1、hc360慧聰網水工業行業頻道2004-12-30 13:44:07摘要撫順三寶屯污水處理廠一級處理規模為55萬m3/d，二級處理、污泥處理的處理規模為25萬m3/d。設計采用了先進的連續進水、連續并間歇曝氣的序批式活性污泥法工 藝，即DAT-IAT工藝。全廠布置緊湊、自動化程度高。簡要介紹了該工程的基本情況和設 計特點。正文1工程概述1.1 處理規模撫順三寶屯污水處理廠是撫順市城市污水治理工程的重要組成部分，是實施 遼渾太流域治理的優先進行的項目之一。處理規模為：粗格柵、進水泵房平均設計流量為 50萬m3/d，峰值設計流量為110萬m3/d;細格柵、沉砂池設計規模為55萬m3/d;二級處理、

2、污泥處理的規模為25萬m3/d。工程總占地14.5 hm2。工程概算總投資 2.59億元。1.2 進出水水質及處理程度（見表1）表1進出水水質 項目 進水（mg/L）出水（mg/L）去除率（）BOD 190 25 86.8COD 450 100 77.8SS 204 25 87.7NH3-N 30 15 501.3 工藝流程（見圖1）原污水由廠外進水方涵（雙孔2600 mmK2000 mm進入廠區的粗格柵井，經粗 格柵進入進水泵房，進水泵房峰值設計流量為110萬m3/d（雨季）。經過進水泵房提升后，55萬m3/d污水進入兩組沉砂池及計量槽，其余部分進行第一次超越。經過沉砂池處理后 的污水，進入

3、配水閘井，在此進行配水和第二次超越。其中25萬m3/d的污水量通過3條DN=1200鋼筋砼管進入3組DAT-IAT池，進行二級處理，其余部分通過廠內超越方涵排到廠外（第二次超越）。SBR也出水進入接觸池進行消毒處理，消毒后的污水排到廠外的李石 河。r r中'W細 ffi神n qM !:_富松池Jf%11網4污銘融細池聃燎噴伺圖i處理工藝流程另外，為了節省自來水用量，降低運行費用，加氯用水采用處理后的二級出水，同時在水射器的進水管上串聯了2組Y型過濾器，以防止管道堵塞。全廠共設3組SBR池，每組3池。每池間歇排泥，排泥時間1 h,交替進行，這樣對于每組池排泥是連續的。SBR池的剩余污泥由

4、潛污泵提升，經管道流入污泥濃縮池。污泥濃縮后，由剩余污泥泵房中的螺桿泵抽升到脫水機房的混合池，然后進入離心脫水機 進行脫水，脫水后的泥餅運到污水廠附近的垃圾填埋場進行衛生填埋。2 DAT-IAT反應池全廠共設9座DAT-IAT反應池，在控制上，3座為1組。每座反應池的平面 尺寸為83.7 m X 40.7 m，鋼筋混凝土結構。水深5.116.0 m，超高0.5 m。由1個DAT和1個IAT串聯組成，DAT連續進水，連續曝氣（也可間歇曝氣）；IAT也是連續進水，但間 歇曝氣。清水和剩余活性污泥均由IAT排出。2.1 DAT-IAT主要反應過程反應過程一般分為 5個階段：（1）進水階段。與傳統的S

5、BR工藝不同的是，污水連續進入DAT-IAT系統。連 續進水使進水的控制大大簡化，也減少了管路及進水電動閥門的費用，這是不同的SBR處理工藝是否適用于大型污水廠的首要條件。(2) 反應階段。一般來講在DAT中連續曝氣，池中水流呈完全混合流態，絕大部分有機物在此池中降解。經DAT處理后的混合液通過兩池間的雙隔墻導流系統連續不斷進入IAT，IAT間歇曝氣進一步去除有機物，使處理出水達到排放標準，同時控制曝氣時間和溶解氧濃度，可獲得良好的脫氮效果。(3) 沉淀階段。沉淀階段只發生在IAT。當IAT停止曝氣后，活性污泥絮體靜態沉淀與上清液分離。DAT-IAT工藝采用獨特的雙隔墻導流系統，有效地防止了污

6、水自 DAT流入IAT時，出現水力短流或擾動已沉淀的污泥層的現象，因而具有良好的沉淀效果。(4) 排水階段。排水階段只發生在IAT，當池水位上升到設計最高水位時，沉淀階段結束，設置在IAT末端的潷水器開動，將上清液緩慢地排出池外，當池水位降到設 計最低水位時停止潷水。(5) 待機階段。在IAT池潷水后完成了一個運行周期，兩周期間的間歇時間就是待機階段。該階段可視污水的性質和處理要求決定其長短或取消。富余的時間可增加到其它階段。2.2 主要設計參數每座池設計水量 2.78萬m3/d，校核流量3.61萬m3/d ;污泥負荷0.085 kgBOD/(kgML SS d);平均污泥濃度4.3 g/L

