設計案例 | 雙碳背景下污水廠的高標準提標改造案例——唐山市某污水廠
【谷騰環保網訊】目前,我(wo)國大(da)部分(fen)城鎮(zhen)污(wu)水處(chu)(chu)理(li)廠(chang)執行GB 18918—2002標(biao)(biao)準(zhun)中(zhong)的(de)一級A排(pai)放標(biao)(biao)準(zhun)。為進一步改善水環境(jing)質量,滿足污(wu)水資源(yuan)化(hua)利(li)用的(de)發展需(xu)求,近年來北(bei)京、天(tian)津(jin)、安(an)徽、江蘇等地陸續出臺(tai)了較《城鎮(zhen)污(wu)水處(chu)(chu)理(li)廠(chang)污(wu)染物排(pai)放標(biao)(biao)準(zhun)》(GB 18918—2002)更加嚴格的(de)流域(yu)或區域(yu)排(pai)放標(biao)(biao)準(zhun)。
2021年1月11日(ri),國家發(fa)(fa)展(zhan)改革委等10部門聯合發(fa)(fa)布了《關于推進污水(shui)資源化(hua)利(li)(li)用(yong)的(de)指導意見》(以(yi)(yi)下簡(jian)稱《意見》),明確發(fa)(fa)展(zhan)目標:到(dao)2025年,全國污水(shui)收(shou)集(ji)效能顯著提升(sheng),水(shui)環境敏感(gan)地區(qu)污水(shui)處(chu)理(li)基本實現提標升(sheng)級(ji);全國地級(ji)及以(yi)(yi)上缺水(shui)城(cheng)市再(zai)生水(shui)利(li)(li)用(yong)率達(da)到(dao)25%以(yi)(yi)上,京津冀(ji)地區(qu)達(da)到(dao)35%以(yi)(yi)上。2021年10月24日(ri),《中(zhong)共中(zhong)央國務院(yuan)關于完(wan)整準確全面貫徹新發(fa)(fa)展(zhan)理(li)念做好碳(tan)(tan)達(da)峰碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)工(gong)作的(de)意見》發(fa)(fa)布,26日(ri)國務院(yuan)發(fa)(fa)布《2030年前碳(tan)(tan)達(da)峰行動方(fang)案》。
在節(jie)能減排、綠色發展(zhan)(zhan)的政策背景下(xia),污(wu)水廠提標改造面臨新(xin)的發展(zhan)(zhan)要求。
唐(tang)山(shan)市屬于嚴(yan)重缺(que)水(shui)(shui)(shui)城市,2018年11月(yue),唐(tang)山(shan)市人民政府辦(ban)公廳發(fa)(fa)布《唐(tang)山(shan)市2019年全(quan)城治水(shui)(shui)(shui)清水(shui)(shui)(shui)潤(run)城工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)工(gong)(gong)作(zuo)方案》,提(ti)出通過實施河(he)(he)(he)道綜合治理(li)、河(he)(he)(he)湖水(shui)(shui)(shui)系連(lian)通、污水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)廠(chang)改(gai)(gai)造(zao)提(ti)升(sheng)、水(shui)(shui)(shui)源(yuan)涵養(yang)及供水(shui)(shui)(shui)、水(shui)(shui)(shui)庫除險(xian)加(jia)固、沿河(he)(he)(he)村莊(zhuang)環境綜合治理(li)等6大類工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)措施,實現全(quan)城水(shui)(shui)(shui)質達標,要求唐(tang)山(shan)市現狀的(de)污水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)廠(chang)均需完成類IV類水(shui)(shui)(shui)提(ti)標改(gai)(gai)造(zao)。本次提(ti)標改(gai)(gai)造(zao)中對多段AO生反池(chi)進(jin)行MBBR改(gai)(gai)造(zao)和精(jing)確曝氣改(gai)(gai)造(zao),深度處(chu)理(li)采用(yong)臭(chou)氧催化氧化工(gong)(gong)藝,除臭(chou)采用(yong)全(quan)過程(cheng)(cheng)除臭(chou),新建尾水(shui)(shui)(shui)排放管(guan)并安裝水(shui)(shui)(shui)力發(fa)(fa)電裝置。
1、項目概況
本(ben)(ben)污水(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)位(wei)于唐山市(shi)區以(yi)北(bei),始建(jian)(jian)于1990年,經(jing)過一期(qi)新建(jian)(jian)、二期(qi)擴建(jian)(jian)、三期(qi)提標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)改(gai)造(zao)和(he)中水(shui)回用工程(cheng)建(jian)(jian)設,總處(chu)(chu)理(li)規模(mo)達(da)到12萬m3/d,出(chu)水(shui)達(da)到一級(ji)A標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)。