氧化沟技术在港区生活污水处理中的应用
摘 要:营口港鲅鱼圈港区生活污水处理场的设计处理量为1500t/d,采用氧化沟技术处理生活污水。介绍污水处理场的工艺流程、设备概况和工程特点。试运行结果表明,出水水质达到设计要求。
关键词:环保工程;港区;生活污水处理;氧化沟技术
1 概述
营口港鲅鱼圈港区生活污水处理场是为营口港二期工程配套的环保项目,设计处理量为1500t/d,采用先进的氧化沟处理工艺。全厂占地面积为12850m2,工程总造价1264万元。工程于1998年5月动工,1999年7月完成调试投入试运行。从试运行情况看,出水水质达到了设计要求。本污水处理场的主要设备引进美国Envirex公司的专利产品,并消化吸收了国内外同类污水处理场的先进经验和技术,具有工艺成熟,设备先进,能耗省,自动化程度高,运行简便、可靠、易于管理的特点。本污水处理场的建成对于减轻鲅鱼圈港区的生活污水污染具有重要的作用。
2 工艺流程
污水处理场的工艺流程如下图所示。
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工艺说明:
原污水首先进入手动粗格栅,以隔除粗大的固体保护污水提升泵,然后流入污水提升井中,污水以平均时流量泵送至细格栅,把微小的固体悬浮物再次隔除后自流进入氧化沟,通过曝气使悬浮在污水中的微生物分解污水中的有机物,降低生物耗氧量(BOD)。经生物降解后的污水,流至二沉池,使悬浮物与水分离,以去除过多的微生物,降低悬浮物(S.S.)的含量。二沉池设有浮渣挡板及溢流堰,表面浮渣用撇渣器撇除。沉淀于池底的污泥用污泥泵回流至氧化沟,剩余污泥排至晒泥场。沉淀后的澄清水进入消毒池经消毒剂消毒杀菌后排入海中。如以后处理规模扩大,考虑采用污泥脱水机对剩余污泥进行脱水,以减少污泥处置量。系统内设贮水池一座,可以将部分排水贮存起来以供回用,可以用作绿化浇灌等杂用水,对缺水地区尤其有意义。
活性污泥法处理效率高,运行稳定可靠,目前已成为城市污水处理的主要方法,其中氧化沟工艺是一种比较先进的工艺。氧化沟是50年代由荷兰公共卫生工程研究所开发的一种技术,目前已发展成多种形式,主要有:Carrousel型,Orbal型,Pasveer型,射流曝气(JAC)型和一体化氧化沟。氧化沟实质上是传统活性污泥法的一种变形,综合了推流式和完全混合式的优点,人们通常把它列为延时曝气类的活性污泥法,实际上可根据控制不同的设计参数,把氧化沟建成一般的活性污泥法、硝化甚至脱磷脱氮的处理设施。氧化沟运转灵活、适应性强,所需机械设备少,操作简单,在同类处理方法中造价较低。美国环保局(EPA)对它的评价是:氧化沟能在最小的操作费用下可能得出高的BOD5及TSS去除率。
本污水处理系统为全自动无人操作控制,由设置在中控室的PLC、计算机和现场机旁控制箱构成。系统运行参数和各设备的运行工况均可在控制监视屏及模拟显示屏上显示,系统操作和显示非常直观和简便。
3 设计数据
3.1 污水水量
设计处理量为1500m3/d。在试运行期间,外围管线尚未全部完成,实测污水量为500～1200m3/d。
3.2 污水水质
本系统主要处理港区的生活污水,还有来自油脂厂和玉米加工厂经过预处理的部分工业废水。根据实测资料并考虑留有一定的发展余地,设计时采用如表1所示的污水水质指标是比较合理的。
3.3 排放标准
出水排入港区海域,排放标准采用“辽宁省沿海地区污水直接排入海域标准”中的二级标准(见表2)。
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4 主要构筑物及设备
4.1 污水提升井
污水提升井中设2条廊道,各设1台手动粗格栅,格栅前后设有闸门。井中有3台污水提升泵,2台小泵1台大泵,大泵流量为小泵的2倍,采用潜水泵。
4.2 细格栅间
细格栅间设自动细格栅和手动细格栅各1台,分别置于2个廊道中。自动细格栅选用美国Envirex公司的BS21000系列格栅,材料为SS304不锈钢,格栅净距为1/2″(13mm),格栅宽度为476mm,倾角60°。
4.3 氧化沟
氧化沟为椭圆形,有效容积1500m3,污水平均停留时间10h。设2台22kW穿孔曝气转盘(Orbal),为Envirex公司的专利产品。该曝气转盘具有较高的混合效率和充氧能力,在标准条件下(20°C,760mmHg)充氧能力为30kg/h。为使氧化沟中的活性污泥不发生沉淀,通常要求池内流速保持0.3m/s,一般通过单位体积混合功率来控制,普通曝气器的单位体积混合功率为2.5Wm3～10W/m3,而Orbal曝气转盘的单位体积混合功率仅为1W/m3～2Wm3。
与其它曝气器相比,Orbal曝气转盘的充氧效率高,水滴在曝气区的循环次数可达1000次～2911袁蕴俭,等:氧化沟技术在港区生活污水处理中的应用000次,而普通曝气器仅为25次～75次。而且Orbal曝气转盘具有良好的调节能力,可以通过改变转速、转向、淹没深度和转盘数量等方法来调节供氧量,以适应工况的变化。氧化沟中还设有溶解氧传感器,监控池中溶解氧的变化。
4.4 二沉池
二沉池为辐流式沉淀池,直径15m,有效容积645m3。设1台中心传动刮泥机,并配有表面浮渣撇除器,转速0.04r/min,为Envirex公司的专利产品。该刮泥机对泥层扰动小,水力条件均匀,使池底污泥迅速排出,保证污泥新鲜。
4.5 污泥回流
设污泥回流井一座,有效容积50m3,回流比100%,井中设污泥泵3台,与污水提升泵相对应。
4.6 消毒池
消毒池为折流回廊式,有效容积150m3,采用计量泵投加消毒剂。
4.7 自动控制系统
自动控制系统采用集中监控与现场区域控制相结合的控制系统。在中央控制室安装计算机、PLC和大型模拟屏,可以实现集中遥控/自动控制,并监视全厂的生产状况。在现场执行机构相对集中的区域设置现场控制柜,可以进行现场手动操作。PLC由国外引进,控制程序由笔者所在课题组自行开发。系统运行可靠,操作简单,可显示打印运行数据,积累运行资料。
5 讨论
根据本工程调试开通和试运行的经验,可以得到以下结论:
1)氧化沟技术处理效率高,出水水质好,设备简单,操作简单,污泥量少。
2)本工程在6月～7月高温时期进行调试,启动很快,在没有细菌接种的情况下,3天以后曝气池中即培养出活性污泥,混合液呈黄褐色,污泥呈絮状,沉淀性能良好,二沉池出水清澈。仅仅4天以后即有相当的处理能力,实测进出水水质情况列于表3(处理量为800m3/d～1000m3/d时)。
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3)进水中S.S.浓度较高。
4)暴雨对本系统的冲击负荷较大。由于试运行期间,外围管线雨水管与污水管有混杂,暴雨时进水量可达平时水量的3倍。
5)工业废水对系统产生较大的冲击。在试运行期间,曾有油脂厂的废水未经充分预处理排入厂内,造成曝气池和二沉池表面产生油膜,影响曝气和沉淀效果,出水水质恶化。
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