东营市中心城区为居民区,污水处理厂进水主要为生活污水和部分工业废水,经加权分析,生活污水约占 64% 、工业废水约占 36% 。污水厂进水 COD、BOD5 、SS、NH3 - N、TN、TP 均值分别为500、240、250、40、50、5 mg / L。
本次污水深度处理系统采用“静态混合器 + 高效絮核塔 + 网格絮凝池 + 水平管高效沉淀池 + V滤池”工艺( 见图 1) 。经 A2 O 池处理后,污水中的大部分有机物已被去除,氨氮、总氮等指标已经达到排放标准,深度处理的主要目的是去除 TP、SS,并进一步降低 COD 浓度。
二沉池出水首先进入二次提升泵池,经水泵提升后进入静态混合器,在混合器中聚合氯化铝 ( PAC) 在水体中快速分散,接着进入高效絮核塔进行絮核加强,随后进入网格絮凝池; 在网格絮凝池中,加药后的污水先后经过密网、疏网和空格三个阶段,药剂与污水中的胶体、悬浮物等逐渐接触,矾花逐渐增大,然后进入水平管高效沉淀池沉淀去除。水平管高效沉淀池采用哈真“浅池理论”设计[1],将竖直的过水断面分割成沉降距离相等的沉淀管和滑泥斜道,细分了沉淀和排泥功能,缩短了沉淀所需时间,减小了沉淀池池容,降低了沉淀池的占地面积和投资。污水最后进入 V 型滤池,进一步降低 TP、SS和 COD 等指标,保障出水水质最终达标。
2 调试与运行
系统调试成功后,对正常稳定运行的水平管高效沉淀池进行了 7 个月的跟踪记录。
2. 1 调试阶段
采用 8 种混凝剂和 2 种助凝剂进行药剂筛选试验,其中聚合氯化铝 3 种( Al2 O3 含量为 28% ,2 种;Al2 O3 含量为 30% ,1 种) 、固体除磷剂 1 种、液体除磷剂 1 种、聚合硫酸铝 1 种、硫酸铝 1 种、聚合硫酸铁 1 种、阳离子 PAM 和阴离子 PAM。通过对比絮凝效果,最终确定 PAC 为最佳混凝剂。无论是投加阴离子 PAM 还是阳离子 PAM,对 SS 和 TP 均无显著去除效果。
调试期间,水平管高效沉淀池出水 SS 为 1 ~ 10mg / L,均值为 4. 33 mg / L; 出水 TP 为 0. 24 ~ 0. 50mg / L,均值为 0. 40 mg / L。PAC 投加量为 30 ~ 40mg / L,均无需投加 PAM。通过观察自动冲洗装置在线反冲洗情况,确定反冲洗周期为12 h。同时,通过观察排泥浓度,调整排泥时间和排泥频率,不同区域设置不同的排泥时间和排泥频率,确保水平管高效沉淀池排泥干净,避免积泥,并且最大限度节约能耗。自动反冲洗周期和排泥周期确定后,水平管高效沉淀池通过 PLC 控制进入全自动运行中。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
2. 2 运行效果
工程交接后,水平管高效沉淀池运行平稳,对其7 个月的运行数据进行了跟踪记录。在 2016 年 6 月 6 日—12 月 31 日时间段内,水平管高效沉淀池最大进水量为 48 318 m3 / d,最小为13 784 m3 / d,平均为 31 770 m3 / d。在二沉池出水 SS≤20 mg / L、TP≤1. 5 mg / L 的情况下,水平管高效沉淀池出水 SS≤10 mg / L、TP≤0. 5 mg / L,达到了一级 A 排放标准,可超越滤池直接排放。具体运行效果见图 2。
在水平管高效沉淀池单池满负荷运行工况下,运行药耗分析如下: 当水平管高效沉淀池进水 TP≥ 1. 0 mg / L 时,PAC 投药量约为40 mg / L; 当水平管高效沉淀池进水 TP < 1. 0 mg / L 时,PAC 投药量约为 30 mg / L,且均不需投加 PAM。据现场反馈,水平管高效沉淀池各区排泥干净,未出现积泥现象。
3 技术优势
① 水平管高效沉淀池池体占地面积小,与斜管沉淀池相比,可节约占地面积 870 m2 ,节约土建费用 252. 5 万元。
② 采用水平管沉淀分离技术及配套设备,首先在絮凝阶段采用高效絮核塔,增强了药剂与污水的混合效果,保证投入的混凝剂与磷酸根充分反应,并成为絮凝反应的核心颗粒; 其次,水平管沉淀分离装置沉降距离短,可有效沉淀含磷的较轻絮体,并且设计有独特的滑泥道,使水流不会影响沉淀物,沉淀效率高,出水 TP 和SS 浓度可稳定达标,无需滤池进一步处理,节省运行费用。
③ 水平管高效沉淀池的调试参数主要是加药量,其次是排泥周期和反冲洗周期,调试简单; 配套有自动冲洗装置,可实现在线不停水冲洗,运行管理方便。
3 结论
东营市西城城北污水厂近期( 2015 年) 设计规模为 4. 0 × 104 m3 / d,处理工艺为预处理 + A2 O + 深度处理 + 次氯酸钠消毒,出水水质要求达到一级 A标准。污水经 A2 O 池处理后,大部分有机物已被去除,氨氮、总氮等指标已达到排放标准,深度处理的主要目的是去除 TP、SS,并进一步降低 COD 浓度。污水厂深度处理工艺采用水平管高效沉淀技术,出水无需滤池进一步处理就能保证达到一级 A 标准,而且水平管高效沉淀池各区排泥干净,未出现积泥现象。水平管高效沉淀池可通过 PLC 程序完成排泥和自动反冲洗,管理方便,只需定时巡检即可。