污水处理工艺设备技术改造措施初探范文

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一、污水技术改造措施

（1）改造原有厌氧池系统原厌氧池不能正常运行有三个因素：一是池容不足，二是无混合搅拌设备，三是无布水设备。本次改造主要针对这三点进行，尽可能地发挥生化厌氧处理单元的作用。现有厌氧池由于无布水和搅拌设备，污泥容易沉积，运行也不充分、不稳定，因此增加两台循环管道泵，强化泥水混合性能，消灭死角和减少污泥的沉积。

（2）改造原有氧化沟系统原氧化沟不能正常运行有三个主要因素：一是池容不足，二是供氧量不足，三是保温措施不够。由于污泥负荷过高和供氧量不足，运行不稳定，为发挥生化好氧处理单元的作用，改造主要针对这三点进行：通过调整回流比来调整污泥浓度，缓解池容不足、污泥负荷过高的缺陷；增设低速充氧效率更高的微孔曝气系统，加强充氧能力，增设低速潜水推流器，减少流速不均和污泥沉积的影响，从而增强降解污染物的效率；增设初沉池，均和水质、初步水解，降低后续生物处理的有机负荷；加设混凝剂投加系统，加强二沉池的沉淀作用，降低出水SS对后续处理单元的污染；氧化沟加盖有效保证运行温度，同时增加酸碱洗涤废气处理设备，防止臭气外溢。

（3）增加200t/d两级DTRO设备一套在原有氧化沟的基础上增加200t/d的两级DTRO系统，DTRO系统具有超强的抗污染能力和超高的操作压力，可以直接处理污水，完全可以适应氧化沟出水。由于本项目为中晚期填埋场，可生化性较差，运行中需要反渗透系统承担更多的污染物负荷，一旦生化失去效能，可以将原水超越生化，采用DTRO直接处理污水，故本系统采用的两级DTRO方案考虑直接处理污水的能力。

（4）增加供热管网污水技改工程设备工艺要求：室内温度（即操作间）在15℃以上，DTRO设备要求进水温度5℃以上，生化部分进水温度10℃以上。增加供暖管网500m，由管理区铺设管道直接送达污水处理系统，工程于2010年11月初全部完工。通过对车间及设备进水的加温，达到了污水处理系统对水温的要求，解决了冬季污水处理的难题，保证该处理工艺冬季正常运转。

二、工艺系统介绍

本次技术改造工程是在原有的工艺基础上增加了混凝沉淀系统、污泥处理系统、反渗透系统等工艺流程。

（1）混凝沉淀系统渗滤液中含有大量悬浮颗粒，通过加入聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）等药剂，在混凝沉淀系统的水利条件下，去除大量悬浮颗粒，使水质在进入整体系统前得到改善。

（2）污泥处理系统原有厌氧、好氧以及新增混凝沉淀系统等工艺在运行过程中会产生大量污泥，通过系统中的物理压滤、风干消化后，使得污泥体积大幅减小，并最终无害化。

（3）碟管式反渗透技术（DTRO）垃圾渗滤液原水经生化处理后，进入DTRO系统原水罐，经加酸调节pH值至6.3～6.5，进入砂滤器去除粒径＞50μm的颗粒，经砂滤器处理的污水进入芯式过滤器，去除粒径＞10μm的微小颗粒后，通过高压泵及在线泵单元的加压，进入一级碟管式反渗透膜组件，浓缩液部分回灌到垃圾填埋场，透过液部分进入二级高压泵单元加压，进入二级碟管式反渗透膜组件再次处理，出水经过加碱调节，达到GB16889—2008垃圾渗滤液处理一级排放标准系统日处理垃圾渗滤液200t，净水回收率75%，该系统占地面积小，处理效果稳定，有害物质去除率高，PLC自动控制，操作简单。

三、主要工艺流程及相关设备

（1）调节池及其设备污水（垃圾渗滤液）由管道收集进入调节池。调节池主要功能是调节污水的水质水量，避免水质水量的突然变化对系统的冲击。调节池出水进入提升泵井，井内设漂浮式提升泵，提升泵将污水送至后续生化处理系统。

