湖州市位于浙江省北部、太湖南岸。九五期間,由于太湖水體污染,已經(jīng)嚴(yán)重影響了太湖流域的人民生活,制約了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為了治理太湖、緩解太湖水體的污染,市政府決定在湖州市建設(shè)幾座污水處理廠。碧浪污水處理廠就是其中之一。它位于湖州市碧浪小區(qū),污水處理規(guī)模為10000m3/d,小區(qū)采用雨污分流制排水,整個小區(qū)的生活污水由污水管道收集后排入該廠處理。
碧浪污水處理廠工程由北京美華博大工程有限公司總承包,將于2002年6月進(jìn)行正式調(diào)試。
2 污水處理工藝
為適應(yīng)中小城鎮(zhèn)的功能特點,確保出水水質(zhì),污水處理工藝必須考慮除磷脫氮且總體布置合理美觀。在以活性污泥法為基礎(chǔ)的二級處理流程中,可供選擇的具有明顯脫氮除磷效果的流程有:A2/O工藝、VIP工藝、UCT工藝、Bardcnpho工藝和A/O+Phostrip工藝、CASS工藝等。經(jīng)過審核比較本工程最終選擇了CASS工藝為本工程污水處理工藝。
CASS(Cyclic Actiavated Sludge System)工藝作為SBR處理技術(shù)的一個改進(jìn),不僅具備SBR法工藝簡單可*、運行方式靈活、自動化程度高的特點,而且具有明顯的除磷脫氮功能,這一功能的實現(xiàn)在于CASS池通過隔墻將反應(yīng)區(qū)分為功能不同的幾個區(qū)域,因在各分格中溶解氧、污泥濃度和有機(jī)負(fù)荷不同,各池中占優(yōu)化的生物相亦不同。盡管單池為間隙操作運行,但使整個過程達(dá)到連續(xù)進(jìn)水,連續(xù)出水。同時在傳統(tǒng)SBR池前或池中設(shè)選擇器及厭氧區(qū),相當(dāng)于厭氧、缺氧、好氧階段串聯(lián)起來,提高了除磷脫氮效果。
CASS工藝主要優(yōu)點如下:
、 生化池中由于曝氣和靜止沉淀間歇運行,使基質(zhì)BOD5和生物體MLVSS濃度隨時間的變化梯度加大,保持較高的活性污泥濃度,增加了生化反應(yīng)推動力,提高了處理效率。靜止沉淀時,活性污泥處于缺氧狀態(tài),氧化合成大為減弱,但生物體內(nèi)源呼吸在進(jìn)行,保證了出水水質(zhì)。
⑵ 工藝流程簡單,運行方式靈活,無二次沉淀池,取消了大型貴重的刮泥機(jī)械的污泥設(shè)備。擴(kuò)建方便。
、 生化池分生物選擇器、厭氧區(qū)和主曝氣區(qū),利用生物選擇器及厭氧區(qū)對磷的釋放、反硝化作用以及對進(jìn)水中有機(jī)底物的快速吸附及吸收作用,增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性;同時,曝氣區(qū)和靜止沉淀的過程中都同時進(jìn)行著硝化和反硝化反應(yīng),因而具有除磷脫氮的作用。
、 生物選擇器的作用,是集中接納含有高濃度有機(jī)物的來水和處于“饑餓”狀態(tài)的回流活性污泥。具有抑制專性好氧絲狀菌生長的作用,可有效的防止污泥膨脹。
、 進(jìn)水水量、水質(zhì)的波動可用改變曝氣時間的簡單方法予以緩沖,具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。
、 自動化程度高,保證出水水質(zhì)。
、 半靜止?fàn)顟B(tài)沉淀,表面水力和固體負(fù)荷低,沉淀效果好。
、 特別適合于中小城市污水處理廠的建設(shè)。
CASS法主要缺點為設(shè)備閑置率較高,因采用降堰排水,水頭損失大。由于自動化程度高,故對操作人員的素質(zhì)要求也高。
3 工藝設(shè)計特點
