2022年抚顺宝屯污水处理厂DATIAT工艺设计方案 .docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 抚顺三宝屯污水处理厂 DAT-IAT 工艺设计hc360 慧聪网水工业行业频道 2004-12-30 13:44:07 摘 要 抚顺三宝屯污水处理厂一级处理规模为 55 万 m3/d,二级处理、污泥处理的处理规模为 25 万 m3/d；设计采纳了先进的连续进水、连续并间歇曝气的序批式活性污泥法工艺,即 DAT-IAT 工艺；全厂布置紧凑、自动化程度高；简要介绍了该工程的基本情形和设计特点； 正 文 1 工程概述1.1 处理规模抚顺三宝屯污水处理厂是抚顺市城市污水治理工程的重要组成部分,是实施辽浑太流域治理的优先进行的工程之一；处理规模为：粗格栅、进水泵房平均设计流量为 50 万 m3/d,峰值设计流量为 110 万m3/d；细格栅、沉砂池设计规模为 55 万 m3/d；二级处理、污泥处理的规模为 25 万 m3/d；工程总占地 14.5 hm2 ；工程概算总投资 2.59 亿元；1.2 进出水水质及处理程度 见表 1 表 1 进出水水质 工程 进水 mg/L 出水 mg/L 去除率 % BOD 190 25 86.8 COD 450 100 77.8 SS 204 25 87.7 NH3-N 30 15 50 1.3 工艺流程 见图 1 原污水由厂外进水方涵 双孔 2600 mm× 2000 mm进入厂区的粗格栅井,经粗格栅进入进水泵房,进水泵房峰值设计流量为110 万 m3/d 雨季 ；经过进水泵房提升后,55 万 m3/d 污水进入两组沉砂池及计量槽,其余部分进行第一次超越；经过沉砂池处理后的污水,进入配水闸井,在此进行配水和其次次超 越；其中 25 万 m3/d 的污水量通过 3 条 DN=1200钢筋砼管进入 3 组 DAT-IAT 池,进行二级处理,其余部分通 过厂内超越方涵排到厂外 其次次超越 ；SBR池出水进入接触池进行消毒处理,消毒后的污水排到厂外的李 石河；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 1 处理工艺流程另外,为了节约自来水用量,降低运行费用,加氯用水采纳处理后的二级出水,同时在水射器 的进水管上串联了 2 组 Y型过滤器,以防止管道堵塞；全厂共设 3 组 SBR池,每组 3 池；每池间歇排泥,排泥时间 1 h ,交替进行,这样对于每组池排 泥是连续的； SBR池的剩余污泥由潜污泵提升,经管道流入污泥浓缩池；污泥浓缩后,由剩余污泥泵房中的螺 杆泵抽升到脱水机房的混合池,然后进入离心脱水机进行脱水,脱水后的泥饼运到污水厂邻近的垃圾填埋场 进行卫生填埋；2 DAT-IAT 反应池3 座为 1 组；每座反应池的平面尺寸为83.7 m× 全厂共设 9 座 DAT-IAT 反应池,在掌握上,40.7 m ,钢筋混凝土结构；水深5.11 6.0 m ,超高 0.5 m ；由 1 个 DAT和 1 个 IAT 串联组成, DAT连续进水,连续曝气 也可间歇曝气 ； IAT 也是连续进水,但间歇曝气；清水和剩余活性污泥均由 IAT 排出；2.1 DAT-IAT 主要反应过程反应过程一般分为 5 个阶段：1 进水阶段；与传统的 SBR工艺不同的是,污水连续进入 DAT-IAT 系统；连续进水使进水的控制大大简化,也削减了管路及进水电动阀门的费用,这是不同的 条件；SBR处理工艺是否适用于大型污水厂的首要2 反应阶段；一般来讲在 DAT中连续曝气,池中水流呈完全混合流态,绝大部分有机物在此池中降解；经 DAT处理后的混合液通过两池间的双隔墙导流系统连续不断进入 IAT,IAT 间歇曝气进一步去除有机物,使处理出水达到排放标准,同时掌握曝气时间和溶解氧浓度,可获得良好的脱氮成效；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 