（2）生化系统及设备生化系统由厌氧池、氧化沟和沉淀池组成。调节池出水首先经过管道过滤器，滤除水中的大颗粒和杂质后进入厌氧池，从氧化沟好氧段回流来的硝化液在厌氧环境下发生反硝化作用，将硝化液中的硝酸氨、亚硝酸铵还原为氮气逸出。氧化沟原有曝气方式为转碟式表曝，充氧效率较低。改造工程通过在好氧段增加微孔曝气器，增大好氧段的充氧能力，为好氧微生物创造有利的好氧环境，使得污水中的有机污染物被充分分解利用，氨氮被硝化细菌利用生成硝酸氮、亚硝酸氮。在潜水搅拌机的作用下池内泥水混合液进行低速循环，依次通过好氧区和缺氧区，在缺氧区内仍会发生反硝化作用，硝态氮被还原脱除。氧化沟出水进入沉淀池沉淀，在沉淀池进水口处投加絮凝剂，增强沉淀效果。

（3）中间水池与设备沉淀池出水流入中间水池，中间水池主要功能是缓冲水量，调节生化出水水质，避免水质水量的突然变化对后续DTRO系统的冲击，中间水池内设进水泵为DTRO系统提供进水。

（4）原水罐和酸调节在污水进入原水罐的同时，从酸储罐添加酸调节pH值，可有效防止污水中碳酸盐类无机盐在膜表面产生结垢现象。与此同时，输送泵开始工作进行回流混合，达到均衡pH值的目的。系统原液储罐回流管路设pH值传感器，判断原水pH值并自动调节计量泵的频率以调节加酸量，最终使进入反渗透前的原液pH值达到6.1～6.5。

（5）一级DTRO系统及其设备新建反渗透操作间内设两套DTRO反渗透处理系统。原水储罐的出水，由泵给DTRO供水，同时给污水提供2～3bar（1bar=0.1MPa）压力进入芯式过滤器，设备配有芯式过滤器两台，当芯式过滤器进出口压差超过2.0bar时须更换滤芯。芯式过滤器的精度为10μm为膜柱提供最后的一道保护屏障。在芯式过滤器前需加入一定量的阻垢剂，防止难溶性盐在膜组件内产生结垢，有效延长膜的使用寿命。经过芯式过滤器的污水直接进入一级反渗透高压柱塞泵，高压泵两台并联使用。DT膜系统每台柱塞泵后边都有一个减振器，用于吸收高压泵产生的压力脉冲，给膜柱提供平稳的压力。经高压泵后的出水进入膜组件，膜组件采用碟管式反渗透膜柱，具有抗污染性强，物料交换效果好的优点，对渗透液的适应性很强，膜寿命延长到3年以上。一级反渗透系统拟设三段，为串联连接方式，第一段反渗透的浓液依次进入串联后置的第二、第三段，各段处理的浓液COD浓度及盐含量依次增加。第一级反渗透的减振器出水进入第一个膜组，每组膜柱配一台在线增压泵为膜组提供必要的流速。膜柱组出水分为两部分。透过液进入二级反渗透继续处理，浓缩液排入浓缩液储存池。

（6）二级DTRO系统及其设备第二级DTRO膜系统用于对一级DT膜系统透过液的进一步处理，因此又称为透过液级，经一级DT膜系统处理后的透过液无需添加任何药剂直接送入二级DT膜系统高压泵，一级与二级之间无需设置缓冲罐，系统运行时流量自动匹配。第二级高压泵设置了变频控制，二级高压泵运行效率和输出流量将根据一级透过液流量传感器反馈值自动匹配，同时二级高压泵入口管路设置了浓缩液自补偿，使得二级系统的运行不受一级系统产水量的影响。第二级反渗透不需要在线增压泵，由于其进水电导率比较低，回收率比较高，仅仅使用高压泵就可以满足要求。透过液排入脱气塔，经过吹脱除去水中二氧化碳等气体，使pH值达到6～9，最后达标排放。

（7）设备的冲洗和清洗膜组的清洗包括冲洗和化学清洗两种。目的是为保持膜片的性能，防止渗滤液的污染物在膜片表面沉积。反渗透系统有清洗剂A、清洗剂C、阻垢剂和清洗缓冲罐。操作人员需要定期给储罐添加清洗剂和阻垢剂，设定清洗执行时间，需要清洗的时候系统自动执行。