根(gen)據(ju)唐山市(shi)實施“全域治水(shui),清(qing)水(shui)潤城(cheng)(cheng)”戰略的(de)(de)需(xu)要(yao)(yao),本(ben)(ben)污水(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)的(de)(de)改(gai)造(zao)目標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)為(wei)將(jiang)出(chu)水(shui)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)由一級(ji)A提高(gao)到北(bei)京(jing)(jing)市(shi)地方標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)《城(cheng)(cheng)鎮污水(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)水(shui)污染物排(pai)放標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)》(DB 11/890—2012))中的(de)(de)B標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(京(jing)(jing)B標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)),同時解決(jue)臭氣達(da)標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)排(pai)放問題。本(ben)(ben)工程(cheng)進出(chu)水(shui)水(shui)質如(ru)表1所示。從一級(ji)A提升到京(jing)(jing)B標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun),除(chu)了總氮(dan)(dan)不變,COD、BOD5,SS,氨(an)氮(dan)(dan)和(he)總磷的(de)(de)出(chu)水(shui)濃度都要(yao)(yao)求降低。現狀出(chu)水(shui)SS和(he)總磷已經(jing)能達(da)到京(jing)(jing)B標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun),主要(yao)(yao)是通(tong)過優化(hua)現狀高(gao)效(xiao)沉淀池的(de)(de)藥(yao)劑(ji)投加量和(he)運行參數實現。因此(ci),本(ben)(ben)次提標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)改(gai)造(zao)的(de)(de)主要(yao)(yao)目標(biao)(biao)(biao)(biao)(biao)是強化(hua)COD、BOD5和(he)氨(an)氮(dan)(dan)的(de)(de)去除(chu)。
2、提標改造重點
我國城市污水(shui)處(chu)理(li)廠的(de)升級改造(zao)(zao)則多以主體工藝(yi)改造(zao)(zao)為主,主要思(si)路包(bao)括對原工藝(yi)進行改造(zao)(zao),即(ji)強化生(sheng)物(wu)處(chu)理(li),和增(zeng)加深度處(chu)理(li)兩(liang)個方面。根據進水(shui)水(shui)質、新的(de)出水(shui)水(shui)質要求,對現狀(zhuang)生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)池的(de)處(chu)理(li)能力進行評估,本(ben)次(ci)提標改造(zao)(zao)的(de)重點如下。
1)污(wu)水處理(li)廠(chang)進廠(chang)水污(wu)染物的(de)C/N較(jiao)高,污(wu)水的(de)可生(sheng)化(hua)性較(jiao)好,選擇(ze)在(zai)二級生(sheng)物處理(li)階段作為脫氮除磷(lin)的(de)主要場所(suo),是經濟合理(li)的(de)。現狀污(wu)水處理(li)廠(chang)共5組(zu)生(sheng)反(fan)池(chi),總(zong)處理(li)規模為12萬m3/d。根據核算,厭氧(yang)(yang)段、缺氧(yang)(yang)段和(he)好氧(yang)(yang)段停留(liu)時(shi)(shi)間為1.0、6.6 h和(he)9.7 h,總(zong)水力停留(liu)時(shi)(shi)間為17.3h。現狀厭氧(yang)(yang)池(chi)和(he)缺氧(yang)(yang)池(chi)的(de)停留(liu)時(shi)(shi)間基本滿足新(xin)(xin)標(biao)準(zhun)的(de)設計(ji)(ji)需求,現狀好氧(yang)(yang)區停留(liu)時(shi)(shi)間不足,不能滿足新(xin)(xin)標(biao)準(zhun)的(de)設計(ji)(ji)需求。由于本污(wu)水處理(li)廠(chang)提標(biao)改造工(gong)程在(zai)原用(yong)(yong)地范圍內進行,無新(xin)(xin)征用(yong)(yong)地,需要在(zai)不增加池(chi)容的(de)情況下,增加生(sheng)反(fan)池(chi)的(de)污(wu)染物去(qu)除能力。
