第一章 新城区污水处理厂 1.1水厂概况
平顶山新城区南邻波烟浩淼的白龟山水库,北依佛教名刹香山寺。西有古 应国遗址,东接老城区。依山傍水,风景秀美,地理人文,得天独厚。
为了充分保护大自然赐予我们的这片风水福地, 新城区的决策者们在建设之 初, 即制定了详细的环境污染防治措施。 根据新城区建设渐进式的特点, 在积极 筹建中远期大型污水处理厂的同时,先建设了一座日处理能力 5000吨的临时污 水处理站。并于 2006年 12月 12日成立了新城清源污水净化有限公司。目前, 日处理能力 6万吨污水的远期工程, 一期日处理污水量 3万吨, 二期项目已投入 生产。
平顶山新城清源污水净化公司位于平郏路西侧, 乌江河以北, 规划占地面积 120.2亩。已建成厂区面积 3712㎡,现有职工 20人,四班三运转。截止 2009年 12月底, 已累计处理污水 475万吨, 为新城区的环境保护做出了巨大的贡献。 1.2简单 SBR 处理工艺
污水经城市管网收集后,进入集水井,经提升泵提升,通过机械旋转格栅, 去除污水中的较大悬浮物, 污水再进入水解酸化池, 利用水解酸化菌, 对污水进 行水解酸化处理, 提高污水的可生化性, 为后续的好氧生化处理创造条件。 在水 解酸化池中加有搅拌装置, 可以使污水与酸化菌充分混合, 使整个池内酸化菌浓 度得以平均分配,充分利用池容。
经水解酸化后的污水由潜污泵提升至两座好氧生化池, 每座 SBR 生化池每天 运行三个周期, 每个周期 8小时, 日处理污水约 2700吨 /天。 污水处理后排入清 水池,经二氧化氯杀菌消毒后外排。
酸化池和 SBR 生化池内的剩余活性污泥, 定时排入污泥浓缩池中。 经浓缩提 升后,进入带式压滤机进行脱水,脱水后泥饼含固率约为 18%,泥饼外运后进行 填埋处理。
工艺简介
本工程近期设计处理能力为 3万吨 /天,分为两组生产线,每组 1.5万吨 /天。 河南城建学院
远期为一组生产线,处理能力为 3万吨 /天。 1.3 污水处理构筑物
污水经过城市污水管道输送至污水场内, 先经过粗格栅, 滤掉较大的漂浮物。 然后经过污水提升泵提升至细格栅处, 经过细格栅后, 进入旋流式沉砂池。 通过 沉砂池后,进入生物反应池,通过生物氧化后,进入辐流式二次沉淀池,沉淀后 的清水再进行深度处理。 深度处理的具体方法为, 二沉池排出的水先进入接触池, 加絮凝剂, 然后进入网格絮凝池, 絮凝后进入平流式沉淀池, 沉淀后进入 D 形滤 池,过滤后加消毒剂外排即可 。
①粗格栅:地下钢筋混凝土结构一座,回转式粗格栅三台(先期安装两台 。格 栅宽 1000mm ,栅条间距 20mm ,功率 2.2KW 。
②细格栅:钢筋混凝土结构一座,回转式细格栅三台(先期安装两台 。格栅宽 1300mm ,栅条间距 5mm ,功率 2.2KW 。
③旋流式沉砂池:钢筋混凝土结构两座,变速叶片搅拌器的排沙量为 10.01/s, 河南城建学院
池径 3.65m 。螺旋式沙水分离器的直径为 260mm, 处理能力为 5-121/s ④前置厌氧奥贝尔氧化沟
钢筋混凝土结构两座,厌氧池设计流量 1643m ³/h,设计停留时间 1h 。氧化沟设 计流量 1250 m ³/h, 污泥龄 15d , 污泥负荷 0.75BOD5KG/MLSSd, 污泥回流比 100%, 有效水深 4m, 氧化沟总容积 39908m ³,停留时间 16h 。
⑤辐流式二次沉淀池:钢筋混凝土结构 2座,池径 35m ,有效水深 3.5m 最大时 水力表面负荷 0.87m ³/㎡ h ,中心传动单管吸泥机 36m 。
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⑥反应沉淀池 :钢筋混凝土结构 1座 2组,设计流量 1775m ³/h,絮凝反应时间 12min, 沉淀池沉淀时间 2.25h ,沉淀池有效水深 3.5m ,水平流速 8mm/s。
