氧化溝技術在港區生活污水處理中的應用

更新時間：2009-09-01 12:01 來源：作者: 袁蘊儉,褚國紅,朱曄華,錢雷毅閱讀：2305

摘　要:營口港鲅魚圈港區生活污水處理場的設計處理量為1500t/d,采用氧化溝技術處理生活污水。介紹污水處理場的工藝流程、設備概況和工程特點。試運行結果表明,出水水質達到設計要求。

關鍵詞:環保工程;港區;生活污水處理;氧化溝技術

1　概述

營口港鲅魚圈港區生活污水處理場是為營口港二期工程配套的環保項目,設計處理量為1500t/d,采用先進的氧化溝處理工藝。全廠占地面積為12850m2,工程總造價1264萬元。工程于1998年5月動工,1999年7月完成調試投入試運行。從試運行情況看,出水水質達到了設計要求。本污水處理場的主要設備引進美國Envirex公司的專利產品,并消化吸收了國內外同類污水處理場的先進經驗和技術,具有工藝成熟,設備先進,能耗省,自動化程度高,運行簡便、可靠、易于管理的特點。本污水處理場的建成對于減輕鲅魚圈港區的生活污水污染具有重要的作用。

2　工藝流程

污水處理場的工藝流程如下圖所示。

工藝說明:

原污水首先進入手動粗格柵,以隔除粗大的固體保護污水提升泵,然后流入污水提升井中,污水以平均時流量泵送至細格柵,把微小的固體懸浮物再次隔除后自流進入氧化溝,通過曝氣使懸浮在污水中的微生物分解污水中的有機物,降低生物耗氧量(BOD)。經生物降解后的污水,流至二沉池,使懸浮物與水分離,以去除過多的微生物,降低懸浮物(S.S.)的含量。二沉池設有浮渣擋板及溢流堰,表面浮渣用撇渣器撇除。沉淀于池底的污泥用污泥泵回流至氧化溝,剩余污泥排至曬泥場。沉淀后的澄清水進入消毒池經消毒劑消毒殺菌后排入海中。如以后處理規模擴大,考慮采用污泥脫水機對剩余污泥進行脫水,以減少污泥處置量。系統內設貯水池一座,可以將部分排水貯存起來以供回用,可以用作綠化澆灌等雜用水,對缺水地區尤其有意義。

活性污泥法處理效率高,運行穩定可靠,目前已成為城市污水處理的主要方法,其中氧化溝工藝是一種比較先進的工藝。氧化溝是50年代由荷蘭公共衛生工程研究所開發的一種技術,目前已發展成多種形式,主要有:Carrousel型,Orbal型,Pasveer型,射流曝氣(JAC)型和一體化氧化溝。氧化溝實質上是傳統活性污泥法的一種變形,綜合了推流式和完全混合式的優點,人們通常把它列為延時曝氣類的活性污泥法,實際上可根據控制不同的設計參數,把氧化溝建成一般的活性污泥法、硝化甚至脫磷脫氮的處理設施。氧化溝運轉靈活、適應性強,所需機械設備少,操作簡單,在同類處理方法中造價較低。美國環保局(EPA)對它的評價是:氧化溝能在最小的操作費用下可能得出高的BOD5及TSS去除率。

本污水處理系統為全自動無人操作控制,由設置在中控室的PLC、計算機和現場機旁控制箱構成。系統運行參數和各設備的運行工況均可在控制監視屏及模擬顯示屏上顯示,系統操作和顯示非常直觀和簡便。

3　設計數據

3.1　污水水量

設計處理量為1500m3/d。在試運行期間,外圍管線尚未全部完成,實測污水量為500～1200m3/d。

3.2　污水水質

本系統主要處理港區的生活污水,還有來自油脂廠和玉米加工廠經過預處理的部分工業廢水。根據實測資料并考慮留有一定的發展余地,設計時采用如表1所示的污水水質指標是比較合理的。

3.3　排放標準

出水排入港區海域,排放標準采用“遼寧省沿海地區污水直接排入海域標準”中的二級標準(見表2)。

4　主要構筑物及設備

4.1　污水提升井

污水提升井中設2條廊道,各設1臺手動粗格柵,格柵前后設有閘門。井中有3臺污水提升泵,2臺小泵1臺大泵,大泵流量為小泵的2倍,采用潛水泵。

4.2　細格柵間

細格柵間設自動細格柵和手動細格柵各1臺,分別置于2個廊道中。自動細格柵選用美國Envirex公司的BS21000系列格柵,材料為SS304不銹鋼,格柵凈距為1/2″(13mm),格柵寬度為476mm,傾角60°。

4.3　氧化溝

氧化溝為橢圓形,有效容積1500m3,污水平均停留時間10h。設2臺22kW穿孔曝氣轉盤(Orbal),為Envirex公司的專利產品。該曝氣轉盤具有較高的混合效率和充氧能力,在標準條件下(20°C,760mmHg)充氧能力為30kg/h。為使氧化溝中的活性污泥不發生沉淀,通常要求池內流速保持0.3m/s,一般通過單位體積混合功率來控制,普通曝氣器的單位體積混合功率為2.5Wm3～10W/m3,而Orbal曝氣轉盤的單位體積混合功率僅為1W/m3～2Wm3。

與其它曝氣器相比,Orbal曝氣轉盤的充氧效率高,水滴在曝氣區的循環次數可達1000次～2911袁蘊儉,等:氧化溝技術在港區生活污水處理中的應用000次,而普通曝氣器僅為25次～75次。而且Orbal曝氣轉盤具有良好的調節能力,可以通過改變轉速、轉向、淹沒深度和轉盤數量等方法來調節供氧量,以適應工況的變化。氧化溝中還設有溶解氧傳感器,監控池中溶解氧的變化。

4.4　二沉池

二沉池為輻流式沉淀池,直徑15m,有效容積645m3。設1臺中心傳動刮泥機,并配有表面浮渣撇除器,轉速0.04r/min,為Envirex公司的專利產品。該刮泥機對泥層擾動小,水力條件均勻,使池底污泥迅速排出,保證污泥新鮮。

4.5　污泥回流

設污泥回流井一座,有效容積50m3,回流比100%,井中設污泥泵3臺,與污水提升泵相對應。

4.6　消毒池

消毒池為折流回廊式,有效容積150m3,采用計量泵投加消毒劑。

4.7　自動控制系統

自動控制系統采用集中監控與現場區域控制相結合的控制系統。在中央控制室安裝計算機、PLC和大型模擬屏,可以實現集中遙控/自動控制,并監視全廠的生產狀況。在現場執行機構相對集中的區域設置現場控制柜,可以進行現場手動操作。PLC由國外引進,控制程序由筆者所在課題組自行開發。系統運行可靠,操作簡單,可顯示打印運行數據,積累運行資料。

5　討論

根據本工程調試開通和試運行的經驗,可以得到以下結論:
1)氧化溝技術處理效率高,出水水質好,設備簡單,操作簡單,污泥量少。
2)本工程在6月～7月高溫時期進行調試,啟動很快,在沒有細菌接種的情況下,3天以后曝氣池中即培養出活性污泥,混合液呈黃褐色,污泥呈絮狀,沉淀性能良好,二沉池出水清澈。僅僅4天以后即有相當的處理能力,實測進出水水質情況列于表3(處理量為800m3/d～1000m3/d時)。