2)本(ben)提標改造項目(mu)對(dui)出水(shui)(shui)CODCr和(he)BOD5有(you)(you)(you)(you)較(jiao)高的要(yao)求,要(yao)求分(fen)別從50 mg/L降(jiang)(jiang)到3 0mg/L,從10 mg/L降(jiang)(jiang)到6 mg/L。污水(shui)(shui)處理(li)(li)廠實際進水(shui)(shui)中(zhong)混有(you)(you)(you)(you)工業(ye)廢(fei)水(shui)(shui),水(shui)(shui)中(zhong)含有(you)(you)(you)(you)難(nan)(nan)降(jiang)(jiang)解(jie)有(you)(you)(you)(you)機(ji)物。前端(duan)生(sheng)化(hua)(hua)工藝對(dui)可生(sheng)物降(jiang)(jiang)解(jie)有(you)(you)(you)(you)機(ji)污染物的降(jiang)(jiang)解(jie)比較(jiao)充分(fen),進一步(bu)削(xue)減COD需要(yao)去除難(nan)(nan)生(sheng)物降(jiang)(jiang)解(jie)有(you)(you)(you)(you)機(ji)物。因此,需要(yao)增加深度處理(li)(li)進一步(bu)去除難(nan)(nan)降(jiang)(jiang)解(jie)有(you)(you)(you)(you)機(ji)物。高級催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)技術是去除難(nan)(nan)降(jiang)(jiang)解(jie)有(you)(you)(you)(you)機(ji)物的有(you)(you)(you)(you)效方法。高級催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)技術中(zhong),臭氧(yang)氧(yang)化(hua)(hua)應(ying)用(yong)較(jiao)為廣泛。臭氧(yang)具(ju)有(you)(you)(you)(you)極(ji)強的氧(yang)化(hua)(hua)性,能(neng)與許多有(you)(you)(you)(you)機(ji)物或官能(neng)團(tuan)發生(sheng)反(fan)應(ying),有(you)(you)(you)(you)效地改善水(shui)(shui)質。綜合考慮,本(ben)項目(mu)深度處理(li)(li)采用(yong)了臭氧(yang)催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)工藝。
3)現狀(zhuang)曝氣系統的氣量調(diao)節通過(guo)人工手動(dong)(dong)調(diao)節鼓風機來實現,由于多組生(sheng)(sheng)反池(chi)之間存在壓力(li)不平衡、配(pei)水動(dong)(dong)態變化等問題,手動(dong)(dong)調(diao)節無(wu)法準確控制生(sheng)(sheng)反池(chi)內的溶(rong)解氧濃(nong)度。現狀(zhuang)生(sheng)(sheng)反池(chi)運行過(guo)程中DO在2.5 ~8.5 mg/L大(da)幅(fu)波(bo)動(dong)(dong),離散度達到了(le)3.42,生(sheng)(sheng)反池(chi)好氧環(huan)境處于不穩定的狀(zhuang)態。
在(zai)這種狀態下,不僅硝化(hua)(hua)(hua)菌的(de)活(huo)性會受到影(ying)響(xiang),自身(shen)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)速度加(jia)快,而且有(you)機污(wu)(wu)染物分解過(guo)快,從(cong)而使(shi)微生(sheng)物缺(que)乏(fa)營養(yang),加(jia)速污(wu)(wu)泥老化(hua)(hua)(hua)。同時(shi)高(gao)DO的(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)回流到缺(que)氧(yang)池中(zhong)會破(po)壞反(fan)(fan)(fan)硝化(hua)(hua)(hua)所(suo)需的(de)缺(que)氧(yang)環境(jing),有(you)機物的(de)過(guo)快分解又使(shi)反(fan)(fan)(fan)硝化(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)(fan)應缺(que)少碳(tan)源(yuan),如(ru)不及時(shi)補充碳(tan)源(yuan),會影(ying)響(xiang)出水(shui)(shui)總(zong)氮指(zhi)標。在(zai)實際工程中(zhong),若進入反(fan)(fan)(fan)硝化(hua)(hua)(hua)段的(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)BOD5:TN<4 mg/L時(shi),應考慮外(wai)(wai)加(jia)碳(tan)源(yuan);若BOD5:TN≥4 mg/L,可(ke)認為(wei)反(fan)(fan)(fan)硝化(hua)(hua)(hua)完全。當(dang)碳(tan)源(yuan)不足時(shi),系統需投(tou)加(jia)的(de)外(wai)(wai)部碳(tan)源(yuan)量(liang)可(ke)根據(ju)生(sheng)物法去除(chu)總(zong)氮所(suo)需的(de)BOD5與進水(shui)(shui)實際BOD5的(de)差值除(chu)以外(wai)(wai)部碳(tan)源(yuan)的(de)BOD5當(dang)量(liang)得到。本項目改造前進入反(fan)(fan)(fan)硝化(hua)(hua)(hua)段的(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)BOD5/TN為(wei)3.2,所(suo)需乙酸(suan)鈉投(tou)加(jia)量(liang)約為(wei)80 mg/L。因此,運行(xing)時(shi)在(zai)第(di)二段AO池的(de)缺(que)氧(yang)段進水(shui)(shui)端投(tou)加(jia)乙酸(suan)鈉(含(han)量(liang)為(wei)58%,以C2H3NaO2計),投(tou)加(jia)量(liang)為(wei)15~16 t/d。