沉淀阶段；沉淀阶段只发生在IAT；当 IAT 停止曝气后,活性污泥絮体静态沉淀与上清液分离； DAT-IAT 工艺采纳特殊的双隔墙导流系统,有效地防止了污水自 DAT流入 IAT 时,显现水力短流或扰动已沉淀的污泥层的现象,因而具有良好的沉淀成效；4 排水阶段；排水阶段只发生在IAT,当池水位上升到设计最高水位时,沉淀阶段终止,设置在 IAT 末端的滗水器开动,将上清液缓慢地排出池外,当池水位降到设计最低水位时停止滗水；5 待机阶段；在IAT 池滗水后完成了一个运行周期,两周期间的间歇时间就是待机阶段；该阶段可视污水的性质和处理要求打算其长短或取消；富余的时间可增加到其它阶段；2.2 主要设计参数每座池设计水量 2.78 万 m3/d,校核流量 3.61 万 m3/d；污泥负荷 0.085 kgBOD/kgML SS· d ；平均污泥浓度 4.3 g/L；剩余污泥含水率为 99.4%；IAT 池向 DAT池回流活性污泥混合液最大回流比为 200%；SBR反应池设计水力停留时间 16.59 h ；设计污泥泥龄 20 d ；全厂每天产剩余污泥总量 31 t；1 h时序掌握： DAT池连续进水、连续曝气 可调整 ,回流时间 2 h ；IAT 池设计连续进水,曝气,沉淀 1 h ,滗水 1 h ；2.3 主要设备IAT 端部设 2 组旋转式滗水器,每组滗水器由2 个堰长L=8.5 m 1 滗水器；在每组池的的旋转式滗水器组成,每池每周期设计排水量 3 472 m3 ；单组滗水器滗水量 1 736 m3/h ,滗水器设计堰口负荷 28.5 L/s· m,设计滗水深度 0.9 m ,滗水器滗水深度可在 0.5 1.5 m 范畴内调整；2 曝气器；每座 DAT池采纳直径 192 mm橡胶膜式微孔曝气器 2 880 个,单只供气量大于 2. 2 m3/h；每座 IAT 池采纳德国进口 GVA橡胶膜式微孔曝气器 1 326 个,直径 300 mm,单只供气量大于 6.9 m3/h；3 回流污泥泵；为保持 DAT池内足够的混合液浓度,需从 IAT 池将混合液回流到 DAT,全池平均 MLSS约 4.3 g/L；IAT 池 MLSS约 5 g/L ,DAT池约 3.3 g/L,最大污泥回流比 200%；在 IAT 两侧墙处设 2套回流污泥泵,单台泵流量 385 L/s ,扬程 2.0 m ；回流污泥管在 DAT池四角布置,末端设喷管,以加强混合搅拌成效；名师归纳总结 4 剩余污泥泵；每周期排剩余污泥1 次,排泥浓度约为6 g/L ,每周期每池排剩余污泥量72 m3,设计排泥时间为1 h ,每池设剩余污泥泵1 台,流量 75 m3/h ,扬程 10 m；3 其它构筑物设计第 3 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3.1 进水粗格栅井污水厂进水为双孔2600 mm× 2200 mm 方涵,在进厂处设置了粗格栅井；粗格栅间隙为100 mm,以去除体积较大的悬浮垃圾、木块等杂物；粗格栅井上设罩棚；栅渣用皮带输送机输送到污渣斗内；3.2 进水泵房110 万 m3/d,选用 10 台 9 用 1 备 潜水泵,单泵流量为5 062 m 进水泵房的峰值设计流量为3/h ,扬程为 12.0 m ,配套电机功率为215 kW；为防止水泵倒灌和便利修理,在每台泵出水管上安装有止回阀和手、电两用闸阀；在进水处设6 台宽度 2 m 的回转式固液分别机,安装角度75° ,格栅间隙25 mm；为便于集水池放空清淤及设备的检修,将集水池分为2 格；期直接排放；旱季时 5 台泵运行,雨季时启动其它水泵；55 万 m3/d 的污水进入一级处理构筑物,其余污水近3.3 沉砂池共设 2 个系列,每个系列设 2 座钟式沉砂池,沉砂池直径为 5.8 m ,下部为砂斗,每池处理才能为 1 750 L/s ；2 座沉砂池共用 1 台砂水分别机,处理才能为 100 m3/h 砂水混合液或 1. 