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地埋式小型生活污水处理站改造

更新时间:2024-06-17

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简要描述:
地埋式小型生活污水处理站改造新设计截流井,解决进水管雍水溢流的问题;设计二次提升,虽然增加了污水提升能耗,但是增加了地埋式调节池的有效容积,同时在新调节池设计了预曝气,把原有的设施全部利用起来,运行方便且灵活。
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地埋式小型生活污水处理站改造

1、工程概况


某集团公司生活区有19栋职工住宅楼(其中11栋住宅单元楼,8栋集体宿舍楼),3栋办公楼,1座小型游泳馆,2座职工餐厅,1座公共浴室。常驻入口约2200人。


在紧邻游泳馆旁边,有1座占地156㎡的地埋式污水处理站,2015年建成。污水处理站原设计处理水量为360m3/d,采用O/A/O-沉淀-石英砂过滤-二氧化氯消毒工艺,整体

结构为钢筋混凝土地埋式,上面覆土厚0.8m,可以种花草,设计最大有效水深为4.5m。但该污水处理站自建成以来,一直没有正常投运,调试都没有完成;并且当时设计的

排放标准是GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准,已不能满足目前的环保要求,亟需提标改造至一级A标准。通过现场实地踏勘,提出了针对性的

改造措施。本文介绍了该工程的改造情况及效果,以期为同类工程提供参考。


2、设计水量水质


该公司实测生活污水排水量在350~390m3/d之间,其中游泳池排污属于间歇排水。因此,设计水量定为360m3/d。根据实测水质确定设计进水主要指标,经处理后,

出水水质达到GB18918-2002一级A标准,设计进出水水质见表1。

                                                                        地埋式小型生活污水处理站改造



3、原工艺存在问题及改造措施


3.1 原工艺存在问题


(1)进水管高度有误。污水排水管入口比格栅井进口低,污水排水管在进格栅井前标高为-2.30m,格栅井进口管标高为-1.60m,排水管有一段带压运行,大部分污水在进格栅

井前越过截留溢流堰接入污水处理站清水池外排管中,直接外排。


(2)调节池容积偏小,调节量不够,有一部分污水通过格栅井溢流口外排。现场调研发现,游泳馆和公共浴室均是短时间集中排水,原设计调节池有效容积为60m3,HRT为

3.6h,明显偏小。


(3)缺氧池和两级接触氧化池悬挂立体填料,检修困难;接触氧化池池底安装了微孔曝气头,进一步增加了检修难度。


(4)有效水深太浅,影响充氧效率。本污水处理站设计有效水深为4.5m,由于各池进水口设计失误,受清水池出口标高影响,重力流条件下,调节池实际有效水深只有2.9m。

根据文献,氧气转移率和水深比的关系为,经过计算,氧气转移率下降为原来的77%。


(5)沉淀池设计不满足规范要求。沉淀池的HRT为3.5h,表面水力负荷为0.71m3/(m2·h),小于《规范》规定的1.5~2.5m3/(m2·h),且沉淀池是按照竖流沉淀池设计的,

而有效水深却只有2.5m,高径比不满足设计规范要求。


3.2 改造方案


针对原工艺存在问题,结合现有构筑物实际情况,提出了以下改造措施:


(1)增加1座截流井。针对排水管道入口比调节池进口低,污水处理站进水管长期溢流的问题,在原清水池排水管上设计1座截留井,截流井底标高为-4.20m,DN400mm铸铁