4)一(yi)方面(mian),溶(rong)解(jie)氧濃(nong)度直接影響污水(shui)生物處(chu)(chu)理(li)效果;另一(yi)方面(mian),污水(shui)處(chu)(chu)理(li)過程(cheng)中,二級生物處(chu)(chu)理(li)能(neng)(neng)耗最高,占全流程(cheng)污水(shui)處(chu)(chu)理(li)工藝能(neng)(neng)耗的(de)50%~70%,而鼓風機的(de)能(neng)(neng)耗占到二級生物處(chu)(chu)理(li)過程(cheng)的(de)60%左右,是生化(hua)處(chu)(chu)理(li)過程(cheng)的(de)關(guan)鍵能(neng)(neng)耗設備。因此,需要對曝氣過程(cheng)采(cai)用合適的(de)控(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)以精確控(kong)制(zhi)溶(rong)解(jie)氧濃(nong)度,同時降低能(neng)(neng)耗。
5)現狀污(wu)(wu)水處理廠(chang)(chang)的污(wu)(wu)泥濃縮池(chi)已(yi)設加(jia)蓋除臭(chou)設施,廠(chang)(chang)界指標(biao)基本達(da)到(dao)《城鎮污(wu)(wu)水處理廠(chang)(chang)污(wu)(wu)染物(wu)排放標(biao)準(zhun)》(GB 18918—2002)廠(chang)(chang)界二級排放標(biao)準(zhun)。如(ru)何更加(jia)經(jing)濟地進行(xing)除臭(chou)優化(hua)設計,使臭(chou)氣(qi)穩(wen)定達(da)標(biao)也是本項目要解決的問題。
6)本(ben)(ben)次提標改造無(wu)新征用(yong)(yong)(yong)地,所(suo)有(you)(you)改造均需在(zai)廠(chang)(chang)區現狀場地內進(jin)行。新建(jian)(jian)的(de)(de)臭氧(yang)接觸池(chi)(chi)(chi)(chi)需要先拆除一期(qi)廢棄的(de)(de)生(sheng)反池(chi)(chi)(chi)(chi)、二(er)沉(chen)池(chi)(chi)(chi)(chi)和污(wu)(wu)泥濃(nong)縮池(chi)(chi)(chi)(chi)后(hou)(hou)原址新建(jian)(jian)。根(gen)(gen)據(ju)現狀平面(mian)布置,現狀尾(wei)水(shui)(shui)(shui)排放管(guan)距離新建(jian)(jian)深度處(chu)(chu)理(li)池(chi)(chi)(chi)(chi)較(jiao)(jiao)遠,且廠(chang)(chang)區圍墻(qiang)內無(wu)空(kong)間(jian)新建(jian)(jian)工藝管(guan)將(jiang)尾(wei)水(shui)(shui)(shui)接入(ru)現狀尾(wei)水(shui)(shui)(shui)排放管(guan),同時,新建(jian)(jian)深度處(chu)(chu)理(li)池(chi)(chi)(chi)(chi)距離排放水(shui)(shui)(shui)體(ti)較(jiao)(jiao)近,綜(zong)合考慮,設計(ji)新建(jian)(jian)一根(gen)(gen)排放管(guan),就(jiu)近排入(ru)受納(na)水(shui)(shui)(shui)體(ti)。一方面(mian),由于受納(na)水(shui)(shui)(shui)體(ti)上(shang)游(you)有(you)(you)水(shui)(shui)(shui)庫攔蓄,受納(na)水(shui)(shui)(shui)體(ti)在(zai)非汛期(qi)主(zhu)要以本(ben)(ben)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)尾(wei)水(shui)(shui)(shui)為主(zhu),水(shui)(shui)(shui)體(ti)常水(shui)(shui)(shui)位常年較(jiao)(jiao)低(di),現有(you)(you)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)尾(wei)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)位與(yu)受納(na)水(shui)(shui)(shui)體(ti)有(you)(you)較(jiao)(jiao)大的(de)(de)落差(cha),造成(cheng)(cheng)水(shui)(shui)(shui)力勢能浪費(fei)。另一方面(mian),河道(dao)斷面(mian)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)監測結果表(biao)明,現狀尾(wei)水(shui)(shui)(shui)排放口(kou)下游(you)斷面(mian)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)好于上(shang)游(you),即污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)的(de)(de)尾(wei)水(shui)(shui)(shui)對受納(na)水(shui)(shui)(shui)體(ti)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)有(you)(you)一定改善作用(yong)(yong)(yong),本(ben)(ben)次提標改造工程完成(cheng)(cheng)后(hou)(hou)尾(wei)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)將(jiang)進(jin)一步(bu)提高(gao)。