湖州碧浪污水處理廠在設(shè)計中緊緊圍繞著居住小區(qū)內(nèi)建設(shè)的特殊情況,力求占地小、美觀,同周圍景觀相協(xié)調(diào)、運行管理方便、運行費用低和保證除磷脫氮的原則進(jìn)行設(shè)計。經(jīng)過周密嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計,采用以下多種手段以期達(dá)到上述效果。
3.1 構(gòu)筑物高度設(shè)計
考慮到本污水處理廠在生活小區(qū)之內(nèi),對環(huán)境不能造成不利的影響。因此,在進(jìn)水泵房后設(shè)置了調(diào)節(jié)池。由潛污泵將調(diào)節(jié)池內(nèi)的污水提升到CASS池。設(shè)計時必須考慮CASS法在排水時最低水位高出河床的最高水位時,整個廠區(qū)的構(gòu)筑物就可以全部降低了,調(diào)節(jié)池采用地下式,CASS池采用半地下式。
3.2 降低噪音設(shè)計
為了最大限度地降低噪音,CASS池的曝氣采用臺灣產(chǎn)TR型水下曝氣機(jī),極大地降低了污水處理的噪音。
3.3 除臭設(shè)計
除CASS池為半地下式外,其余均為地下式,并盡可能加蓋。因此,污水處理過程中產(chǎn)生的臭味,可得到有效控制。
3.4 CASS生化池設(shè)計
本工程另外一個特有和創(chuàng)新之處是CASS池設(shè)計為圓形利浦罐結(jié)構(gòu)。CASS池沿塘布置,具有一定的視覺沖擊效果,施工周期明顯縮短。為了達(dá)到相同的脫氮磷效果,將圓形池設(shè)計成3個同心圓。從內(nèi)到外分別為選擇器、厭氧區(qū)、主曝氣區(qū)。他們的容積比為1:5:30。選擇器設(shè)在內(nèi)環(huán),其最基本的功能是防止污泥膨脹。在選擇器、污水中溶解性有機(jī)物質(zhì)能通過生物吸附作用得到迅速去除;亓魑勰嘀械南跛猁}也可在此選擇器中得以反硝化反應(yīng)。厭氧區(qū)設(shè)置在池子的中環(huán),主要是創(chuàng)造生物反硝化的條件,同時在此區(qū)內(nèi)污泥中的嗜磷菌充分地釋放出已吸收的磷,為在好氧區(qū)內(nèi)再吸磷創(chuàng)造條件。池子的外環(huán)為曝氣區(qū),主要進(jìn)行BOD5降解和同時進(jìn)行硝化過程,同時,嗜磷菌在此區(qū)內(nèi)大量吸收污水中的磷而進(jìn)入污泥中,通過剩余污泥的外排而實現(xiàn)除磷,為保證污水經(jīng)處理后總磷小于0.5mg/L,設(shè)計中增加了在生化系統(tǒng)中投加化學(xué)混凝劑的系統(tǒng),使化學(xué)法除磷與生化法除磷同時進(jìn)行,污泥回流、剩余污泥排放系統(tǒng)設(shè)在池子的外環(huán)。采用潛污泵,污泥不斷地從主曝氣區(qū)抽送至生物選擇器中。污泥回流約為進(jìn)水量的20%。潷水器設(shè)于后應(yīng)池的外環(huán)。
3.5 污泥處理工藝設(shè)計
為防止隨污泥排出系統(tǒng)的磷的復(fù)漏,污泥處理采用帶式濃縮脫水一體機(jī)。脫水后的污泥根據(jù)其污水的特性,采用脫水后加工制成花卉肥料進(jìn)行消化,這樣既解決污泥出路,也可取得一些經(jīng)濟(jì)效益。
3.6 自動控制設(shè)計
碧浪污水處理廠具有較高的自動化水平,PLC和儀表全部先用進(jìn)口品牌,并且在進(jìn)出水口的必要位置設(shè)置在線檢測儀表,將檢測結(jié)果信號送至中控室,操作人員在中控室即可觀測到每個構(gòu)筑物內(nèi)的水質(zhì)狀況,了解每個步驟的運行情況,并可在中控室操作,當(dāng)然也可在現(xiàn)場操作。改善了操作人員的工作環(huán)境。
3.7 構(gòu)筑物及建筑物設(shè)計
該廠的建筑物主要包括:綜合樓、配電間和機(jī)修車庫,在建筑結(jié)構(gòu)和風(fēng)格充分和碧浪小區(qū)建筑物特點協(xié)調(diào)一致。關(guān)鍵構(gòu)筑物CASS池采用德國LIPU簡倉技術(shù),其制作方法簡單,工期較短、美觀,占地少。