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南方某污水處理廠擴(kuò)建及運行分析

文檔作者：吳奕理文檔來源：廈門水務(wù)中環(huán)污水處理有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年02月27日
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南方某污水處理廠擴(kuò)建及運行分新
吳奕理
(廈門水務(wù)中環(huán)污水處理有限公司福建廈門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：×703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：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t?？傮w按一級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B排放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，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)計日處理污水4．5萬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，易于適應(yīng)
多種進(jìn)水情況和出水要求的變化，具有很強的靈活性【1]。處
理主體在奧貝爾氧化溝的外圈增設(shè)1個厭氧溝。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)見表1。
表1 I期工程主要工藝控制參數(shù)
控制點生產(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期自建成投運以來，運行情況良好。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，超過設(shè)計處理能力的12．4％；最大日
處理水量達(dá)6．16×lO·m3，d，超過設(shè)計處理能力的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)計日處理能力4．5萬t．污水處理采用
AAO工藝，其優(yōu)點是：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I期回流
及剩余污泥泵房內(nèi)水泵等設(shè)備進(jìn)行更換。其主要工藝控制參
數(shù)見表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)。
總水力停留時問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。采用曝氣盤充氧，厭氧區(qū)、缺氧區(qū)設(shè)
攪拌器混合。
2．2Ⅱ期運行情況
該廠Ⅱ期正式投運后．處理水量增長明顯。月日均處理
水量最低5．21×1 04lm3，較單期設(shè)計處理能力增長15．8％．月日
均處理水量最高6．82×104In3，達(dá)到目前運行規(guī)模的75．8％：單
日最大日處理水量8．04×1帆n3。超過單期設(shè)計處理能力的
作者簡介：昊奕理(19r78一)，男，廈門翔安人，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。
萬方數(shù)據(jù) 劭7z№7．o
78．7％，達(dá)到目前運行規(guī)模的89．3％。
Ⅱ期正式投運后，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／L。各項出水水質(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B排放標(biāo)準(zhǔn)。
3 I期與Ⅱ期運行情況比較分析
該廠Ⅱ期于20lS年4月中旬完成調(diào)試投入正式運行．
接下來的5。10月。該廠單獨運行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月運行奧貝爾氧化溝
的數(shù)據(jù)與之進(jìn)行比較分析．對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。基于以上數(shù)據(jù)，結(jié)合兩種工藝的運行特點
及對比期間的水質(zhì)情況分析．主要原因有以下3點：
(1)曝氣方式不同。奧貝爾氧化溝采用機(jī)械表曝，設(shè)計充
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)污染物以及硝化過程
中更有優(yōu)勢，去除能力更佳。
(2)工藝段設(shè)置側(cè)重點不同。奧貝爾氧化溝總設(shè)計水力
停留時聞為9．6h，其中厭氧段1．4h，缺氧段3．7h，過渡段
2．7h．好氧段1．8h，厭氧段：缺氧段：過渡十好氧段=1：2．55：3．13；
從O工藝總水力停留時間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)停留時間設(shè)計較短，側(cè)重
好氧段控制。而奧貝爾氧化溝厭氧段、缺氧段與過渡及好氧
段的停留時間控制側(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。通過表4比較得出，
奧貝爾氧化溝運行期間．平均進(jìn)水碳氮比與碳磷比均好于
從O工藝運行期間，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
磷過程．故比較期間的運行奧貝爾氧化溝的脫氮除磷能力要
好于AAO工藝。
衰4 2種工藝運行期間進(jìn)水碳氮比和碳磷比
3．2運行能耗分析
在運行AAO模式期間，鼓風(fēng)機(jī)最多開到2臺，并維持最
小進(jìn)風(fēng)開度。便可以滿足工藝要求。故從O工藝的實際充氧
設(shè)備裝機(jī)容量要小于奧貝爾氧化溝工藝，詳見表5。
表5奧貝爾氧化溝與從0工藝實際充氯設(shè)備裝機(jī)容量對比
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臺回流泵合計裝機(jī)功率
60kw，Ⅱ期AAO工藝4臺外回流泵合計裝機(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．無法對每一個充氧設(shè)備的實際運行能耗進(jìn)行單一
統(tǒng)計，故針對采取2種不同工藝的水處理電單耗(奧貝爾氧
化溝統(tǒng)計能耗時間段：2013年6。7月，從O工藝統(tǒng)計能耗時
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比
因運行能耗與處理水量規(guī)模的關(guān)聯(lián)度較大。在單獨運行Ⅱ期
AAO工藝的6個月內(nèi)，9月與10月處理水量相對較少。與
2013年6月至7月運行奧貝爾氧化溝的日均處理水量基本
持平。故選取這兩個月的實際水處理能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。通
過比較可知，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)一步說明從O工藝的處理能耗低于奧貝爾
氧化溝工藝。詳見表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計算．采用AA0運行水處理能耗較奧貝爾氧化溝節(jié)省70488帆，以電價o-7元瓜礬計算，單水處理能耗便可節(jié)
裹6 2種工藝運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49．34萬元，經(jīng)濟(jì)效益較為可觀。
4結(jié)論
本文通過對污水處理廠I期運行情況及存在問題、Ⅱ期
AA0工藝的運行情況進(jìn)行了介紹．并將2種工藝的處理能
力和運行能耗等方面進(jìn)行了較為詳細(xì)的對比分析。結(jié)果表
明：Ⅱ期正式投運后，運行情況良好，各項出水水質(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?？诘娜?
除能力方面。奧貝爾氧化溝要好于AAO工藝，從O工藝對
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?！耄琠‘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，由國電南瑞太陽能科技公司研制的機(jī)4355Mw、光伏虛擔(dān)同步機(jī)12Mw以及儲能虛擬同步機(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)定運行
示范工程。主要改造已有光伏電站、風(fēng)電場，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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