考慮到(dao)本(ben)(ben)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠(chang)(chang)的(de)(de)尾(wei)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)好,水(shui)(shui)(shui)量穩定且基本(ben)(ben)不受季節影響,是(shi)(shi)可穩定利用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)再(zai)生(sheng)水(shui)(shui)(shui)資源,如何進(jin)行尾(wei)水(shui)(shui)(shui)資源化利用(yong)(yong)(yong)也是(shi)(shi)本(ben)(ben)項目的(de)(de)重點。
綜合考(kao)慮(lv),本項目(mu)主要改(gai)造(zao)內容為:生反池采(cai)用精(jing)確曝氣和(he)MBBR改(gai)造(zao),新(xin)(xin)增(zeng)臭(chou)氧(yang)催化(hua)氧(yang)化(hua)池,除(chu)臭(chou)采(cai)用全過(guo)程除(chu)臭(chou),新(xin)(xin)建(jian)12萬m3/d規模(mo)尾(wei)水管及(ji)排放口。提標改(gai)造(zao)工藝流程如圖2所(suo)示。
3、項目設計亮點
3.1 生反池同時進行精確曝氣和MBBR改造
生反池需(xu)同(tong)時進(jin)行MBBR改造和精確曝氣(qi)(qi)改造,曝氣(qi)(qi)控(kong)制(zhi)需(xu)同(tong)時兼顧MBBR填料掛(gua)膜和流化(hua)要求(qiu),好氧池DO濃(nong)度穩(wen)(wen)定在2.0 mg/L以(yi)及節能降耗的要求(qiu)。為(wei)了兼顧MBBR和精確曝氣(qi)(qi)的需(xu)求(qiu),本項目精確曝氣(qi)(qi)對MBBR穿(chuan)孔曝氣(qi)(qi)采用給定風量控(kong)制(zhi)策略,對好氧區微孔曝氣(qi)(qi)采用溶解氧控(kong)制(zhi)策略,從(cong)而有(you)效協調和分(fen)配多段AO+MBR工(gong)藝(yi)的曝氣(qi)(qi)量,實現工(gong)藝(yi)的穩(wen)(wen)定運(yun)行。
本改造獲(huo)得的效益包括以(yi)下情況。
1)通過(guo)精確曝氣實現自動(dong)控制,減少了操作人員手動(dong)調節(jie)鼓風機的工作量。
2)實現了DO濃度(du)的(de)(de)精準控制。改造后,生(sheng)反池DO穩(wen)定(ding)維(wei)持在(zai)(zai)設定(ding)值2.0 mg/L附近,離散度(du)只有0.15,與設定(ding)值偏差在(zai)(zai)±0.3 mg/L以內(nei)。在(zai)(zai)這(zhe)種穩(wen)定(ding)的(de)(de)狀態下,硝化反應(ying)效率較高,同(tong)時2.0 mg/LDO的(de)(de)回流也不會(hui)對缺氧環境造成影響,反硝化反應(ying)得到保障,出(chu)水總氮(dan)濃度(du)降低且(qie)更加穩(wen)定(ding)。
3)本項目(mu)將第二段AO的好氧段進行改造,形成(cheng)(cheng)環(huan)形通道,同(tong)時在出(chu)水(shui)口(kou)安裝攔(lan)截穿孔罩和穿孔曝氣管,成(cheng)(cheng)功(gong)解(jie)決(jue)了MBBR改造后普(pu)遍存在的填料聚集到(dao)生(sheng)反池出(chu)水(shui)口(kou),堵塞出(chu)水(shui)口(kou)造成(cheng)(cheng)生(sheng)反池水(shui)位(wei)升高、污(wu)水(shui)從生(sheng)反池上部溢出(chu)的問題。
4)顯著(zhu)節(jie)約(yue)運(yun)行成本。改造(zao)(zao)后,曝氣系統的電耗(hao)(hao)由(you)0.2 kW·h/m3降(jiang)至0.1 kW·h/m3,降(jiang)幅達到49.8%,每年節(jie)約(yue)電費約(yue)為(wei)120萬(wan)(wan)元。適(shi)度的溶解氧也(ye)不會造(zao)(zao)成碳源(yuan)的過(guo)度消耗(hao)(hao),進水正常情況下,本項目改造(zao)(zao)后進入(ru)反硝化段的污(wu)水BOD5/TN為(wei)4.0,系統無需外加碳源(yuan),則(ze)可節(jie)約(yue)外加碳源(yuan)15~16 t/d,按(an)外加碳源(yuan)單價約(yue)1 500~1 800元/t,則(ze)節(jie)省碳源(yuan)投加成本約(yue)1100萬(wan)(wan)元/a。
3.2 同步采用溶氣式與填料式尾水臭氧催化氧化工藝
