水解酸化接觸氧化砂濾工藝處理療養(yǎng)院污水

1、水解酸化/接觸氧化/砂濾工藝處理療養(yǎng)院污水1基礎(chǔ)資料1.1 原水水質(zhì)及水量上海鐵路局廈門(mén)療養(yǎng)院占地面積約5xio4m，總建筑面積ix io4m,產(chǎn)生的污水主要為生活污水（來(lái)源于宿舍樓、食堂、浴池等），水量為150mVd，其水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1（由廈門(mén)市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心提供）。表1廈門(mén)療養(yǎng)院原水水質(zhì)項(xiàng)目COD(mg/L)BOE(mg/L)SS(mg/L)pH原水水質(zhì)2651302207.07.521.2 排放標(biāo)準(zhǔn)及回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)療養(yǎng)院污水經(jīng)處理后其水質(zhì)須同時(shí)滿足廈門(mén)市水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（FDH/HJ2314 89）的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求（見(jiàn)表2）和鐵路回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（TB/T3007 2000）的要求（見(jiàn)表 3）。

2、表2廈門(mén)市水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目COD(mg/L)BORmg/L)SS(mg/L)pH排放標(biāo)準(zhǔn)100307069表3回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目COD(mg/L)SS(mg/L)總大腸菌群(個(gè)/L)pH管網(wǎng)末端游離余氯(mg/L)回用標(biāo)準(zhǔn)5020186.59.0> 0.32工藝流程及處理效果2.1 工藝流程療養(yǎng)院污水處理工程采用水解酸化一接觸氧化一砂濾工藝，其工藝流程見(jiàn)圖1。ANEtkkft it姣沖菜MST氷潔h；倉(cāng)污趙特存遐勒過(guò)擔(dān)羅氐沖巧底許tXj1 夂址唸出木胃4 "I 萃討泓葩水看Z I伽慮曽廠同用(£1工藝謊程iT肚少卉勺L _,該工程的特點(diǎn)是整個(gè)污水處理構(gòu)筑物設(shè)在一個(gè)

3、集調(diào)節(jié)池、水解酸化池、接觸氧化池、沉淀池、消毒池為一體的組合池內(nèi)，減少了工程數(shù)量和占地面積。同時(shí)以射流曝氣替代鼓風(fēng)機(jī)曝氣，降低了造價(jià)及噪聲。組合池 系鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)了使用壽命。污水先經(jīng)格柵去除水中粒徑較大的雜物后用泵提升進(jìn)入調(diào)節(jié)池，考慮到療養(yǎng)院在夏季旅游咼峰期有機(jī)物濃度較咼(COD> 400mg/L)，故在接觸氧 化池前設(shè)置了水解酸化池。經(jīng)水解一接觸氧化工藝處理后的水再經(jīng)石英砂 過(guò)濾及二氧化氯消毒后進(jìn)入回用水貯水池（有效容積為120m3），回用水用 多級(jí)泵提升至院內(nèi)最高樓層頂部的回用水箱以用于沖洗廁所、澆灌綠地。該療養(yǎng)院既有的沖廁管道是獨(dú)立系統(tǒng)，故回用水可以在自來(lái)水?dāng)鄮院笾苯?接入

4、。2.2 出水水質(zhì)該污水處理工程自2000年初投入運(yùn)行以來(lái)十分穩(wěn)定、處理效果良好，對(duì)BOD COD SS的總?cè)コ史謩e為 87% 88% 93% 其出水的平均值 分別為 16、35、10mg/L。處理出水經(jīng)二氧化氯消毒后，管網(wǎng)末端的游離余氯均保持在0.3mg/L以上，滿足了鐵路回用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。3效益分析3.1 投資及處理成本3.1.1 工程投資該工程的總投資為110萬(wàn)元，其中土建費(fèi)為 45萬(wàn)元，設(shè)備、設(shè)計(jì)及 調(diào)試等其他費(fèi)用為65萬(wàn)兀。3.1.2 處理成本處理費(fèi)用主要包括動(dòng)力費(fèi)、藥劑費(fèi)、人工費(fèi)和定期清理泥渣費(fèi)用。 動(dòng)力費(fèi)。療養(yǎng)院所在地的電費(fèi)為 0.60元心W h），設(shè)備的常用功 率為16

