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1、上海大型污水處理廠試驗(yàn)研究免費(fèi)碩士博士論文論文天下摘要：本文介紹了上海白龍港城市污水處理廠所進(jìn)行的一級(jí)強(qiáng)化處理工藝和高效沉淀池的處理能力的試驗(yàn)研究，通過近一年的穩(wěn)定運(yùn)行表明，相對(duì)初沉池，一級(jí)強(qiáng)化處理工藝具有較好的去除效果，其中進(jìn)行化學(xué)一級(jí)強(qiáng)化處理對(duì) CODcrCODcr、SSSS、P P 等污染因子的平均去除率可達(dá) 67%67%、85%85%、8383%；高效沉淀池表面負(fù)荷為常規(guī)初次沉淀池的 1010 倍左右，其處理效果與混凝劑和助凝劑的種類、投加量密切相關(guān)。關(guān)鍵詞：一級(jí)強(qiáng)化處理污水處理高效沉淀池1 1、概述由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，很多城市水環(huán)境的有機(jī)污染不僅沒有得到控制，還有惡化趨勢(shì)。解決城市污水處
2、理問題的根本途徑是對(duì)污水進(jìn)行二級(jí)脫氮除磷處理，但二級(jí)生物處理的污水處理廠由 J J能耗大，運(yùn)行費(fèi)用高，建成后，由于運(yùn)行費(fèi)用等因素沒能正常運(yùn)行，使實(shí)際處理能力低丁設(shè)計(jì)能力，加劇了水體的污染程度。污水一級(jí)強(qiáng)化處理工藝的研究，首先控制磷的排放，同時(shí)達(dá)到大幅度削減有機(jī)污染物總量的目的。本研究的目的是結(jié)合上海白龍港城市污水處理廠確定的出水水質(zhì)目標(biāo)，對(duì)一級(jí)強(qiáng)化工藝開展綜合研究，對(duì)高效沉淀池應(yīng)用于城市污水一級(jí)強(qiáng)化處理進(jìn)行較為系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，取得一級(jí)強(qiáng)化工藝的處理效果和運(yùn)行參數(shù)。2 2、一級(jí)強(qiáng)化處理工藝的研究2.1 2.1 一級(jí)強(qiáng)化處理工藝一級(jí)強(qiáng)化處理工藝有多種形式，根據(jù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況，采用較多的有化學(xué)法一級(jí)
3、強(qiáng)化處理、生物絮凝吸附一級(jí)強(qiáng)化處理和厭氧處理等；化學(xué)加強(qiáng)一級(jí)處理的基本原理是在污水中投加混凝劑，通過絮凝沉淀的方法去除污水中懸浮物質(zhì)及膠體物質(zhì)，從而達(dá)到對(duì)污水中有機(jī)物及磷的去除目的;生物絮凝一級(jí)強(qiáng)化處理則主要利用微生物的絮凝吸附作用快速去除污染物質(zhì)，同時(shí)伴有少量的生物氧化，其去除機(jī)理既有污染物質(zhì)的物理吸附、化學(xué)吸附和生物吸附、吸收作用，又有吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕等絮凝作用；厭氧法處理不需要?jiǎng)恿?，且?fù)荷高，產(chǎn)泥率低，處理投資及運(yùn)行費(fèi)用均較低，對(duì)丁城市污水，控制厭氧反應(yīng)至水解階段，代替了傳統(tǒng)的初沉池，污水中的有機(jī)物不但在數(shù)量上發(fā)生很大變化，而且在理化性質(zhì)上發(fā)生更大的變化，使污水適宜后續(xù)的好氧生物處理