5 t/h 砂；沉砂池中的沉砂经气提后,输送至砂水分别机；在沉砂池的出水渠道上设巴氏计量槽计量污水量,喉宽为 1.75 m；在沉砂池进水渠上设置了细格栅,细格栅选用自清洗细栅过滤器,该设备由筛筐、螺旋输送器、压缩器组成；细栅过滤器倾斜放置于渠道上,污水从前面流入筛筐,狭窄的栅格将悬浮和漂浮物以及纤维和硬毛拦住,由耙齿将栅渣收集起来并投入中心栅渣槽,转动的螺旋输送器将栅渣送入压缩容器脱水压紧 脱水后含固量可达 30%40%,实现了悬浮物、固体颗粒的去除、提升、挤压、脱水、排除一次完成；整个设备为全封闭结构、无异味、自动化水平高；每个系列设 2 台细格栅,直径 2.4 m ,过滤水深 1.4 m ,栅条净距 10 mm；在细格栅上设操作间,并设置采暖设施；3.4 加氯间及氯库按季节性加氯考虑,设在线余氯分析仪实时监测出水余氯量,并输出 020 mA 的信号到分控站,并以此掌握加氯量；设计加氯量为 7.0 mg/L ,选用真空加氯机 2 台1 用 1 备 ,加氯才能为 75 kg/h ,同时配套供应全套的管路系统；在加氯正压区设置了氯气报警器,报警信号可在值班室及总控室显示,同时仍名师归纳总结 发出音响报警,为防止意外事故发生,设置1 套1 000 kg 级的漏氯吸取装置；全部设备均在分控站PLC第 4 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 的掌握下自动运行；台,流量为加氯点设在污水处理厂的接触池的进水口处,为保证加氯用水射器的背压,设置离心加压泵250 m3/h ,扬程为 40 m；为节约自来水源,加氯背压水采纳处理后的出水,同时增设了必要的防堵塞措施；3.5 消毒接触池设计接触时间为 30 min ；接触池分为 2 格,由闸门掌握,必要时可通过闸门掌握超越其中 1座；每格长 40 m,宽 20 m,有效水深 4 m；为防止短流,每池设 6 个廊道；为了测量二级出水流量,在出水堰上设置了超声波明渠流量计；为了削减堰上水头,出水堰做成折线形,超声波明渠流量计的运算模型采纳了先进的自校正模型；基本原理是：在原明渠矩形薄壁堰的公式的基础上,引入一个校正系数,该系数可根据巴式计量槽的计量结果进行自动校正 在不进行其次次超越时,二者应相等 ；这样可削减接触池的池深及整个流程的水头缺失；3.6 鼓风机房鼓风机房用 4 台可调导叶片的单级高速离心风机,3 用 1 备,鼓风机单台设计流量为 24 000 m3/h,设计风压为 0.07 MPa ,配套电机功率 630 kW；鼓风机采纳水冷方式,冷却系统主要设备：逆流式玻璃钢冷却塔 1 套,流量为 86 m3/h ,安装在室外屋顶上；冷却循环水泵流量为 50 m3/h, 扬程为 60 m,2 台1 用1 备 ；为减小鼓风机的噪音,每台风机进出风管及放空管均设隔音罩,另外出风管设置于地下管廊中,进一步降低噪音；为了保证微孔曝气器的正常工作,在进风廊道的 4 个进风口处设置了 4 台自动卷绕式空气过滤器,该设备对于大于 1 m的灰尘,去除率为 70%；对大于 5 m的灰尘,去除率大于 80%；对大于8 m的灰尘,去除率大于 96%；3.7 浓缩池设 2 座辐流式浓缩池,上口直径 22 m,池边有效水深 4.3 m ,超高 0.3 m ,池底坡度 0.15 ；池内设 1 台带搅动栅的中心传动刮泥机,并带工作桥；为便于清通修理,进泥管采纳上部进泥,每池进泥管上设手、电动闸阀 1 个,可掌握两池进泥状态；3.8 剩余污泥泵房设 1 座半地下式剩余污泥泵房,安装2 台螺杆泵直接从浓缩池内抽吸污泥,并送至脱水机房的名师归纳总结 混合池；螺杆泵的主要设计参数为：流量为55 m3/h 、扬程为 10 m；第 5 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3.9 