5、.13kW，因此電費(fèi)為 0.52元/m 0 藥品費(fèi)。此工程所用的二氧化氯是用二氧化氯發(fā)生器（以氯酸鈉和鹽酸為原料）制取的，藥劑費(fèi)為0.10元/m3。 人工費(fèi)。該污水處理站的日常操作在白天進(jìn)行 （按8h工作計(jì)），人 員編制為1.5人（兼職人員1人），如工資按1200元/（人月）計(jì)則人工費(fèi) 為 1.5 X 1200/（30 X 150）=0.40 元/m。 定期清理泥渣費(fèi)。如清除泥渣1次/月，且清理費(fèi)為400元/次，則清渣費(fèi)為 400/（150 X 30）=0.09 元/m3。綜上分析則總處理費(fèi)為 0.52+0.10+0.40+0.09=1.11 元/m3。3.2 效益分析污水處理設(shè)施的建成并投入

6、運(yùn)行不僅減少了自來(lái)水的使用量及污水 排放量，而且使每年的污染物排放量明顯減少，其處理出水完全滿足回用 要求。污水處理站直接運(yùn)營(yíng)支出費(fèi)用約為4995 元/月，其正常運(yùn)行后可處理污水150n1/d（可回用），如水價(jià)按2.5元/m3計(jì)，若全部利用則可減少水 費(fèi)開(kāi)支約 11250元/月，節(jié)支相抵還盈余 6255元/月。即使僅回用處理水 量的 45%，其節(jié)約的水費(fèi)開(kāi)支也可補(bǔ)償運(yùn)營(yíng)成本支出。此外，污水處理達(dá) 標(biāo)后可免除環(huán)保部門(mén)的超標(biāo)排污費(fèi)， 又節(jié)約了一筆可觀的開(kāi)支。 綜上所述， 污水處理設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)行不僅具有良好的環(huán)境和社會(huì)效益，還有一定的 經(jīng)濟(jì)效益。4 結(jié)語(yǔ)鐵路的許多附屬部門(mén)因位置偏遠(yuǎn)而及市政管網(wǎng)銜接

7、不上，故減少甚至 消除其自身的污染問(wèn)題對(duì)所在地的環(huán)境保護(hù)具有重要意義。上海鐵路局廈 門(mén)療養(yǎng)院采用水解酸化、接觸氧化、砂濾工藝處理其污水，該工藝處理效果好，處理出水再經(jīng)二氧化氯消毒后可用于沖洗廁所、園林綠化，且占地 少、運(yùn)行管理方便，非常適合在中、小型生活污水處理工程中推廣應(yīng)用。水解酸化 - 曝氣生物濾池處理小城鎮(zhèn)污水中小城鎮(zhèn)污水主要為生活污水和以有機(jī)廢水為主的工業(yè)廢水的混合污水，其水量較小，一般不超過(guò)5萬(wàn)m3/d,但是水質(zhì)和水量波動(dòng)較大。由于資金和技術(shù)、管理水平等多方面的原因，決定了在城鎮(zhèn)污水處理廠必 須經(jīng)濟(jì)、 高效、節(jié)能和操作簡(jiǎn)便。 目前國(guó)內(nèi)很多中小城鎮(zhèn)仍采用明渠排水， 尤其是南方地區(qū)，大量

