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污水處理廠擴(kuò)建提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)運(yùn)行

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污水處理廠擴(kuò)建提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)運(yùn)行

摘要:在我國(guó)社會(huì)建設(shè)不斷進(jìn)步的今天,污水處理作為重要的內(nèi)容引起了國(guó)家的高度重視,污水處理標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高。污水處理力度的迅速增加,使得我國(guó)污水處理廠如雨后春筍般涌現(xiàn)?,F(xiàn)如今,我國(guó)污水處理廠建成和投產(chǎn)已經(jīng)十分迅速,這也在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)污水處理事業(yè)的蓬勃發(fā)展階段,但就當(dāng)下得到實(shí)際情況來(lái),污水處理依舊存在著諸多的不足和問(wèn)題急需解決。污水處理廠提標(biāo)改造主要包括工藝技術(shù)設(shè)備運(yùn)行投資等環(huán)節(jié),為有效節(jié)約投資成本,需在原有技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化管理,并充分利用現(xiàn)有資源,提高污水處理廠的處理,使其達(dá)到國(guó)家的排放。本文將對(duì)污水處理廠擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)運(yùn)行進(jìn)行深入的探討,旨在提高我國(guó)污水處理效果。

關(guān)鍵詞:污水處理廠;擴(kuò)建;提標(biāo)改造;工程設(shè)計(jì);運(yùn)行

1引言

眾所周知,水是非常重要的自然資源,是人類賴以生存的根本,更是生命的源泉。但隨著我國(guó)現(xiàn)代化社會(huì)的快速發(fā)展,水資源受到了嚴(yán)重的污染。由于水資源是不可再生的,為更好地保障水資源的有效利用,必須對(duì)污水進(jìn)行合理處理。在我國(guó),依舊存在很多城市水資源緊缺現(xiàn)象,與此同時(shí)水體富營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題也日益嚴(yán)峻。為緩解水資源的短缺和匱乏,必須立刻采用合理的手段對(duì)水資源進(jìn)行保護(hù),通過(guò)建立良好的水資源體系,科學(xué)的解決水體污染問(wèn)題。污水處理廠的污水處理系統(tǒng)作為處理和利用污水的綜合系統(tǒng),其使命就是為了防止水環(huán)境受到污染,保障水資源長(zhǎng)久的維持良性利用。

2我國(guó)污水處理的概述

2.1我國(guó)污水處理的現(xiàn)狀

長(zhǎng)期以來(lái),人們都認(rèn)為水資源是取之不盡、用之不竭的,這種觀念導(dǎo)致水資源出現(xiàn)嚴(yán)重的短缺和污染問(wèn)題,并對(duì)城市的生存和發(fā)展造成了一定的生態(tài)環(huán)境危機(jī)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),在2030年,我國(guó)的人口總數(shù)將高達(dá)16億,人均水資源為1760立方米,全國(guó)缺水量將高達(dá)400億立方米~500億立方米,成為世界上水資源短缺嚴(yán)重的國(guó)家[1]。自改革開放以來(lái),我國(guó)的污水處理領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展,但與城市的發(fā)展速度相比仍屬于滯后狀態(tài)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,在2016年年末,我國(guó)就已經(jīng)建設(shè)了3552座污水處理廠,其中城市污水處理廠2039座,縣城污水處理廠1513座。這些污水處理廠的建設(shè)使我國(guó)的污水處理水平得到了大幅度的提高。但污水處理廠的污水處理量與實(shí)際的污水排放量之間依舊存在著較大的差距,因此還需進(jìn)一步提高污水處理廠的處理效率。

2.2影響污水處理廠處理效率的因素

現(xiàn)階段,我國(guó)的污水處理廠普遍存在著污水處理效率低、排水管網(wǎng)無(wú)系統(tǒng)等問(wèn)題。我國(guó)水環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)峻的主要原因有兩點(diǎn),一是污水處理能力增長(zhǎng)緩慢,二是污水處理率低?;谶@兩點(diǎn),導(dǎo)致我國(guó)的水環(huán)境出現(xiàn)了惡性循環(huán)的現(xiàn)狀。根據(jù)我國(guó)當(dāng)前污水處理的實(shí)際情況來(lái)看,影響污水處理增長(zhǎng)速度的因素主要有以下三方面:第一,處理技術(shù)相對(duì)落后。與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的污水處理技術(shù)相對(duì)落后,普遍存在著效率低、能耗高、自動(dòng)化低等[2]。第二,投資力度不夠。污水處理系統(tǒng)是防止水污染、改善水環(huán)境質(zhì)量的重要手段,同時(shí)也是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一,但因投資力度不夠往往無(wú)法達(dá)到理想的預(yù)期效果。第三。管理水平低。目前我國(guó)污水處理管理人員的專業(yè)素質(zhì)偏低,導(dǎo)致建成的污水處理廠無(wú)法發(fā)揮全部作用[3]。