管,重力流到格栅井,格栅井和集水井合建,在集水井(标高-7.80m)安装潜污泵,一次提升到调节池,既解决了进水管低于调节池入口标高的问题,又通过提升增大了调节池

的有效水深。


(2)扩大调节池体积,并增加二次提升。将原调节池、一级接触氧化池、缺氧池池底联通,合成新的调节池,增大调节池体积,增加调节时间,在新调节池设计二次提升潜污泵。

新调节池可以发挥水解酸化的作用,同时设计了预曝气装置(间歇曝气)。根据经验,小型生活污水处理站调节池的HRT≥12h,有利于稳定运行。


(3)新建新型接触氧化池和高效沉淀池。原污水处理站是混凝土整体现浇施工,顶盖是现浇钢筋混凝土,缺氧池和两级接触氧化池悬挂立体填料,入孔较小,检修不方便;且原

污水处理站紧邻游泳馆,卫生条件差,甲方要求移位建设。改造方案是:在距离原址约35m的地面上新建接触氧化池和高效沉淀池,结构设计为2座设施一体化布置。改造后的

处理工艺流程如图1所示。

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4、主要处理构筑物及设计参数


工程改造后,各主要处理构筑物及其设计参数见表2。

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5、工艺设计特点


(1)优化进水条件。新设计截流井,解决进水管雍水溢流的问题;设计二次提升,虽然增加了污水提升能耗,但是增加了地埋式调节池的有效容积,同时在新调节池设计了预曝气

,把原有的设施全部利用起来,运行方便且灵活。


(2)调整处理设施功能,优化整体工艺。将原调节池、一级接触氧化池、缺氧池池底联通,合成调节池。增大调节池体积,增加调节时间,根据经验,小型生活污水处理站的

调节池HRT≥12h,有利于稳定运行。改造后调节池预曝气,既可防止杂物沉淀,又能去除一部分COD;同时,调节池预曝气以后,可以接受二沉池的硝化液回流,也可以接受好

氧池的混合液回流,对去除总氮有效果。运行控制灵活方便,污水站整体采用PLC总控制,间歇曝气,通过调试固定曝气时间。


(3)采用新型工艺。选择技术,设计新型接触氧化池,新型接触氧化池结构如图2。污水进入中心筒,通过中心筒深入到接触氧化池底部,转向上流,上流的过程中通过

填料层,填料层厚度为2m,填料上长满微生物。曝气采用射流曝气,射流曝气管通过套管伸到填料层下,检修射流曝气器时,直接从套管中抽出来在池顶操作,方便易行。

射流曝气的气水比为3:1,溶解氧质量浓度控制为2.5~3.5mg/L,单个射流曝气器的进气量为15~20m3/h,共设计2个射流曝气器,射流曝气器循环水泵功率为3.0kW。新型

接触氧化池填料为多面空心球,直径为30~50mm,孔隙率为95%。运行实践表明,填料不堵塞,射流泵安装在接触氧化池旁半地下通行沟里,噪音小,防冻,检修方便。

工程交付3a多,一直稳定运行。

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高效沉淀池采用新型结构,其结构类似于接触氧化池,结构示意如图3所示。设计有一层填料,填料用不锈钢筛网固定在上部,填料的材质为PP,直径为30~50mm,填料在

筛网之间可以活动,不易堵塞。沉淀池底部排泥的时候,流量很大,几乎是进水量的10倍,靠大流量短时间的向下流动,冲刷填料。该高效沉淀池已经运行3a,没有出现填料

堵塞现象。

                                                                                           地埋式小型生活污水处理站改造




同时,这种新型结构的沉淀池在填料下方会形成一层高浓度污泥悬浮层,相当于一个悬浮状态的污泥过滤层,混凝作用很明显。


(4)后置缺氧池。把原来的二级接触氧化池改造为后置缺氧池,在池中布置旋流曝气器,保持溶解氧质量浓度在0.2~0.5mg/L之间,完成缺氧反应。可以在高效沉淀池出水处投

加碳源,提高反硝化效率,降低TN浓度。


(5)原罗茨风机、砂滤器保留。利用原罗茨风机负担所有地下水池的曝气风量,间歇运行,每小时曝气20min,合计每天运行时间为8h,可以防止池内有沉积,同时又可以起到


氧化作用。改造以后,虽然增加了二次提升和射流曝气泵,但是罗茨风机优化后每天仅运行8h,整体系统每天少耗电12kW·h。


6、运行结果


提标改造完成后,2019年6月4日~7月20日的出水主要指标统计分析结果如表3、图4所示。


地埋式小型生活污水处理站改造

                                                 







7、结语


(1)地埋式一体化布置的污水处理站设计时,要充分发挥调节池的调节作用,水深尽量设计在5m以上,有利于保证后续处理设施的有效水深。顶部盖板设计时,要考虑检修

方便,入孔、检修孔要预留大一些。悬挂填料的池子盖板可以设计成活动的,方便更换填料。曝气头设计成可提升的旋流曝气头,穿过填料层时,可设塑料套管,方便曝气头

上下提升,更换、检修都很方便。


(2)接触氧化池在处理低浓度污水时性能更*,可以不要污泥回流,微生物在填料上菌相丰富,可以同时去除NH3-N、TN、TP。填料上挂满活性污泥,剩余污泥量很少,

减轻了污泥处理负担。射流曝气器方便检修,适应水深达8m以上,充氧效率接近微孔曝气器。射流曝气器以水泵为动力,噪音小,水泵检修方便,该曝气方式有一定的适用性


(3)高效沉淀池结构特殊,设计合理,占地少,表面负荷高,去除率高,与接触氧化池联用,无需污泥回流,方便管理,填料选择科学,不易堵塞。


(4)改造后各主要处理构筑物运行过程中产生的剩余污泥量少,减轻了污泥处理负担。

地埋式小型生活污水处理站改造


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