7、;剩余污泥含水率為 99.4%; IAT池向DAT池回流活性污泥混合液最大回流比為200% SBR反應池設計水力停留時間16.59 h ;設計污泥泥齡20 d。全廠每天產剩余污泥總量31 t 。時序控制：DAT池連續進水、連續曝氣(可調整)，回流時間V 2 h ; IAT池設 計連續進水，曝氣1 h ，沉淀1h，潷水w 1h。2.3 主要設備(1) 潷水器。在每組池的IAT端部設2組旋轉式潷水器，每組潷水器由2個堰長 L =8.5 m的旋轉式潷水器組成，每池每周期設計排水量3 472 m3。單組潷水器潷水量1 736 m3/h ，潷水器設計堰口負荷28.5 L/(s m),設計潷水深度 0.9

8、 m，潷水器潷水深度可在0.51.5 m范圍內調整。(2) 曝氣器。每座 DAT池采用直徑192 mm橡膠膜式微孔曝氣器 2 880個，單 只供氣量大于2. 2 m3/h。每座IAT池采用德國進口 GVA橡膠膜式微孔曝氣器 1 326個，直徑300 mm,單只供氣量大于 6.9 m3/h。(3) 回流污泥泵。為保持DAT池內足夠的混合液濃度， 需從IAT池將混合液回 流到DAT全池平均 MLSS勺4.3 g/L ； IAT池MLSS約5 g/L , DAT池約3.3 g/L，最大污泥 回流比200%。在IAT兩側墻處設2套回流污泥泵，單臺泵流量 385 L/s，揚程2.0 m。回 流污泥管在D

9、AT池四角布置，末端設噴管，以加強混合攪拌效果。(4) 剩余污泥泵。每周期排剩余污泥 1次，排泥濃度約為 6 g/L，每周期每池 排剩余污泥量72 m3，設計排泥時間為1 h，每池設剩余污泥泵 1臺，流量75 m3/h，揚程 10 m。3其它構筑物設計3.1 進水粗格柵井污水廠進水為雙孔 2600 mm< 2200 mm方涵，在進廠處設置了粗格柵井。粗格 柵間隙為100 mm以去除體積較大的懸浮垃圾、木塊等雜物。粗格柵井上設罩棚。柵渣用 皮帶輸送機輸送到污渣斗內。3.2 進水泵房進水泵房的峰值設計流量為110萬m3/d,選用10臺(9用1備)潛水泵，單泵流量為5 062 m 3/h ，揚

10、程為12.0 m，配套電機功率為 215 kW。為防止水泵倒灌和方便維 修，在每臺泵出水管上安裝有止回閥和手、電兩用閘閥。在進水處設6臺寬度2 m的回轉式固液分離機，安裝角度75°,格柵間隙25 mmo為便于集水池放空清淤及設備的檢修，將集水池分為2格。旱季時5臺泵運行，雨季時啟動其它水泵。55萬m3/d的污水進入一級處理構筑物，其余污水近期直接排放。3.3 沉砂池共設2個系列，每個系列設2座鐘式沉砂池，沉砂池直徑為5.8 m，下部為砂斗，每池處理能力為1 750 L/s。2座沉砂池共用1臺砂水分離機，處理能力為100m3/h砂水混合液或1.5 t/h砂。沉砂池中的沉砂經氣提后，輸送

11、至砂水分離機。在沉砂池的出水渠道上設巴氏計量槽計量污水量，喉寬為1.75 m 。在沉砂池進水渠上設置了細格柵，細格柵選用自清洗細柵過濾器，該設備由篩筐、螺旋輸送器、壓縮器組成。細柵過濾器傾斜放置于渠道上，污水從前面流入篩筐， 狹窄的柵格將懸浮和漂浮物以及纖維和硬毛擋住，由耙齒將柵渣收集起來并投入中央柵渣 槽，轉動的螺旋輸送器將柵渣送入壓縮容器脫水壓緊（脫水后含固量可達 30%-40%）,實現了懸浮物、固體顆粒的去除、提升、擠壓、脫水、排除一次完成。整個設備為全封閉結構、 無異味、自動化水平高。每個系列設2臺細格柵，直徑2.4 m過濾水深1.4 m,柵條凈距10 mm>在細格柵上設操作間，

