用改良A²/O工艺,并优化生物池缺氧池设计,最大程度地实现反硝化效果｡深度处理工艺采用活性砂滤池工艺,PAC加药微絮凝过滤去除SS和TP,同时设置投加外加碳源应急措施｡达到了良好的去除效果，各项污染物指标均能达标。

〔案例2〕

CASS+深度处理工艺用于济宁市某污水处理厂升级改造

工程概况：济宁市某污水处理厂一期设备老化严重,不能连续稳定运转;一期一体化氧化沟及氧化沟两侧的沉淀区生化效果和水力条件不理想,出水效果不理想｡拟对一期工程实施升级改造｡改造前该污水处理厂采用的工艺流程如图所示｡其中二期工程(2×104m³/d)生物处理采用A²/O工艺｡

设计进出水水质：

改造前后工艺流程图：

升级改造工艺设计：

预处理设施

1、提升泵房设计流量为4×104m3/d,集水井设计有效水深为8m｡

更换设备:潜水排污泵共5台(4用1备),流量为600m3/h,扬程为120kPa,功率为37kW;手动电动式渠道钢闸门(启闭机)4台;超声波液位计1套,测量水深为0~10m;液位开关1套｡

2、细格栅设计有效水深为0.6m,60°安装｡

更换设备:水平无轴螺旋输送机1台,输送长度为5m;超声波液位计1套,测量水深为0~1.5m;现场电控柜1套｡

3、旋流沉砂池2座,单座设计水量为2×104m3/d｡

更换设备:砂水分离器1套;旋流除砂机2套;手动电动式渠道钢闸门(启闭机)4台｡

CASS生化反应系统

设置2座并联运行的CASS池,交替循环｡每座CASS池中均设置两个区,第一区为生物选择区,第二区为主反应区｡每座池内设剩余污泥泵1台｡每池另外设置污泥回流泵1台,回流比为20%左右｡

CASS池一个周期运行时间为4h,每天6个周期,其具体运行模式如下:进水曝气2h,沉淀1h,滗水1h｡采用鼓风曝气,共设6台罗茨鼓风机,4台鼓风机同时曝气,2台备用｡由电动阀门控制依次曝气｡

将原有的氧化沟A池作为CASS池第一段的缺氧池,氧化沟的曝气和沉淀区一起作为CASS的曝气池,CASS工艺系统设计为2座池体｡

主要设计参数:

设计水量为2×104m³/d;

总污泥浓度为6gMLSS/L;

污泥COD负荷为0.14kg-COD/(kgMLSS˙d);

硝化污泥负荷:0.012kgNH3-N/(kgMLSS˙d);

总氮污泥负荷为0.034kgTN/(kgMLSS˙d);

氧总量为424kgO2/h;

总产泥量为800m3/d｡

配套设备:

潜水搅拌机4台;叶轮直径为620mm,功率为7.5kW;

鼓风机6台(4用2备),流量为46.96m3/min,风压为58.8kPa,功率为75kW;

微孔曝气管700套,设计能力为0~30m3/h;

内回流泵4台(2用2备),流量为210m3/h,扬程为10kPa,功率为5kW;

剩余污泥泵6台(4用2备),流量为20m3/h,扬程为80kPa,功率为1.1kW;

离子型酶促填料152套,规格为4000mm×2000mm×1500mm;

成套出水装置4套,流量为840m3/h,功率为5.5kW;

溶解氧仪2套,测量范围为0~20mg/L;

污泥浓度测量计2套,测量范围为0~20g/L;

超声波液位计2套,测量范围为0~10m｡

深度处理系统

1、中间水池设计有效水深为4m｡主要设备:滤池提升泵3套(2用1备),流量为450m3/h,扬程为100kPa,功率为22kW;超声波液位计1套,测量范围为0~10m;液位开关1套｡

2、絮凝反应池：本单元采用垂直轴式絮凝反应沉淀池｡共设两座反应池,每座絮凝池分3格｡有效水深为3.5m｡主要设备:垂直轴式机械搅拌机6台,功率为0.37kW;管道混合器1台,内径为600mm｡

3、离子纤维滤布滤池：设计滤速为5m3/(h˙m2)｡考虑滤池的检修,需设置超越管道｡因考虑除磷,需投加PAC,所以增加一套PAC投加装置｡PAC(干基)投加量按30mg/L计,PAC溶液配比按10%计,则PAC溶液投加量约为250L/h,可以选择流量为400L/h的计量泵进行投加｡另外,需要增加管道混合器｡

4、紫外消毒设备：消毒水渠建设规模为4×104m3/d｡

更换设备:紫外消毒系统1套,功率为18kW;电磁流量计1套,内径为600mm｡在线监测出水COD,当COD>50mg/L时,中控室报警｡液位计连续监测池内液位,低液位时控制室报警并停反冲洗水泵｡将紫外发生器运行状况传至中控室显示｡排放口设电磁流量计,监测出水流量,信号传至中控室｡

