承德市污水处理工程设计与运行管理总结-职称论文发表

承德市污水处理工程设计与运行管理总结
丁柏顺
摘要：承德市污水处理工程接纳的污水为生活、工业混合污水，以生活污水为主。生活污水主要来自承德市双桥区、开发区、高校园区；工业废水主要来自承德市双桥区、开发区、高校园区几个工厂。针对此种水质，采用了二级处理工艺—奥贝尔氧化沟工艺。介绍了该工艺的设计和运行优化分析，并在此基础上总结了运行经验。连续三年来的实际运行效果表明，该处理工艺处理效果稳定、抗冲击负荷能力强、出水水质良好。
关键字：城市污水；预处理；生物处理；奥贝尔氧化沟；优化运行
中图分类号：X703.1

承德市污水处理一期工程设计规模为8万m3/d，其中工业废水为2万m3/d.采用奥贝尔氧化沟工艺。该项目于2005年9月28日开工，2008年5月12日通水试运行；2008年9月19日在线监测仪表通过河北省环保厅验收，在线监测数据通过网络上传到省环保厅。工程总投资24483万元，单位水量造价3060元/ m3，2010年度最新综合处理成本1.23元/ m3。

1 工程设计规模与进出水水质：
污水处理厂污水主要来自双桥区、开发区、高校园区。生活污水主要来自居民小区、餐饮、洗浴等。工业废水主要来自承德市双桥区14家工业企业，其中排放大户有兴华钒化、承德露露、制药、四海啤酒酿造厂、中药、二化等6家。这些工业废水含有一定量难生物降解及有毒有害物质，具有污染物浓度高、可生化性差、色度高、水质水量波动大等特点。这些工业废水与生活污水合流后进入污水处理厂。为此，在项目前期阶段对主要污染源进行了较为详细的水质水量调查研究。确定污水处理厂的进水水质为：CODcr：360mg/l，BOD5：150mg/l，ss：180 mg/l，NH3-N： 45mg/l，TP ：2.5mg/l。
污水处理厂出水部分回用，其余直接排入滦河，执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002），城镇污水处理厂出水排入Ⅳ类水域，执行二级标准，同时，依据国家环保总局《关于承德市污水处理工程环境影响报告书审查意见的复函》的意见，承德市作为国家级的旅游城市，应进一步完善和优化除磷脱氮工艺，加强进水水质的控制和日常管理。确定污水处理厂出水CODcr≤80mg/l，BOD5≤30mg/l，ss≤30 mg/l，NH3-N≤15mg/l,TP ≤1mg/l
2 工艺流程的确定
2.1污水的预处理
城市污水经管道重力自流进入污水处理厂，通过粗格栅、细格栅、沉砂池等构筑物预处理后进入厌氧池配水井；随后进入后续的生化处理系统。
2.2污水生化处理系统
污水生化处理系统选择奥贝尔氧化沟工艺，通过构筑物合理布置，将厌氧池、氧化沟、沉淀池紧凑布置。其中生物池内溶解氧的含量可根据工艺要求进行灵活调整。氧化沟共分三沟，外沟道是一曝气缺氧反应池，平均溶解氧控制在0-0.5mg/l左右。氧化沟主要的生物氧化过程及80%的脱氮过程均在外沟道完成。中沟是一个过渡沟，溶解氧控制在1mg/l左右。
中沟可作为外沟也可作为内沟的补充和加强，具有很大灵活性。内沟的溶解氧控制在2mg/l左右，保证进入沉淀池的混合液具有足够的溶解氧，保证整个氧化沟的处理效果。具体流程图见图1承德市污水处理厂流程图
3 各处理单元的设计参数
3.1 污水预处理单元
⑴ 粗格栅：设置高链式粗格栅3台。单机宽度1200mm，栅条间隙20mm。
⑵ 进水泵房：设置3台大型潜水污水泵，2用1备。水泵流量2160m3/h，扬程13m，用于提升污水。
⑶ 细格栅：螺旋细格栅2台栅条间隙6mm。
⑷ 漩流沉砂池：2组。单池设计流量：Q=600-900l/s
3.2 生物处理单元
一期工程生物处理单元采用两组并联运行，每组处理能力4万m3/d.
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⑴分配井：一般情况下分配井平均分配流量。如果后续生物池有部分曝气设备维修，
短时间内可对流量分配状况进行适当调整。