8、雨水流入和地下水滲入，加之城鎮(zhèn)生活水平不高等 原因決定了污水中有機(jī)物濃度較低。因此，必須結(jié)合當(dāng)?shù)匚鬯乃?、?質(zhì)以及溫度、氣候、氣象、地理、經(jīng)濟(jì)等實(shí)際情況選擇適宜的處理工藝。本文重點(diǎn)論述了水解酸化上向流曝氣生物濾池工藝處理某城鎮(zhèn)污水工 程的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、運(yùn)行情況初步分析等。1 設(shè)計(jì)參數(shù)及污水處理工藝流程確定南方某縣級(jí)市污水處理廠設(shè)計(jì)水量Q=5000m3/d設(shè)計(jì)最低溫度12C，最高水溫25C，出水執(zhí)行GB18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物 排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。具體進(jìn)出水水質(zhì)參數(shù)如下表：?jiǎn)挝唬簃g/L名稱(chēng)CODcrBODSSNH-NTNTp進(jìn)水25015015030404出水<

9、 60< 20< 20< 8< 20< 1.5工藝流程如圖1所示:圖1工藝流程圖2 工藝介紹 （1）格柵井格柵井內(nèi)采用1臺(tái)機(jī)械細(xì)格柵，寬600mm間隙5mm主要用于攔截污水中較大的固體漂浮物和懸浮物，以防止其在調(diào)節(jié)池中積聚沉淀和 堵塞水泵及管道，保證后續(xù)處理工藝正常運(yùn)行。柵渣每天人工清理外運(yùn)。（2）調(diào)節(jié)池由于中小城鎮(zhèn)來(lái)自各時(shí)段的污水水量不均勻且波動(dòng)性較大，故設(shè) 一調(diào)節(jié)池來(lái)緩沖水量，均勻水質(zhì)，以避免沖擊負(fù)荷對(duì)生化處理的影響。調(diào)節(jié)池采用全地下式，設(shè)計(jì)停留時(shí)間為6h，有效容積為1250m3工藝尺寸為：21 mx 12 mx5.5m （超高0.5m）。池內(nèi)設(shè)潛水防堵污水泵

10、 3 臺(tái)（2用1備），Q=110m3/h H=13m將調(diào)節(jié)池內(nèi)污水提升至水解酸化池； 同時(shí)設(shè)置GQT04X 480 （功率4.0kw）高速推流器一臺(tái)，起攪拌混合作用， 防止污水中懸浮物沉積在池底。（ 3）水解酸化池水解酸化工藝屬于升流式厭氧污泥床反應(yīng)器技術(shù)范疇。水解池內(nèi)分污泥床區(qū)和清水層區(qū)，待處理污水以及濾池反沖洗時(shí)脫落的剩余微生物 膜由反應(yīng)器底部進(jìn)入池內(nèi)，并通過(guò)帶反射板的布水器及污泥床快速而均勻 地混合。污泥床較厚，類(lèi)似于過(guò)濾層，從而將進(jìn)水中的顆粒物質(zhì)及膠體物 質(zhì)迅速截留和吸附。由于污泥床內(nèi)含有高濃度的兼性微生物，在池內(nèi)缺氧 條件下，被截留下來(lái)的有機(jī)物質(zhì)在大量水解產(chǎn)酸菌作用下，將不溶性有 機(jī)

11、物水解為溶解性物質(zhì)，將大分子、難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物 降解的物質(zhì)；同時(shí)，生物濾池反沖洗時(shí)排出的剩余污泥（剩余微生物膜） 菌體外多糖粘質(zhì)層發(fā)生水解，使細(xì)胞壁打開(kāi)，污泥液態(tài)化，重新回到污水 處理系統(tǒng)中被好氧菌代謝，達(dá)到剩余污泥減容化的目的。由于水解酸化的 污泥齡較長(zhǎng)（一般1520天），所以在本設(shè)計(jì)中，采用水解酸化池代替 常規(guī)的初沉池，除達(dá)到截留污水中懸浮物的目的外，還具有部分生化處理 和污泥減容穩(wěn)定的功能。水解酸化池設(shè)計(jì)停留時(shí)間為 3.6h，有效容積為750m3共分2 格, 每格工藝尺寸為：13 mx 5.5 mx 5.6m （超高0.35m）。中間管廊工藝尺寸 為：13 mx 2.0

