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高碑店污水处理厂处理工艺及流程

时间：2017-05-04 11:23:13 下载该word文档

高碑店污水处理厂处理工艺及流程

一：污水处理厂简介

高碑店污水处理厂一期工程于1993年10月24日竣工投产，处理能力50万立方米/d。二期工程于1999年年底竣工投产，目前处理能力为100万立方米/d。北京市每天产生污水 250 多万吨，近一半的污水在这里进行处理。高碑店污水处理厂污水系统流域面积96平方公里，服务人口240万人，占地68公顷，汇集北京市南部地区的大部分生活污水、东郊工业区、使馆区和化工路的全部污水。

目前高碑店污水处理厂二级出水直接排入通惠河下游，主要潜在用户有工业、第一发电厂、市政杂用和农业灌溉等。

高碑店污水处理厂在奥运期间还成为了景点，为绿色奥运加分。申办奥运会成功之后，北京市就将水污染治理列为了市政府奥运工作的重要目标。北京是一个超大型国际化都市，水资源缺乏始终是城市发展面临的严峻挑战。目前，高碑店污水处理厂日污水处理回用率达到了50%，平均每天回用量近40万吨，基本达到了奥运会时的城市用水需求，也为一些大型工业园区提供了充足工业用水，这个过程中，还为北京节约了大量优质饮用水。

二：工艺流程介绍

该厂采用传统活性污泥法二级处理工艺：一级处理包括格栅、泵房、曝气沉砂池和矩形平流式沉淀池；二级处理采用空气曝气活性污泥法。污泥处理采用中温两级消化技术，消化后经脱水的泥饼外运作为农业和绿化的肥源。消化过程中产生的沼气用于发电可解决厂内部分用电。该厂还有约1万立方米/日的深度处理设施，处理后的水用于厂内生产及绿化，不仅有效地节约了水资源，还将为大规模的污水回用积累有益的经验。

1.1一期污水工艺选择

针对出水要求，通过试验研究，一期选用前置缺氧段推流式活性污泥法，延长曝气时间，使出水完全硝化。污泥处理采用两级中温消化工艺。沼气用以发电。以补充能源。发电机的冷却水、尾气余热、供消化池加热。提高热能回收率。回用水的深度处理考虑在二级处理基础上，增加混凝、沉淀和砂虑两种简单工艺，使出水水质进一步提高。

1.2二期污水处理工艺选择

污水处理工艺采用传统活性污泥法二级处理工艺，分为两个系列，每个系列为25万m3/d。其中一个系列采用前置缺氧段活性污泥法工艺，即在推流式曝气池前设缺氧段（占生物处理池总容积的1/12）其目的是改善污泥性质，防止污泥膨胀。另一个系列采用缺氧好氧脱氮活性污泥法工艺，即在曝气池进口段设置1/6池长作为脱氮池，后续1/6池长作为可变段，并采用内回流泵进行曝气池混合液内循环，内回流比为200％。本系列出水自成系统NH4+-N≤3mg/L，可直接作为工业冷却水使用。

2污水一级处理构筑物

（一）格栅间

高碑店污水处理厂在泵房前池分别安装粗、细两道格栅。格栅的作用是用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷。粗格栅间隙100 mm人工清除污物，细格栅间隙25 mm，为链条式自动除污机，二期工程将粗格栅改为连续式自动清理，细格栅改为间隙0.5 mm回转式自动除污机；栅渣用皮带输送装筒运往垃圾消纳厂填埋。

（二）进水泵房

高碑店污水处理厂设置6台立式污水混流泵，一期4台，二期2台。进水泵的作用是将上游来水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流。

（三）曝气沉砂池

沉砂池主要功能是去除大颗粒的砂粒和无机物，避免砂粒沉积和堵塞管道，减少机械设备的磨损。为了使分离出来的砂粒和无机物比较干净，不带走有机物，以提高进水BOD浓度，高碑店污水处理厂采用曝气沉砂池，它的原理是通过曝气使污水产生竖向紊流，使水与大颗粒无机物产生摩擦，将黏附于砂粒表面的有机物洗下，砂粒沉降于池底的集砂槽，通过潜污泵将砂子吸走，在螺旋砂水分离器中将砂水分离，砂子运走，分离出的污水进入厂区污水管线。

高碑店污水处理厂一、二期各设两座曝气沉砂池，每座由两条池子组成，每条池长21米，宽6米，有效水深4.25米，横向40°坡角。污水在池中停留时间为6分钟。集砂槽长21米，宽0.8米，深1.04米。每座池设1台移动桥式吸砂机及砂水分离器，共2套（瑞典PURAC公司）。

（四）初次沉淀池

初沉池的主要作用是将污水在池内进行初次沉淀，去除污水中部分SS（50％～60％）、BOD5（25％～35％）和漂浮物以及均和水质。沉降于池底的污泥通过刮泥机的往复运行，将刮至泥斗中，再经螺杆泵组将污泥排至浓缩池，完成对污水的一级处理。

北京市高碑店污水处理厂采用的是平流式沉淀池，分四个系列，每系列六座初沉池，共24座，每座沉淀池的长为75米，宽14米，池末端有效水深为2.5米，池底纵向坡度为0.005，每座沉淀池表面积A=1050m2，设4个泥斗，泥斗容积共57m3；表面负荷0.826m3/m2·h，水力停留时间1.5小时。