⑦ D 形滤池:钢筋混土结构 1组 4座,设计流量 1775m ³/h,池数 4格,单格有效 过滤面积 24㎡,滤速 18m/h,强制滤速 20.6m/h,过滤周期 12-24h ,滤池总高 度 4.5m 。 DA863纤维滤料,滤料层厚度 1m ,单格数量 24m ³, ABS 长柄滤头,单 格数量 1600个。
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第二章 中平能化集团七星公司水处理厂 2.1七星公司污水厂概述
中平能化集团七星公司 (原平煤集团七矿 位于河南省平顶山市中心西部, 是 1959年建成的老矿井,随着煤炭资源的枯竭,于 1995年更名为平煤集团七星有 限责任公司,现年产原煤 50万吨,职工 4000余人,该公司井下涌水量大,大部 分供往平煤集团供水总厂矿井水处理一分厂, 处理后作居民饮用水使用, 一小部 分排入污水沟, 与公司广场区内生产、生活污水混合, 未经处理由同一排污口直 接外排, 经稻田沟进入湛河, 既污染环境又浪费水资源, 于是确定在污水排放口 建一座日处理 3000m3的污水处理厂。一部分污水经初步沉淀处理后供公司洗煤
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厂洗煤,另一部分经生化处理后作为公司工业广场区内非饮用水,如作锅炉房、澡堂、冲厕、绿化用水等。
七星污水处理厂建于 1999年 3月,投资 353万,日处理能力为 3000立方, 位于公司铁路南总排放口处,于 2000年 5月正式通过竣工验收投入运行。采用 物理——生化法对污水进行处理, 处理后的水全部回用, 不外排, 一部分供公司 洗煤厂洗煤和井下原煤生产使用, 一部分公供司锅炉房、工业广场环卫使用。 处
理后的水质要求,达到地表水 V 类水标准。 2.1.1污水种类及水质
七星公司混合污水所含种类虽多, 既有矿井水、生产污水又有生活污水, 但 其中矿井水未受有机有害物质及重金属污染, 生产、生活污水来源范围小, 只限
于公司广场区内生产各车间、食堂、澡堂、办公楼冲厕等,而且厂区内生产工艺
也没有有害物质流入,因此水中成分并不复杂,污水水质见表Ⅰ,由此可看出 CODcr 浓度在 66— 203㎎ /L范围内。 表Ⅰ七星公司污水水质
————————————————————— 项 目 PH COD cr SS 污水 7.88~8.04 66~203 75~204 ————————————————————————
注:PH 除外,其他单位是㎎ /L。
2.1.2污水处理方法及优点
由于水中有机物含量不是很高, 采用高分子絮凝沉淀与生物接触氧化法相结 合的方法处理污水比较适合我公司污水水质。根据我公司洗煤用水对水质的要 求, 污水通过初步沉淀处理后就可供洗煤厂使用, 剩余部分再进一步处理, 这样 可以节省投资。
采用此法,具有较高的容积负荷,污泥回流简单,不存在污泥膨胀问题,也 不产生滤池蝇、不散发臭味,而且占地面积小,出水水质稳定,运行成本低,维 护管理方便等优点。 2.1.3污水处理原理 河南城建学院
用高分子混凝剂——聚合氯化铝,将污水中的悬浮物通过吸附电中和作用、吸附架桥作用和沉淀网捕作用, 使微小颗粒和胶体失去稳定得以迅速凝聚成大颗 粒沉淀, 从水中去除, 由此一部分水就可以供给洗煤厂洗煤; 另一部分与生物膜 接触,在生物膜作用下,使污水进一步得到净化。
2.1.4污水处理各构筑物
有机物 +O2生物膜 CO2+H2O+NH3 曝气池作用:进行水量调节和水质的均合, 防止悬浮物沉积, 具有脱流和充氧控 制作用,可以去除部分 COD 及 S2-。
