【案例详析】固戍水质净化厂:提标改造+扩容!

   日期:2020-06-28     来源: 给水排水     浏览:1654     评论:0    
核心提示:  项目现场图  1建设背景  深圳市固戍水质净化厂,一期氧化沟处理水量24万m³/d,原出水标准为《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中规定的一级B标准,控源截...

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  项目现场图

  

1 建设背景

  深圳市固戍水质净化厂,一期氧化沟处理水量24万m³/d,原出水标准为《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中规定的一级B标准,控源截污后,发现有12万m³/d 污水将要溢流,这些污水将有通过固戍涌直排前海的风险,该项目面临着提标改造和扩容的双重任务。

  2 建设难点

  原有氧化沟挖潜能力仅仅可以增加6万m³/d处理量,另有6万m³/d处理缺口;厂区仅有160×44米空地可用,可选择技术有限;经过专家多轮论证,最后采用A2/RPIR+深床滤池组合工艺新建6万m³/d污水处理构筑物,出水标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中规定的一级A标准,达到扩容同时提标的目的。该项目计划投资1.1亿,仅用2个月时间,建成通水。

  3 设计进出水质

  根据现有的资料及要求,设计水量为6.0万m³/d,Kz=1.33,最大处理规模为8.0万m³/d,出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准主要进、出水水质参数见表1。从运行效果看,部分指标可达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的IV类水标准。

  表1 进出水水质标准

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  4 工艺流程

  项目工艺流程如下。

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图1 准IV类水标准扩容工程工艺流程图

  流程说明:

  在现有泵站内更换提升泵后,利用现有粗格栅,有效去除塑料、纸质等杂质,防止泵及其管道被磨损或阻塞。污水经提升后进入细格栅及旋流沉砂池,去除细小悬浮物和沙粒等颗粒物,降低后续的生物负荷。沉砂池的出水自流进入厌氧池,与从缺氧池回流的混合液一起完成释磷过程,同时部分容易降解的有机物被厌氧微生物分解利用。之后,厌氧池出水进入缺氧区,与回流的硝化液进行反硝化反应去除总氮,最后进入RPIR池进行好氧硝化反应,高效去除COD、NH3-N、TP、BOD5、SS等污染物。RPIR池出水再经过深床滤池的处理,进一步去除TN、SS等污染物。最后污水经过紫外消毒处理后实现达标排放。

  项目产生的剩余污泥排至现有的污泥浓缩池一并处理至60%的含水率后,外运处置。

  5 工艺设计

  5.1 粗格栅及提升泵房(利旧)粗格栅及提升泵房作为第一道预处理工序,可以有效去除塑料、纸质等杂质,防止泵及其管道被磨损或阻塞。原有粗格栅及提升泵构筑物能够满足基本要求,只需要增加潜污泵。

  设计流量:6万m³/天,变化系数1.33,利用现有提升泵。

  5.2 细格栅及旋流沉砂池(新建)细格栅及旋流沉砂池合建,去除原水中细小的漂浮物及污水中粒径大于0.2 mm,密度大于2.65 t/m³的砂粒,以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞,以保证后续处理流程正常运行。

  设计流量:6万m³/d,变化系数1.33;

  细格栅池

  栅前水深:0.7 m;

  过栅流速:0.8 m/s;

  栅条间距:5 mm;

  格栅设备宽:1200 mm;

  格栅渠宽:1400 mm;

  安装角度:70°

  旋流沉砂池

  沉砂池表面负荷:180 m³/(m2·h);

  污水停留时间:30 s;

  直径:φ=4.2 m;

  有效水深:2 m;

  尺寸:L×W×H=15×6×4 m;

  结构类型:钢砼;

  数量:2座

  附属设备

  细格栅:设备宽度1200 mm,N=1.1 kw,2套;

  砂水分离器:外槽直径320mm,12-20L/S,N=0.37,2台;

  罗茨鼓风机:Q=2 m³/min,H=4000 mm Aq,N=2.2 kW,2台

  5.3 RPIR生化池(新建)RPIR生化池是整个污水处理厂的核心构筑物,能够高效去除COD、NH3-N、BOD5、TP、TN及SS等污染物。

  设计水量:6万m³/d,Kz=1.33。

  厌氧区

  有效水深:7.0 m;

  有效容积:3528 m³;

  污水停留时间:1 h;