12、并設置采暖設施。3.4 加氯間及氯庫按季節性加氯考慮，設在線余氯分析儀實時監測出水余氯量，并輸出020 mA的信號到分控站，并以此控制加氯量。設計加氯量為7.0 mg/L，選用真空加氯機 2臺（1用1備），加氯能力為75 kg/h，同時配套提供全套的管路系統。在加氯正壓區設置了氯氣 報警器，報警信號可在值班室及總控室顯示，同時還發出音響報警，為防止意外事故發生，設置1套 1 000 kg級的漏氯吸收裝置。所有設備均在分控站PLC的控制下自動運行。加氯點設在污水處理廠的接觸池的進水口處，為保證加氯用水射器的背壓， 設置離心加壓泵2臺，流量為50 m3/h，揚程為40 m。為節省自來水源，加氯背壓

13、水采用 處理后的出水，同時增設了必要的防堵塞措施。3.5 消毒接觸池設計接觸時間為30 min。接觸池分為2格，由閘門控制，必要時可通過閘門 控制超越其中1座。每格長40 m,寬20 m有效水深4為防止短流，每池設 6個廊道。為了測量二級出水流量，在出水堰上設置了超聲波明渠流量計。為了減少堰上水頭，出水 堰做成折線形，超聲波明渠流量計的計算模型采用了先進的自校正模型。基本原理是：在 原明渠矩形薄壁堰的公式的基礎上，引入一個校正系數，該系數可根據巴式計量槽的計量 結果進行自動校正（在不進行第二次超越時，二者應相等）。這樣可減少接觸池的池深及整個流程的水頭損失。3.6 鼓風機房鼓風機房用4臺可調導

14、葉片的單級高速離心風機，3用1備，鼓風機單臺設計流量為24 000 m3/h，設計風壓為0.07 MPa，配套電機功率 630 kW。鼓風機采用水冷方 式，冷卻系統主要設備：逆流式玻璃鋼冷卻塔1套，流量為86 m3/h，安裝在室外屋頂上；冷卻循環水泵流量為 50 m3/h,揚程為60 m, 2臺（1用1備）。為減小鼓風機的噪音，每臺風機進出風管及放空管均設隔音罩，另外出風管設置于地下管廊中，進一步降低噪音。為了保證微孔曝氣器的正常工作，在進風廊道的4個進風口處設置了 4臺自動卷繞式空氣過濾器，該設備對于大于1卩m的灰塵，去除率為70% 對大于5卩m的灰塵，去除率大于80% 對大于8卩m的灰塵，

15、去除率大于 96%3.7 濃縮池設2座輻流式濃縮池，上口直徑22 m,池邊有效水深 4.3 m，超高0.3 m ,池底坡度0.15。池內設1臺帶攪動柵的中心傳動刮泥機，并帶工作橋。為便于清通維修， 進泥管采用上部進泥，每池進泥管上設手、電動閘閥1個，可控制兩池進泥狀態。3.8 剩余污泥泵房設1座半地下式剩余污泥泵房，安裝2臺螺桿泵直接從濃縮池內抽吸污泥，并送至脫水機房的混合池。螺桿泵的主要設計參數為：流量為55 m3/h、揚程為10 m。3.9 脫水機房脫水機房由污泥混合池、脫水機房及泥餅堆放間合建而成，污泥混合池平面 尺寸為7.5 m X2.5 m,有效水深3.5 m。為了避免剩余污泥在混合

16、貯池內沉淀，設潛水攪 拌機1臺。脫水間平面尺寸為18.74 m X 12 m,分上下兩層，底層安裝制藥液裝置1套,最大制備能力 10 kg/h聚合物粉末，藥液濃度 0.5%。投藥用計量泵3臺（2用1備），流量為0.51.5 m3/h，揚程為20 m。另外設螺桿泵3臺（2用1備），從混合池抽吸污泥 到脫水機。脫水機安裝在二層，設脫水機3臺（2用1備，與螺桿泵和投藥泵一一對應），處理能力為30 m3/h。脫水后污泥通過安裝在二層樓板下的無軸螺旋輸送機輸送至污泥堆放間，最后運到污水廠附近的垃圾填埋場進行衛生填埋。上述所有設備在分控站PLC的控制下自動運行。污泥堆放間與脫水機房合建。為防止冬季泥餅凍結

17、，堆放間內考慮采暖。4附屬建筑物全廠設綜合樓、浴室等附屬房間（見表2）。表2附屬建筑物名稱建筑面積（m2）綜合樓2200溶室250鍋爐房255餐廳306車庫380倉庫390機修車間444門房285 電氣設計5.1 變配電系統設計全廠共設3座變電站，63 kV變電所1座，10 kV變電所2座。63 kV變電所采用單電源供電，由撫順市電力部門提供一路63 kV電源，變電所內設單臺主變，變壓器容量為6 300 kW。全廠負荷最集中的構筑物是鼓風機房和進水泵房。由于總圖平面布置的限制，鼓風機房與進水泵房距離較遠。在設計中進行了經濟、技術方面的比較，確定設10 kV變電站2座。在廠區中部，鼓風機房附近設