容积:800立方米
沉淀池作用:在此沉淀池进行固液分离。容积:400立方米
生化池作用:在生物膜的作用下, 污水得到净化, 是去除有机物 COD 的关键设施。 容积:700立方米
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斜管沉淀池作用:去除悬浮物及衰老脱落的生物膜,进一步去除 COD、BOD, 使废 水得到净化。
容积:200立方米
过滤作用:经过斜管沉淀池(B 处理后的净化污水进入过滤器,做最后的净化 处理,处理后直接排入清水池。
过滤器反冲洗注意事项:带压反冲不能把填料冲出, 反冲时阀门不能开的太 大。
2.1.5污水处理效果
污水厂自 2000年 5月投入运行以来,运行稳定、可靠,理效果好,出水水 质稳定, 完全达到设计处理能力及设计出水水质要求, 处理后的水一般供洗煤厂 洗煤使用,一部分供工业广场区内非饮用水使用。处理效果见表Ⅱ ,其中均为平均值。
表Ⅱ处理效果比较 河南城建学院
—————————————————————————————————— 项 目 PH CODcr SS 进 水 8.04 154 131 出 水 7.90 25 18
去 除 率 ---- 82.5% 84.7% 执 行 标 准 6~9 150 100 ——————————————————————————————————
注 ;PH、去除率除外,其它单位是 mg/L 2.2 矿井水处理 2.2.1 矿井水处理概况
由于水中有机物含量不是很高, 采用高分子絮凝沉淀与生物接触氧化法相结 合的方法处理污水比较适合我公司污水水质。根据我公司洗煤用水对水质的要 求, 污水通过初步沉淀处理后就可供洗煤厂使用, 剩余部分再进一步处理, 这样 可以节省投资。
采用此法,具有较高的容积负荷,污泥回流简单,不存在污泥膨胀问题,也 不产生滤池蝇、不散发臭味,而且占地面积小,出水水质稳定,运行成本低,维 护管理方便等优点。 2.2.2 处理构筑物功能
沉砂池作用:从污水中去除砂子、煤渣、污泥等密度较大的颗粒,以免这 些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。沉砂池的工作原理: 以重力或离心力分离为基础, 即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度
大的颗粒下沉, 而悬浮颗粒则随流水带走。 沉砂池的几种形式:平流式、竖流式、
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曝气沉砂池、旋流式沉砂池、Doer 沉砂池。
D型滤池具备传统快滤池的主要优点,且由于运用了 DA863过滤技术,多 方面性能优于传统快滤池,是一种实用、新型、高效的滤池。它具有以下特点: a、过滤精度高:经 Multisizer3颗粒粒度分布和计数仪分析测试,对水中 大于 5μm 的悬浮固体颗粒的去除率可达 91%以上, 最高去除率为 97.7%, 正常 出水浊度在 1NTU 以下。
b、截污容量大:经混凝处理的水,截污容量在 10~35kg/m3的范围内。 c、过滤速度快:在工程应用中的设计过滤速度为 18~23m/h,它可以减少 水厂的占地面积,从而节约建设投资。
d、反洗耗水率低:反冲洗耗水量小于周期滤水量的 1~2%。
e、运行费用低:絮凝剂投加量是常规砂滤技术的 1/2~1/3,且周期产水量 的提高使得吨水运行费用也随之减少。
f、使用寿命长:滤料本身耐腐蚀性能好,自然使用寿命在十年以上,维护 费用低。
g、检修维护方便:使用多年后对滤池适量补充滤料,不存在纤维束滤池滤 料必须整体割除更换的弊病。
