昆明船舶公司生活污水处理站处理技术改造研究--《昆明理工大学》2007年硕士论文
昆明船舶公司生活污水处理站处理技术改造研究
【摘要】：
昆明船舶公司生活污水处理站始建于1996年,并在1999年3月进行了一次改造,处理站设计处理量为3000m~3/d,主要采用生物接触氧化法及射流曝气,并采用斜管沉淀池、无阀滤池等后续处理。从2006年开始,该污水站出水水质开始不达标,为了使出水满足排放标准,并将部分出水处理作为中水回用,需要对污水处理站进行改造。
改造前期,对污水处理站的处理设备、处理构筑物进行了调查,并对进出水质进行了检测,以找出污水处理的瓶颈问题。
检查发现,原污水处理缺少足够的预处理设施,仅有的一道格栅已失去作用,另外发现生物接触氧化池内的填料因使用多年没有清洗更换,堵塞严重,射流曝气器已出现变形;检查还发现斜管沉淀池内斜管坍塌,无阀滤池内填料堵塞,这些都制约了污水处理效果。
结合改造要求及改造的一些限制因素,选择了改进的A/A/O工艺对其进行改造,改造中仅增加了一座平流沉砂池、一道格栅来增加预处理;增加了一座污泥干化场对污泥进行减量化处理,并改变原穿孔旋流反应池的原作用,只使用其中一格作为过渡池使用。
结合改进工艺,将调节池改造为厌氧缺氧池,通过比较该池内的TP值和进水TP值发现,池内TP值要比进水值大,说明在厌氧池内发生了聚磷菌的释磷现象;
将原生物接触氧化池改造为好氧池,并将原射流曝气方式改为微孔曝气,污泥培养主要采用了间歇性培养方式,并将一部分斜管沉淀池的污泥回流至好氧池内以加速培养,结果说明这种快速培养方式是有效的;正常运行后,好氧池出水BOD值能维持在20mg/L以下,去除率60%左右,TP值2mg/L以下,同时NH_3-N在好氧池内数值明显降低,出水值为15mg/L左右。
对斜管沉淀池,将原塌陷的斜管沉内斜管淀进行了更换,将原孔径由50mm换为80mm,并将斜管的安装高度提高了0.5m。改造后斜管沉淀池处理的出水BOD值相比好氧池出水要低10mg/L左右,出水浊度值约12NTU左右。
对无阀滤池的填料进行了清洗,改造后无阀滤池的出水浊度值为1NTU～5NTU。
正常运行后,出水能到达到城镇污水厂污染物排放标准GB的一级B排放标准。
对污水处理站的改造成本与运行成本进行了分析,核算出处理成本为0.51元/m~3;就改造前后的单位处理能耗费用相比,改造后的为0.2389元/m~3,改造前为0.3223元/m~3。
【关键词】：
【学位授予单位】：昆明理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2007【分类号】：X703【目录】：
ABSTRACT6-12
第一章 绪言12-35
1.1 生活污水处理的研究进展12-21
1.1.1 生活污水处理的概述12-13
1.1.2 国内外生活污水生物处理工艺研究现状13-16
1.1.3 各种工艺的比较16
1.1.4 A/A/O工艺研究现状16-21
1.2 小型生活污水处理21-23
1.2.1 小型污水处理站污水的特点21-22
1.2.2 小型污水处理站的要求22
1.2.3 小型污水处理厂常用的处理方法22-23
1.3 污水回用技术23-24
1.3.1 污水回用的紧迫性23-24
1.3.2 污水处理回用技术24
1.4 污水处理厂的改造情况24-32
1.4.1 改造原因及特点24-26
1.4.2 提高脱氮除磷效果的工艺改造26-30
1.4.3 其他改造30-32
1.5 本课题研究背景32-33
1.6 课题研究内容及意义33-35
1.6.1 课题研究内容33
1.6.2 课题研究意义33-35
第二章 研究方法及标准35-40
2.1 技术路线35
2.2 改造遵循的原则和方法标准35-38
2.3 改造的设计要求38-40
第三章 污水处理站运行的“瓶颈”研究40-55
3.1 污水处理站的原况40-41
3.1.1 运行概况40
3.1.2 工艺流程40-41
3.1.3 水质情况41
3.2 预处理设施41-43
3.2.1 作用41-42
3.2.2 出现的问题42-43
3.3 生物接触氧化池43-47
3.3.1 原理及特点43-46
3.3.2 应用情况46
3.3.3 出现的问题46-47
3.4 穿孔旋流反应池47-50
3.4.1 混凝原理及特点48
3.4.2 应用情况48-49
3.4.3 出现的问题49-50
3.5 斜管反应池50-52
3.5.1 斜管反应池的沉淀原理及分类50-51
3.5.2 应用情况51
3.5.3 出现的问题51-52
3.6 无阀滤池52-54
