盐田污水处理厂的设计及运行
深圳盐田污水处理厂设计总规模 20 万 m3/d， 分期建设， 近期工程规模 12 万 m3/d， 已于 2001年建成并投入运行。厂址位于盐田港码头附近一片填海区， 远期总控制用地 11.4hm2， 近期占地6.33hm2。污水处理采用 MSBR 工艺， 污泥处理采用一体式离心浓缩脱水工艺。
一、工程设计
1、设计水质
①进水水质
BOD5 =150mg/L ( 校 核 值200mg/L) ; SS=150mg/L ( 校核值200 mg/V);CODCr =250 ～ 400mg/L; TN =35mg/L; TP=4mg/L
②出水排放标准
近期工程按 《污水综合排放标准》 (GB8978- 1996)一级标准，并考虑了广东省、深圳市环保部门的有关规定， 排放标准为：BOD5≤20mg/L; CODCr≤60mg/L;SS ≤20mg/L; NH3 - N ≤15mg/L;TP≤0.5mg/L。
2、工艺流程
盐田污水处理厂近期工艺流程见图 1 所示。
.gif) |
3、MSBR 系统工作原理
本污水厂中心处理构筑物为MSBR系统， 它担负着降低 BOD、SS、除磷脱氮的任务。 MSBR即改良型 SBR， 它实 际 是 由A2/O 工 艺与 SBR 系统 串 联 而成， 工作原理见图2。
.gif) |
4、主要构建筑物工程设计
①粗格栅与提升泵房
粗格栅与提升泵房合建。粗格栅井与泵坑均分为 2 格。粗格栅井设 2 台机械粗格栅， 型式为钢丝绳牵引式， B=1.5m， b=20mm，安装倾角为 80° 。 泵坑内设潜水泵4 台 ， 3 用 l 备 。 潜 水 泵 Q =0.375m2/s， H=9.00m， N=45kW。
②细格栅渠与沉砂池
细格栅渠与沉砂池合建， 土建按 20 万 m3/d 规模设计， 设备按 12 万 m3/d 规模安装。细格栅渠共 4 条栅渠， 近期在 2 条栅渠中安装细格栅。采用回转式细格栅， B=1.2m， b=5mm， 安装倾角 α =75° ， 栅前水深 1.5m， 过栅流速 v=0.88m/s。沉砂池采用 360° 比氏沉砂池， 直径 Φ6.1m， 共 2 座。
③MSBR 系统
MSBR 系统包括 7 个单元， 7个单元组合成 1 座矩形池， 单座池 设 计 规 模 4× 104m3/d， 尺 寸66.9m× 57.8m× 6.9( 8.9)m， 它由回流污泥浓缩池( 2#单元)、 缺氧池( 3#单元)、 厌氧池( 4#单元)、 缺氧 \厌氧池( 5#单元)、 好氧池( 6#单元)、 2 个 SBR 池 ( 1#单元、 7#单元)组成。 单座 MSBR 系统水力停留时间 HTR=14.31h。各单元分配见表 1。
.gif) |
④消毒接触池
接触池近期建 1 座， 停留时间为 32min。 加氯点设在接触池前的阀门井内， 氯水与处理后污水在管道中混合后进入接触池充分接触消毒。
⑤鼓风机房
鼓风机房土建按远期设计规模一次建成， 设备分期安装。近期安装 5 台离心鼓风机， 单台风机Q =162.5m3/min， H =7.5mH2O， N =250kW， V=380V， 调整范围 45%～100%。
⑥加药、 加氯间
加药间和加氯间为合建式建筑物。
加药间为污水除磷加药服务， 化学药剂采用 FeSO4， FeSO4产品纯度以 90%计， 溶解度按15%计， 近期 ( 12 万 m3/d) 纯：FeSO4 设计投加量 1474kg/d， 商品 FeSO4 设计投加量 1638kg/d。加药间内设计有 2 套溶药池、 吸液池， 每座池内设 N=4.0kW 搅拌器 1 台， 药液采用计量泵投加， 近期共设 4 台泵( 3 用1备) ， Q=167L/h， H=0.3MPa。
