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      2. 極寒地區污水處理站運行問題及對策論文

        時間:2024-09-19 19:24:39 其他類論文 我要投稿

        極寒地區污水處理站運行問題及對策論文

          【摘要】針對極寒地區某生活污水處理站運行中存在的問題進行了討論,對極寒天氣條件下生物法生活污水處理站水溫不夠、懸浮物高、水質波動大及運行中檢測不及時等問題進行攻關,并提出了相應的解決措施,最終滿足回用水標準,解決了企業生活廢水排放的瓶頸問題。

        極寒地區污水處理站運行問題及對策論文

          【關鍵詞】極寒地區;生活污水處理站;水溫;懸浮物;氧含量

          1引言

          在倡導可持續發展和綠色發展理念的今天,企業在完成經濟效益的同時要承擔其應有的社會責任,企業的環保意識和環保水平成為企業經營能力和管理水平的標準;隨著科學技術的不斷發展,企業的環保意識逐步提高,生活污水處理設備普遍進入企業使用,但由于極寒地區天氣因素,生活污水處理站運行指標難以達到設計要求。為了向企業后段工藝提供優質水源,避免給后段工藝造成影響,需要對生活污水處理站進行技術改造,使回用水質達到設計要求[1]。

          2生活污水處理工藝簡介

          2.1生物法生活污水處理原理

          生活污水處理站主要采用AO法工藝處理生活污水。

          2.2工藝流程

          生活污水處理站設計規模為600m3/d;生活污水主要來自生產區域生活用水、辦公及生活區域用水產生的廢水(見圖1)。生活廢水自流至暗渠,流經格柵,去除尺寸較大的懸浮物后進入調節池,經一級提升泵送入調節反硝化池脫氮,進入一級氧化池與二級氧化池去除大部分化學需養量COD、NH-N、磷、固體懸浮物后,進入豎流沉淀池進行泥水分離[2]。豎流沉淀池出水進入中間水池,通過二級提升泵送入石英砂與活性炭過濾器去除污染物質,活性炭過濾器出水經次氯酸鈉殺菌消毒后進入生活污水儲水池收集,并通過回用泵,回用生產部分作沖廁所和綠化之用[3]。二級接觸氧化池內設有循環泵,將污泥送至調節反硝化池脫氮。豎流沉淀池污泥通過污泥回流泵送至調節反硝化池及污泥池,污泥上清液自流進入調節反硝化池進一步處理,底泥用罐車拉至防滲漏渣場進行填埋[4]。調節池、調節反硝化池等池體與風管連接,產生的臭氣通過離心機送入活性炭吸附碳除臭,避免產生二次污染。

          2.3進出水水質

          生活污水進出水質如表1所示。實際運行中5日需養量BOD5、SS、氨氮、總磷等指標均未達到標準,其余指標達標。

          3存在的問題

          1)進入污水調節池的進水水溫過低(1)由于北方冬春季室外溫度為-35~-47℃,企業為了防止生活水管凍裂,生活用水處于長流水狀態,進入生活污水調節池的進水水溫最低1~5℃。(2)冬春季調節池出水溫度比夏季溫度低20℃,出水溫度為10℃;調節池、調節反硝化池與周邊環境溫差較大,向周圍環境散熱較快,調節反硝化池溫度只能維持在8~10℃。2)早晚進水水質、水量波動大設計處理量600m3/d,調節池有效容積33m3,停留時間41min。由于進水分別來自廠區和生活區,廠區水溫較低水中含的有機物會減少,生活區水溫較高水中含的有機物多,調節池偏小,停留時間偏短,調節池起不到收集均質作用,影響反硝化池的脫氮。3)反硝化池廢水硝化時間短反硝化池容積77m3,氧化池容積280m3,按照A/O工藝設計的要求,A級與O級停留時間比大于1:3,但由于原設計采用4臺20m3/h回流水泵運行控制流量,保證不了反硝化池液位及停留時間,影響反硝化池的脫氮效果。4)豎流沉淀池中有大量礬花上浮,上清液混濁,出水水質懸浮物不合格(1)發現豎流沉淀池污泥為8d打至調節反硝化池及污泥池,而每天產濕污泥體積1.2m3,超出沉淀池中的污泥有效容積5.2m3;(2)通過計算后,發現中心管下端至反射板表面之間的縫隙高度未在0.25~0.50mm范圍內,導致沉淀池中有大量礬花上浮,上清液混濁,后續出水水質懸浮物不合格。5)設計系統陳舊,調節池無在線pH計、氧化池氧含量分析儀表;監測嚴重滯后導致水質指標無法滿足后續工藝要求。

