磁混凝沉淀池在CAST工艺提标改造中的应用.pdf

CleaningWorld2023年7 月实用技术第39卷第7 期洗世清界文章编号：16 7 1-8 90 9（2 0 2 3）7-0 0 32-0 0 3磁混凝沉淀池在CAST工艺提标改造中的应用唐荣飞（北京环利科环境工程技术有限公司，北京100048)摘要：某污水处理厂处理规模为310*m/d，原污水处理采用CAST工艺，出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918一2 0 0 2）一级B标准，现需进行提标改造，将出水水质提升至一级A标准。提标改造工艺采用磁混凝沉淀池，与传统深度处理工艺相比，磁混凝沉淀池可大幅度减小占地面积并降低工程投资。实际运行数据表明，通过提标改造后，污水处理厂出水水质显著优于GB189182002的一级A标准。关键词：提标改造；CAST工艺；磁混凝沉淀池；调节池；工程实例中图分类号：X703文献标识码：A某污水处理厂主要负责该市区的生活污水处理分解，处理工艺使用“粗格栅泵房+细格栅沉砂格+循环式活性污泥法(CAST工艺)+紫外线消杀”处理规模大约为每日310*m，处理后水质符合城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918一级B。污水处理厂的污泥分解工艺使用“存储池+带式压滤机”方式，经分解后，出泥的含水比例有80%。由于出水排放标准较低，尾水对该地区河水环境产生了一定的影响。依据当地政府管理部门的要求，现对该厂污水处理工艺进行优化，以提升处理后出水水质达到GB18918一级A标准。1厂原污水厂运行状况及改造难点1.1原污水厂运行状况本项目提标改造设计之前，首先对该厂2 0 16年年初至2 0 18 年中旬期间，出水水质的七个评估指标进行分析，包括：进水量、有机污染物COD、BODs、SS、NH,-N、T N、T P。表1为详细 内容。通过表1内容与项目实际调查可知：（1）原污水处理厂运行状况未到负荷极限，每日进水量：（2.11士0.37）10*m，不需扩建。（2）原污水厂的处理工艺稳定，2 0 16 2 0 18 年期间，出水水质始终满足一级B标准，但不能达到一级A标准，主要原因在于TP与SS指标不符合A标准。1.2存在问题及改造难点经调查分析，该污水厂原处理工艺运行存在以下问题：（1）污水厂CAST工艺处理池共有4小格，每小格中剩余的污泥使用潜水泵进行单点排放，很容易造成排泥拥堵，影响后端设备的泥浆分解步骤。同时由于排泥不均匀，还会造成出水水质中SS指表1污水厂进、出水水质/（mgL1）项目原设计进水水质原设计出水水质（一级B）实际出水水质级ACOD2006014.1 6.150BOD,100204.44.110TN35207.12.915NH,-N258(15)1.68 1.165（8)TP3.010.700.390.5SS1502015510作者简介：唐荣飞（198 2-），男，本科学历，毕业于吉林大学，中级职称，研究方向：污水处理收稿日期：2 0 2 3-0 3-2 0。33唐荣飞.磁混凝沉淀池在CAST示改造中的应用第3 9 卷标过高。（2）污水厂泥浆分解工艺使用“存储池+带式压滤机”方式，然而存储池的容积太小，仅有93m，难以调节处理过程中生化池脱泥与泥浆脱水的时序，存储池中没有安置压缩泥浆的设备，流入带式压滤机的泥浆含水量过大，极易造成压滤机负荷超标、药剂使用过量、出泥含水量不符合标准。（3）污水处理厂地理位置特殊，一侧靠河，两侧靠山，其余一侧靠居民生活区。因此，如何在保障污水处理水质的条件下，充分利用原有设备，设计优化出工艺合理、占地面积不大的提标方案是本项目的重点考虑要素。2提标改造方案设计2.1设计规模及水质标准污水厂原工艺运行状况未到负荷极限，因此本次提标改造的设计规模依旧沿用原规模：每日310m，即可实现本次处理需求。进、出水水质标准为进水水质一级B、出水水质达到一级A。详细内容可参考表1。2.2工艺设计（1）污水厂原处理工艺为循环式活性污泥法（CA ST），经调查分析，该工艺理论上能够实现不间断出水，然而在实际运行中，CAST工艺会结合实际进水状况自行调节，这样就会造成间歇性出水，因此，需要在CAST工艺设备后方加设调节池（2）据笔者对国内外相关案例调研，紫外线消杀工艺对细菌的处理效果一般，无法确保出水水质中大肠菌群数符合一级A。所以，本次提标改造将原有紫外线消杀工艺改为加氯接触消毒，增设消毒池。上述两步工艺设计需要新建调节池与消毒池，考虑项目地理位置状况与占地紧张问题。本次提标改造的深度处理工艺需要进一步压缩用地面积。同时经分析，污水厂出水水质不能达到一级A标准的主要原因，在于TP与SS指标。为此，本次提标改造的深度处理工艺主要针对TP与SS指标。磁混凝沉淀的工艺原理为加载式沉淀处理，通过在混凝沉淀步骤中加入磁粉，磁粉和絮体融合后会增加絮体的密度，从而增加絮体沉降的效率，以提升表面的水力负荷，节省池内空间。同时，该工艺对于TP与SS的去除效果很好，经综合分析，本项目深度处理工艺适宜选用磁混凝沉淀工艺。图1为提标改造之后的污水处理工艺流程。