（8）污泥处理系统及其设备污泥处理系统由污泥浓缩池、污泥脱水间、污泥干化池和储液池组成。沉淀池排出的剩余污泥部分回流后，其余进入污泥浓缩池浓缩后经螺杆泵入板框压滤机脱水处理，滤液及上清液进储液池由提升泵提升回生化前端继续处理，污泥脱水后排入干化池，干化泥饼运至填埋场填埋处理。

（9）废气处理系统废气处理系统由酸洗涤塔，酸循环中和系统、碱洗涤塔、碱循环中和系统、引风风机和排放烟囱组成。厌氧池和氧化沟加盖处理，加盖可以避免水池在冬季温度变化较大，同时可以将生化池的尾气收集由废气处理系统处理后达标排放。污水处理中用到的主要设备包括：生化系统中用到调节池提升泵、潜水搅拌泵、鼓风机和曝气器等；DTRO系统中用到芯式过滤器、DTRO清洗泵、RO高压泵、在线增压泵和膜柱等；DTRO罐系统中用到酸添加剂量泵、原水搅拌泵和清水输送离心泵等；生化DTRO仪表包括流量计、压力表和电导率测定仪等。

四、膜处理设备控制方案

（1）控制系统分为罐控制系统和反渗透控制系统，可以进行控制运行和手动控制运行。控制系统的触摸屏可以实现对一些重要参数进行设置，以及对状态参数进行显示。当系统出现报警值时，触摸屏会显示报警代码。通过代码可以找到报警来源，改变对系统的操作以消除报警。当出现运行错误时，系统会自动停机并显示错误代码，防止设备受到损害。反渗透系统可按系统设定时间自动执行清洗程序（可以根据具体情况手动清洗）。

（2）DTRO设备控制DTRO设备又分为两级，两级共用一套罐系统，一级和二级串联运行，其中相互关联，二级在一级运行正常后方可起动，在起动、运行中有提示信息和报警服务信息，在设备操作手册中有详细的说明。设备各个程序有严格的联锁控制：

1）原水罐液位自动供水，根据原水罐的液位自动控制漂浮泵的起停，使原水罐保持一定水位能给设备正常供水。

2）原水罐pH值自动调节，通过PLC控制器中的PLD控制器控制酸泵和酸量，保持设备原水pH值在6～7之间。

3）清水罐自动排水，根据清水罐的液位自动排放清水。

4）一级自动运行程序包括起动、停机、停机清洗、砂滤清洗及化学清洗；根据预先编制好的程序按照既定的顺序完成相应的程序。

5）二级自动运行程序包括起动、停机、化学清洗，根据预先编制好的程序按照既定的顺序完成相应的程序。

6）一级二级之间流量匹配，一级出水是二级的进水，使二级能根据一级的出水自动地调整二级的出水，使流量做到自动匹配。

7）流量调节程序，通过PLC控制器中的PID控制器调节调阀的开度以使出水达到稳定输出。设备运行中，当控制器检测压力或流量或设备状态出现异常时自动停止设备的运行，以达到保护设备的目的。

（3）运行费用运行费用由电费、膜片费用、清洗费、阻垢剂、硫酸、人员工资、维护费以及浓缩液处理费用等组成。按峡石沟填埋场污水日产生200t计算，年运行费为345.25万元，按每天200t计，吨水运行费用为47.9元。

五、结语

太行垃圾填埋场污水处理技改工程采用厌氧＋氧化沟＋两级DTRO处理工艺，该工艺出水水质优，运行稳定，耐冲击负荷高，运行两年来，完善各项管理制度，严格日常操作规范，及时进行设备维护保养，确保污水处理稳定达标排放，运行效果良好，经石家庄市环境监测中心监测，各项污染物均达到了《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889—2008）表2标准：COD＜100mg/L，BOD＜30mg/L，NH3—N＜25mg/L，通过了环保验收，实现了污水达标零排放的要求。截止到2012年12月底，共处理垃圾渗滤液75829m3，出清水530803m3，出水率达70%，该项目建成对改善洨河流域的水环境质量具有重要意义，对保护地下水水质，预防各种传染病、公害病，提高人民健康水平，起到重要作用，也将改善投资环境，带动其他产业的发展，因此该项目具有显著的环境效益和社会效益。

作者：许海云单位：石家庄市卫生垃圾太行填埋场