12、m x 5.6m。水解酸化池泥層高 2.5m。排泥位置主要位于泥 層上部，池底設(shè)有排砂設(shè)施，泥齡一般 18天左右，設(shè)計(jì)污泥混合區(qū)濃度 20g/L，泥區(qū)總體積約為320m3每天產(chǎn)干泥量約 0.25噸。（4）DC曝氣生物濾池第一段DC曝氣生物濾池以去除污水中碳化有機(jī)物為主，在該段 濾池中，優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)異養(yǎng)菌，沿濾池高度方向從底部進(jìn)水端到出水端有機(jī)物 濃度梯度處于遞減，其降解速率也呈遞減趨勢(shì)。在進(jìn)口端由于有機(jī)物濃度 較高，異養(yǎng)微生物處于對(duì)數(shù)增殖期，微生物濃度很高，BOD負(fù)荷率也較高，有機(jī)物降解速率很快，而此時(shí)自養(yǎng)菌處于抑制狀態(tài)；隨著降解的進(jìn)行，在 濾池中有機(jī)物濃度沿水流自下向上不斷降低，異養(yǎng)微生物處于減

13、速增殖期，微生物膜增長(zhǎng)緩慢，而自養(yǎng)微生物處于增殖工程，DC曝氣生物濾池最終出水中的有機(jī)物已處于較低水平。本設(shè)計(jì)采用的UBAF濾池最大特點(diǎn)是氣、水為同向上向流態(tài)，使用一種新型的類(lèi)球形輕質(zhì)陶粒填料，在其表面及內(nèi)腔空間生長(zhǎng)有微生物膜，污水由下向上流經(jīng)濾料層時(shí)，微生物膜在濾料層下部提供曝氣供氧的條件下，使廢水中的有機(jī)物得到好氧降解，并將污水中的部分氨氮進(jìn)行硝化。它定期利用處理后的出水對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗，排除濾料表面增殖的老 化微生物膜，以保證微生物的活性。DC曝氣生物濾池有效容積為 252m3共分2格，每格工藝尺寸為：4.7mx 4.7mx 6.2m （超高0.5m）。填料為輕質(zhì)球型陶粒，濾料總體積為1

14、32m3（粒徑© 36mm）。濾料厚3.0m，填料層停留時(shí)間19min，容積負(fù)荷3.0kgBOD/m3濾料 d，空塔濾速v=4.7m/h。單格供氧量 31kgCb/h，氣水比 3.3 ： 1。反沖洗形式為氣洗、氣水聯(lián)合、水漂洗，反沖洗周期取24h，設(shè)計(jì)反沖洗水速15m/h，反沖洗氣速50m/h。濾池配水共通過(guò)約 48塊濾池專(zhuān)用濾板（980 X 980 X 100mm和1591 個(gè)濾池專(zhuān)用長(zhǎng)柄濾頭（濾頭契型縫隙2.5mm，濾頭長(zhǎng)度390mm。出水采用2 套柵型穩(wěn)流器、單堰出水。反沖洗方式排泥。采用穿孔管曝氣。（5）N曝氣生物濾池第二段N曝氣生物濾池主要對(duì)污水中的氨氮進(jìn)行硝化，在該段濾池

15、中，由于有機(jī)物濃度較低， 異養(yǎng)微生物較少， 優(yōu)勢(shì)菌種為自養(yǎng)型硝化菌， 可將污水中的氨氮氧化成硝酸氮或亞硝酸氮。N曝氣生物濾池有效容積為 295m3共分2格，每格工藝尺寸為：5.0mX 5.0mX 6.2m （超高 0.3m）。濾料總體積為 174m3（粒徑© 36mm）。 濾料厚3.4m,填料層停留時(shí)間25min，容積負(fù)荷0.45kgNH3-N/m3濾料 d, 空塔濾速v=4.17m/h。單格供氧量21kgO2/h，氣水比2.2 : 1。反沖洗形 式為氣洗、氣水聯(lián)合、水漂洗，反沖洗周期取 36 48h。濾池配水共通過(guò)約 52 塊濾池專(zhuān)用濾板和 1820 個(gè)濾池專(zhuān)用長(zhǎng)柄濾 頭。出水采用