4、。課題分別對(duì)三種一級(jí)強(qiáng)化處理工藝進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)合白龍港污水處理廠的進(jìn)出水水質(zhì)特點(diǎn)，推薦采用化學(xué)一級(jí)強(qiáng)化處理高效沉淀技術(shù)。2.22.2 化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理工藝污水首先與混凝劑快速混合，使混凝劑迅速均勻分散到污水中，利于混凝劑水解，充分發(fā)揮混凝劑高電荷對(duì)水中膠體電中和脫穩(wěn)作用；然后進(jìn)行慢速攪拌作用，通過脫穩(wěn)顆粒的有效碰撞，同時(shí)在水中投加高分子助凝劑，發(fā)揮助凝劑的吸附架橋作用，使細(xì)小顆粒逐漸結(jié)成較大絮體，水中的懸浮物質(zhì)及膠體得到有效去除；同時(shí)通過混凝劑與污水中磷酸鹽的化學(xué)作用，達(dá)到對(duì)磷的去除。常規(guī)化學(xué)一級(jí)強(qiáng)化處理流程如圖 1:1:3 3 高效沉淀池試驗(yàn)研究3.13.1、高效沉淀池的特點(diǎn)高效沉淀池是根據(jù)化
5、學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理的原理，采用機(jī)械攪拌快速混合、機(jī)械絮凝與水力絮凝相結(jié)合。絮凝池在前段設(shè)置提升攪拌機(jī)，部分沉淀的污泥回流至前段，助凝劑也投加在前段，脫穩(wěn)的原水與絮凝池的絮體形成有效碰撞，結(jié)成粗大顆粒，進(jìn)入后續(xù)的反應(yīng)段，通過水力作用進(jìn)一步形成粗大、密實(shí)的礬花；沉淀池部分根據(jù)淺層沉淀的原理，采用斜管沉淀池的形式，使沉淀池的表面水力負(fù)荷明顯提高；沉淀池底部采用機(jī)械刮泥，使沉淀污泥進(jìn)一步濃縮，提高污泥的含泥率，減少污泥量和污泥處理設(shè)施的規(guī)模。高效沉淀池流程框圖如圖 2 2。相對(duì)于普通初次沉淀池，具有以下特點(diǎn)：在裝置中回流一部分沉淀污泥至絮凝段，利用回流污泥與進(jìn)水混合，使進(jìn)水中的脫穩(wěn)微粒與活性泥渣充分接觸，
6、提高絮凝沉淀效果。回流污泥中的混凝劑、助凝劑在絮凝池中得到充分利用，節(jié)約混凝劑及助凝劑的投加量。沉淀池采用斜管沉淀，達(dá)到泥水快速分離的目的，水力停留時(shí)間和占地面積明顯減少，節(jié)藥工程費(fèi)用，其比較如表 1 1 所示。高效沉淀池與普通初次沉淀池比較表表 1 1 池型普通初次沉淀池（規(guī)范值）高效沉淀試驗(yàn)裝置表面水力負(fù)荷（ra3/m2.h)根據(jù)原水水質(zhì)條件、水溫確定,一般為 1.5-3.025 停留時(shí)間(h)1.0值）高效沉淀試驗(yàn)裝置表面水力負(fù)荷（ra3/m2.h)根據(jù)原水水質(zhì)條件、水溫確定,一般為 1.5-3.025 停留時(shí)間(h)1.02.00.332.00.33高效沉淀池在沉淀池下部具有較大的濃縮
7、空間，同時(shí)在濃縮池內(nèi)設(shè)有濃縮機(jī)，利用慢速攪拌的方法，使污泥能夠沉淀池下部進(jìn)行有效濃縮，從而提高污泥的濃度。3.23.2、試驗(yàn)裝置試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)流量為 25m3/h25m3/h。整個(gè)試驗(yàn)裝置有快速混合單元、絮凝沉淀單元、加藥及控制單元組成，其中絮凝沉淀單元是整個(gè)處理裝置的核心；快速混合單元分為兩格，每格尺寸為 1.0X0.9X1.85m(1.0X0.9X1.85m(有效水深為 1.30m1.30m，單格體積為 1.2m3)1.2m3)，內(nèi)設(shè)兩臺(tái)攪拌機(jī)，轉(zhuǎn)速為 150r/min150r/min，兩格可單獨(dú)使用，也可合并使用（實(shí)驗(yàn)中采用其中一格）。絮凝沉淀池單元是整個(gè)裝置的核心，絮凝沉淀單元功能上具有
