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某混凝-沉淀-过滤工艺再生水厂运转效果后评估

来 源:中华水网   发布时间:2013-12-10 移动版

  混凝、沉淀、过滤工艺污水再生利用中采用较多的工艺之一。本文通过分析某一采用混凝、沉淀过滤工艺、供水能力10万吨/日再生水厂的实际运行资料,对几种主要回用指标的去除效果进行了评估,对于了解混凝—沉淀—过滤工艺再生水厂及各单元的运转效果、对于根据再生水回用途径选择合适的再生水处理工艺具有指导意义。为了解决水资源短缺问题,世界上许多缺水国家、地区积极出台相关政策,大力推广污水再生回用[1]。我国《城市污水再生利用技术政策》中提出,“2010年北方缺水城市的再生水直接利用率达到城市污水排放量的10%~15%,南方沿海缺水城市达到5%~10%;2015年北方地区缺水城市达到20%~25%,南方沿海缺水城市达到10%~15%,其他地区城市也应开展此项工作,并逐年提高利用率”[2]。混凝—沉淀—过滤工艺(老三段工艺)因其投资较低、运转方便、运行费用低,在许多再生水厂中得到了应用[3~5]。本文以某一采用老三段工艺的再生水厂为例,研究了其对主要污染指标的去除效果,以便为今后合理选择再生水处理工艺、合理设计各再生处理单元提供指导。

  1污水处理厂及再生水处理设施概况

  1.1厂区概况

  作为再生水水源的污水处理厂建于1993年,污水处理能力为16万m3/d,污水厂设计出水水质执行当时《污水综合排放标准》(GB8978—88)中的二级排放标准,污水处理采用普通活性污泥法,剩余污泥经过浓缩、二级消化、压滤脱水后外运。再生水回用规模为10万m3/d,出水作为市区景观河道的补充水源。

  1.2再生水厂进出水水质

  再生水厂的设计进水水质为污水处理厂的设计出水水质,出水水质执行当时《再生水回用于景观水体的水质标准》(CJ/T 95—2000)[6],具体水质指标见表1。

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  1.3再生水厂工艺流程

  再生水厂采用混凝/高负荷快速沉淀/V型滤池过滤工艺,具体工艺流程如图1所示。

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  1.4再生水厂主要工艺参数

  二级出水的混凝剂最大加入量按30 mg/L计。混合配水池的作用主要是通过机械搅拌与水力混合把来自加药间的混凝药剂与进水混合,搅拌区的设计停留时间=2 min。高负荷快速沉淀池分为四个部分:反应区、斜管沉淀区、污泥浓缩区和后混凝出水区。反应区的设计参数:反应时间=4 min,斜管沉淀区的停留时间4 min;污泥浓缩区设计参数:刮泥机直径12.7 m;V型滤池设计滤速为7.9 m/h,气冲洗强度为55 m3/(m2·h),水冲洗强度为16 m3/(m2·h),表面扫洗强度为7m3/(m2·h),滤料采用石英砂,滤料层厚1.5m,设计工作周期24h。

  2再生水厂处理效果评价

  再生水厂自建成以来在河道补水季节连续稳定运行,有关部门于2005年5月17日至2006年9月13日对再生水厂进水口、高负荷快速沉淀池出水口和总出水口三个地点进行了采样监测,其水质分别代表再生水厂进水水质、混凝沉淀后的水质、过滤后的水质。水质检测项目包括pH、COD、BOD5、SS、TP、TN、Fe、色度共八个指标,监测期间共检测水样39个,通过对监测数据进行分析,评估老三段工艺再生水厂及各单元对主要污染指标的去除效果及回用保证率。

  2.1再生水厂进水水质评价

  再生水厂进水水质见表2。

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上述6项指标中,色度和COD的达标保证率较高,为100%,说明污水厂对这两项污染物的去除效果较好;pH范围在6.78~7.63之间,符合《污水综合排放标准》(GB 8978—88)中的要求;BOD5、SS的保证率分别为82%、97%;《污水综合排放标准》(GB8978—88)没有规定总氮指标,对磷指标规定的是磷酸盐(以P计),对这两项指标的进水水质不好作定性评价。与北方其它城市的污水处理厂相比,该污水处理厂出水水质在北方大型城市20世纪80—90年代建设的污水处理厂中比较有代表性,对我国北方缺水城市再生水厂进水水质的确定、处理工艺的选择具有较强的指导意义,该厂的运转效果也具有较好的代表性。

  2.2再生水厂及各单元对COD去除效果评价

  再生水厂各单元对COD的去除效果及其评价分别见图2和表3。再生水厂进水COD平均为45.77mg/L,最大值为94.6mg/L,90%的保证率低于63mg/L,污水厂对COD去除效果较好,通过再生水厂进一步处理后,出水COD达标率接近100%,只有一个监测值略超过50mg/L,为50.9mg/L,可以认为达标。混凝沉淀与过滤单元对COD的去除率基本相当。

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  2.3再生水厂及各单元对BOD去除效果评价

  再生水厂各单元对COD的去除效果及其评价分别见图3和表4。再生水厂进水BOD5平均为24.17mg/L,最大为48.2mg/L,90%的保证率低于35mg/L,经过再生水厂处理后,90%的保证率为17.5mg/L,20mg/L的保证率约为100%,但出水BOD5设计值达标保证率只有23%,表明大部分BOD监测值在10~20mg/L之间。

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