杭州西湖引配水工程除磷降氮工艺运行优化研究.pdf

第 卷第 期 年 月环境科学与管理 收收稿稿日日期期:作作者者简简介介:吴吴伟伟()男男 大大学学本本科科 研研究究方方向向:环环境境水水处处理理 文文章章编编号号:()杭杭州州西西湖湖引引配配水水工工程程除除磷磷降降氮氮工工艺艺运运行行优优化化研研究究吴吴伟伟(杭杭州州市市西西湖湖水水域域管管理理处处 浙浙江江 杭杭州州 )摘摘 要要:介介绍绍了了杭杭州州西西湖湖引引配配水水工工程程中中絮絮凝凝沉沉淀淀除除磷磷及及微微污污染染地地表表水水降降氮氮的的工工艺艺流流程程及及工工艺艺原原理理 通通过过多多年年运运行行经经验验积积累累 重重点点对对进进水水量量、加加药药量量、吸吸泥泥机机运运行行、反反冲冲洗洗等等运运行行参参数数进进行行了了优优化化 在在原原水水浊浊度度不不同同时时 进进水水量量、加加药药流流速速应应相相应应进进行行调调整整 正正常常反反冲冲洗洗可可以以通通过过单单独独气气洗洗、气气水水联联合合冲冲洗洗、单单独独水水洗洗进进行行 反反冲冲洗洗流流速速应应按按建建议议值值开开展展 在在冬冬季季低低温温状状态态下下 总总进进水水小小于于 /水水力力负负荷荷小小于于 ./硝硝态态氮氮的的去去除除率率能能达达到到要要求求 春春秋秋季季节节 水水力力负负荷荷应应控控制制在在 ./以以下下 保保证证降降氮氮工工程程进进水水分分配配井井防防跌跌水水系系统统恒恒液液位位运运行行 可可解解决决跌跌水水产产生生的的问问题题 关关键键词词:絮絮凝凝沉沉淀淀 微微生生物物滤滤池池 调调控控 恒恒液液位位中中图图分分类类号号:.文文献献标标志志码码:():./././.:前前言言调调查查发发现现 西西湖湖水水体体周周边边旅旅游游场场所所及及汇汇水水范范围围内内街街道道目目前前均均已已完完成成“污污水水零零直直排排建建设设”外外源源输输入入减减少少 年年杭杭州州市市政政府府斥斥资资近近 万万元元实实施施了了西西湖湖引引配配水水工工程程 年年在在西西湖湖引引配配水水工工艺艺中中投投入入运运行行国国内内首首座座微微污污染染地地表表水水降降氮氮处处理理工工程程 西西湖湖引引配配水水工工程程运运行行以以来来 有有一一些些对对引引配配水水净净水水效效益益开开展展的的研研究究 但但没没有有针针对对工工程程运运行行过过程程中中存存在在工工艺艺优优化化方方面面的的应应用用研研究究 基基于于此此 研研究究将将针针对对引引配配水水工工程程运运行行过过程程中中的的不不同同情情况况 提提出出实实用用可可行行的的最最优优运运行行程程序序 工工程程工工艺艺西西湖湖引引配配水水工工程程日日引引水水量量 万万方方 分分别别由由玉玉皇皇第 卷第 期 年 月吴伟杭州西湖引配水工程除磷降氮工艺运行优化研究 沉沉淀淀池池、赤赤山山沉沉淀淀池池引引水水 万万方方、万万方方 研研究究所所称称各各项项工工艺艺均均为为玉玉皇皇沉沉淀淀池池运运行行工工艺艺 为为了了引引水水流流场场分分布布均均匀匀、水水体体交交换换充充分分、最最大大限限度度地地发发挥挥引引水水功功效效 依依据据引引水水模模拟拟试试验验结结果果 工工程程在在西西湖湖的的西西面面和和南南面面共共设设 个个进进水水口口 在在湖湖的的东东面面、北北面面设设 个个可可控控出出水水口口 湖湖水水经经出出水水口口再再下下泄泄到到市市区区河河道道 (见见图图 )图 西湖引配水流场图.