脱水机房脱水机房由污泥混合池、脱水机房及泥饼堆放间合建而成,污泥混合池平面尺寸为 7.5 m × 2.5 m,有效水深 3.5 m ；为了防止剩余污泥在混合贮池内沉淀,设潜水搅拌机 1 台；脱水间平面尺寸为 18.74 m× 12 m,分上下两层,底层安装制药液装置 1 套,最大制备才能10 kg/h 聚合物粉末,药液浓度 0.5%；投药用计量泵 3 台2 用 1 备 ,流量为 0.5 1.5 m3/h ,扬程为 20 m；另外设螺杆泵 3 台2 用 1 备 ,从混合池抽吸污泥到脱水机；脱水机安装在二层,设脱水机 3 台2 用 1备,与螺杆泵和投药泵一一对应 ,处理才能为 30 m3/h；脱水后污泥通过安装在二层楼板下的无轴螺旋输送机输送至污泥堆放间,最终运到污水厂邻近的垃圾填埋场进行卫生填埋；上述全部设备在分控站 PLC的掌握下自动运行；污泥堆放间与脱水机房合建；为防止冬季泥饼冻结,堆放间内考虑采暖；4 附属建筑物全厂设综合楼、浴室等附属房间 见表 2 ；表 2 附属建筑物 名 称 建筑面积 m2 综合楼 2200 溶室 250 锅炉房 255 餐厅 306 车库 380 仓库 390 机修车间 444 门房 28 5 电气设计5.1 变配电系统设计全厂共设 3 座变电站, 63 kV 变电所 1 座, 10 kV 变电所 2 座；变压器容量为63 kV 变电所采纳单电源供电,由抚顺市电力部门供应一路63 kV 电源,变电所内设单台主变,6 300 kW ；全厂负荷最集中的构筑物是鼓风机房和进水泵房；由于总图平面布置的限制,鼓风机房与进水泵房距离较远；在设计中进行了经济、技术方面的比较,确定设10 kV 变电站 2 座；在厂区中部,鼓风机房名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 邻近设 1 座主变配电站,安装2 台 630 kW 变压器,供污水厂除进水泵房以外的全部低压设备电力及照明用电 鼓风机为高压电机,由10 kV 电源直接供电 ；在进水泵房南侧设一座分变配电站,安装2 台 1 600 kW 变压器,供 10 台 230 kW 进水泵用电；300 kW5.2 负荷运算及无功补偿6 本工程的负荷运算,设备采纳需求系数法,照明及生活用电按单位面积用电量运算；选用变压器 1 台,变压器负载率为74%；为提高电网功率因数,节约能源,在2 座 10 kV 变配电站的高、低母线侧分别设无功功率补偿装置, 10 kV 侧补偿容量为4× 200 kW； 0.4 kV 侧补偿容量分别为2× 400 kW,2× 180 kW ,经补偿后,功率因数可达 0.95 以上；6 自控设计 即 MCC掌握 ；其次级,现场控6.1 掌握系统全厂自控采纳集散型掌握系统,三级构成：第一级,就地掌握制站 即 PLC掌握 ；第三级,中心掌握室 即操作站 ；中心掌握室设于厂前区综合楼内,负责监控全厂污水处理过程中各工艺参数的变化情形,设备工作状态和运行治理；依据污水处理过程各个分区的功能不同,在本污水处理厂生产区内共设置 5 个现场掌握站；第一分控站 PLC1 主要负责的构筑物有粗格栅、进水泵房、变配电系统；其次分控站 PLC 2 主要负责的构筑物有细格栅、沉砂池、计量槽；第三分控站 PLC3 主要负责的构筑物有鼓风机房、SBR反应池；第四分控站 PLC 4 主要负责的构筑物为加氯系统；第五分控站PLC5 主要负责的构筑物有浓缩池、脱水机房；为使污水厂治理者准时获得更直观的现场情形,全厂设置了闭路电视监视系统,配备全天候摄像机 4 台,固定式摄像机 6 台；分别安装在变电站、脱水机房、鼓风机房等处；6.2 主要设备的掌握简述1 格栅；正常情形下,由 PLC掌握定时开停,当格栅前后的液位差大于设定值时,就连续运行,直至液位差达到正常值肯定时间后,复原定时运行状态；2螺旋输送机或皮带机；与服务设备 格栅、分砂机或脱水机等 联动运行；提前开启,滞后关闭；3 