粗格惠进水泵房细格栅及沉砂池接触消毒池磁混凝沉淀池出水CAST生物池（含调节池进水及提升泵房）1-污水栅渣外运污泥回流-污泥沉砂外运砂水分1砂渣离器1现状构筑物污泥脱卫生填理污泥浓缩池新增构筑物泥饼外运水机房图1提标改造之后的污水处理工艺流程2.3污水处理主要构筑物设计（1）原有工艺改造设计。将原有使用潜水泵的单点式排泥，改造为穿孔管脱泥方式，在生物池外侧增加排泥泵6 台，4台工作，2 台备用；排泥泵工作量为90 m/h，P=7.5k W。穿孔管施工部位在原污泥排放处，生物池4个小格可进行分期作业，保持不停产。（2）主要提标改造构筑物设计。调节池。原有CAST生物池有4个小格，工艺运行时间为4h（2 h进水曝气、1h沉淀、1h析）。析器工作效率为m/h，每个小格内置2 台析器。所以，调节池的容积调节效果需要达到淫析器的平均工作效率，将其容积设计为90 0 m。为确保水力高程标准，同时减少用地面积。调节池、泵房及磁混凝沉淀工艺采用合建方式，统一设计为地埋式建筑。占地空间为18.5mX17.5m，深度为3.0 m。内设3台变频控制的潜水轴流泵，两台运行，一台备用。为减少调节池中的污泥沉淀，内设2 台搅拌设备。新建1座磁混凝沉淀池，占地面积为19.4m17.5m，工艺包括“混合+絮凝+沉淀”，流量设计标准为12 50 m/h。磁粉回收工艺设备包括高剪器与磁分离器。高剪器的主要作用是把混合后的絮体进行打散、二次分解；磁分离器的主要作用是收集打散后的磁粉，将其输送至T2池。经磁粉处理后的剩余泥浆排放到储泥池。污泥分解系统内设变频离心式渣浆泵6 台，两组沉淀池各设3台。污泥循环回流参数标准为0.0 48。储泥池设计规格为8.0 mX8.0m6.5m。经磁粉处理后的剩余泥浆排放至此，内设离心式渣浆泵2台，用于脱磁处理后的排泥工序，内设搅拌机1台。接触消毒池与加药室。消毒池的作用是对废水实施消毒，确保大肠菌群数符合排放标准。消毒池上方为加药室与出水检测处，采用合建方式，规格为21.6m12.75m，出水流量为12 50 m/h，工艺处34.第7 期清洗世界表2提标改造后实际进、出水水质COD/(mg?L-)BOD;/(mg:L)P(TN)/(mgL)月份进水量/(10 m dl)进水出水进水出水进水出水12.2117021.7373219.522.159617.4386228.932.569514.5383307.142.398515.8382278.552.3710521.3384287.362.429623.6383236.572.569721.9382319.782.719718.64421610.592.7610116.56432711.2102.5414714.56432113.2平均值2.4710918.6443259.2表3#提标改造后实际进、出水水质进水量/p(NH,-N)/(mg:L)p(TP)/(mg:L-)p(SS)/(mg.L:)月份(x10m3.dl)进水出水进水出水进水出水12.2112.83.122.20.2171622.1514.90.601.30.0866832.5614.90.551.40.0771742.3915.30.971.90.1085652.3715.21.513.60.1280362.4210.91.241.40.1283672.5610.51.791.90.1374782.718.81.492.40.1374692.7610.42.317.60.22778102.5410.84.473.20.13847平均值2.4712.41.812.70.13766理时间为30 min。投入药剂为次氯酸钠，浓度标准为10%。3工程投资及成本分析本项目提标改造总投资金额为2 8 56.55万（包含原有构筑物改建、新建工艺系统），新建工艺系统的污水处理成本为0.16 元/m，磁混凝沉淀工艺的土建与设备投资为32 7 元/m。磁混凝沉淀工艺的使用药剂包括PAC、PA M 及磁粉。其中，PAC的使用量为2 0 mg/L，浓度标准为10%，PA M 的使用量为0.5mg/L，磁粉的使用量为4g/m。以上三种药剂的年使用量分别是2 19、5.5、43.8 t/a，共计费用为每年48.7 8 5万元，分摊至每吨水中，工艺成本仅为0.0 45元/m，电费成本为0.0 2 7 kWh/m。4实际运行效果本项目提标改造后，于2 0 19年12 月正式投产运行，出水水质各类指标均达到一级A。表2 和表3为改造后2 0 2 0 年的进、出水水质。结合改造后的表2、表3进、出水水质状况可知，本次改造设计在没有增设后端过滤设备的条件下，磁混凝沉淀工艺对于TP与SS的去除效率优秀。能够确保TP指标不超过0.3mg/L，SS指标不超过10mg/L，符合一级A排放标准。5结论采用磁混凝沉淀作为CAST工艺的污水厂深度处理工艺，实际运行结果证明出水水质显著优于一级A标准，并且与传统深度处理工艺相比，表面水力负荷高且可以节省后端过滤工艺，具有占地面积小、工程投资低、处理效果好、运行成本低等优点。参考文献：1李激，王艳，等.城镇污水处理厂消毒设施运行调研与优化策略.中国给水排水，2 0 2 0,36(8):7-19.2 区颖，黑国翔.磁混凝澄清工艺在污水厂提标中的应用J.环境保护与循环经济，2 0 15,35(0 5):31-32.3 魏锋，曹名帅.改良型氧化沟+磁混凝沉淀工艺用于污水处理厂扩容提标J.中国给水排水，2019,35(18):55-63.