加氯间为加氯系统服务， 药剂采用液氯， 投氯量 10mg/L。
⑦污泥浓缩脱水间
污泥浓缩脱水间土建按远期设计规模一次建成， 设备分期安装， 平面尺寸 36.0m× 15.0m× 8.0m。近期设计干泥量 15.6tDs /d， 进泥含固率 0.8%， 出泥含固率 22%。近期安装 3 台一体式浓缩、 脱水离心机， Q=40m3/h， N 主 机 =75kw，N副机=15kw。
⑧软弱地基处理设计
本污水厂场地是经海域填土形成的陆地， 除上部为填土外， 下卧软弱土层有淤泥及细砂层， 淤泥层厚 0.5～ 7.0m， 天然含水量59.6%～ 10l%， 孔隙比 1.67～ 1.90，细砂层厚 0.7～ 8.5m， 天然含水量为 11.5%～ 37.0%， 孔隙比 0.44～1.02， 软弱土层总厚度为 0.7～8.90m， 细砂层具轻微～ 中等液化性， 同时场地地下水对钢结构及钢筋砼中的钢筋具有中强腐蚀性。本场地地基条件较差， 经过大量的研究及调查工作后， 对大型水池 MSBR 池采用了经济、可靠的端扩锚筋碎石桩进行地基处理， 该桩型是一种三合一的复合桩处理地基液化以及满足构筑物承载力和抗浮力要求的新方法。根据 MSBR 池的承载力要求， 采用挤密碎石桩和端扩加锚筋碎石桩复合桩型并按等腰三角形布置， 挤密碎石桩和端扩加锚筋碎石桩桩径均为 de=500mm， 单桩截面积 Ad=0.196m2， 单桩加固面积A=2.25m2， 其 面 积 置 换 率 m=8.7%， 端扩加锚筋碎石桩由抗拔锚固头( 夯扩头)、 抗拔钢筋及碎石桩三部分组成。端扩加锚筋碎石桩锚筋采用增加腐蚀余量及防腐涂层厚度的方法来提高抗腐蚀能力， 满足端扩加锚筋碎石桩设计基准期 50 年的要求。
二、 设计特点
①针对本工程用地紧张的实际情况在国内首次采用了 MSBR工艺， 该工艺集约程度高、占地省、 工艺新颖、 先进、 可靠。
②在国内首次在生化池系统内采用了浮筒式搅拌器、可升降曝气器及空气出水堰等新型设备， 这些设备先进且维修方便， 可以在 MSBR 一系统不停产的情况下进行设备检修和维护。
③在 MSBR 系统中设置了回流污泥浓缩池， 浓缩后污泥流入厌氧池， 上清液直接流至好氧池或缺氧池， 这样避免了浓缩污泥中硝酸盐对厌氧池释磷的影响， 强化了系统生物除磷功能， 此回流污泥浓缩技术属美国专利技术。
④MSBR 系统具有多种运行模式， 根据进、 出水水质可按倒置A/A/O 工艺或五段式 bardenpho工艺或改良 A/A/O 工艺灵活运行， 目前按改良 A/A/O 工艺运行， 出水水质良好。
⑤根据污水厂软弱地基且细砂层液化问题严重的情况经过多方案研究在国内率先采用了经济可靠且施工方便的端扩锚筋碎石桩地基处理技术， 很好地解决了大型水池地基承载力及抗拔力，同时也解决了淤泥质细砂层的液化问题。
三、 运行效果及达标情况
1、 运行效果
盐田污水厂 2005 年 1～ 12 月平均出水水质见表2。 从表中看出平均 进 水 BOD5、 SS、 CODCr、 NH3 -N、TN、 TP等值有些时间超过设计值，但出水水质较稳定且优于设计值。
.gif) |
2、 达标效果
盐田污水厂投产运行 6 年多以来， 运行正常， 出水水质优于设计水质完全达到 《 城镇污水厂污染物排放》 (GB18918- 2002) 中的一级 B标准要求， 部分指标还达到一级 A标准要求。