18、1座主變配電站，安裝 2臺630 kW變壓器，供污水廠除進水泵房以外的所有低壓設備電力及照明用電（鼓風機為高壓電機，由10 kV電源直接供電）。在進水泵房南側設一座分變配電站，安裝2臺1 600 kW變壓器，供10臺230 kW進水泵用電。5.2 負荷計算及無功補償本工程的負荷計算，設備采用需求系數法，照明及生活用電按單位面積用電量計算。選用 6 300 kW 變壓器1臺，變壓器負載率為 74%為提高電網功率因數，節省能源，在2座10 kV變配電站的高、低母線側分別設無功功率補償裝置，10 kV側補償容量為4X 200 kW 0.4 kV側補償容量分別為 2X 400 kW 2X 180 kW

19、 ,經補償后，功率因數可達0.95以上。6自控設計6.1 控制系統全廠自控采用集散型控制系統，三級構成：第一級，就地控制（即MC（控制）；第二級，現場控制站（即PLC控制）；第三級，中央控制室（即操作站）。中央控制室設于廠前區綜合樓內，負責監控全廠污水處理過程中各工藝參數的變化情況，設備工作狀態和運 行管理。根據污水處理過程各個分區的功能不同，在本污水處理廠生產區內共設置5個現場控制站。第一分控站 (PLC1)主要負責的構筑物有粗格柵、進水泵房、變配電系統； 第二分控站(PLC 2)主要負責的構筑物有細格柵、沉砂池、計量槽；第三分控站(PLC3)主要負責的構筑物有鼓風機房、SBR反應池；第四分

20、控站(PLC 4)主要負責的構筑物為加氯系統；第五分控站(PLC5)主要負責的構筑物有濃縮池、脫水機房。為使污水廠管理者及時獲得更直觀的現場情況，全廠設置了閉路電視監視系 統，配備全天候攝像機 4臺，固定式攝像機 6臺。分別安裝在變電站、脫水機房、鼓風機 房等處。6.2 主要設備的控制簡述(1) 格柵。正常情況下，由PLC控制定時開停，當格柵前后的液位差大于 設定值時，則連續運行，直至液位差達到正常值一定時間后，恢復定時運行狀態。(2) 螺旋輸送機或皮帶機。 與服務設備(格柵、分砂機或脫水機等)聯動運 行。提前開啟，滯后關閉。(3) 污水泵。主要靠水位來確定水泵的運行。多臺泵應按先開先停、后開

21、后停、 輪流倒車原則進行控制。(4) 鐘式沉砂池及配套設備。按設定的時間程序控制順序閉環運行。DAT-IAT池。由兩套編制的時間程序閉環運行，分別為正常程序和應急程序。溶解氧控制由根據設定的溶解氧濃度，調節空氣管上的電動蝶閥開度。(6) 鼓風機及配套設備。在分控站PLC控制下全自動運行。PLC根據壓力表輸出的420 mA的信號調節進風導葉片，必要時調整鼓風機的開啟臺數，保持總出氣管上壓力恒定。(7) 加氯機及配套設備。 在分控站PLC控制下全自動運行。 加氯機由余氯分析儀測得的020 mA 的信號調節加氯量。(8) 脫水機及配套設備。在分控站PLC控制下全自動運行。7 設計特點及經驗總結7.1

22、 采用 DAT-IAT 工藝本處理廠采用先進的 DAT-IAT 工藝。由于這種工藝進水是連續的，所以克服了很多間歇進水 SBR工藝的不利因素，特別適合于大型污水處理廠。另外該工藝獨特的雙 隔墻設計，有效地防止了水力短流和對沉淀污泥的擾動。再有，通過對各階段時間的調整 和對溶解氧的控制，該工藝可獲得良好的脫氮效果。7.2 工藝管線的施做為了施工和安裝方便，污水處理廠工藝管線 ( 包括污水和污泥 )一般都采用鑄 鐵管，有時也用鋼管。但本工程由于處理規模較大，工藝管線較粗，若采用鑄鐵管費用太 高。經比較確定采用預應力混凝土管，以節省投資。在管道轉彎及三通處，采用轉換接頭 及標準件進行連接，而不是混凝土壓力井的方式，降低了工程造價，方便了安裝施工。但 要注意的是，采用這種辦法鋼管件的防腐處理一定要嚴格。7.3 輸配水方面大型污水處理廠設計中， 輸配水方面的精心設計， 往往會大幅度降低總投資。在撫順污水處理廠設計中充分考慮了這個問題，為國家節省了大筆的建設費用。現舉例說明之：(1) 污水廠做了兩次超越。 第一次超越目前僅是雨季時出現