          4改進措施

          1)要使硝化池的廢水保持在所要求的溫度,須在調節池內通過技術改造增加蒸汽加熱(見圖2)。當前段池內溫度達不到25℃時,通過手動調節蒸汽截止閥進行加熱達到所需溫度,經一級提升泵送入調節反硝化池。極寒天氣下平均處理量20m3/h,調節池進水溫度為1~5℃,每小時使用蒸汽量為(蒸汽壓0.35MPa):Q吸=c水×m水×Δt=1.092×109J;Q放=Q吸=1.092×109J因為Q吸=Q放=m蒸汽×q蒸汽,所需蒸汽的質量:m蒸汽=Q放/q蒸汽=2.87t。式中,Q吸為物質的吸收熱量,J;Q放為物質的放出熱量,J;C水為水的比熱容,J/(kg℃);m水為水的質量,kg;m蒸汽為蒸汽的質量,kg;q蒸汽為蒸汽的質量能(熱值),J/kg;Δt為物質的變化溫度,℃。2)目前調節池有效容積為33m3,依據《建筑中水設計規范》(GB50336—2002)5.3節5.3.2條,按連續進水計算,調節池有效容積日處理水量最低必須達到35%,實際進水量20m3/h,計算得有效容積160m3。增加一個有效容積130m3(調節池尺寸為5.5m×4.5m×5.5m)池子與原調節池串聯,對污水的水質水量波動起到均衡作用。3)取消原反硝化池4臺回流水泵,在反硝化池與一級氧化池之間隔墻4.5m,高處,開5個DN100孔形成自流,保證反硝化時間,通過證明當進水的氨氮濃度達到50mg/L時,出水的濃度在5mg/L以下。4)首先,將中心管下端至反射板表面之間的縫隙高度調整至0.3mm,保證進水均勻,減少對沉淀區的干擾;其次,每天將沉淀池污泥返至調節反硝化池,充分利用池子容積利用率;最后,在豎流沉淀池內加裝斜度60°六角PP乙丙共聚蜂窩斜管填料,用尼龍繩系在支架鋼管上,斜板上部形成沉淀段,下部形成穩定的接觸絮凝段,充分發揮絮凝和攔截作用,達到鞏花與水分離的目的。5)在調節池、調節反硝化池內增加在線pH計;根據有關資料研究“在pH6.5~7.5之間時,氧化池中磷釋放比較穩定,豎流沉淀池除濁度(硫酸鋁)比較好,次氯酸鈉消毒最佳”,及時監控調節池內生活污水pH,pH高于8或小于6時,及時進行酸堿中和調節,達到除氮、除磷及除濁度的最佳值。6)增加氧含量在線分析儀表,根據理論值進行計算:設計處理能力為25m3/h,一般運行量為20m3/h,最低運行量為13m3/h,進水BOD5最大值為400mg/L。出水約為10mg/L,按照傳統的活性污泥空氣需要量公式進行測算:Da=22.5~40m3/kg(BOD5)r,(BOD5)r代表BOD5去除量。滿負荷運行風量約為3.8~6.5m3/min,一般運行時風量約為2.9~5.2m3/min,最低運行時風量約為1.9~3.4m3/min。為達到去除磷及BOD效果最佳,采用一級氧化池空氣量70%、二級氧化池空氣量30%計算得:一級氧化池一般運行時風量約為2~3.64m3/min,二級氧化池0.9~1.6m3/min,一級氧化池最低運行時風量約為1.3~2.4m3/min。二級氧化池0.6~1m3/min。操作過程中及時對一級氧化池、二級氧化池的閥門進行調節,嚴格控制氧化池氧含量在2~5mg/L。

          5結語

          通過對污水處理站的改造調試運行,解決了極寒天氣下污水處理的各種問題,出水水質達標回用標準,為極寒地區污水處理運行積累了寶貴經驗。

          【參考文獻】

          【1】鄭曉萍.生活化污水處理回用于生產的技術開發[J].工業水處理,2007,27(12):90-92.

          【2】王白楊,凌曉,趙方方,等.ABR/復合好氧反應器/BAF處理中藥廢水[J].環境工程,2010,28(1):33-35.