根據(ju)招(zhao)標(biao)文件要求,本項目臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)接觸池分為兩(liang)(liang)組,每(mei)組為6萬m3/d,分別采用(yong)(yong)(yong)溶(rong)氣(qi)式(shi)(shi)和(he)填料(liao)式(shi)(shi)臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工藝(yi)(yi)(yi),臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)投(tou)加(jia)量(liang)為12 mg/L。臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)接觸池設計(ji)停留時(shi)間為45 min,池體(ti)尺寸為51.2 m×15.7 m×8.3 m,同時(shi)兼顧兩(liang)(liang)種(zhong)工藝(yi)(yi)(yi)。溶(rong)氣(qi)式(shi)(shi)臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)是(shi)通過均相催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反應器向(xiang)水中投(tou)加(jia)具(ju)有催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)離子,利用(yong)(yong)(yong)電磁的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)改變污水分子的(de)(de)微觀物質形態,通過高(gao)效(xiao)臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)溶(rong)氣(qi)裝置投(tou)加(jia)臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang),提高(gao)臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)體(ti)的(de)(de)溶(rong)解(jie)效(xiao)率,并(bing)有效(xiao)減少臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)投(tou)加(jia)量(liang)。填料(liao)式(shi)(shi)臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)是(shi)以高(gao)效(xiao)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑作(zuo)(zuo)為濾料(liao),催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑投(tou)加(jia)量(liang)為416 m3,利用(yong)(yong)(yong)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑較大的(de)(de)比表面(mian)積和(he)孔(kong)隙率,提供活性吸附位,生成高(gao)活性、低活化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能的(de)(de)中間絡(luo)合物,然后產生氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能力極(ji)(ji)強的(de)(de)?OH,提高(gao)臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)能。兩(liang)(liang)種(zhong)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工藝(yi)(yi)(yi)對池型要求不同,且(qie)填料(liao)式(shi)(shi)臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)工藝(yi)(yi)(yi)的(de)(de)水頭損失比溶(rong)氣(qi)式(shi)(shi)臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)催(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)高(gao)1.0 m,一(yi)座(zuo)池子采用(yong)(yong)(yong)兩(liang)(liang)種(zhong)處理工藝(yi)(yi)(yi),設計(ji)難度(du)極(ji)(ji)大。
為解決上述難(nan)題,本項目進行了工(gong)藝和結構(gou)優化設計,包括均勻配水,兩(liang)組接觸(chu)池設置不(bu)同(tong)堰高、液位高和超高,調整(zheng)設備安裝位置,保證(zheng)兩(liang)組工(gong)藝運(yun)行效果。
3.3 全過程除臭
本(ben)項(xiang)目(mu)除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)(chou)采用全過程(cheng)除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)(chou)工藝(yi)(yi),包括(kuo)微生(sheng)物培養系統(tong)和除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)(chou)污(wu)泥(ni)投加(jia)系統(tong)。