3.6.1 过滤的原理及特点52-53
3.6.2 无阀滤池的应用情况53
3.6.3 出现的问题53-54
3.7 本章小结54-55
第四章 改造方案研究55-87
4.1 改造的工艺55-60
4.1.1 工艺简介55-57
4.1.2 影响因素57-59
4.1.3 总流程图59-60
4.1.4 改造的总体思路60
4.2 污泥干化场的增建60-63
4.2.1 污泥的处理与处置60-61
4.2.2 干化场61-62
4.2.3 干化场的设计62
4.2.4 渗滤液回流的影响62-63
4.3 预处理设施的强化63-64
4.3.1 平流沉砂池的增建63-64
4.3.2 格栅的增建64
4.4 调节池的改造64-68
4.4.1 改造方案的确定64-66
4.4.2 调试66
4.4.3 改造效果66-67
4.4.5 污水提升泵67-68
4.5 生物接触氧化池的改造68-75
4.5.1 改造方案的确定68-73
4.5.2 污泥培养及调试73
4.5.3 改造效果73-75
4.6 穿孔旋流反应池的改造75-76
4.6.1 污泥的清理75-76
4.6.2 具体改造76
4.7 斜管沉淀池的改造76-81
4.7.1 改造方案的确定76-80
4.7.2 调试80
4.7.3 改造效果80-81
4.8 无阀滤池的改造81-82
4.8.1 改造方案的确定81
4.8.2 调试81-82
4.8.3 改造效果82
4.9 中水处理系统82-83
4.10 方案的联合调试83-85
4.10.1 污水联动调试83-85
4.10.2 出现的问题及解决方案85
4.10.3 主要的工艺参数85
4.11 本章小结85-87
第五章 实际运行效果87-92
5.1 运行的水质情况87
5.2 COD的去除情况87-88
5.3 BOD的去除情况88-89
5.4 NH_3-N的去除情况89-90
5.5 TP的去除情况90
5.6 SV、SVI值的变化90-92
第六章 费用效益分析92-97
6.1 生活污水处理系统费用构成92-95
6.1.1 建设投资费用92
6.1.2 运行处理费用92-94
6.1.3 运行成本对比94-95
6.2 预期效益95
6.3 主要节能措施研究95-96
6.4 本章小结96-97
第七章 结论建议97-99
7.1 结论97-98
7.2 建议98-99
参考文献99-104
致谢104-105
攻读硕士学位期间发表的论文105
欢迎：、、)
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作者：guyufei
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1、气浮反应槽（已建）
外形尺寸：00分二格。
有效高度：1400
有效容积：12m3
水力停留时间：6min
主要材料：Q235钢板
防腐：内壁衬耐酸、碱环氧树脂玻璃钢，厚度&3mm。外壁二度防锈漆二度面漆。
絮凝机理：
（a）压缩双电层与电荷中和作用：从理论上分析，为了使已分散的固体微粒迅速凝集，可以加入一些电解质，使固体微粒表面形成的双电层有效厚度减小，从而使范德华力占优势而达到彼此吸引，最后达到凝聚。也可以加入带有不同电荷的固体微粒，使不同电荷的粒子由于静电吸引而彼此吸引，最后达到凝聚。电解质使双电层的有效厚度减小，也即前面所述的压缩了双电支，使胶体凝聚。但这种过程实际上要复杂得多，而且主要是对憎液胶体而言。对亲液胶体虽也有相似的作用，但存在较大差异。
&&& 带电的固体微粒界面和紧密吸附层之间的电位差是所谓的分散粒子的Stern层的电位。絮凝剂使已分散的固体微粒发生迅速的聚集，主要是中和或降低了分散粒子的Stern层的电位。所发生的电荷中的作用，是指胶体颗粒表面对异号带电颗粒或高分子絮凝剂链段带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，使颗粒表面电荷部分中和。分散粒子的胶团扩散层被压缩，Stern层的电位降低，就降低了粒子间紧密接近时的势垒，增加了颗粒之间的碰撞几率，从而促进了固体微粒间的凝聚。
&&& （b）高分子絮凝剂的吸附架桥作用：高分子絮凝剂的碳碳单键在一般条件下是可以自由旋转的，主链的碳碳单键的键角大致为109028&，再加上聚合度一般较大，即主链相当长，所以在水介质中，主链并不是直线的，而是弯曲的和卷曲的。因此，可以把这类聚电解质的絮凝作用简化地看成带有多个负电荷的卷曲的线状分子，在分子主链上的数个部位被固体微粒所吸附，就像在这些固体微粒之间架起桥似的。
