王磊
(安徽理工大学 地球与环境学院,安徽 淮南 232001)
该工程项目为某煤矿生活区服务配套建设工程,主要生活污水来源为职工生活区生活污水,约2500户,统筹考虑配合矿区周边集镇建设,收集部分其他住户生活污水。设计日处理生活污水3000t,水质设计参数按一般生活污水水质设计计算,按照进水平均CODcr≤300mg/L、BOD5≤150mg/L、SS≤500mg/L、NH3-N≤25mg/L,平 均 动 植 物 油 ≤40mg/L;要 求 出 水 满 足CODcr≤100mg/L、BOD5≤50mg/L、SS≤70mg/L、NH3-N≤15mg/L,出水平均动植物油≤15mg/L;同时考虑节约用水原则,预留中水回用接口,最大化对中水进行综合利用;另外污水处理过程中产生的污泥需要进行浓缩脱水处理。由于该工程项目纳入当地污染减排工程,建设标准化污水进出口,安装污水在线监测系统。
小型污水处理成熟工艺有多种,其中以活性污泥法派生出的几种最有特点,主要有AB法、SBR法、氧化沟法、A/A/O法、A/O 法等,根据该工程项目要求及特点,结合项目单位已有建成工程实例,对工程建设费用、运行管理费用等方面进行比较,确定该工程工艺采用A/O法,主要基于该处理工艺耐冲击负荷,出水水质稳定,处理效果好,剩余污泥产生少;工艺具有脱氮除磷功能,出水可直接排入天然水体;整个污水处理设施埋入地下,占地小,地表可绿化;可自动化程度高,运行费用低,管理维护简单方便。其主要处理工艺如图1所示。
图1 处理工艺
工艺说明如下:
预处理部分包括格栅池、沉砂池。
格栅:采用机械格栅,时序控制格栅的运行,去除污水中的大颗粒状和纤维状杂质;
沉砂池:设计为旋流沉砂池,采用搅拌机实现旋流,去除比重2.65g/cm3,粒径0.2mm以上的砂粒;
生化处理部分包括多级厌氧滤池、生物接触氧化池、沉淀池。
厌氧滤池:由上流式厌氧滤池、下流式厌氧滤池依次串联组成。经预处理的污水由配水槽均匀分配给若干组厌氧滤池,在厌氧滤池中设置一定量的高比表面积聚乙烯弹性填料,该填料上附着大量微生物,既保证了微生物不被大量流失,同时又保证了污染物与微生物的充分接触,大大提高了设备的处理能力,缩短了处理周期。特别是在厌氧生境下,聚磷菌进行充分的释磷,为好氧状态下聚磷菌充分吸磷创造了有利条件,经厌氧处理后的污水自流入生物接触氧化池。
接触氧化池:是一种以生物膜法为主,兼有活性污泥法的生物处理装置,对磷的去除有显著效果。通过鼓风机提供氧源,在该装置中的有机物被微生物所吸附、降解,使水质进一步得到净化。生物接触氧化池采用聚乙烯弹性填料,该填料比表面积大,不易使生物膜结成球团,本身又具有布气均匀的特点,接触氧化池的布气采用穿孔管布气,该装置具有气泡细、氧利用率高、布气均匀的特点。接触氧化后的混合液部分回流到第一级厌氧滤池,通过控制回流比,使第一级厌氧滤池处于缺氧生境,即溶解氧小于0.5mg/L,反硝化细菌利用化合态氧,硝态氮被还原成氮气,实现了氮的循环;接触氧化池出水流入沉淀池。
出水部分包括沉淀池、消毒池和污泥池。
沉淀池:沉降脱落的生物膜和活性污泥,沉淀后的清水部分流入消毒池,部分达标排放。
消毒池:对出水进行消毒杀菌处理,进行中水回用。
污泥池:沉淀池排放的剩余污泥,进入污泥池好氧消化;消化后由污泥送入污泥脱水设备压滤脱水,泥饼定期外运;压滤机滤液及污泥池上清液回流集水池,继续处理。
上述各项设计参数如表1所示。
表1 设计参数
风机:一台专用于沉淀池提泥、沉砂池的气冲及提砂、污泥池搅拌,选用 Hc-80S型,Q:5.17m3/h,n=1250r/min,P=0.06MPa,N=11kW;剩余二台风机一用一备,并设有自动切换功能,切换时间:4h/次,用于接触氧化池曝气,曝气风机选用BK7011型,Q:13m3/h,n=850r/min,P=0.06MPa,N=22kW。启动风机时检查旋转方向是否正确,切忌反转。
污水泵:采用大流量、低能耗潜污泵,其中回流泵为100WQ/80-8-4型潜污泵,共三台,与集水池水泵联动,用于接触氧化池混合液回流。集水池提升泵为100WQ150-8-7.5,共二台,一用一备,受高低液位计控制,切换时间:4h/次。
机械格栅:采用SHG-1000型回转式格栅,有效宽度:1000mm,安装角度:75°,栅隙:10mm,共一台,每2h运行30min,时序控制。
砂水分离器采用型号SLF-260型,截至阀打开15s后启动,截至阀关闭2min后停止。沉砂池搅拌机(调速电机)一台,提砂时停止运行,其余时间运行。截止阀DN-32型,二只,用于沉砂池气冲及提砂,气冲时间每1h开2min,气提每1h提5min。
电磁阀DF-32型,六只,专用于沉淀池提泥,每1h提泥5min。
加药装置二套,一套用于排放池消毒,一套用于污泥脱水设备,手动控制。
带式压滤机DY-1500型,一套,由专用电控箱控制。
设备控制中心在微机控制柜上,按照设计编排工作程序一次完成(无特殊情况不得采用手动控制方式),手动控制通过面板上按键开关,由人工控制潜污泵、风机、电磁阀、机械格栅、砂水分离器、压滤机等设备的开启和关闭。
污水在线监测系统:污水处理站在线监测系统采用地方主管部门集中招标采购设备,在污水处理站进出水口安装,对排放废水中的COD、氨氮、流量、pH值4项数据指标进行监测,并将监测数据实时传送至主管部门污染源监控系统。同时通过进出口实时浓度及水量监测,计算本工程项目主要污染物减排量。
在该工程项目建设完成之后,委托当地环境监测主管部门进行了监测验收,通过对比进出口水质监测结果,该项目满足设计要求,运行稳定,出水水质满足中水回用条件及排放要求。通过该项目建成一年以来的统计污水指标计算,其年处理生活污水92万t,实现COD减排123t,氨氮减排15t。
通过工程实例表明,A/O法生活污水处理工艺在小型污水处理要求时,其工艺是成熟稳定的,出水完全满足排放标准,运行维护简单方便,在同等水量及污染负荷的条件下,有很好的借鉴意义。同时建议进一步提高中水回用率,以减少废水排放。
[1]中华人民共和国建设部.GB50014-2006室外排水设计规范[S].北京:中华人民共和国建设部,2006.
[2]国家环境保护局.GB8978-1996污水综合排放标准[S].北京:国家环境保护局,1996.
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