运行效果：

工艺点评:

本工程将原氧化沟工艺升级改造为CASS工艺，两组水池的曝气、反应、静止沉淀、出水阶段交替进行，保证连续进水连续出水。利用原有水池容积负荷，可最大限度提升处理能力。深度处理系统采用混凝结合离子纤维滤布滤池，在投加药剂去除总磷的同时，也能显著降低COD、SS和TN等污染物。

改造后的系统具有出水水质好、耐冲击负荷能力强、运行维护费用低的特点，可确保出水水质达到一级A标准，提高污水处理效果的稳定性，对同类型的污水厂改造具有一定的借鉴意义。

〔案例3〕

改良型SBR与V型滤池组合工艺处理市政污水

工程概况：云南省某市政污水厂分两期建设,其中一期工程规模为1.2×104m3/d,远期总规模为2.4×104m3/d,工程占地为2.02hm2｡

该项目于2010年5月建成并开始调试,同年9月通过当地环保部门验收｡运行至今(2013年),出水各项指标均能稳定达标｡纳管污水以生活污水为主,含有少量服装加工等企业生产废水｡根据当地环保要求,处理出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准｡

设计进出水水质：

工艺流程图：

主要构筑物及设计参数：

预处理：主要包括粗格栅井､进水泵房､细格栅渠及旋流沉砂池等,构筑物按照远期一次性设计建成,设备分期配备｡其中,粗格栅井单道平面净尺寸为7.4m×1.0m(2道),近期配置1台宽为0.914m的粗格栅;

进水泵房平面净尺寸为10.0m×9.8m,近期配置3台400m3/d潜水提升泵(2台变频控制);

细格栅渠单道平面净尺寸为7.15m×0.9m(2道),近期配置1台宽为0.8m的细格栅;旋流沉砂池单座平面净尺寸为2.45m(2座),近期配置1台2.43m的钟式沉砂器｡

生化池：近期设置一座,平面净尺寸为71.2m×31.8m,其中:

a.预浓缩池：浓缩清液流至缺氧池,有效容积为165m3;

b.预缺氧池：池内设2台潜水搅拌机,有效容积为165m3,HRT为20min;

c.厌氧池：有效容积为500m3,HRT为1h,内设2台潜水搅拌机;

d.缺氧池：内设2台潜水搅拌机,有效容积为1430m3,HRT为2.86h,总氮去除率以70%计算,反硝化污泥负荷为0.078kgNO3--N/(kgMLSS˙d);

e.SBR池设2座,单座有效容积为2000m3,HRT为4h,排水2h､曝气1h､沉淀1h｡SBR池与缺氧段中间设置好氧段,有效容积为5000m3,HRT为10h｡好氧与SBR池设计有机负荷为0.06kg-BOD5/(kgMLSS˙d),硝化污泥负荷为0.02kgNH3-N/(kgMLSS˙d)｡好氧池与SBR池分别设置硝化液回流与污泥回流系统,总回流比设计可调范围分别为50%~100%与75%~150%｡

V型滤池：近远期一次设计建成,设备按近期配置,设计滤速为8m/h,冲洗周期为48h,占地为500m2(包括反冲洗水池､反冲洗风机房)｡各反冲洗阶段冲洗强度及时间见下表｡

消毒渠：出水采用紫外线消毒,消毒渠平面净尺寸为11.0m×3.5m,近期设置灯管32根,功率为1.2kW｡

污泥处理系统：污泥储池近远期一次设计建成,平面净尺寸为11.0m×5.0m(2格),有效深度为4.5m｡内设穿孔风管搅拌｡污泥脱水机房平面净尺寸为25.4m×12.36m,层高为5.7m｡近期内设1m带宽污泥浓缩脱水一体机一台及其配套设备,远期增加一套｡

风机房及配电间：风机房与配电间合建,平面净尺寸为29.9m×9.0m,层高为7.1m｡近期内设变频控制风机3台(2用1备),风量为34.7m3/min,风压为68.6kPa,功率为75kW

运行效果：(2011年运行数据)

工艺点评：

针对污水处理厂进水特性选择合适的工艺以达到经济效益和社会效益的最大化是污水处理厂设计并实施的关键。该工程在保证出水效果的前提下，在节省工程占地、降低药剂投加量及操作管理等方面进行了优化设计，其设计及调试经验对同类污水处理工程的实施具有一定的借鉴作用。

〔案例4〕

生态湿地技术用于城市污水处理厂尾水深度处理

工程概况：南通某污水处理厂设计规模为4.8×104m3/d,设计出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准｡对污水处理厂达到一级A标准的尾水(简称“达标尾水”)采用湿地净化技术再次深度处理后排放,以进一步削减水污染物入河量,降低尾水排放对纳污水域周边水生态环境的影响｡