&&& （c）絮体的卷扫沉淀作用：铝盐或铁盐在水中形成高聚合度的多羟基化合作的絮体，在沉淀过程中可以吸附卷带水中胶体颗粒共沉淀，这种类似清扫的现象，称为絮体的卷扫沉淀作用（或称作网罗捕扫作用）。
浊度在线自动跟踪调整絮凝剂、助凝剂的投加量。
废水在气浮前一般需投加絮凝剂、助凝剂，进行混凝反应后产生絮凝体在气浮设备中得以分离。气浮效果的好坏除其它因素的影响外，主要取决于絮凝剂、助凝剂的正确投加量。合适的投加量能使气浮效果达到最佳。当然投加量的大小与废水水质（特性）有关，一般情况下，操作人员在现场（实验室）取水样作最佳投加量试验，然后根据最佳投加量调节絮凝剂、助凝剂投加泵的投加量。由于废水水质情况不断变化，所以操作人员要定期取水样作最佳投加量试验，及时修整投加泵的投加量。采用此方法调整絮凝剂、助凝剂的投加量，不容易因水质变化而及时作出调整。结果出现水质转好，而投加量不能及时减少，造成药剂无谓浪费。出现水质转差时，而投加量不能及时增加，造成气浮效果下降。
采用浊度在线自动跟踪调整絮凝剂、助凝剂的投加量。设置合理的浊度值，浊度仪输出在线废水的浊度值，调节仪将废水的即时浊度值与设置的合理浊度值进行比较。当出现正偏差时，说明水质转差，絮凝剂、助凝剂的投加量偏小，气浮效果差，需加大絮凝剂、助凝剂的投加量。调节器及时发出加大投量信号，投加泵及时作出调整加大投量，气浮效果转好，废水浊度下降至合理的浊度范围内。当出现负偏差时，说明废水水质较好，需减少絮凝剂、助凝剂的投加量，调节器及时发出减少投量信号，投加泵及时作出调整减少投量，气浮效果维持在合理的范围内。
采用浊度在线自动跟踪调整絮凝剂、助凝剂的投加量，其优点明显，絮凝剂、助凝剂的投加量随废水水质的变化而及时调整，投加量合理，剂量最小，运行经济。
2、气浮装置（2套，已建，改造）
外形尺寸：00
有效面积：10m2
液面负荷：6m3/h?m2
主要材料：Q235钢板
防腐：内壁衬环氧树脂玻璃钢，厚度&3mm。外壁二度防锈漆二度面漆。
配置：①原溶气罐&P800&2250&&&&& &&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&& &&&&&&&&&&&&& 1台/套
&&&&&&& 改造后新溶气罐&P（增加）&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&& &&&&&& 1台/套
&&&&& ②原溶气水泵Q=25.5m3/h& H=38.4m& N=5.5kw& &&&&&& &&&&&&&&&&&&& &&&&&& 1台/套
&&&&&&& 改造后新溶气水泵Q=30m3/h& H=45m& N=7.5kw（增加） 1台/套
③空压机（原有）&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&& &&&&&& 1台/套
④刮渣小车（原有）&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&& 1台/套
⑤改造后新溶气释放器TV-5（增加）&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 6组/套
⑥改造后新恒压变频气浮控制柜（增加）&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 1台
气浮机理：
&& 利用高压下使水溶入大量空气，溶气水在气浮设备内通过释放器骤然减压时释放出无数微细的过饱和气体，与经过混凝反应的废水中悬浮物结合浮上水面形成浮渣，刮渣机定期将浮渣刮去，使污染物质从废水中分离出去，达到净化效果。整套设备全自动恒压运行。
&& 全自动变频恒压气浮性能特点如下：
&&& （1）保持溶气水压力恒定，使变频恒压气浮设备始终处于最佳处理效果的稳定运行状态。
&& 压力变送器将溶气水压力信号变送为电信号传输给变频恒压控制器。变频恒压控制器接受信号后将其信号值与设定值进行比较，出现偏差及时采用PID调节方式改变变频器的输出频率，从而相应改变调整了溶气泵的转速，即溶气水泵输送水量得到了调节。当溶气水压力向低偏移时，增大溶气水泵输送流量，使溶气水压力上升至设定压力：当溶气水压力向高偏移时，减少溶气水泵输送流量，使溶气水压力下降至设定
&& （2）自动控制溶气罐的工作水位，使溶气处于最佳状态。水位高时，自动打开排水底阀，进行排水，使水位下降至正常水位。水位低时，自动关闭压缩空气进气阀，使水位上升至正常水位。从而确保变频恒压气浮设备可靠运行。
