深圳市羅芳污水處理廠二期工程調試 |
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1 調試概況 深圳市羅芳污水處理廠調試[1]的目的是:確保各構築物、管路系統和機電設備能夠按設計要求正常運行;確保各項運轉指標達到設計要求;建立各設備和單元操作的操作規程;優化運行參數和處理效果,為今後的正常運行、科學管理打下基礎。 調試小組首先進行設備檢查和空機調試(水下設備一般不進行空機調試,以免燒壞)。然後利用該廠一期工程出水進行氧化溝清水試驗,並進行溝內流速場測試。待清水調試無故障後,氧化溝再轉入污水調試和污泥培養階段,並測定溶解氧場,其它構築物則直接進行污水調試。最後進行全流程的、較長時間的系統調試。1.2 工程概況進水BOD(mg/L) 150 ≤20250~400≤60進水考慮工業污水成分SS(mg/L) 150≤20 校核進水濃度200 mg/LTN(mg/L) 30氨氮(以N計mg/L) ≤15TP(mg/L)4 水溫(℃) 14~28 6.5~9 ≤80%
圖1 污水處理系統工藝流程示意 二期工程共采用4座三溝式氧化溝,每座設計規模6.25萬m3/d,設計水深5.8 m。轉刷安裝於氧化溝工作橋下,電動調節堰門分設於氧化溝兩側邊溝。 氧化溝各設備運行由時間控制按周期運行,每個周期分為6個階段,見圖2。圖2 三溝式氧化溝(硝化-反硝化)運行方式 A階段。運行時間為1.5 h。污水進入潛水攪拌器全部運行、曝氣轉刷全部關閉的缺氧狀態的Ⅰ溝,完成反硝化作用。Ⅰ溝內混合液一部分進入Ⅱ溝,另一部分作為回流污泥排出。Ⅱ溝內所有轉刷和潛水攪拌器全部運行,進行硝化作用。好氧狀態的Ⅱ溝內混合液進入Ⅲ溝。Ⅲ溝處於沉淀和出水狀態,溝內所有轉刷和潛水攪拌器全部關閉,出水經電動調節堰門排出。 D,E,F階段。運行狀態分別與A,B,C階段基本相同,隻是將Ⅰ溝與Ⅲ溝互換。2.1 單元調試 2001年12月25日,開始向1#氧化溝和2#氧化溝註入一期工程的二沉池出水。註水過程中,發現氧化溝出水集水槽的伸縮縫漏水,註水暫停。12月28日,經施工單位整改,氧化溝出水槽漏水問題解決,氧化溝開始引入一期工程二沉池出水。然後,調試小組進行瞭氧化溝設備清水運行調試,並檢查厭氧池設備。 2002年1月10日,二期工程濃縮池和厭氧池從氧化溝泵入一期工程二沉池出水,開始進行設備清水運行調試。 在上述設備檢查和清水調試過程中,調試小組始終沒有發現嚴重問題,但發現瞭許多小問題,已經分批提交給設計、監理、施工、安裝和廠傢。迄今為止,直接影響運行的問題已經全部整改,尚有一些遺留問題在整改中。 2002年1月15日,二期工程開始進入污水,進行帶負荷污水調試和污泥培養的準備。 2002年1月21日,根據該廠兩期工程的特點,將該廠一期工程的活性污泥,通過污泥脫水系統的濃縮池,溢流進入二期工程的進水系統,污泥培養正式開始。1月25日,兩氧化溝的MLSS分別達到瞭1.6 g/L和0.9 g/L,1月29日分別達到1.6 mg/L和1.1 mg/L 。2月28日,1#氧化溝中溝和邊溝MLSS分別達到4.1 g/L和4.4 g/L,2#氧化溝達到3 g/L和2.9 g/L,已經達到並超過設計要求,標志著該廠污泥培養階段已經結束。氧化溝出水清澈。 2.2 系統調試 系統調試將通過多次PDCA循環,發現問題,解決問題,不斷優化工藝參數,改進系統處理效果,直到系統完全達到設計要求(詳見圖3)。 圖3 系統調試PDCA循環3 處理效果3.1 進出水主要污染物 調試期間,氧化溝出水COD最大49~58 mg/L,最小11~12 mg/L,平均30 mg/L,大大低於設計要求的≤60 mg/L(見圖6)。圖4 二期工程兩溝進出水SS變化圖5 二期工程兩溝進出水BOD 圖6 二期工程兩溝進出水COD調試期間,氧化溝出水pH在7.23~8.17范圍內,滿足設計要求的6.5~9。 綜上所述,二期工程出水的主要污染物指標皆達到並大大優於設計要求。3.2 進出水營養物質二期工程出水氨氮設計要求≤15 mg/L,實際兩溝出水氨氮最大僅5.34 mg/L,平均在 0.22~0.67 mg/L之間,大大優於設計要求(見圖7)。 圖8 二期工程兩溝進出水總磷3.3 氧化溝污泥指標 調試期間,二期工程氧化溝中溝的混合液懸浮固體濃度在1 752~5 448 mg/L之間,平均 3 456~3 478 mg/L,符合設計要求的3.4 g/L。 由於二期工程未設初沉池,故活性污泥中泥砂較多,有機物相對偏少,氧化溝中溝的混合液揮發性懸浮固體濃度偏低,僅占MLSS的43%。 調試期間,二期工程氧化溝中溝的污泥容積指數為78~96 mL/g,在100 mL/g以下,說明污泥沉降性能良好。2#氧化溝邊溝的SVI為95.96 mL/g,污泥沉降性能不如中溝。 深圳市羅芳污水處理廠二期工程在原一期工程的脫水間裡新增加瞭3臺離心濃縮脫水機,擴大瞭污泥脫水能力。 二期工程的剩餘污泥直接在離心機中濃縮脫水,一期工程污泥脫水則需要經過帶式壓濾濃縮機濃縮,然後再經帶式壓濾脫水機脫水。