本(ben)除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)(chou)工藝(yi)(yi)需(xu)(xu)要在污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠(chang)生(sheng)反池內安裝一(yi)定數量的除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)(chou)微生(sheng)物培養箱(xiang),在污(wu)泥(ni)回流(liu)(liu)泵(beng)(beng)房安裝污(wu)泥(ni)泵(beng)(beng),按2%~6%的回流(liu)(liu)比將污(wu)泥(ni)回流(liu)(liu)至污(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠(chang)進水(shui)(shui)端,除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)(chou)微生(sheng)物可以貫(guan)穿整個(ge)處(chu)理(li)工藝(yi)(yi),分(fen)解水(shui)(shui)中產生(sheng)臭(chou)(chou)(chou)氣的污(wu)染物,達(da)到全過程(cheng)除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)(chou)的目(mu)的。該方法無需(xu)(xu)加(jia)蓋,無需(xu)(xu)臭(chou)(chou)(chou)氣收集和輸(shu)送系統(tong),無需(xu)(xu)新建除(chu)(chu)(chu)臭(chou)(chou)(chou)設施(shi),系統(tong)精簡、占地小、投資運(yun)(yun)行成(cheng)本(ben)大幅降低(di),運(yun)(yun)行穩定、維(wei)護簡便,尤其(qi)對于老廠(chang)改造,無需(xu)(xu)停產。
3.4 尾水排放耦合勢能發電
本項(xiang)(xiang)目(mu)新建一根DN1400的(de)(de)(de)尾(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)排(pai)放管(guan),尾(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)排(pai)放水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)與河道(dao)常水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)存在約(yue)4.0 m高差,設(she)(she)跌(die)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)井一座。污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)廠(chang)的(de)(de)(de)尾(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質、水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量(liang)穩定,且基本不(bu)受(shou)季節影(ying)響,是(shi)可(ke)(ke)(ke)穩定利用(yong)的(de)(de)(de)再生水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資源,因(yin)此,本項(xiang)(xiang)目(mu)后續考慮將對跌(die)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)井進行水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)力(li)發電(dian)(dian)改造,利用(yong)尾(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)力(li)勢能發電(dian)(dian)。水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)力(li)發電(dian)(dian)裝置安裝在排(pai)放管(guan)上,同(tong)時(shi)設(she)(she)旁(pang)通(tong)(tong)管(guan)一根,當排(pai)放管(guan)因(yin)發電(dian)(dian)設(she)(she)備故障需停水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui),或遇河道(dao)洪(hong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)排(pai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)不(bu)暢時(shi),尾(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)可(ke)(ke)(ke)從旁(pang)通(tong)(tong)管(guan)排(pai)出。經過計算(suan),該發電(dian)(dian)設(she)(she)備為(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)輪機,功(gong)率為(wei)60 kW,可(ke)(ke)(ke)實現水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)力(li)發電(dian)(dian)1 200 kW?h,可(ke)(ke)(ke)用(yong)于廠(chang)區內照(zhao)明(ming)等(deng)用(yong)電(dian)(dian)設(she)(she)備供電(dian)(dian),電(dian)(dian)費按(an)0.68元(yuan)(yuan)/(kW?h)計,則(ze)每年節約(yue)電(dian)(dian)費約(yue)30萬(wan)元(yuan)(yuan)。利用(yong)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)廠(chang)尾(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)發電(dian)(dian)是(shi)對我(wo)國碳(tan)達峰碳(tan)中和政策的(de)(de)(de)積極(ji)響應,可(ke)(ke)(ke)以(yi)有(you)效減少(shao)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)廠(chang)的(de)(de)(de)碳(tan)排(pai)放。