絮絮凝凝沉沉淀淀除除磷磷工工艺艺西西湖湖引引配配水水工工程程由由钱钱塘塘江江原原水水经经引引水水管管道道输输送送至至引引水水预预处处理理场场 在在特特制制混混合合管管内内添添加加絮絮凝凝剂剂 聚聚合合氯氯化化铝铝后后 进进入入混混合合反反应应区区 混混合合反反应应区区内内的的隔隔板板为为絮絮凝凝剂剂创创造造了了良良好好的的水水解解和和聚聚合合条条件件 从从配配水水整整流流区区出出来来的的水水流流进进入入沉沉淀淀区区 水水流流自自下下而而上上进进入入斜斜管管 依依靠靠重重力力作作用用泥泥水水迅迅速速分分离离 水水中中的的泥泥沙沙絮絮凝凝体体沿沿斜斜管管壁壁下下落落至至积积泥泥区区 由由吸吸泥泥机机定定期期排排出出池池外外 而而清清水水则则从从溢溢流流进进入入集集水水区区 通通过过集集水水槽槽和和出出水水渠渠被被送送出出池池外外 赤赤山山沉沉淀淀池池每每日日 万万方方引引水水也也为为同同一一类类的的絮絮凝凝沉沉淀淀除除磷磷运运行行工工艺艺 (见见图图 )图 除磷工艺流程图.微微污污染染地地表表水水降降氮氮工工艺艺经经过过絮絮凝凝沉沉淀淀的的出出水水 呈呈现现高高锰锰酸酸盐盐指指数数 /总总磷磷 /总总氮氮 /的的“高高氮氮低低碳碳低低磷磷”的的微微污污染染状状态态 因因引引水水预预处处理理场场内内没没有有足足够够大大的的场场地地供供微微污污染染地地表表水水降降氮氮工工艺艺运运行行 所所建建造造的的降降氮氮工工艺艺楼楼只只能能满满足足其其中中 万万 的的出出水水进进行行进进一一步步处处理理 通通过过构构建建反反硝硝化化生生物物滤滤池池 利利用用填填料料挂挂膜膜并并驯驯化化反反硝硝化化菌菌形形成成填填料料 微微生生物物复复合合净净化化体体系系 将将经经过过预预处处理理的的沉沉淀淀池池出出水水引引入入反反硝硝化化滤滤池池中中 并并添添加加适适量量碳碳源源物物质质无无水水乙乙酸酸钠钠 通通过过填填料料及及填填料料表表面面微微生生物物与与来来水水的的较较短短时时间间接接触触 硝硝酸酸盐盐氮氮被被微微生生物物异异化化还还原原转转化化为为气气态态氮氮 从从水水中中逸逸出出 (见见图图)图 降氮工艺流程图第 卷第 期 年 月吴伟杭州西湖引配水工程除磷降氮工艺运行优化研究 工工艺艺参参数数.设设计计水水量量设设计计处处理理水水量量为为 万万 /其其中中 万万 经经过过微微污污染染地地表表水水降降氮氮处处理理 .出出水水水水质质除除磷磷工工艺艺出出水水水水质质要要求求:悬悬浮浮物物 /总总磷磷 浊浊度度 ./././春春季季()/././夏夏季季()/./第 卷第 期 年 月吴伟杭州西湖引配水工程除磷降氮工艺运行优化研究 从从表表 不不同同运运行行情情况况得得知知 保保证证碳碳源源条条件件充充足足(/)的的前前提提下下 滤滤池池反反冲冲洗洗状状态态一一致致 低低温温状状态态下下 低低水水力力负负荷荷运运行行有有利利于于反反硝硝化化运运行行 硝硝态态氮氮的的去去除除率率能能达达到到要要求求 高高水水力力负负荷荷运运行行 膜膜上上微微生生物物不不活活跃跃且且反反应应时时间间短短 基基本本上上没没有有进进行行反反硝硝化化作作用用 在在常常温温状状态态下下 低低水水力力负负荷荷和和高高水水力力负负荷荷状状态态下下运运行行 出出水水溶溶解解氧氧均均能能控控制制在在 /以以下下 能能给给反反硝硝化化保保证证了了无无氧氧的的环环境境 硝硝态态氮氮去去除除率率能能保保证证在在 以以上上 出出水水 一一般般都都低低于于 /.降降氮氮工工程程进进水水分分配配井井防防跌跌水水系系统统优优化化降降氮氮工工艺艺溢溢流流井井底底部部连连接接管管道道直直通通滤滤池池 水水在在溢溢流流井井内内从从上上至至下下是是跌跌落落式式的的 这这一一过过程程会会导导致致进进入入反反硝硝化化滤滤池池的的水水体体溶溶解解氧氧远远大大于于反反硝硝化化要要求求的的水水体体无无氧氧或或者者低低氧氧的的条条件件 进进而而加加大大碳碳源源投投放放量量 水水体体跌跌落落会会导导致致七七个个溢溢流流井井的的液液位位不不同同 进进而而导导致致出出水水水水流流流流速速不不一一 增增大大去去滤滤池池之之间间运运行行差差异异 同同时时溢溢流流井井上上下下端端落落差差较较大大 水水流流跌跌落落声声音音可可以以到到 分分贝贝音音量量 存存在在噪噪音音污污染染 以以设设定定的的上上位位机机目目标标液液位位值值 .