初沉池上采用行车桥式刮泥机，配水渠道上防止污泥沉淀安装有飞力搅拌器，初沉池管廊装有六组螺杆泵组，每组螺杆泵组由一台破碎机和两台螺杆泵组成，负责两组初沉池的排泥，每组螺杆泵的运行是间歇的，其运行周期可在运行中根据污泥浓度来控制。

3污水二级处理构筑物

3.1曝气池

高碑店污水处厂为改善污泥沉降性能，减少二沉池反硝化过程，减少二沉池的污泥上浮，提高出水水质，二级处理采用缺氧-好氧（A/O）活性污泥法，前缺氧后曝气，延长缺氧时间。

曝气池是由微生物组成的活性污泥与污水中的有机污染物质充分混合接触，并进而将其吸收分解的场所，它是活性污工艺的核心。高碑店污水处厂采用推流式曝气池，一、二两期共有24座曝气池，分为4个系列，每6座为一系列；每座曝气池由三个廊道组成，每个廊道的设计尺寸为长96.2米，宽9.28米，有效水深6米，超高1.1米，第一廊道的前1/2段为厌氧段，为防止污泥沉降，装有2台水下搅拌器，在回流渠内为防止污泥沉降装有Flygt SR4650 水下搅拌器2台。曝气方式采用曝气头：一期采用国产钢钰式微式曝气器共90000个，二期采用进口膜片橡胶微孔曝气头，总数为36036个；曝气时间9.2 h；900 kW离心式鼓风机共8台（2台备用）。二期工程4系列为A/O法，增加内回流设施。

3.2生物脱氮工艺参数控制

F/M和SRT： A-O生物脱氮工艺应采用低负荷，即F/M≤0.15kgBOD5/kgMLSS.d，有时为使出水含氮量降低，甚至采用0.05kgBOD5/kgMLSS.d的超低负荷，采用较高的泥龄SRT，为达到较好的硝化和反硝化效果，一般采用SRT≥8天。

内回流比：内回流比系指混合液内回流量与入流污水量之比，本厂采用内回流比r=200～400%

回流比：由于入流污水中氮绝大部分已被去除，二沉池中NO3—N浓度不高，因此二沉池中由于反硝化而导致污泥上浮的危险性较小，同时降低R，可延长污水在曝气池中的停留时间，回流比应控制在R≤70％。

溶解氧DO：生物硝化反应主要在好氧段进行，因此好氧段DO≥2mg/L，生物反硝化反应主要在厌氧段进行，因此厌氧段DO≤0.5mg/L，在运行中，根据工艺需要随时调整DO值。

BOD5和TKN：为使缺氧段的污水中必须有充足的有机物，以满足反硝化细菌在分解有机物的过程中反化脱氮，在厌氧段应使BOD5/TKN应控制在2～3。

PH值和碱度：PH应控制在6.5～8.0范围内，利于硝化及反硝化高效进行。

4中水处理

高碑店污水处理厂二期工程设计了中水区，其日处理能力为10000m3/d，目的是将二沉池出水进一步处理，去除部分BOD、COD、SS，使出水水质进一步提高，达到更高的要求，处理后的中水用于绿化、生产用水及景观用水等。中水区的工艺流程如下：word/media/image6.tiff

4.1中水泵房

中水泵房是中水区的动力源，它包括3台提升泵（Q=173m3/h，H＝15m，P＝11KW）和3台输水泵（Q=360m3/h，H＝45-55m，P＝75KW），它的主要功能是用提升泵将二沉池出水提升至反应沉淀池，并用输水泵将处理完的中水输送至各用水点。

4.2加药间

加药间是混凝剂（中水区用的是聚铝）投加的场所，包括两个药箱，尺寸为1.5×1.5×2.4m，和2台柱塞式可调加药泵，将配好的混凝剂用加药泵通过静压混合器加入到原水中去，使原水与混凝剂充分混合，加药间下部为贮泥池及排泥泵间，贮泥池内安装两台潜水泵（Q=83.5m3/h，H＝2-22m，P＝3KW），一用一备，泵的开停由液位控制

4.3反应沉淀池

二级处理后的来水在进入反应池前的管道上加入聚铝，经过静态反应器最后进入反应池进行反应，后进入沉淀池进行沉淀。

反应池采用的是大波板高效反应器，分3个串连的反应室，反应器总长为22.75m，总面积为4.2m2。反应池底部设8个斗，每斗的排泥管上设一排泥阀。

沉淀池采用斜板沉淀池，分为2组，布置在反应池两侧，每组尺寸5.4m×5.4m，总高度5米。每组沉淀池分三个长条型排泥斗，采用水力螺旋排泥器进行排泥，每台水力螺旋排泥器装一水力快开冲洗阀，均由程序控制器按程序定时开启阀门。每组沉淀池的三个泥斗按顺序先后排泥，每泥斗的排泥时间为2分钟，排泥周期为两小时。

4.4滤池

滤池采用单层均质石英砂滤料，恒水位，等滤速过滤，气水反冲及表面扫洗的“V”型滤池2组，每组表面尺寸为8×3m，面积：48m2。每组池设一条冲洗排水槽，排水槽底部为配水渠，在集配水渠一侧墙的底部开有布水孔，作为空气冲洗的通道。滤池北端设有反冲洗设备间，内设两台反冲洗水泵（Q=63-97m3/h，H＝8.4-5.2m，P＝10KW），两台反冲洗用鼓风机（Q=2m3/min，H＝5m，P＝30KW），一台潜水泵（Q=6m3/h，H＝6m，P＝3KW）