          【3】饒學平.淺談高速公路服務區的污水處理及回用技術[J].浙江建筑,2008,25(4):50-52.

          【4】鄭偉俊,朱衛兵,涂勇,等.溧陽填埋場滲濾液處理提示改造工程實例.安微化工,2015,41(1):85-57+90.

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            極寒地區污水處理站運行問題及對策論文

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            極寒地區污水處理站運行問題及對策論文

              【關鍵詞】極寒地區;生活污水處理站;水溫;懸浮物;氧含量

              1引言

              在倡導可持續發展和綠色發展理念的今天,企業在完成經濟效益的同時要承擔其應有的社會責任,企業的環保意識和環保水平成為企業經營能力和管理水平的標準;隨著科學技術的不斷發展,企業的環保意識逐步提高,生活污水處理設備普遍進入企業使用,但由于極寒地區天氣因素,生活污水處理站運行指標難以達到設計要求。為了向企業后段工藝提供優質水源,避免給后段工藝造成影響,需要對生活污水處理站進行技術改造,使回用水質達到設計要求[1]。

              2生活污水處理工藝簡介

              2.1生物法生活污水處理原理

              生活污水處理站主要采用AO法工藝處理生活污水。

              2.2工藝流程

              生活污水處理站設計規模為600m3/d;生活污水主要來自生產區域生活用水、辦公及生活區域用水產生的廢水(見圖1)。生活廢水自流至暗渠,流經格柵,去除尺寸較大的懸浮物后進入調節池,經一級提升泵送入調節反硝化池脫氮,進入一級氧化池與二級氧化池去除大部分化學需養量COD、NH-N、磷、固體懸浮物后,進入豎流沉淀池進行泥水分離[2]。豎流沉淀池出水進入中間水池,通過二級提升泵送入石英砂與活性炭過濾器去除污染物質,活性炭過濾器出水經次氯酸鈉殺菌消毒后進入生活污水儲水池收集,并通過回用泵,回用生產部分作沖廁所和綠化之用[3]。二級接觸氧化池內設有循環泵,將污泥送至調節反硝化池脫氮。豎流沉淀池污泥通過污泥回流泵送至調節反硝化池及污泥池,污泥上清液自流進入調節反硝化池進一步處理,底泥用罐車拉至防滲漏渣場進行填埋[4]。調節池、調節反硝化池等池體與風管連接,產生的臭氣通過離心機送入活性炭吸附碳除臭,避免產生二次污染。

              2.3進出水水質

              生活污水進出水質如表1所示。實際運行中5日需養量BOD5、SS、氨氮、總磷等指標均未達到標準,其余指標達標。

              3存在的問題

              1)進入污水調節池的進水水溫過低(1)由于北方冬春季室外溫度為-35~-47℃,企業為了防止生活水管凍裂,生活用水處于長流水狀態,進入生活污水調節池的進水水溫最低1~5℃。(2)冬春季調節池出水溫度比夏季溫度低20℃,出水溫度為10℃;調節池、調節反硝化池與周邊環境溫差較大,向周圍環境散熱較快,調節反硝化池溫度只能維持在8~10℃。2)早晚進水水質、水量波動大設計處理量600m3/d,調節池有效容積33m3,停留時間41min。由于進水分別來自廠區和生活區,廠區水溫較低水中含的有機物會減少,生活區水溫較高水中含的有機物多,調節池偏小,停留時間偏短,調節池起不到收集均質作用,影響反硝化池的脫氮。3)反硝化池廢水硝化時間短反硝化池容積77m3,氧化池容積280m3,按照A/O工藝設計的要求,A級與O級停留時間比大于1:3,但由于原設計采用4臺20m3/h回流水泵運行控制流量,保證不了反硝化池液位及停留時間,影響反硝化池的脫氮效果。4)豎流沉淀池中有大量礬花上浮,上清液混濁,出水水質懸浮物不合格(1)發現豎流沉淀池污泥為8d打至調節反硝化池及污泥池,而每天產濕污泥體積1.2m3,超出沉淀池中的污泥有效容積5.2m3;(2)通過計算后,發現中心管下端至反射板表面之間的縫隙高度未在0.25~0.50mm范圍內,導致沉淀池中有大量礬花上浮,上清液混濁,后續出水水質懸浮物不合格。5)設計系統陳舊,調節池無在線pH計、氧化池氧含量分析儀表;監測嚴重滯后導致水質指標無法滿足后續工藝要求。