米米为为主主的的工工作作原原则则 系系统统控控制制围围绕绕 接接收收到到反反馈馈溢溢流流井井超超声声波波液液位位计计液液位位信信号号 进进行行判判断断识识别别 然然后后内内部部进进行行 运运算算后后输输出出控控制制阀阀岛岛 随随时时自自动动调调节节阀阀门门开开度度大大小小 使使之之实实际际液液位位值值始始终终在在设设定定的的液液位位值值上上限限位位至至下下限限位位的的范范围围内内工工作作 趋趋向向于于目目标标值值 达达到到恒恒液液位位的的控控制制效效果果 如如果果配配水水井井底底部部进进水水变变大大 溢溢流流口口流流量量也也变变大大 设设定定液液位位值值不不变变 液液位位会会不不断断升升高高 系系统统根根据据一一定定的的时时间间内内判判断断 将将进进水水管管道道阀阀门门开开度度开开大大 溢溢流流井井底底部部出出水水加加快快 溢溢流流井井液液位位下下降降指指至至液液位位接接近近目目标标值值 系系统统以以恒恒液液位位工工作作 溢溢流流井井不不产产生生跌跌水水状状态态 结结论论钱钱塘塘江江原原水水浊浊度度在在 时时 加加药药流流量量控控制制在在 /可可保保证证絮絮凝凝沉沉淀淀效效果果 通通过过改改进进吸吸泥泥机机档档位位装装置置 保保证证行行程程开开关关碰碰触触点点在在档档位位装装置置有有效效范范围围内内 可可解解决决吸吸泥泥机机轨轨道道两两端端易易造造成成泥泥沙沙堆堆积积的的问问题题 通通过过生生物物滤滤池池进进行行反反硝硝化化 在在反反冲冲洗洗过过程程中中应应细细化化反反冲冲洗洗顺顺序序及及流流速速 冬冬季季水水力力负负荷荷小小于于./?春春秋秋季季水水力力负负荷荷小小于于 ./硝硝态态氮氮的的去去除除率率能能达达到到要要求求 夏夏季季 低低水水力力负负荷荷和和高高水水力力负负荷荷状状态态下下运运行行 硝硝氮氮去去除除率率均均可可达达 以以上上 根根据据运运行行经经验验 以以设设定定的的上上位位机机目目标标液液位位值值 .米米为为主主的的工工作作原原则则 系系统统控控制制围围绕绕 接接收收到到反反馈馈溢溢流流井井超超声声波波液液位位计计液液位位信信号号 进进行行判判断断识识别别 然然后后内内部部进进行行 运运算算后后输输出出控控制制阀阀岛岛 随随时时自自动动调调节节阀阀门门开开度度大大小小 保保证证系系统统以以恒恒液液位位工工作作 溢溢流流井井不不产产生生跌跌水水状状态态 参参考考文文献献:王王元元元元 刘刘增增贤贤 马马农农乐乐 等等.复复杂杂江江河河湖湖连连通通地地区区引引清清调调度度方方案案设设计计研研究究 .中中国国农农村村水水利利水水电电 ():.柴柴春春省省.高高效效混混凝凝沉沉淀淀池池的的运运行行管管理理 .工工业业用用水水与与废废水水 ():.任任武武昂昂 曹曹锋锋锋锋 鞠鞠恺恺 等等.间间歇歇曝曝气气 内内循循环环生生物物滤滤池池效效能能及及生生物物膜膜特特性性 .中中国国环环境境科科学学 ():.李李国国超超 王王文文华华 王王悦悦 等等.两两级级生生物物滤滤池池的的同同步步硝硝化化反反硝硝化化脱脱氮氮试试验验 .净净水水技技术术 ():.韩韩阳阳 董董志志新新 肖肖乾乾颖颖 等等.无无动动力力级级联联生生物物滤滤池池对对山山区区村村镇镇生生活活污污水水的的净净化化效效果果 .中中国国环环境境科科学学 ():.余余琴琴芳芳 章章诗诗璐璐 杜杜敬敬 等等.反反硝硝化化生生物物滤滤池池碳碳源源选选择择与与运运行行方方式式优优化化研研究究 .水水处处理理技技术术 ():.邵邵世世勇勇.水水质质净净化化厂厂提提升升泵泵恒恒液液位位自自动动控控制制研研究究实实例例 .广广东东化化工工 ().