3污水處理廠擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)

在對(duì)污水處理廠擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)進(jìn)行探討時(shí),選擇以某某城市的某某污水處理廠為例進(jìn)行展開論述。該污水處理廠的一期規(guī)模是每天2.5萬(wàn)立方米,主要工藝為百樂(lè)克,嚴(yán)格按照國(guó)家污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行尾水排放,現(xiàn)階段城市的污水處理廠在排放尾水時(shí)要達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。但隨著水環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高,需要將尾水排放標(biāo)準(zhǔn)需要從一級(jí)B類標(biāo)準(zhǔn)提高到一級(jí)A類。而當(dāng)下的一期工程中,并沒(méi)有提標(biāo)處理單元,因此要在常規(guī)生化處理供后進(jìn)行深度處理。

3.1設(shè)計(jì)擴(kuò)建及提標(biāo)改造后污水處理廠的水量水質(zhì)

以擴(kuò)建管網(wǎng)的收集范圍為依據(jù),將污水處理廠的擴(kuò)建增量設(shè)定為一天3.5萬(wàn)立方米,其中工業(yè)廢水量占28.6%。由于工業(yè)廢水的增加量加大,勢(shì)必會(huì)影響進(jìn)水COD的品質(zhì),為有效地降低生化過(guò)程污染物的負(fù)荷,必須增設(shè)預(yù)處理。通過(guò)此次擴(kuò)建,污水處理廠的設(shè)計(jì)總水量為一天6.0萬(wàn)立方米。本次污水處理廠擴(kuò)建是在一期工程中進(jìn)行的,為使進(jìn)水水質(zhì)得到有效地保障,需要對(duì)可能發(fā)生的變化進(jìn)行全方位的綜合考慮,使其不會(huì)因取值過(guò)高而導(dǎo)致配置過(guò)大從而帶來(lái)浪費(fèi)。以豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,進(jìn)水水質(zhì)的保證率多數(shù)取80%~90%。從安全運(yùn)行角度考慮,設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)保證率取90%,這時(shí)相應(yīng)指標(biāo)值如下:尾水排放嚴(yán)格執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

3.2擴(kuò)建工程處理工藝流程

本次探討將對(duì)水解酸化池、改良AAO生化池和高效沉淀池+深床反硝化濾池進(jìn)行有擴(kuò)建。一是增加水解酸化池。以水質(zhì)數(shù)據(jù)為依據(jù),B/C值大約設(shè)計(jì)為0.39,這就表明污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)可生化性一般。增加水解酸化池的作用主要體現(xiàn)在兩方面,一是將大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì),二是將難生化降解物質(zhì)降解為易生化降解物質(zhì)。通過(guò)這兩種途徑可以使B/C的值得到增加。除此之外,水解酸化池的增加有助于COD污染物的降解,還能夠?qū)⑥D(zhuǎn)化為小分子的BOD5作為生化脫氮處理的碳源,進(jìn)而節(jié)省碳源量,有效地控制運(yùn)行的成本。除此之外,水解酸化工藝還能夠預(yù)處理降解和去除污水中的COD、SS、BOD5,降低生化過(guò)程污染物沖擊負(fù)荷。二是改良AAO生化池。通過(guò)對(duì)AAO生化池進(jìn)行改良,可以清晰地分隔前置的反硝化、缺氧、厭氧、好氧工藝單元,這樣有助于除磷菌、硝化菌等在各自有利的環(huán)境中生長(zhǎng),使其具備的脫氮除磷功能得以更好地發(fā)揮。尤其是改良后的AAO厭氧段,所發(fā)揮的作用越來(lái)越大。第一,為除磷創(chuàng)造了生物條件;第二,為前置反硝化和后者缺氧提供協(xié)同作用;第三,預(yù)處理高濃度的COD;第四,有助于緩解工業(yè)廢水沖擊,降低生化影響;第五,能夠有效地保障生化指標(biāo)的降解。三是深床反硝化濾池+高效沉淀池。高效沉淀池的作用主要有五個(gè),分別是:滿足除磷要求、減少污水懸浮物、深床反硝化慮池的堵塞減少,反沖洗次數(shù)減少、污水處理效果提高[4]。深床反硝化濾池作為處理單元,不僅具有集生物脫氮功能,還具有過(guò)濾功能,因此在提標(biāo)改造中得到了廣泛的應(yīng)用。除上述因素外,還得益于深床反硝化濾池具有良好的脫氮效果,同時(shí)占地小,因此十分適用于城區(qū)污水處理廠的提標(biāo)改造。四是優(yōu)化改造現(xiàn)有的設(shè)備。例如:粗格柵間及進(jìn)水泵房設(shè)備、細(xì)格柵及旋流沉砂池設(shè)備、鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)備、污泥脫水房設(shè)備。通過(guò)擴(kuò)建工程單元選擇和改造工程單元設(shè)備,來(lái)有針對(duì)性的提高水污染物的去除率。