承德市污水处理厂流程图
⑵厌氧池：单池流量Q=600l/s、停留时间1.6hr。功能是为聚磷菌进行充分的磷释放提供一个必要的停留时间和适合的环境条件，从而提高系统的除磷效果，同时还可以改善污泥的沉降性能，防止丝状菌的生长，提高系统的稳定性。
⑶奥贝尔氧化沟：总池容34450m3，泥龄15day，主要设备表面曝气机32台。12台功率37.5kw，20台功率22.5kw。污水从外沟进入氧化沟、然后进入中沟，最后从内沟流出进入沉淀池。其中，外沟是一个曝气缺氧池，80%的生物氧化和脱氮都发生在外沟道。
⑷二沉池：4座直径40m的辐流式沉淀池，池深5.2m，采用全桥式刮吸泥机。
3.3污泥处理单元
⑴贮泥池：类型：半地下式钢筋混凝土圆形水池
尺寸：D=14m H=4.8m
设计参数：剩余污泥量：425kg/h
污泥含水率：99.4%
有效水深:4m
停留时间：8hr
⑵脱水机房：带式压滤脱水机2台，带宽1.5m。配套设备为：投配泵3台（处理能力50m3/h）。絮凝剂调配投加系统1套，运输机系统1套。
4 2010年度承德市污水处理厂运行数据统记表

月份 CODcr
(mg/l) BOD5
(mg/l) SS
(mg/l) NH3-N
(mg/l) TP
(mg/l)
进口出口进口出口进口出口进口出口进口出口
1 385 46 190 25 95 13 40 4.4 1.35 0.12
2 386 48 195 27 96 12 42 5.6 1.26 0.13
3 394 49 217 17 98 12 48 5.6 1.58 0.31
4 348 47 195 18 104 14 47 7.6 2.56 0.32
5 374 48 202 16 106 15 42 6.5 5.72 0.28
6 333 43 193 16 110 15 37 10 2.47 0.51
7 327 40 184 13 116 13 33 4.3 3.13 0.41
8 382 33 206 14 76 12 34 5 2.65 0.47
9 358 36 197 16 77 16 36 5.2 3.02 0.35
10 304 42 192 18 136 12 38 6.3 3.41 0.38
11 408 46 241 15 74 15 36 6.4 2.86 0.23
12 437 40 236 14 98 12 34 5.8 3.05 0.36
总量 4436 518 2248 209 1186 161 467 72.7 33.06 3.87
平均量 369.7 43.2 204 17.4 98.8 13.4 38.9 6.1 2.76 0.32
削减值
（吨） 8586.95 4916.9 2250.29 862.64 64.29
排放值
（吨） 1053.22 424.21 326.69 148.72 7.80

