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南方某污水處理廠擴(kuò)建及運(yùn)行分析

文檔作者：吳奕理文檔來(lái)源：廈門(mén)水務(wù)中環(huán)污水處理有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年02月27日
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南方某污水處理廠擴(kuò)建及運(yùn)行分新
吳奕理
(廈門(mén)水務(wù)中環(huán)污水處理有限公司福建廈門(mén)361000
同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院上海200092)
摘要概述某污水處理廠Ⅱ期厭氧一缺氧一好氧AAO工藝的運(yùn)行情況進(jìn)行．并將I期奧貝爾氧化溝活性污泥處理工藝和
Ⅱ期AAO工藝進(jìn)行對(duì)比。在滿足排放要求的情況下，Ⅱ期采用從O工藝的水處理能耗低于I期奧貝爾氧化溝工藝，有顯著
的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞污水廠擴(kuò)建AAO工藝能耗
中圖分類號(hào)：×703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672—9064(2017)01—085—03
南方某污水處理廠地處僑鄉(xiāng)，規(guī)劃占地面積約16．7讎，
總規(guī)劃日處理污水能力18萬(wàn)t?？傮w按一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)
劃，I、Ⅱ期出水按《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》
(GBl8918—2002)一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，尾水采用紫外消毒
處理工藝。
1污水處理廠I期概述
該廠I期工程設(shè)計(jì)日處理污水4．5萬(wàn)t．生產(chǎn)工藝采用
改良奧貝爾氧化溝活性污泥處理工藝，基本工藝流程：粗格
柵一提升泵房一細(xì)格柵一沉砂池一水解池_+氧化溝一二沉
池。主要構(gòu)筑物包括污水提升泵房、水解池、氧化溝、終沉池、
污泥深度脫水處理系統(tǒng)和中水系統(tǒng)。工藝的若干同心溝道組
成多溝道氧化溝系統(tǒng)，溝道平面呈橢圓形，具有完全混合式
及推流式反應(yīng)池系統(tǒng)的特征。耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，易于適應(yīng)
多種進(jìn)水情況和出水要求的變化，具有很強(qiáng)的靈活性【1]。處
理主體在奧貝爾氧化溝的外圈增設(shè)1個(gè)厭氧溝。該工藝具有
除磷脫氮功能。并采用三氯化鐵投加工藝輔以化學(xué)除磷，確
保除磷效果。其主要工藝控制參數(shù)見(jiàn)表1。
表1 I期工程主要工藝控制參數(shù)
控制點(diǎn)生產(chǎn)工藝參數(shù)控制范圍
沉砂池水力表面負(fù)荷／(m3／m2．h)
氧化溝M璐s／(mg／L)
SVI
污泥負(fù)荷／(kgBOD5／kgMIsS)
污泥泥齡／d
回流比／％
DO濃度控制／(n∥L)
終沉池水力表面負(fù)荷／(m3／m2“)
污泥深度脫水脫水后污泥含水璋y％
紫外消毒消毒水量／(m3／h)
透射率／％
60一90
2．O～5．0
30一150
0．05—0．15
6～30
70～120
厭氧溝：O—O．2
缺氧溝：O一0．5
過(guò)渡溝：O．5—1．5
好氧溝：2—4
0．7—1．2
≤60
1000—2500
≥65
該廠I期自建成投運(yùn)以來(lái)，運(yùn)行情況良好。但是隨著城
市的發(fā)展。該廠處理負(fù)荷日趨增大，2012年最大月平均日處
理量約為5．06×104In3，d，超過(guò)設(shè)計(jì)處理能力的12．4％；最大日
處理水量達(dá)6．16×lO·m3，d，超過(guò)設(shè)計(jì)處理能力的36．9％。為避