四、 工程设计、 运行经验总结
1、 沉砂池的选择
通过运行证明， Piste 式沉砂池抗冲击负荷能力不太强， 同时提砂砂泵系统采用的真空系统和囊阀故障率较高， 造成沉砂池运行不很稳定， 且除砂、 除油效果也不理想， 因此建议污水厂宜采用气提式旋流沉砂池或曝气沉砂，对 MSBR 工艺的污水厂应强化除油、 除渣的设计。目前盐田污水厂为了解决附近较多工业废油排入污水厂的问题， 在沉砂池出水端增设了除油池， 强化进水除油。本工程沉砂池按远期规模设计且仅设 2 座， 故单座处理规模为 10 万 m3/d， 但近期实际进水量小， 造成沉砂池旋流速度小， 使得沉砂效果较差， 设计中应根据近、远期水量合理确定沉砂池的座数或分格数。
2、 渠道关断措施选择
细格栅前后渠道上采用叠梁门关断， 运行发现叠梁门关闭不严且操作十分笨重， 后改为电动渠道钢闸门后运行操作方便且正常。
3、 除渣设备的选择
MSBR 池是集生化池和沉淀池为一体的集约型池， 不带刮渣功能， 运行发现进水中浮渣一旦进入 MSBR 池就会富集在池面，影响观感及出水水质， 原设计在预缺氧池、 厌氧池、 SBR 池均设了浮渣收集管， 但没有刮渣装置， 仅靠水流推动浮渣进浮渣收集管，效果欠佳， 因此对于 MSBR 工艺( 含 SBR、 CASS、 UNITANK 工艺)应强化除渣设计， 细格栅应选择栅隙小且除渣效果好的转鼓式或阶梯格栅。
4、 MSBR 空气出水堰的采用
MSBR 系统原采用的空气出水堰罩控制简单、 设备少， 但运行发现空气罩及管路容易漏气，控制空气堰的液位计容易产生误动作， 造成本系统故障率较高， 且采用堰罩出水后 SBR 水面的浮渣无法随水流走， 使得 SBR池面富集较多浮渣， 影响了运行、管理且水面观感效果差， 同时空气堰最大的问题是容易产生出水虹吸现象， 造成 SBR 池出水不均， 同时出水中跑泥， 影响出水水质， 现该空气堰系统已改为可调节电动出水溢流堰， 避免了以上情况发生。
5、 曝气器的选用及布置
MBSR 系统原采用的可升降式微孔曝气器膜片的材质为三元乙丙橡胶， 运行发现由于进水含油量高， 膜片老化、 损坏严重， 同时由于好氧池曝气器非均布布置， 曝气不均匀， 使曝气系统运行受到一定的影响， 现已将曝气管更换为硅橡胶膜曝气管， 为了使曝气均匀， 将好氧池内的曝气器改为均布布置， 取消了好氧池原来配置的 2 台起混合作用的搅拌器。
6、 SBR 池出水端增设曝气装置
SBR 池 ( 1#、 7# 单元) 出水端均沿水流方向布置了 3 条空气堰， 此区域池底未布置曝气器， 同时设于SBR 池中部的浮筒搅拌器也无法影响到此区域， 运行 2 年发现此区域池底沉泥较厉害， 池底污泥发生厌氧反应，同时也经常发生污泥上浮， 影响了出水水质， 现在此区域增设了2 套可升降式曝气器， 当 SBR 池处于曝气阶段时开启此曝气器，经过一段时间运行， 此区域池底基本未发生污泥沉积且改善了出水水质。
7、 消毒方式的选择
为了降低运行成本和保证系统设备运行的可靠性， 当时盐田污水处理厂设计采用液氯消毒，但后来周边建造了许多工厂、 办公楼， 考虑到运行安全问题， 液氯系统一直未投入使用， 目前已改为紫外线消毒， 因此污水厂建设时应综合考虑运行安全、运行成本及排放水体的功能要求等诸多因素来合理确定消毒方式。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