16、 2 套柵型穩(wěn)流器、 單堰出水。 反沖洗方式排泥， 穿孔管曝氣。（6）DN生物濾池第三段DN生物濾池主要用來(lái)進(jìn)行反硝化反應(yīng)，以滿足出水對(duì)TN的要求。同時(shí)可根據(jù)當(dāng)排放標(biāo)準(zhǔn)要求 TPW 0.5mg/l時(shí)，在該級(jí)濾池的進(jìn)水 口投加鐵鹽進(jìn)行化學(xué)除磷。采用后置反硝化濾池需外加碳源，如甲醇等。DN生物濾池有效容積為102m3設(shè)計(jì)1座，工藝尺寸為：4.6mX4.6mX 5.1m （超高0.3m）。濾料總體積為 53m3粒徑© 36mm）。濾料厚 2.5m，填料層停留時(shí)間8min，容積負(fù)荷2.0kgNO3-N/m3濾料 d，空塔濾 速 v=9.8m/h 。反沖洗形式為氣洗、 氣水聯(lián)合、 水漂洗， 反

17、沖洗周期取 36 48h。濾池配水共通過(guò)約 22塊濾池專(zhuān)用濾板和 763 個(gè)濾池專(zhuān)用長(zhǎng)柄濾頭。出水采用 1 套柵型穩(wěn)流器、單堰出水。反沖洗方式排泥。（7）清水池提供濾池反沖洗的水，作為反沖洗泵的吸水池。 1 座，半地上式，工藝尺寸：5.0mX 5.0m x4.0m （超高 0.3m）。（ 8）反沖洗緩沖池對(duì)濾池反沖洗瞬時(shí)大水量進(jìn)行緩沖調(diào)節(jié)，保護(hù)水解池的正常運(yùn)行。1座，半地上式，工藝尺寸：5.0mX 5.0mX 4.0m （超高0.3m）。（ 9）鼓風(fēng)機(jī)房、反沖洗水泵鼓風(fēng)機(jī)房1座，長(zhǎng)X寬=26mx 7moDN曝氣生物濾池選用 Q=6m3/min,風(fēng)壓5.5米水柱的羅茨風(fēng)機(jī) 3 臺(tái)（2用1備）；N

18、曝氣生物濾池選用 Q=4.0m3/min,風(fēng)壓5.5米水柱的 羅茨風(fēng)機(jī) 3臺(tái)（2 用 1 備）。三段濾池共選用反沖洗鼓風(fēng)機(jī) 3臺(tái)，Q=20.0m3/min,風(fēng)壓9.0米水柱；反沖洗單級(jí)雙吸離心泵 3臺(tái)，Q=380m3/h H=9.0m。3 工藝特點(diǎn)1）采用氣水平行上向流，使氣、水進(jìn)行極好的均分, 防止了氣泡在濾層 中的凝結(jié)，氧利用率高，能耗低；（2）較小的池容和占地面積，采用曝氣生物濾池工藝的城市污水處理廠工藝構(gòu)筑物占地面積只有常規(guī)工藝的 1/3 左右；（3）處理效果穩(wěn)定，處理出水水質(zhì)好。上向流曝氣生物濾池工藝處理城市污水，其出水SS和BOD可保持在20mg/l以下，去除率咼，滿足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求；（4）自動(dòng)化程度咼，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單；（5）受氣候、水量、水質(zhì)影響?。唬?6）構(gòu)筑物模塊化，有利于今后的擴(kuò)建；（ 7）主要設(shè)備和材料均可國(guó)內(nèi)配套生產(chǎn)，不需利用進(jìn)口。4 工程投資及主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)本工程項(xiàng)目總投資為 420 萬(wàn)元，污水廠占地面積 3.6 畝。直接運(yùn)營(yíng)費(fèi)用如下：（1）電費(fèi)：總裝機(jī)容量為 62.5kw，實(shí)際噸水電耗0.21度，按0.5元/度 計(jì)，則電費(fèi)為 0.105 元/ m3 水；