二者相比,二期工程的工作流程較短,操作更簡便。 調試期間,二期工程離心機脫水後污泥含水率平均在69%~71%之間,大大優於設計要求的80%。與一期工程脫水後污泥的含水率平均82%相比,二期工程的脫水效果顯著提高。3.5 生產運行情況 根據深圳市羅芳污水處理廠編制的《深圳市污水處理廠生產運行情況報表》,自2002 年3月進入試運行系統調試以來的生產運行情況見表2。 表2 二期工程2002年生產運行情況月份 污水量(萬m3) 進水量 (萬m3/d) 單位電耗單位產泥量(t/萬m3) 一期二期3 241.9214.1 7.14 0.23 194.9391.52 0.43 4258.0 225.0 7.50 0.22218.57 101.820.45 59.33132.45 0.46280.79.36 0.24518.00 275.548.330.23297.58 150.33 由表2可見,二期工程單位電耗在0.22~0.24 kWh/m3之間,平均0.23 kWh/m3 ,這在國內外污水處理廠中無疑處於先進水平。4 氧化溝流場和溶解氧場4.1 氧化溝流場 2002年3~4月,調試小組進行瞭氧化溝流場測定,共佈置瞭28個測量點,每點測量 7個不同深度的流速,流速測量點位置見圖9,流速測量結果見表3和表4。圖9 流場測定中流速測量點位置由於兩個邊溝的工況完全一樣,所以流場必然完全一樣,故隻須測量其中一個邊溝的流場即可。無論是邊溝還是中溝,其內部工況是中心對稱的,所以其流場必然也是中心對稱的,故隻須測量其一半流場即可。為瞭測量方便,測量點佈置在工作橋附近。 由表3和表4可見,除邊溝斷面1的水深5 m 表3 中 溝 流 速水深1 m2 m4 m5 m5.5 m 5.8 m0.680.720.750.71 斷面20.420.420.540.62斷面30.560.56 0.580.48 斷面40.640.480.460.34 0.390.49 0.470.490.47 斷面60.540.460.47斷面70.500.51 0.510.520.49 0.48斷面8 0.52 0.530.500.500.51 0.490.540.54 0.620.54 0.52 0.50斷面100.520.530.570.56 0.56 0.520.50 斷面120.64 0.540.49 0.46 0.44 0.39斷面13 0.680.67 0.62 0.70 0.720.750.77 斷面140.73 0.71 0.710.700.780.70 註:表中數據單位為m/s。 1 m 2 m3 m 4 m5 m 5.5 m0.32 0.450.350.330.26 斷面 2 0.32 0.48 0.420.35 0.38 0.33 0.36 斷面 3 0.330.370.440.50 0.52 斷面 40.36 0.43 0.65 0.60 0.600.490.41斷面 5 0.420.390.42 0.540.620.570.450.450.46 0.440.430.420.480.460.42 0.44斷面 8 0.53 0.450.45 0.42斷面 9 0.51 0.490.440.400.500.45 0.41 0.43 0.40 斷面 11 0.280.150.100.11 0.150.580.470.420.420.420.380.35 0.33斷面 140.45 0.46 0.45圖12 2002年3月中溝溶解氧測量結果(好氧) 由於受到溶解氧探頭電纜長度的限制,每點隻能測量水下1.5 m深度處的溶解氧,但是,氧化溝混合充分,該處的溶解氧基本上可以代表整個斷面的情況。 由圖11可見,在轉刷不開、水下推進器全開的條件下,氧化溝邊溝處於缺氧狀態,此時平均溶解氧在0.1~0.9 mg/L范圍內,全部數據平均為0.36 mg/L,滿足工藝要求。 由圖12可見,在轉刷和水下推進器全開的條件下,氧化溝中溝處於好氧狀態,此時平均溶解氧在4.12~7.37 mg/L范圍內,全部數據平均為5.22 mg/L,滿足工藝要求。同樣由於氧化溝剛從缺氧階段進入好氧階段時溶解氧會低一些,然後逐漸提高,所以實測的中溝溶解氧數據有一定范圍,也是合理的。 值得註意的是,一般認為氧化溝的溶解氧隻能達到3 mg/L左右的水平,而羅芳污水處理廠氧化溝好氧狀態的中溝2002年3月17日測點2實測的溶解氧最高達到7.54 mg/L,當日中溝各測點平均溶解氧高達7.37 mg/L,大大高於文獻所載的其它氧化溝,這應該是該廠處理效果優異的原因之一。這一現象說明該廠的設計優秀,曝氣、攪拌設備良好,而且管理水平高。當然,工藝並不要求如此高的溶解氧,在實際運行中可以適當減少所開曝氣轉刷的數量,以減少能耗。 5 結語 深圳市羅芳污水處理廠二期工程各構築物、設備能夠正常運行,出水水質全面穩定達標,調試結果證明該工程是成功的。 二期工程生物除磷效果無疑達到國際先進水平,設計、建設、調試、管理方面的經驗值得總結。 |
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