从上表可见，2010年全年污水处理效果稳定。2009年的处理情况与2010年相似。
5 新技术、新工艺的采用
承德市污水处理工程大量采用新技术新工艺，是2006年度承德地区唯一一个申请并获得批准的河北省建筑业新技术应用的示范工程，采取的新技术主要有：在管网经过交通干线中采用非开挖挖埋管技术、在粗格栅及进水泵房等混凝土浇注过程中采用混凝土裂缝防治技术、沉淀池及氧化沟等混凝土浇注过程中采用清水混凝土技术、沉淀池的混凝土浇注过程中采用无粘结预应力钢丝张拉成套技术、沉淀池及氧化沟等混凝土浇注过程中采用清水混凝
土摸板技术、在综合楼和总变电所等建筑物中采用新型墙体材料应用及施工技术（加气砼砌块）、在综合楼和总变电所等建筑物中采用节能型门窗应用技术（塑钢门窗中空玻璃）等。
这些新技术的实施，使工程整体技术达到国内先进水平，提高了工程质量，使工程节约了大量的建设资金。同时，新技术的应用对保证构筑物工程质量，确保污水处理厂稳定运行方面也起到了至关重要的作用
6 运行过程中的优化运行措施
6.1 沉淀池刮渣斗改造：承德冬季温度非常低、温差较大，沉淀池刮渣斗经常因冰冻堵塞。2010年初，对刮渣斗进行了改造，适当降低了刮渣斗的位置，有效的防止了冰冻的发生，效果很好。同时也防止了沉淀池浮渣随出水带走，有效提高了出水水质。
6.2曝气系统的改造
6.2.1螺旋桨叶轮的更换：氧化沟内曝气机螺旋桨经过一段时间的运行后，不断有大量蜂窝出现，致使螺旋桨的搅拌效果大不如前。发现此故障后及时把螺旋桨由铜质更换为不锈钢，确保了螺旋桨的搅拌效果。
6.2.2曝气系统改造：曝气系统鼓风机出口管径为DN50。为此，大胆尝试，鼓风机出口管道全部改为DN100。改造后，在曝气量变化不大的情况下，增大了空气扩散面积。有效提高了污水处理效果，也节约了部分电能。
6.3 污水源热泵系统污水取水方式改造
原设计的污水源热泵系统中，污水取自进入厂区污水主管道。因含有大量垃圾，一度造成污水泵烧毁，且因为空调污水泵堵塞而影响换热效果。通过把污水取水系统与粗格栅后的进水泵房合建，由进水泵房潜污泵出口的给水管路分出一分支供给空调站污水进行换热，从而取消了原空调站污水泵，节约了大量的电能，增大了换热效率。
6.4 保证出水水质稳定的情况下，积极进行节能降耗
6.4.1控制溶解氧。
奥贝尔氧化沟外沟溶解氧一般控制在0-0.5mg/l左右，中沟溶解氧一般控制在1 mg/l左右，外沟溶解氧控制在2mg/l左右，SVI值控制在100-150mg/l左右。调试及运行初期也按照此标准进行控制。为了进一步节能，逐步降低溶解氧的含量，最终中沟溶解氧控制在0.6mg/l左右，内沟溶解氧控制在1.4mg/l左右。在这种情况，出水水质仍然稳定达标。经实际测算，每条氧化沟溶解氧降低0.1mg/l，可节电32.43（KW.h）/d，两条氧化沟可节约电能454.02（KW.h）/d。
6.4.2降低污泥回流比。
奥贝尔氧化沟工艺在调试初期回流按照进水量的80%-100%进行污泥回流。经过实际运行摸索，可把回流量控制在65%左右仍能够满足污水处理要求，极大地节约了电能。
6.5 做好运行状态监测。与环保部门积极配合，定期进行运行情况通报。在全厂主要构筑物都安装了在线监测仪表，实时对全厂的进行情况进行监测。同时与环保部门积极配合，遇到水质有较大变化，及时通过环保局查看排污大户的出水水质，并经常性的对排污大户进行取样化验，确保进水水质不超标，为稳定运行创造必要的外部条件。
7 结语
污水处理厂在运行中要结合实际积极进行技改革新、工艺调整，以提高运行效果；污水处理厂设计运行参数不是一成不变的，只有根据实际水质情况积极进行调整，才能保证污水处理厂的稳定运行、节能运行。因此，每一个污水处理厂都应该根据自身实际不断地进行技术创新，逐步总结出一条适合自身水质和管理特点的运行方式。
参考文献
[1]化学工业出版社组织编写.水处理工程典型设计实例.北京：化学工业出版社，2001,173-177
[2] 许保玖，龙腾锐.当代给水与废水处理原理.第二版.北京：高等教育出版社，2000,75～118
[3]王洪臣.城市污水处理厂运行控制与维护管理.北京：科学出版社，1997