&& 气浮设备正常运行必须连续不断地释放过饱和溶气，饱和溶气是在溶气罐内产生的。在高于大气压的环境中，空气与水接触，空气溶入水中直至饱和。溶气罐正常工作必须维持一定的水位，使空气与水有一定的接触界面，水位高了或水位低了，接触界面变小直至无界面，生产不了溶气水，整个气浮设备也就不能正常工作。
&& （3）特制填料，增大接触面积使溶气罐溶气效率提高，缩短溶气饱和所需时间，确保饱和溶气水正常生产。
&& （4）采用新型溶气释放器，使溶气释放时气泡直径小且分布均匀、分布面积大，有利于悬浮絮凝体浮上，提高气浮去除率。该溶气释放器具有在线清洗功能，当运行中发生堵塞时，只要提供压缩空气即能在工作状态下进行清洗。
3、新增带式压滤机（1套）
带宽：0.5m
功率：2.87kw
带式压滤机污泥脱水过程一般分为重力脱水、楔形脱水和压力脱水三个阶段，加到压滤机滤带上的污泥先经过重力浓缩后含水率降低到90%左右，然后进入上下滤带形成的楔形中间逐渐向楔形顶端推进，随着楔形空间越来越小，污泥在上下滤带挤压作用下进一步脱水直到呈泥饼状，泥饼含水率一般为75%～80%。
带式压滤机的滤带规格、滤带张力和过带速度对污泥脱水结果有很大影响，它们将直接决定着污泥的重力脱水时间、固体回收率、泥饼含水率和脱水速度，在操作运行中必须严格控制，必要时通过试验结果确定。长期运行后，滤带上未得到清除的薄层泥饼会影响污泥的附着性和脱水速度，应定期用水冲洗。
控制进泥的含水率是带式压滤机工作的重要条件，进泥含水率过高往往造成污泥无法在滤带上附着而从两侧流出。国内城市污水厂污泥脱水经验表明，进泥含水率高于98.5%时，污泥不能上机，导致压滤机无法工作。另外，在重力浓缩阶段设置耙犁对污泥脱水将起到一定的促进作用。
被更换的板框压滤机由甲方无偿提供给乙方处置。
&&& 4、控制柜
&&& 经对原5台控制柜考察，决定保留2台小柜（电源柜、污水提升泵柜），其他3台柜更新。更新的3台柜主要元器件采用施耐德系列产品。
更新的控制柜主要回路具有手动、自动切换功能，即可在柜面进行手操，又可自动运行。一般回路采用柜面手操方式。
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全省首个ppp模式污水处理改造项目开工
　　　常山新闻网
　　12月8日上午，随着鞭炮声和挖掘机的轰鸣声，全省首个ppp污水处理项目DD常山县天马污水处理厂二期工程ppp项目正式开工。
　　治污水是“五水共治”的重要内容，需要大量资金投入，在财政有限的情况下，我县另辟蹊径，吸引工商资本，首次尝试用PPP模式运作污水处理改造项目。PPP模式，简称“政府与社会资本合作”模式，即政府鼓励社会资本通过特许经营等方式，参与城市基础设施等有一定收益的公益性事业投资和运营，建立起“利益共享、风险共担、全程合作”的共同体关系。
　　天马污水处理厂负责城区污水处理和县工业园区、辉埠新区污水预处理，日处理污水设计能力达2万立方米。随着城镇化建设推进和园区企业增多，污水处理一期工程已无法满足现有需求。今年，我县尝试使用PPP模式，通过招投标，引进了浙江富春紫光环保股份有限公司这一民间资本，共同组建了项目公司DD常山富春紫光污水处理有限公司，由该公司负责整个项目运营。
　　“从企业来看，我们做大了自己的规模；从政府来讲，解决了资金的困难，这是双赢的。”浙江富春紫光环保股份有限公司董事长吴黎明说。
　　改造项目包括一期提标改造、二期扩建以及厂区景观绿化提升改造，投资概算4400万元。其中，富春紫光公司出资4000万元，占90%股份，县水务发展投资有限公司则以天马污水处理厂二期工程土地作价入资，占10%股份，并将已建成的天马污水处理厂一期工程资产有条件租赁给项目公司使用。天马污水处理厂改建后，将新建CAST池、反消化滤池以及景观等，污水处理能力由原来一级B标准提升到一级A标准。
　　“二期工程建成后，由县富春紫光污水处理公司负责管理，水务公司负责日常的监管工作。”县水务公司总经理余连荣介绍，整个污水改造项目将于2015年10月份建成并投入使用。届时，污水处理量能实现翻番，达到每日4万立方米。
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记者 姚灵萍 见习记者 叶怡静 通讯员 余婧
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先画BC的垂直一平分线EF,然后过A做AM垂直EF,则M即为所求
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