              4改進措施

              1)要使硝化池的廢水保持在所要求的溫度,須在調節池內通過技術改造增加蒸汽加熱(見圖2)。當前段池內溫度達不到25℃時,通過手動調節蒸汽截止閥進行加熱達到所需溫度,經一級提升泵送入調節反硝化池。極寒天氣下平均處理量20m3/h,調節池進水溫度為1~5℃,每小時使用蒸汽量為(蒸汽壓0.35MPa):Q吸=c水×m水×Δt=1.092×109J;Q放=Q吸=1.092×109J因為Q吸=Q放=m蒸汽×q蒸汽,所需蒸汽的質量:m蒸汽=Q放/q蒸汽=2.87t。式中,Q吸為物質的吸收熱量,J;Q放為物質的放出熱量,J;C水為水的比熱容,J/(kg℃);m水為水的質量,kg;m蒸汽為蒸汽的質量,kg;q蒸汽為蒸汽的質量能(熱值),J/kg;Δt為物質的變化溫度,℃。2)目前調節池有效容積為33m3,依據《建筑中水設計規范》(GB50336—2002)5.3節5.3.2條,按連續進水計算,調節池有效容積日處理水量最低必須達到35%,實際進水量20m3/h,計算得有效容積160m3。增加一個有效容積130m3(調節池尺寸為5.5m×4.5m×5.5m)池子與原調節池串聯,對污水的水質水量波動起到均衡作用。3)取消原反硝化池4臺回流水泵,在反硝化池與一級氧化池之間隔墻4.5m,高處,開5個DN100孔形成自流,保證反硝化時間,通過證明當進水的氨氮濃度達到50mg/L時,出水的濃度在5mg/L以下。4)首先,將中心管下端至反射板表面之間的縫隙高度調整至0.3mm,保證進水均勻,減少對沉淀區的干擾;其次,每天將沉淀池污泥返至調節反硝化池,充分利用池子容積利用率;最后,在豎流沉淀池內加裝斜度60°六角PP乙丙共聚蜂窩斜管填料,用尼龍繩系在支架鋼管上,斜板上部形成沉淀段,下部形成穩定的接觸絮凝段,充分發揮絮凝和攔截作用,達到鞏花與水分離的目的。5)在調節池、調節反硝化池內增加在線pH計;根據有關資料研究“在pH6.5~7.5之間時,氧化池中磷釋放比較穩定,豎流沉淀池除濁度(硫酸鋁)比較好,次氯酸鈉消毒最佳”,及時監控調節池內生活污水pH,pH高于8或小于6時,及時進行酸堿中和調節,達到除氮、除磷及除濁度的最佳值。6)增加氧含量在線分析儀表,根據理論值進行計算:設計處理能力為25m3/h,一般運行量為20m3/h,最低運行量為13m3/h,進水BOD5最大值為400mg/L。出水約為10mg/L,按照傳統的活性污泥空氣需要量公式進行測算:Da=22.5~40m3/kg(BOD5)r,(BOD5)r代表BOD5去除量。滿負荷運行風量約為3.8~6.5m3/min,一般運行時風量約為2.9~5.2m3/min,最低運行時風量約為1.9~3.4m3/min。為達到去除磷及BOD效果最佳,采用一級氧化池空氣量70%、二級氧化池空氣量30%計算得:一級氧化池一般運行時風量約為2~3.64m3/min,二級氧化池0.9~1.6m3/min,一級氧化池最低運行時風量約為1.3~2.4m3/min。二級氧化池0.6~1m3/min。操作過程中及時對一級氧化池、二級氧化池的閥門進行調節,嚴格控制氧化池氧含量在2~5mg/L。

              5結語

              通過對污水處理站的改造調試運行,解決了極寒天氣下污水處理的各種問題,出水水質達標回用標準,為極寒地區污水處理運行積累了寶貴經驗。

              【參考文獻】

              【1】鄭曉萍.生活化污水處理回用于生產的技術開發[J].工業水處理,2007,27(12):90-92.

              【2】王白楊,凌曉,趙方方,等.ABR/復合好氧反應器/BAF處理中藥廢水[J].環境工程,2010,28(1):33-35.

              【3】饒學平.淺談高速公路服務區的污水處理及回用技術[J].浙江建筑,2008,25(4):50-52.

              【4】鄭偉俊,朱衛兵,涂勇,等.溧陽填埋場滲濾液處理提示改造工程實例.安微化工,2015,41(1):85-57+90.

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