8、絮凝、沉淀及污泥濃縮功能；絮凝部分總體積約為 6.6m36.6m3，分為二段，前段的體積為 2.6m32.6m3，為機(jī)械攪拌絮凝，絮凝池中增設(shè)直徑為 0 450mm0 450mm 的導(dǎo)流筒，在導(dǎo)流筒內(nèi)設(shè)提升攪拌機(jī)，通過提升攪拌機(jī)使水在絮凝池中循環(huán)，同時(shí)濃縮池內(nèi)的污泥回流至前段，與原水充分混合。助凝劑加注點(diǎn)也設(shè)在導(dǎo)流筒內(nèi)，經(jīng)混合后進(jìn)入后段，后段體積為 4m34m3，采用隔板絮凝的形式，污水經(jīng)隔板絮凝后進(jìn)入后續(xù)沉淀池；沉淀部分采用斜管沉淀池，沉淀池的有效面積為 lm2lm2，斜管斜長(zhǎng)為 1.5m1.5m，出水采用溢流堰的形式；污泥濃縮部分在沉淀下方，在底部設(shè)置污泥刮泥機(jī)，試驗(yàn)裝置還設(shè)有回流污泥泵及
9、剩余污泥排出泵，整個(gè)池高為 4.95m(4.95m(包括干弦 0.2m0.2m)，示意圖如圖 3 3 所示。加藥及控制單元主要有混凝劑、助凝劑加注計(jì)量泵及控制系統(tǒng)組成。3.33.3、試驗(yàn)結(jié)果1)1)試驗(yàn)安排于 20012001 年 1 1 月 7 7 日正式開始試驗(yàn)，試驗(yàn)主要針對(duì) FeC13FeC13、A12(S04)3.18H20 兩種混凝劑進(jìn)行試驗(yàn)，助凝劑采用某公司提供的 8173、9901及 AS32 進(jìn)行試驗(yàn)。A12(S04)3.18H20 兩種混凝劑進(jìn)行試驗(yàn)，助凝劑采用某公司提供的 8173、9901及 AS32 進(jìn)行試驗(yàn)。2)2)試驗(yàn)結(jié)果高效沉淀池試驗(yàn)期間的部分結(jié)果見表 2 2試驗(yàn)
10、期間部分結(jié)果表表 2 2 時(shí)間流量m/hm/h混凝劑種類種類助凝投加量 mg/1 進(jìn)水 COD 出水 C0DC0D 去除率進(jìn)水 P04-P 出水 P04-PP 去除率進(jìn)水 SS 出水 SSSS 去除率備注助凝投加量 mg/1 進(jìn)水 COD 出水 C0DC0D 去除率進(jìn)水 P04-P 出水 P04-PP 去除率進(jìn)水 SS 出水 SSSS 去除率備注rag/lmg/1 mg/lmg/1 mg/lmg/1 1.725FeC138081730.3324668.872%2.550100%1541292%1.825FeC136099010.51987761%3.410.3390%783456%1.925F
11、eC13409901rag/lmg/1 mg/lmg/1 mg/lmg/1 1.725FeC138081730.3324668.872%2.550100%1541292%1.825FeC136099010.51987761%3.410.3390%783456%1.925FeC134099010.525511555%2.730.4384%117397%1.1025FeC134099010.525910858%2.770.5580.525511555%2.730.4384%117397%1.1025FeC134099010.525910858%2.770.5580%991288%1.1125FeC
12、135099010.5245.980.967%2.590.3387%1641491%1.1225硫酸鋁 6099010.5637.594.285%9.330.8791%2632292%斜管上方有礬花飄出0%991288%1.1125FeC135099010.5245.980.967%2.590.3387%1641491%1.1225硫酸鋁 6099010.5637.594.285%9.330.8791%2632292%斜管上方有礬花飄出1.1325 硫酸鋁 6099010.521010152%2.811.3353%813063%斜管上方有礬花飄出1.1325 硫酸鋁 6099010.5273.