工艺流程图：

该污水处理厂以处理城区的生活污水和工业废水为主,废水中不含有毒有害物质,尾水生态湿地工程重点关注COD和NH3-N的有效去除｡

综合考虑处理效果､施工难度､工程投资及运行费用,经过方案比选分析,最终确定采用“兼氧塘/好氧植物塘/表流湿地/沉水植物区组合”工艺｡

主要处理单元及设计参数

兼氧塘

设计有效水深为4.5~5.0m,超高为0.5m｡为优化塘内流场,设三道植物带软围隔导流形成三个廊道,每个廊道宽约15m;每个廊道内填充弹性填料,填充密度为15%,均匀敷设于塘内｡兼氧塘水力停留时间控制在8~10h,其主要功能是实现反硝化作用,脱除部分氮,同时提高水中有机物的可生化性｡

好氧植物塘｡

设计有效水深为0.8~1.5m,塘内采用软围隔将塘体分割城为11个廊道｡水面设植物浮岛,覆盖率为25%｡采用多孔混凝土生态护坡,边坡由上而下一次配置耐湿陆生植物､挺水植物､沉水植物等｡好氧植物塘水力停留时间控制在12~15h｡

挺水植物表流湿地｡

设计平均水深为0.8m,挺水植物表流湿地分为前段､中段和后段设计,各占湿地面积的1/3,其中中段模拟天然沼泽湿地运行,植物自行完成生长､枯萎､沤渍残体等过程,依赖于基质中的腐殖质和植物残体释放的有机物作为碳源完成反硝化脱氮过程;前段和后段以普通表流湿地运行,做到植物有序管理､及时换茬｡

沉水植物区表流湿地

有效水深约1.5m,构建湿地内沉水植物群落和水力控制设施｡

运行效果：

工艺点评：

采用生态湿地技术处理城镇污水处理厂的达标尾水，既可以满足削减污染物的需要，又可以最大程度地美化环境，具有投资运行成本低廉、净化效果好等优点; 生态湿地工程的实施可达到节约水资源、减少污染物排放量的双重目的，实现水资源可持续利用，促进水环境的良性循环; 同时人工湿地的建立为城市提供了新的水源，改善了城市环境，丰富了城市生态景观，保护了城市生物多样性。

〔案例5〕

广东省某地埋式市政污水处理厂工程

工程概况：该项目处理能力为10500m3/d(一期规模7000m3/d),原水为市政污水,出水水质在满足达到景观回用要求,执行《城镇污水处理站污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准､广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)的第二时段一级标准及《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)城市绿化用水较严值排放标准｡

设计进出水水质：

工艺比选：

目前膜工艺在北京､深圳市､广州､无锡等地均已成功运用于城市污水处理｡污水处理站国内也已在广州､深圳成功应用｡在达到《城镇污水处理站污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准的前提下,传统的生化工艺以应用广泛,效果较好的(A²/O+深度处理工艺)为例,与膜生物反应器工艺进行比较如下表所示｡

经技术经济比较,在满足同样处理标准的前提下,传统地面式污水处理站占地大,占用土地资源昂贵,对周边环境影响不利,也影响周边土地价值;

若采用膜生物反应器(MBR)污水处理工艺,则占地面积小｡同时可以通过建设地埋式污水处理站以解决噪声､臭气及景观不足等对周边环境的影响｡从本项目位于校园内部的实际情况而言,对用地要求紧张､景观因素､环境影响因素等综合考虑后采用地埋式MBR处理系统有着其较大的优势｡

工艺流程图：

本工程主体工艺采用A2/O+MBR+次氯酸钠消毒工艺。

工程设计方案：

考虑到本项目进水模式,因此本工程的主要建､构筑物包括格栅泵井､沉砂池､调节池､A2/O生化池､MBR(内置式)､消毒池､污泥贮池､综合设备间(脱泥机房､风机房､除臭房)等｡

其中,格栅泵井､沉砂池､调节池､A2/O生化池､MBR(内置式)､消毒池､污泥贮池､综合设备间(脱泥机房､风机房､除臭房)等建､构筑物的土建部分按总规模10500m3/d一次建设｡

1、预处理设施：包括格栅泵井､沉砂池､调节池土建按照远期最大时流量设计,Qmax=691.25m3/h;设备按照近期配置｡

2、A²/O生化池:土建按照远期平均时流量设计,Q=437.5m3/h,设备按照近期配置;

3、MBR:土建按远期最大时流量设计,Q=691.25m3/h,设备按照近期配置;

4、消毒出水池:土建按远期最大时流量设计,Q=691.25m3/h,设备按照近期配置｡

工艺点评：

通过该项目的应用，可以清楚地看到，膜生物反应器技术完全可以很好地应用于小型市政污水处理工程中。无论在减少占地、获得高品质的出水还是能耗和膜通量维持等方面，都具有很强的优势。

原标题：5个案例帮你解决市政污水难题