h、抗负荷能力强:能经受短时间内高浊度水(如雨季水源的冲击,而仍 然保证出水水质。
与传统砂滤池相比, D 型滤池具有占地省、投资少、运行费用低、节能减排 等优点;与传统的纤维束 /球滤池相比,具有反洗效果好、安全性能高、使用寿 命长的优点。因此, D 型滤池作为一种高效率、低能耗的深度处理核心工艺,是 非常适和于城镇污水处理厂提高出水水质的处理技术。
D 型滤池采用 863纤维滤料,小阻力配水系统,气水反冲洗,恒水位或变水 位过滤方式。 D 型滤池具备传统快滤池的主要优点, 同时运用了 DA863过滤技术, 多方面性能优于传统快滤池,是一种实用、新型、高效的滤池。
第三章 河南城建学院人工湿地 河南城建学院
《水质工程学》课程实习3.1 湿地概况 根据河南城建学院基本情况，我院在西校区东北角建立了一套人工湿地系 统，采用表面人工湿地工艺处理我院西校区污水。此人工湿地占地约 4000 ㎡， 设计日处理污水量 200m³。进水水质：BOD=120mg/L，SS=100mg/L。 图 3-1 人工湿地现状 3.2 处理工艺 3.2.1 工艺简介 将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方 向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物 三重协同作用， 对污水、污泥进行处理的一种技术。 其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分 和养分吸收及各类动物的作用。 3.2.2 工艺流程 3.2.3 各构筑物设计参数 ①格栅：根据水质情况采用 A 型平面中格栅，安装角度为 30°，间距 20mm，渠 宽 1.0m，渠深 0.5m，采用人工清渣。 ②初沉池：表面水力负荷 1.5m³/㎡ h，沉淀时间 1h。沉淀池表面积约 6 ㎡，有 效水深 1.5m，有效池容 9m³，池长 6.5m，池宽 1.0m。污泥区容积 0.5m³，总高 度 2.8m。 ③水葫芦池：共两座，串联设计流量 50m³/d。HRT=5d，h 有效=0.5m,超高 0.3m。 V 有效=250m³，A=500 ㎡，L=72m,b=7m,两座水葫芦池共占地 1000 ㎡。 ④芦苇池：共两座，流量 25m³/d。HRT=5d，h 有效=0.5m,超高 0.3m。V 有效=125m³， A=250 ㎡，R1=20m,R2=16m,圆心角为 180°，两座水葫芦池共占地 1000 ㎡。 河南城建学院 11
《水质工程学》课程实习⑤莲藕池：共两座，流量 25m³/d。HRT=5d，h 有效=0.5m,超高 0.3m。V 有效=125m³， A= 250 ㎡，R1=20m,R2=16m,圆心角为 180°，两座水葫芦池共占地 1000 ㎡。 ⑥清水池：流量 50m³/d，设两串联座。半径分别为 R1=6m,R2=4m。V 有效=150m³， 超高 1.0。 图 3-4 清水池 3.2.4 人工湿地处理污水的发展现状及前景 人工湿地技术是为处理污水而人为地在有一定长宽比和底面坡度的洼地上 用土壤和填料(如砾石等混合组成填料床， 使污水在床体的填料缝隙中流动或在 床体表面流动，并在床体表面种植具有性能好，成活率高，抗水性强，生长周期 长， 美观及具有经济价值的水生植物(如芦苇，蒲草等形成一个独特的动植物生 态体系。人工湿地去除的污染物范围广泛，包括 N ，P ，SS ，有机物，微量元 素，病原体等。有关研究结果表明，在进水浓度较低的条件下，人工湿地对 BOD5 的去除率可达 85％――95％，COD 去除率可达 80％以上，处理出水中 BOD5 的浓 度在 10mg/l 左右，SS 小于 20mg/l。