免荇水未得到有效的處理而直接排人海域．建設(shè)Ⅱ期工程十
分必要。
2污水處理廠Ⅱ期概述
2．1 Ⅱ期構(gòu)筑物及工藝參數(shù)
該廠Ⅱ期工程設(shè)計(jì)日處理能力4．5萬(wàn)t．污水處理采用
AAO工藝，其優(yōu)點(diǎn)是：出水水質(zhì)較穩(wěn)定。除磷脫氮的效果較
好【2]。在I期的基礎(chǔ)上新建曝氣沉砂池、AAO生化池、二沉
池、濃縮池、鼓風(fēng)機(jī)房及變配電間、石灰儲(chǔ)罐、曝氣除臭系統(tǒng)
及污泥區(qū)除臭系統(tǒng)。格柵間、污泥脫水機(jī)房、投配池、調(diào)節(jié)池、
紫外消毒渠等直接利用原有I期土建及設(shè)備：并對(duì)I期回流
及剩余污泥泵房?jī)?nèi)水泵等設(shè)備進(jìn)行更換。其主要工藝控制參
數(shù)見(jiàn)表2。
表2Ⅱ期主要工藝控制參數(shù)
曝氣池內(nèi)分為厭氧區(qū)、缺氧區(qū)及好氧區(qū)及污泥回流區(qū)。
總水力停留時(shí)問(wèn)16．29h，其中厭氧區(qū)為1．5h、缺氧區(qū)為
2．94h，好氧區(qū)為11．85h。采用曝氣盤(pán)充氧，厭氧區(qū)、缺氧區(qū)設(shè)
攪拌器混合。
2．2Ⅱ期運(yùn)行情況
該廠Ⅱ期正式投運(yùn)后．處理水量增長(zhǎng)明顯。月日均處理
水量最低5．21×1 04lm3，較單期設(shè)計(jì)處理能力增長(zhǎng)15．8％．月日
均處理水量最高6．82×104In3，達(dá)到目前運(yùn)行規(guī)模的75．8％：?jiǎn)?
日最大日處理水量8．04×1帆n3。超過(guò)單期設(shè)計(jì)處理能力的
作者簡(jiǎn)介：昊奕理(19r78一)，男，廈門(mén)翔安人，給排水工程師。福州大學(xué)環(huán)境與資源工程系環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)，主要研究方向：垃圾滲濾液處理
技術(shù)研究．城市再生水曰用技術(shù)的研究，地下污水處理廠工藝的研究。
萬(wàn)方數(shù)據(jù) 劭7z№7．o
78．7％，達(dá)到目前運(yùn)行規(guī)模的89．3％。
Ⅱ期正式投運(yùn)后，出水水質(zhì)情況良好，2015年5～12月， 出水BOD5平均舭，去除率97％；出水COD平均1嘞，
去除率93％；出水SS平均6mg／L，去除率96％；出水仰平均
O．72mg／L，去除率83％；出水TN平均12．6mg／L，去除率64％；
出水NH卜N平均1．4l腳兒，去除率94％。出水糞大腸茵群
平均為970個(gè)／L。各項(xiàng)出水水質(zhì)指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處
理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GBl8918—2002)一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)。
3 I期與Ⅱ期運(yùn)行情況比較分析
該廠Ⅱ期于20lS年4月中旬完成調(diào)試投入正式運(yùn)行．
接下來(lái)的5。10月。該廠單獨(dú)運(yùn)行Ⅱ期，采用從O工藝。根據(jù)
處理水量與水質(zhì)情況．將2008年5。10月運(yùn)行奧貝爾氧化溝
的數(shù)據(jù)與之進(jìn)行比較分析．對(duì)2種工藝在處理能力和能耗等
方面進(jìn)行比較。
3．1處理能力分析
表3列出了2種工藝運(yùn)行的主要污染物進(jìn)出水水質(zhì)及
去除率情況比較。
裹3 2種工藝對(duì)主要污染物的去除率比較
5一奧貝爾氧化溝從0
齬／。虢M鞔，掰／。虢M鞔，努
通對(duì)表3的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知。在處理以城市生活污水
為主的該污水處理廠，奧貝爾氧化溝與從O工藝在有機(jī)污
染物BOD，、COD以及ss的去除能力上基本持平，在TP的
去除能力方面．奧貝爾氧化溝要好于從O工藝，TN的去除
能力兩者基本持平，NH卜N的去除能力，AAO工藝略好于奧