3.5 污水處理廠尾水資源化利用
唐山屬于(yu)缺水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)型地(di)區,為(wei)響(xiang)應國家污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資源化(hua)利用(yong)(yong)(yong)的號召,本(ben)項(xiang)目推廣實(shi)施了尾水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資源化(hua)利用(yong)(yong)(yong)。一(yi)路尾水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)通過再生(sheng)(sheng)(sheng)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng)輸(shu)送到再生(sheng)(sheng)(sheng)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)清水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)池,供給(gei)周邊(bian)工業(ye)企業(ye),規(gui)模為(wei)3萬(wan)m3/d,再生(sheng)(sheng)(sheng)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)回用(yong)(yong)(yong)在節約(yue)工業(ye)企業(ye)自(zi)來水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)用(yong)(yong)(yong)量和成本(ben)的同(tong)時,為(wei)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理廠帶來的收益為(wei)400萬(wan)元/年。同(tong)時,在臭氧(yang)接觸(chu)池出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)渠安裝潛水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)泵(beng)(beng),設計了三條資源化(hua)利用(yong)(yong)(yong)路線,一(yi)路用(yong)(yong)(yong)作臭氧(yang)發生(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)的冷卻循環水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui);一(yi)路供給(gei)廠內(nei)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)源熱泵(beng)(beng);一(yi)路供給(gei)廠內(nei)景觀(guan)綠(lv)化(hua)用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)。污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理廠內(nei)再生(sheng)(sheng)(sheng)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)回用(yong)(yong)(yong)規(gui)模為(wei)0.5萬(wan)m3/d,節約(yue)自(zi)來水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)費約(yue)1 000萬(wan)元/年。
本污水處理(li)廠改造完成通水后(hou)出水水質月(yue)均值如圖10所示,各項指標(biao)均能穩(wen)定達到京B標(biao)準(zhun)。
4、結論與建議
(1)本污水處理廠設計規模為12×104m3/ d,在不新增用(yong)地的情(qing)況下,出(chu)水標(biao)(biao)準(zhun)由(you)原國標(biao)(biao)一級 A 標(biao)(biao)準(zhun)提升到北(bei)京市地標(biao)(biao)《城鎮污水處理廠水污染物排放標(biao)(biao)準(zhun)》(DB 11/890—2012) 的 B 標(biao)(biao)準(zhun)。
(2)本工程對多段 AO生反池進(jin)行(xing)MBBR改(gai)造和精確曝氣改(gai)造,深度處(chu)理(li)采用(yong)臭氧催化氧化工藝,除臭采用(yong)全(quan)過程除臭,新建尾(wei)水排放管并安裝(zhuang)水力發電裝(zhuang)置。
(3)實際運(yun)行(xing)(xing)表明,本(ben)工程出水CODCr低于30 mg/L,氨氮(dan)低于1.0 mg/L,總磷低于0.2 mg/L,總氮(dan)低于12 mg/L,出水水質完全滿足(zu)京B標準(zhun)要求(qiu),運(yun)行(xing)(xing)良好。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”