3.3擴(kuò)建及提標(biāo)改造設(shè)計(jì)

在進(jìn)行擴(kuò)建及提標(biāo)改造設(shè)計(jì)時(shí),首先要對(duì)擴(kuò)建構(gòu)造物進(jìn)行設(shè)計(jì)。該項(xiàng)目總設(shè)計(jì)規(guī)模為6.0萬(wàn)立方米/天,在對(duì)一期工程進(jìn)行改造設(shè)計(jì)時(shí),需要按總規(guī)模一次建成粗格柵間及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵房及旋流沉砂池、鼓風(fēng)機(jī)房以及污水脫泥房的土建工程,因此土建工程和水力負(fù)荷均滿足擴(kuò)建要求。

4污水處理廠擴(kuò)建及提標(biāo)改造運(yùn)行

對(duì)已完成擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程的污水處理廠進(jìn)行試運(yùn)行,每天的進(jìn)水量為4.0萬(wàn)立方米,利用聯(lián)動(dòng)調(diào)試處理,該污水處理廠的污水處理系統(tǒng)整體較為穩(wěn)定。擴(kuò)建及提標(biāo)改造后的出水?dāng)?shù)據(jù)要高于當(dāng)前國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn),不僅能夠使TN和NH3-N很好的實(shí)現(xiàn)總磷達(dá)標(biāo),同時(shí)還能夠滿足出水要求。分析數(shù)據(jù)可知,在污水處理廠中,水解酸化、高效沉淀池+深床反硝化率池、改良AAO生化處理后的污水,實(shí)際出水的指標(biāo)不僅能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo),還能夠保證出水的TN低于7mg/l,NH3-N低于1mg/l,這樣將污水處理后的尾水排到河流中,具有提升水環(huán)境質(zhì)量的作用。利用水解酸化池度污水進(jìn)行處理可有效保障生化效果,從而提高BOD5、COD的降解效果,分別為:20%~25%和30%~35%。由于受到污泥層的影響,SS的降解效果在20%~25%,但其他三項(xiàng)的降解效果則不是很理想,可以忽略不計(jì)。在污水處理廠中,改良處理AAO生化、高效沉淀池和深床反硝化濾池工藝,不僅提高了BOD5、COD和SS去除效果,使去除率達(dá)到90%以上,還可以將提高NH3-N、TN和TP去除效果,使其去除率提高到85%以上,更有效地保障出水水質(zhì)的安全。除此之外,污水處理廠擴(kuò)建及提標(biāo)改造還能夠?yàn)槠髽I(yè)污水處理廠的運(yùn)行成本,因此這也是污水處理廠進(jìn)行擴(kuò)建和提標(biāo)改造的重要原因之一[5]。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有的污水處理廠提標(biāo)改造實(shí)踐情況來(lái)看,生物脫碳和化學(xué)除磷是污水處理廠擴(kuò)建及提標(biāo)改造的重點(diǎn)。只有不斷地提高污水處理廠的工作效率,不斷地縮小污水處理量與實(shí)際污水排放量之間的差距,才能夠使我國(guó)的水環(huán)境逐步趨于良性循環(huán)。在國(guó)家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排、綠色環(huán)保的今天,利用污水處理廠進(jìn)行水資源保護(hù),可以有效地降低污水對(duì)水環(huán)境的影響,但同時(shí)也需要大家從身邊做起,投入到節(jié)約用水、保護(hù)水環(huán)境的公益事業(yè)中,這樣才能夠有效地緩解我國(guó)水資源短缺和污染問(wèn)題,為子孫后代留下生命之泉。

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作者:杜榮東 沈紅林 單位:中億豐建設(shè)集團(tuán)股份有限公司

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