13、9154.144%3.851.7455%1105154%斜管上方有礬花飄出 1.1425 硫酸鋁 8099011698.9167.576%7.11.0286%1681889%斜管上方有礬花飄出 1.1425 硫酸鋁 8099011301.6130.157%3.10.6579%951980%斜管上方有礬花飄出 1.1615 硫酸鋁 8099010.5185.79052%2.771.1260%773160%1.1615 硫酸鋁 8099010.549490.982%5.860.690%2381693%1.1730 硫酸鋁1.1325 硫酸鋁 6099010.521010152%2.811.3353
14、%813063%斜管上方有礬花飄出1.1325 硫酸鋁 6099010.5273.9154.144%3.851.7455%1105154%斜管上方有礬花飄出 1.1425 硫酸鋁 8099011698.9167.576%7.11.0286%1681889%斜管上方有礬花飄出 1.1425 硫酸鋁 8099011301.6130.157%3.10.6579%951980%斜管上方有礬花飄出 1.1615 硫酸鋁 8099010.5185.79052%2.771.1260%773160%1.1615 硫酸鋁 8099010.549490.982%5.860.690%2381693%1.1730 硫
15、酸鋁8099011.519110744%2.80.5780%1031982%斜管上方有礬花飄出 1.1730 硫酸鋁8099011.548511476%5.60.5391%斜管上方有礬花飄出 1.1835 硫酸鋁8099011.519110744%2.80.5780%1031982%斜管上方有礬花飄出 1.1730 硫酸鋁8099011.548511476%5.60.5391%斜管上方有礬花飄出 1.1835 硫酸鋁8099011.525313646%40.783%962772%斜管上方有礬花飄出 1.1835 硫酸鋁8099011.520190.555%3.40.779%812075%斜管上
16、方有鞏花飄出 1.2035 硫酸鋁70AS32122010552%3.70.781%1122578%1.2035 硫酸鋁70AS32130110565%40.783%1872189%1.2135 硫酸鋁70AS320.833611665%4.51.176%1663082%1.2135 硫酸鋁70AS320.828110563%3.70.878%1352482%1.2235 硫酸鋁70AS320.627010063%6.50.9685%1382185%1.2235 硫 酸 鋁70AS320.63709574%6.30.8786%3071595%1.2335 硫酸鋁70AS320.42109057
17、%5.61.0481%1182083%斜管上方有礬花飄出 1.2335 硫酸鋁70AS320.41887063%4.70.883%981288%斜管上方有礬花飄出 1.2435 硫酸鋁70AS320.221010550%7.21.382%1086044%斜管上方有礬花飄出 1.2435 硫酸鋁70AS320.24259079%6.30.986%1904278%斜管上方有礬花飄出 1.2525 硫酸鋁70AS320.31563677%20.1891%1321390%1.2525 硫酸鋁8099011.525313646%40.783%962772%斜管上方有礬花飄出 1.1835 硫酸鋁8099
18、011.520190.555%3.40.779%812075%斜管上方有鞏花飄出 1.2035 硫酸鋁70AS32122010552%3.70.781%1122578%1.2035 硫酸鋁70AS32130110565%40.783%1872189%1.2135 硫酸鋁70AS320.833611665%4.51.176%1663082%1.2135 硫酸鋁70AS320.828110563%3.70.878%1352482%1.2235 硫酸鋁70AS320.627010063%6.50.9685%1382185%1.2235 硫 酸 鋁70AS320.63709574%6.30.8786%
19、3071595%1.2335 硫酸鋁70AS320.42109057%5.61.0481%1182083%斜管上方有礬花飄出 1.2335 硫酸鋁70AS320.41887063%4.70.883%981288%斜管上方有礬花飄出 1.2435 硫酸鋁70AS320.221010550%7.21.382%1086044%斜管上方有礬花飄出 1.2435 硫酸鋁70AS320.24259079%6.30.986%1904278%斜管上方有礬花飄出 1.2525 硫酸鋁70AS320.31563677%20.1891%1321390%1.2525 硫酸鋁70AS320.31154263%1.80.