貝爾氧化溝工藝?；谝陨蠑?shù)據(jù)，結(jié)合兩種工藝的運(yùn)行特點(diǎn)
及對(duì)比期間的水質(zhì)情況分析．主要原因有以下3點(diǎn)：
(1)曝氣方式不同。奧貝爾氧化溝采用機(jī)械表曝，設(shè)計(jì)充
氧效率3．2鯫如／kWh，而AAO工藝采用鼓風(fēng)曝氣(底曝)，設(shè)
計(jì)充氧效率≥7k如批Vm，兩者在充氧效率上的差異，導(dǎo)致
從O工藝較奧貝爾氧化溝在去除有機(jī)污染物以及硝化過(guò)程
中更有優(yōu)勢(shì)，去除能力更佳。
(2)工藝段設(shè)置側(cè)重點(diǎn)不同。奧貝爾氧化溝總設(shè)計(jì)水力
停留時(shí)聞為9．6h，其中厭氧段1．4h，缺氧段3．7h，過(guò)渡段
2．7h．好氧段1．8h，厭氧段：缺氧段：過(guò)渡十好氧段=1：2．55：3．13；
從O工藝總水力停留時(shí)間16．29h，其中厭氧區(qū)為1．5h、缺氧
區(qū)為2．94h，好氧區(qū)為11．85h，厭氧區(qū)：缺氧區(qū)：好氧區(qū)=1：1．96：
7．90。從O工藝的厭氧區(qū)和缺氧區(qū)停留時(shí)間設(shè)計(jì)較短，側(cè)重
好氧段控制。而奧貝爾氧化溝厭氧段、缺氧段與過(guò)渡及好氧
段的停留時(shí)間控制側(cè)重于厭、缺氧段，有利于生物脫氮與除
磷．故其即與’IN的去除能力均好于該廠二期從O工藝。
(3)運(yùn)行期進(jìn)水水質(zhì)差異。兩種不同工藝的比較期間內(nèi)，
進(jìn)水的碳氮比、碳磷比出現(xiàn)略微的差異。通過(guò)表4比較得出，
奧貝爾氧化溝運(yùn)行期間．平均進(jìn)水碳氮比與碳磷比均好于
從O工藝運(yùn)行期間，其中碳氮比高出31％，最高達(dá)到4．6l；
碳磷比高出lO．8％．較為充足的碳源有利于反硝化與生物釋
磷過(guò)程．故比較期間的運(yùn)行奧貝爾氧化溝的脫氮除磷能力要
好于AAO工藝。
衰4 2種工藝運(yùn)行期間進(jìn)水碳氮比和碳磷比
3．2運(yùn)行能耗分析
在運(yùn)行AAO模式期間，鼓風(fēng)機(jī)最多開(kāi)到2臺(tái)，并維持最
小進(jìn)風(fēng)開(kāi)度。便可以滿足工藝要求。故從O工藝的實(shí)際充氧
設(shè)備裝機(jī)容量要小于奧貝爾氧化溝工藝，詳見(jiàn)表5。
表5奧貝爾氧化溝與從0工藝實(shí)際充氯設(shè)備裝機(jī)容量對(duì)比
I期(奧貝爾氧化溝) Ⅱ期(AAO工藝)
由表5可知，2種工藝的理論充氧設(shè)備裝機(jī)容量，AAO
較奧貝爾氧化溝工藝減少1lO．6kW，減少17．6％。如果在考
慮外回流系統(tǒng)．I期奧貝爾氧化溝4臺(tái)回流泵合計(jì)裝機(jī)功率
60kw，Ⅱ期AAO工藝4臺(tái)外回流泵合計(jì)裝機(jī)功率40kw。奧
貝爾氧化溝主要工藝設(shè)備裝機(jī)容量合計(jì)690kW．較從O工
藝主要工藝設(shè)備裝機(jī)容量增加130．6kW，增加23．3％。由于
條件受限．無(wú)法對(duì)每一個(gè)充氧設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行能耗進(jìn)行單一
統(tǒng)計(jì)，故針對(duì)采取2種不同工藝的水處理電單耗(奧貝爾氧
化溝統(tǒng)計(jì)能耗時(shí)間段：2013年6。7月，從O工藝統(tǒng)計(jì)能耗時(shí)
間段：2015年9月至10月)進(jìn)行了比較和分析。
由圖l可知．盡管奧貝爾氧化溝的水處理能耗最低能下
降至O．100k’％，m3，但最高超過(guò)0．250k’％，m3．平均能耗0．185k刪：而從O工藝盡管最高水處理能耗上升至
0．2lokV噸，ln3。但平均能耗0．149kWh，m3，從O工藝的水處理
能耗低于奧貝爾氧化溝工藝。
2013年6月至7月．該廠日均處理水量5．46×
1帆n3，2015年9月至10月，該廠日均處理水量5．44×1們吡3。
萬(wàn)方數(shù)據(jù) 刃77：№7：0
薯l
聶麓
天敷^I
圈1 奧貝爾氯化溝與JU舊工藝水處理能耗對(duì)比