(2废水中大部分有机物作为异样微生物的 有机养分，最终被转化为微生物体及 CO2 ，H2O。 人工湿地面积可视情况而言，可在市郊结合部，也可在污水处理厂出水的附近建造。 一些人工湿地属预处理型，在那些目前还不具备建造污水处理厂的城乡 结合部建造人工湿地，将生活污水排入，利用所种植物对其进行处理，然后再排 入自然水系，保护水体；还有些湿地属于加强型，在污水处理厂附近建造人工湿 地，将污水处理厂处理过的水引入，再经过人工湿地的加强处理，提高其水质， 然后排入自然水系，作为其补充水源。 根据湿地中主要植物形式人工湿地可分为：
1、浮游植物系统；
2、挺水植 物系统；
3、沉水植物系统。其中沉水植物系统还处于实验室研究阶段，其主要 应用领域在于初级处理和二级处理后的精处理。浮游植物主要用于 N ，P 去除和 提高传统稳定塘效率。 目前一般所指人工湿地系统都是指挺水植物系统。挺水植 物系统根据废水流经的方式，可分为表面流湿地(SFW、潜流湿地(SSFW、立式 流湿地(VFW。(3表面流湿地和立式流湿地因环境条件差(易孳生蚊虫，处理效 河南城建学院 12 《水质工程学》课程实习果受气温影响较大以及对基建要求较高，现多不再采用。故人工湿地大部分采用 潜流式湿地系统。 人工湿地污水处理系统是一个综合的生态系统，具有如下优点：①建造和运 行费用便宜；②易于维护，技术含量
低；③可进行有效可靠的废水处理；④可缓 冲对水力和污染负荷的冲击；⑤可提供和间接提供效益，如水产、畜产、造纸原 料、建材、绿化、野生动物栖息、娱乐和教育。但也有不足：①占地面积大；② 易受病虫害影响；③生物和水力复杂性加大了对其处理机制、工艺动力学和影响 因素的认识理解， 设计运行参数不精确，因此常由于设计不当使出水达不到设计 要求或不能达标排放，有的人工湿地反而成了污染源。另外，据已有数据，当上 下表面植物密度增大时，人工湿地系统处理效率提高，在达到其最优效率时，需 ２～３个生长周期，所以需建成几年后才达到完全稳定的运行。因此，目前人工 湿地技术最大问题在于缺乏长期运行系统的详细资料。 总得来说， 人工湿地污水处理系统是一种较好的废水处理方式，特别是它充 分发挥资源的生产潜力， 防止环境的再污染， 获得污水处理与资源化的最佳效益， 因此具有较高的环境效益、经济效益及社会效益，比较适合于处理水量不大、水 质变化不很大、管理水平不很高的城镇污水， 如我国农村中、小城镇的污水处理。 人工湿地作为一种处理污水的新技术有待于进一步改良， 有必要更细致地研究不 同地区特征和运行数据以便在将来的建设中提供更合理的参数。 结束语 本周的污水处理工程实习， 参观了三种不同的处理工艺。清源污水净化公司 处理的就是普通生活污水，采用的是污水经粗格栅，到水解酸化池酸化，再经氧 化沟，之后经 SBR 处理系统，D 型滤池过滤，消毒后排放。七星公司污水处理的 是生活污水和矿井水， 因此处理工艺与新城区清源污水净化公司有所不同，处理 规模也也有所不同。第三类就是人工湿地了。人工湿地，兼有美化与水净化的作 用。 河南城建学院 13 《水质工程学》课程实习三种处理方式各有特色， 水厂的布局与工艺的选择都是根据处理水量和地形 情况， 以求最好的处理效果和经济效益而设计的。这三种典型的水处理流程为我 们以后污水厂的设计，提供了天然的模板。一周的实习很快就结束了，我在实习的过程中学到了很多课堂上学不到的知识， 对书本上的知识也有了更加深刻的理 解。 实习是一次用自己的眼和耳去感受环境的机会， 通过学校组织的的生产实习， 我受益匪浅， 我对自己的专业有了更为详尽而深刻的了解，认识到了许多在学校 学不到的东西，不在局限于书本，而是有了一个比较
全面的了解。从而更深的了 解的了自己的不足，该往哪个方向而努力，这些都是以前所不了解的。 河南城建学院 14