20、2686%1201488%1.2925FeC1335AS320.259212479%1.80.383%62985%1.2925FeC1335AS320.21849648%3.80.782%2303883%70AS320.31154263%1.80.2686%1201488%1.2925FeC1335AS320.259212479%1.80.383%62985%1.2925FeC1335AS320.21849648%3.80.782%2303883%注：Fecl3Fecl3 不含結(jié)晶水，硫酸鋁含有 1818 個(gè)結(jié)晶水3 3)試驗(yàn)分析(1)(1)物化處理的效果由表 2 2 可見，投加硫酸鋁及三氯化
21、鐵對(duì)水中的有機(jī)物均有較好的去除效果，在三氯化鐵（不含結(jié)晶水）投加量在 404080mg/l80mg/l，硫酸鋁（含結(jié)晶水）投加在606080mg/l 的情況下，試驗(yàn)期間進(jìn)水 CODcr 在 10080mg/l 的情況下，試驗(yàn)期間進(jìn)水 CODcr 在 100700mg/l(平均為 300mg/l)的情況_ K，出水 CODcr 700mg/l(平均為 300mg/l)的情況_ K，出水 CODcr 般在 50般在 50150mg/l 之間，出水平均 CODcr 為 99mg/l，CODcr 的去除率一般在 40%150mg/l 之間，出水平均 CODcr 為 99mg/l，CODcr 的去除率一
22、般在 40%80%，平均 CODcr 去除率為 67%;試驗(yàn)期間進(jìn)水P0480%，平均 CODcr 去除率為 67%;試驗(yàn)期間進(jìn)水P04P 在 2P 在 29mg/l(平均為 4.lmg/1)的情況下，出水 P049mg/l(平均為 4.lmg/1)的情況下，出水 P04P 在 0.2P 在 0.21.lmg/1 出水平均 P04-P 為 0.7mg/l，P04-P 的去除率為 60%1.lmg/1 出水平均 P04-P 為 0.7mg/l，P04-P 的去除率為 60%95%，平均 P04-P 去除率為 83%;試驗(yàn)期間進(jìn)水 SS 在 5095%，平均 P04-P 去除率為 83%;試驗(yàn)期間
23、進(jìn)水 SS 在 50350mg/l(平均為 148mg/l)的情況下，出水 SS 在 9350mg/l(平均為 148mg/l)的情況下，出水 SS 在 946mg/l 之間，出水平均 SS 為 23mg/l，SS 平均去除率為85%；46mg/l 之間，出水平均 SS 為 23mg/l，SS 平均去除率為85%；(2)(2)、裝置的處理能力本試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)處理能力為 25m3/h25m3/h，試驗(yàn)時(shí)水溫一般在 12121 5 C1 5 C之間，流量基本穩(wěn)定在 242426m3/h26m3/h 之間。采用 FeC13FeC13 作為混凝劑、同時(shí)投加 0.5ppm0.5ppm的 99019901
24、 助凝劑，由于 FeC13FeC13 比重較重，因此沉淀出水中有微小礬花出現(xiàn)，出水效果較為理想。當(dāng)采用 A12(S04)3.18H20A12(S04)3.18H20 作為混凝劑，水溫在 12121 5 C1 5 C之間時(shí)，由于溫度較低，同時(shí)由于 A12(S04)3A12(S04)3 礬花較輕，因此處理流量達(dá)到 25m3/h25m3/h 時(shí)，沉淀時(shí)上方有輕質(zhì)礬花飄出，影響到感觀效果，助凝劑投加量增加至 1.Oppm1.Oppm,出水效果略有好轉(zhuǎn)，但沒有明顯改善。將處理流量降至 15m3/h15m3/h，出水礬花明顯好轉(zhuǎn)，處理效果好，感觀效果好。另外將處理流量提高至 35m3/h35m3/h，助凝
25、劑投加量為1.5ppm,1.5ppm,出水中有礬花飄出，影響到感觀效果。在投加助凝劑 AS32AS32 時(shí)，助凝劑的助凝效果有明顯提高，投加量比 99019901 少，當(dāng)助凝劑 AS32AS32 投加量 0.3mg/l0.3mg/l，處理流量達(dá)到 25m3/h25m3/h 時(shí)，在沉淀時(shí)上方有微小礬花飄出，效果較為理想。由此可見，裝置的處理能力與混凝劑和助凝劑的種類以及投加量有關(guān)。(3)(3)、不同加藥量的處理效果為使試驗(yàn)結(jié)果有可比性和實(shí)用性，本次試驗(yàn)采用最常用的鐵鹽和鋁鹽作為混凝劑，試驗(yàn)中，F(xiàn)eC13(FeC13(以不包含結(jié)晶水計(jì)算）的投加量分別為 8080、6060、5050、40rog/l