污水泵；主要靠水位来确定水泵的运行；多台泵应按先开先停、后开后停、轮番倒车原就进名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 行掌握；4 钟式沉砂池及配套设备；按设定的时间程序掌握次序闭环运行；5DAT-IAT 池；由两套编制的时间程序闭环运行,分别为正常程序和应急程序；溶解氧掌握由依据设定的溶解氧浓度,调剂空气管上的电动蝶阀开度；6 鼓风机及配套设备；在分控站PLC掌握下全自动运行；PLC依据压力表输出的420 mA 的信号调剂进风导叶片,必要时调整鼓风机的开启台数,保持总出气管上压力恒定；mA7 加氯机及配套设备；在分控站PLC掌握下全自动运行；加氯机由余氯分析仪测得的020 的信号调剂加氯量；7 8 脱水机及配套设备；在分控站 PLC掌握下全自动运行；设计特点及体会总结7.1 采纳 DAT-IAT 工艺DAT-IAT 工艺；由于这种工艺进水是连续的,所以克服了许多间歇进水SBR本处理厂采纳先进的工艺的不利因素,特殊适合于大型污水处理厂；另外该工艺特殊的双隔墙设计,有效地防止了水力短流和对 沉淀污泥的扰动；再有,通过对各阶段时间的调整和对溶解氧的掌握,该工艺可获得良好的脱氮成效；7.2 工艺管线的施做 包括污水和污泥 一般都采纳铸铁管,有时也用钢为了施工和安装便利,污水处理厂工艺管线管；但本工程由于处理规模较大,工艺管线较粗,如采纳铸铁管费用太高；经比较确定采纳预应力混凝土 管,以节约投资；在管道转弯及三通处,采纳转换接头及标准件进行连接,而不是混凝土压力井的方式,降 低了工程造价,便利了安装施工；但要留意的是,采纳这种方法钢管件的防腐处理肯定要严格；7.3 输配水方面大型污水处理厂设计中,输配水方面的细心设计,往往会大幅度降低总投资；在抚顺污水处理 厂设计中充分考虑了这个问题,为国家节约了大笔的建设费用；现举例说明之：1 污水厂做了两次超越；第一次超越目前仅是雨季时显现,但由于不远的将来,污水厂将实施 二期工程,目前泵站水泵设计已充分考虑到二期污水处理所需要的扬程,仅就超越而言,这个扬程明显是富 余了；于是在设计超越砼方涵时充分利用扬程,采纳较小的断面尺寸,以节约土建投资；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 对于全厂 3 组 9 座 SBR的配水,在设计中采纳了分流闸井和管道配水结合的方式：在配水闸井内通过调剂闸门的开启高度,掌握到各组反应池的污水量,到各座 DAT-IAT 池的配水采纳类似大阻力配水系统的原理,即通过一条较粗的干管及到 匀称性,也节约了工程投资；3 座 DAT-IAT 池的较细支管实现配水的目的；这样既保证了配水的3 对于接触池超越问题,也进行了特殊的设计；采纳了将 2 座接触池合建的方式,由于接触池 较大,直接合建会给土建设计增加许多难度,本工程采纳双池通过联通管联接的方式,用闸门进行切换；这 样既削减了土建难度,节约了管道及特地的闸门井,也解决了接触池的超越问题；7.4 加氯方面的节水在加氯方面经过与加氯供货商进行仔细充分的讨论后,打算用处理后的污水代替自来水作加氯 用,由于采纳了这一方案,余氯分析仪也可设在加氯间,而不必在出水处另设房间；7.5 寒冷地区必要的措施因地处东北地区,在设计中实行了必要的工程措施：1 在管线综合时,尽量使怕冻的管道设在冰冻线以下,其它管线不应因此增加埋深；2 处理构筑物在进行经济比较后,适当增加埋深,防止冬季热量散失过快,影响处理成效；3 在许多处理构筑物上增设了上部建筑,并按巡察要求进行采暖设计；4 对某些构筑物及管道增设必要的保温措施7.6 全自动的掌握全厂自控采纳集散型掌握系统,共分三级,厂内全部设备及主要处理过程均为自动掌握运行；另外,仍设置了闭路监视系统,以监视全厂各重要部分的运行情形；名师归纳总结 - 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