因運(yùn)行能耗與處理水量規(guī)模的關(guān)聯(lián)度較大。在單獨(dú)運(yùn)行Ⅱ期
AAO工藝的6個(gè)月內(nèi)，9月與10月處理水量相對(duì)較少。與
2013年6月至7月運(yùn)行奧貝爾氧化溝的日均處理水量基本
持平。故選取這兩個(gè)月的實(shí)際水處理能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。通
過(guò)比較可知，在相同水量規(guī)模的前提下，采用從O工藝水處
理能耗僅有oll49k’％，m3．而采用奧貝爾氧化溝的水處理能耗0．182k’刪，較前者上升22．1％，與理論裝機(jī)容量的比較
情況相吻合．進(jìn)一步說(shuō)明從O工藝的處理能耗低于奧貝爾
氧化溝工藝。詳見(jiàn)表6所示。
根據(jù)以上分析．以2015年該廠全年處理水量2136×
lO氣n3計(jì)算．采用AA0運(yùn)行水處理能耗較奧貝爾氧化溝節(jié)省70488帆，以電價(jià)o-7元瓜礬計(jì)算，單水處理能耗便可節(jié)
裹6 2種工藝運(yùn)行期間水處理月平均能耗情況
奧貝爾氧化溝(2013年) 從O(2015年)
時(shí)間處理水量電量單耗處理水量電量單耗
／×104m3／k珊I／(如n∥m3)／×10Im3／kWh／(k姍l，m3)
約電費(fèi)49．34萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益較為可觀。
4結(jié)論
本文通過(guò)對(duì)污水處理廠I期運(yùn)行情況及存在問(wèn)題、Ⅱ期
AA0工藝的運(yùn)行情況進(jìn)行了介紹．并將2種工藝的處理能
力和運(yùn)行能耗等方面進(jìn)行了較為詳細(xì)的對(duì)比分析。結(jié)果表
明：Ⅱ期正式投運(yùn)后，運(yùn)行情況良好，各項(xiàng)出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)
標(biāo)。因曝氣方式、充氧效率的差異以及工藝段側(cè)重點(diǎn)設(shè)置不
同．該廠采用奧貝爾氧化溝與AAO工藝在有機(jī)污染物
BOD5、COD、SS以及TN的去除能力上基本持平，在。口的去
除能力方面。奧貝爾氧化溝要好于AAO工藝，從O工藝對(duì)
NH卜N的去除能力略好于奧貝爾氧化溝工藝。采用從O工
藝的水處理能耗低于奧貝爾氧化溝工藝。
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_‘嘶F_h?—H¨．．一_‰．一_¨．，‘¨I_H_H?。1¨¨·一?！?，_‘h—“‰·_“o¨洲‰·—o¨|一‘‘H·，1n“p“‰·洲mt—h●H—qm·—嘲-一_·，4Ⅶ·_。帥p，呻●·—1H—‘帥·—_-p—_·—1_*一‰·一l‰—”m—”H·，‘o¨一州?∥1H¨·一‰—1‰，‘‰，10¨’‘‰·_‘嘶，1‰p州¨h-卅‰p‘’H”
世界首套大功率光伏虛擬同步機(jī)在張北并網(wǎng)
2016年11月23日，由國(guó)電南瑞太陽(yáng)能科技公司研制的機(jī)4355Mw、光伏虛擔(dān)同步機(jī)12Mw以及儲(chǔ)能虛擬同步機(jī)
N{汀SOOl(-vSG型光佚虛擬同步機(jī)在張北風(fēng)光儲(chǔ)輸基地一次10囊fⅣ，使風(fēng)光電站整體具備接近火電機(jī)組的輸出外特性。
性并網(wǎng)成功。實(shí)現(xiàn)世界首套大功率光伏虛擬同步機(jī)并網(wǎng)。該工程成功并網(wǎng)將提南光伏發(fā)電的一次調(diào)頻、調(diào)壓能
張北風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程是世界上容量最大的虛擬同步機(jī)力。有效解決新能源安全并網(wǎng)難題，提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行
示范工程。主要改造已有光伏電站、風(fēng)電場(chǎng)，涉及風(fēng)機(jī)虛擬同步水平及新能源并網(wǎng)消納能力。

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