遼陽市某污水處理廠工程建設與運行分析

李巖 陳彥 李丹

1 工程概況

遼陽市弓長嶺區位于遼河流域渾太水系湯河中游,區內水污染的主要污染源是城市生活污水和工業廢水,其中工業廢水大多來自周圍的選礦行業。該污水處理廠建設內容為處理規模6萬m3/d(K總=1.35),其中一期建設規模3萬 m3/d(K總=1.4),污水處理后再生水可作為生產用水,回用于弓長嶺選礦廠。如臨時不回用或事故時處理出水排入湯河,該段水體為Ⅲ類水域。污水處理后排放入湯河段時,標準執行GB 18918-2002城鎮污水處理廠污染物排放標準一級出水標準的B標準?；赜糜谶x礦時排放標準執行GB 18918-2002城鎮污水處理廠污染物排放標準一級出水標準的A標準。

污水處理廠進、出水水質見表 1。

表1 污水處理廠進、出水水質表 mg/L

2 污水處理工藝

該工程采用的處理工藝如圖1所示。

3 主要工藝構筑物及設計參數

工藝處理構筑物分為:預處理部分(格柵間、提升泵房、沉砂池、初沉池);生化處理部分(氧化溝、二沉池);深度處理部分(濾池、加氯間);污泥處理部分(污泥回流泵房、污泥脫水機房)等。各構筑物除格柵間、提升泵房按遠期規模6萬m3/d(K總=1.35)設計,其他構筑物均按近期規模3萬m3/d(K總=1.4)設計。

1)格柵間。粗格柵:數量:1條;形式:回轉式格柵 LHG-0.8×3.6,1臺;格柵寬度:0.8m,過柵流速:0.9 m/s;柵渣量:3.5 m3/d,柵條間距:25 mm。細格柵:數量:1條;形式:循環式格柵除污機XQ-1.0×3.8,1臺;格柵寬度:1.0m,過柵流速:0.9 m/s;柵渣量:1.0m3/d,柵條間距:6 mm。

2)提升泵房。近期安裝立式污水泵3臺(2用1備),遠期增加2臺。流量:880m3/h;揚程:10m。

3)旋流沉砂池。設計數量2座,池深為3.13m,池體直徑3.05m,并配備砂水分離器1套。

4)初沉池。設計數量1座,池深為3.5m,池體直徑25m,并配備排泥泵2臺。

5)氧化溝。氧化溝溝型為carrousel溝形式,曝氣方式采用鼓風曝氣。

設計采用池數2座,單池尺寸為65.45 m×21.5 m×6m,有效水深為5.5m?？傆行莘e為13600m3,停留時間為11 hr(其中好氧區7 hr,缺氧區4 hr),泥齡為15 d,設計污泥濃度3.5 g/L,污泥負荷為0.08 kg BOD5/(kg MLSS?d),需氧量約為9195 kg O2/d。

6)二沉池。二沉池采用中心進水周邊出水輻流式沉淀池,數量為2座,直徑為35m,池邊水深4.0m,表面負荷采用0.66 m3/(m2?h)。二沉池底流污泥通過污泥回流泵房回流到氧化溝進水端,回流比為75%～100%,二沉池出水進入濾池。

7)消毒濾池。消毒濾池設計數量1座,消毒采用液氯消毒,濾池前端設置接觸消毒渠道2條,水深2.0m,濾池池體總尺寸為22.6 m×16.1m,單格濾池尺寸5.5 m×5.5 m(共分8格),設計濾速5.2 m/hr。

8)污泥回流泵房。泵房內設置潛水軸流泵3臺(2用1備),單臺流量為625 m3/d,揚程7m。剩余污泥采用回流支管線上設置電磁流量計控制流量,輸送到脫水機房進行脫水處理。

9)污泥脫水機房。脫水機房平面尺寸21.0m×9.9m。為防止磷再度進入系統機房內脫水機采用轉筒濃縮帶式脫水一體機2臺(帶寬1.5 m),污泥泵2臺,清水泵2臺,加藥設備 1套,螺旋輸送機2臺;為降低臭氣影響設置屋頂風機3臺。

4 調試運行情況及處理效果

1)調試運行情況。該工程于2007年9月底開始調試,由于該地區實際進水水質與設計值相差較大,污水的可生化性較差,氧化溝內的活性污泥生長較緩慢,污泥濃度一直在1000mg/L左右;進入10月份后,進水污染物濃度逐漸提高,污水的可生化性得到了較大的改善,活性污泥快速生長,基本達到設計要求。經化驗測定所有出水指標均達到設計標準要求,出水水質穩定;且處理量達到設計要求,污水廠調試運行成功。

2)處理效果。根據2008年進、出水水質的檢測結果平均值,弓長嶺區污水處理廠全年處理運行較為良好,出水穩定達標。

5 投資及運行經濟指標

污水廠成本見表2。

表2 污水廠成本表 元/t

經詳細測算,污水處理廠經營成本:0.44元/m3(不含設備折舊和無形及遞延資產攤銷);生產總成本:0.61元/m3。

6 存在問題與建議

1)進水水質較為穩定但指標與設計值相差較大。該地區實際進水水質中BOD,NH3-N,TP等指標與原有設計值有較大差距,實際來水情況要好于設計進水水質,因此在運行過程中可以根據實際進水情況總結規律,調整運行參數,有利于節約運行能耗。

2)氧化溝曝氣量的調節。氧化溝出水位置雖然設置在缺氧段位置,但由于設計時氧化溝至二沉池間的水力損失計算過于保守,導致氧化溝出水跌水過大。該跌水充氧使二沉池中的實際溶解氧達到1.2 mg/L以上,一方面使回流污泥溶解氧過高不利于除磷;另一方面,二沉池中反硝化反應十分明顯,產生氣泡導致底部污泥上流,容易影響出水懸浮物指標。因此建議對氧化溝內的曝氣量分段進行控制,進一步減少出水口位置處的溶氧含量。

3)污泥處理部分運行。污泥處理部分處理的污泥由初沉污泥和剩余污泥組成,初沉污泥為間歇式排泥。設計時因考慮冬季防凍和臭氣的影響沒有設計污泥均質池。因此在脫水機運行管理上,需要考慮處理的污泥性質不同時,所需要投加的藥劑調配量和脫水機濾帶速度等問題,從而保證污泥處理效果。

7 結語

弓長嶺區污水處理廠建成后運行成本較低,實現了較好的盈利效果:一方面是由于實際來水水質好于設計進水水質,使運行參數可以適當調整,從而節約能耗,降低成本;另一方面處理后的再生水回用至工礦企業可為污水處理廠獲取部分收益,實現了水資源的循環利用,為實現區域循環經濟創造了良好的條件。同時針對水質隨季節變化較大以及充氧量較高等問題,還可以在運行管理和操作上改進和優化、總結經驗,進一步降低運行成本。

中水回用能夠給污水處理廠帶來一定的盈利,其前提是合適的回用企業對應合適的出水要求。即對應不同的回用企業,其用水水質要求也不同,而出水水質的變化必然帶來污水處理廠處理工藝和投資的變化。因此對于項目是否進行回用應綜合多方面考慮,并進行經濟分析比較,而不能盲目進行回用建設。只有合適的回用項目才能給當地政府和企業帶來經濟和社會效益的雙贏。

[1]凱發新泉水務(遼陽)有限公司.弓長嶺污水處理廠化驗月報表[Z].2008.

[2]劉芳榮,李 祥.寶雞市污水處理廠SBR工藝運行實踐研究[J].山西建筑,2008,34(10):192-193.