  尺寸:L×W×H=42×12×7.5m

  缺氧区

  缺氧区污泥浓度:5.0 g/L;

  缺氧区有效容积:Vn=14847 m³;

  缺氧区停留时间:4.5 h;

  有效水深:7.0 m;

  脱氮负荷:0.036 kgTN/kgMLSS·d;

  尺寸:L×W×H=42×50.5×7.5 m

  好氧区

  污泥浓度:6 g/L;

  有效水深:6.5 m;

  污水停留时间:8.2 h;

  有效容积:27300 m³;

  硝化液最大回流比:400%;

  空气量:556 m³/min;

  尺寸:L×W×H=42×100×7.0 m

  附属设备

  RPIR模块:L×W×H=5.0×2.4×3 m,224套;

  微孔曝气盘:φ270 mm,12000套;

  厌氧池:叶轮直径620 mm,N=5.0 kw,4台;

  缺氧池:叶轮直径2500 mm,N=5.0 kw,16台;

  回流泵:厌氧池:Q=700 L/s,N=5 kw,4台;

  缺氧池:Q=700 L/s,N=10 kw,4台

  5.4 深床滤池作为污水深度处理工艺及末端保障工艺,具有硝化、反硝化和截留悬浮物等功能。

  设计流量6万m³/d,总变化系数Kz=1.33。

  设计滤速取5.3 m/h,强制滤速取6.6 m/h。

  滤池分为5格,采用单排布置,其中单格过滤面积93.8 m²,单格尺寸为14000×6700×4600 mm。

  滤池反冲洗系统:反向滤池采用三段式气水联合反冲洗,其过程一般为:

  单独气反冲洗,空气强度13 L/(s·m²),反冲洗时间约2~3 min;

  气水联合反冲洗,空气强度不变,水反冲洗强度约3.3 L/(s·m²),反冲洗时间约4~6 min;

  单独水反冲,强度约6 L/(s·m²)。

  5.5 紫外消毒池(新建)对出水进行消毒,确保达标排放。

  紫外有效剂量:21 mJ/cm²;

  有效容积:470 m³;

  有效水深:2 m;

  尺寸:L×B×H=12×7×2.5 m;

  数量:1座(分两系列)。

  附属设备

  紫外线消毒设备:N=37 kw,2套。

  5.6 风机房(新建)提供风机安装场所,为RPIR生化池提供氧气。

  尺寸:L×B×H=20×15×6 m;

  结构:钢砼;

  数量:1座

  附属设备

  风机:Q=140 m³/min,H=7000 mm,N=140 kw,5台,四用一备,带变频器。

  5.7 加药间(新建)提供PAC装置的安装场所,PAC作为除磷剂投加至RPIR生化池。

  投药量:PAC投加量为30 mg/L;

  尺寸:L×B×H=15×10×6 m;

  结构:钢砼;

  数量:1间

  附属设备

  PAC投药系统:PAC储液罐:容积为20 m³,3个;

  PAC加药罐:容积为20 m³,N=1.5 kw,1个;

  计量隔膜泵:1200 L/H,N=0.55 kw,P=3.5 bar,3台,两用一备

  6 运行费用分析

  表2 新增设备耗电量一览表

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  6.1 电费电费以0.7元/(kw·h)计算,电费E1为:

  E1=0.7*0.242=0.169元/吨水;

  6.2 药剂费除磷剂:PAC投加量为30 mg/L,PAC单价为2元/kg;

  污泥脱水剂:估算绝干污泥为10.2 t/d,设计污泥脱水剂投加量为4 kg/t-绝干污泥,PAM市场价为25元/kg;

  E2=0.03*2+4*10.2*25/80000=0.073元/吨水;

  6.3 污泥处置费

  由于每日产生10.2 t绝干污泥,则含水率为80%的污泥为51 t,每吨污泥运输费为300元,则吨水产生的污泥运输费为:

  E3=51*300/80000=0.191元/吨水

  6.4 人工费配备厂长1人,月工资7000元;副厂长1人,月工资6000元;工人6名,月工资5500元;维修工2人,月工资6000元。每月总工资支出5.8万元,则人工费为:

  E4=58000/(30*80000)=0.024元/吨水;

  6.5 总运行费用E=E1+E2+E3+E4=0.169+0.073+0.191+0.024=0.457元/吨水。

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图3 厂区原有空地不足(左)及扩容后卫星图(右)


 
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