26、40rog/l 進(jìn)行投加，從試驗(yàn)結(jié)果來看，在現(xiàn)有進(jìn)水濃度條件下，F(xiàn)eC13 FeC13(以不包含結(jié)晶水計(jì)算）投加量 40ppm,40ppm,出水 P04P04P P 在 0.5mg/l0.5mg/l 左右，穩(wěn)定在 lrog/1lrog/1 以下。當(dāng)采用 A12(S04)3.18H20(A12(S04)3.18H20(以包含結(jié)晶水計(jì)算）時(shí)，投加量分別為 8080、60rag/l,60rag/l,由于出水中礬花較 FeC13FeC13 多，影響水中 P04-PP04-P 的去除效果，在現(xiàn)有水質(zhì)情況卜，A12(S04)3.18H20A12(S04)3.18H20 投加量在 606080mg/l80m
27、g/l 能夠滿足出水水質(zhì)要求。實(shí)驗(yàn)分別對(duì)助凝劑 8173/99018173/9901 及 AS32AS32 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（助凝劑投加時(shí)伴有水稀釋），試驗(yàn)表明：AS32AS32 的助凝效果比 99019901 好，99019901 比 81738173 好，當(dāng)采用鐵鹽作混凝劑時(shí)，AS32AS32 投加量為 0.3ppm0.3ppm 效果較好，而用 99019901 時(shí)，需投加 0.5ppm0.5ppm，AS32AS32 形成的礬花相對(duì)大且密實(shí)，由此可見，助凝的品種及投加量對(duì)高效澄清的處理效果有較大的影響。針對(duì)上海白龍港城市污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)的特點(diǎn)，采用化學(xué)一級(jí)強(qiáng)化工藝能有效地控制水體微污染，特別是
28、除磷效果得到有效保證，同時(shí)降低了建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。通過對(duì)高效沉淀池的試驗(yàn)研究，驗(yàn)證了高效沉淀池的處理能力，其表面負(fù)荷可達(dá) 25m3/h25m3/h，是初次沉淀池的 1010 倍左右，可明顯提高處理效果，減少占地面積，同時(shí)排放的污泥由于經(jīng)過濃縮，可減少污泥處理的規(guī)模，進(jìn)一步降低造價(jià)。試驗(yàn)通過對(duì)不同混凝劑和助凝劑進(jìn)行了試驗(yàn)，提出合理的投加量，保證污水廠的正常運(yùn)行，工程試驗(yàn)數(shù)據(jù)已在設(shè)計(jì)中應(yīng)用，目前已在建設(shè)，預(yù)計(jì) 20032003 年底竣工投入運(yùn)行。參考文獻(xiàn)11城市污水生物處理新技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用化學(xué)工業(yè)出版社2邱慎初.“化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理(CEPT)技術(shù)”.中國(guó)給水排水，2000,Vol.16(1)，2
29、62邱慎初.“化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理(CEPT)技術(shù)”.中國(guó)給水排水，2000,Vol.16(1)，2629293P.Dauthuille.“The DENSADEG-A new high performancesettling tank”.Degremont INC.3P.Dauthuille.“The DENSADEG-A new high performancesettling tank”.Degremont INC.44熊建英等.“.“鐵鹽處理上海合流一期污水試驗(yàn)研究”.中國(guó)給水排水，2000,Vol.16(6)2000,Vol.16(6)，1717191955蔣展鵬等.“.“城市污水強(qiáng)化一級(jí)處理新工藝一活化污泥法”.中國(guó)給水排水.1999.1999，Voll5(12),1 Voll5(12),1 5 566姜應(yīng)和等.“.“混凝法強(qiáng)化城市污水廠一級(jí)處理的試驗(yàn)研究”.中國(guó)給水排水，20002000，Vol.16(3)Vol.16(3)，12121515
上海大型污水處理廠試驗(yàn)研究
