中国原子能科学研究院污水处理工艺研究

中国原子能科学研究院污水处理工艺研究以中国原子能科学研究院污水处理站为研究对象，系统研究了该院污水处理站的工艺流程，针对运行后出现的问题所作的工艺改造。污水处理站运行后，解决了污水排放问题，明显改善本地区的生态环境。鼓风机循环冷却水的改造保证了鼓风机的安全运行，消除了安全隐患；污泥脱水系统的改造彻底解决了污泥脱水处置问题；砂滤罐反冲洗风线改造保证了中水系统的正常运行；接触氧化池消泡系统的增加，利用二沉池出水增加动力喷洒接触氧化池池面，即环保又消除泡沫；接触氧化池阀门改造延长了接触氧化池及二沉池停留时间，大大降低了悬浮物及COD。污水处理站建设改造1污水处理站概况中国原子能科学研究院位于房山区阎村镇，距北京市区50公里。由于远离市区，生活污水由于无法接入市政管网，2005年4月5日中国原子能科学研究院开工建设污水处理站，2007年8月1日污水处理站开始调试运行。中国原子能科学研究院污水处理站以生物接触氧化法为处理主工艺，分东西两个接触氧化池，污水处理站总设计处理水量为8000立方米每天，出水水质达到北京市二级地表水排放标准，并利用净化水制取中水以达到污水的循环利用。污水处理站工艺包括三部分：污水处理系统、中水系统和污泥处理系统。其中污水处理系统包括：格栅、集水池、杂排水提升泵房、生物接触氧化池、二次沉淀池、净水泵房等。中水系统包括：中间水池、加压泵、过滤罐、消毒接触池、贮水池、提升泵等。污泥处理系统包括：污泥浓缩池、污泥提升泵、加药系统、离心脱水装置。这里是一个图片2鼓风机循环冷却水系统改造由于污水处理站是好氧处理，采用的是好氧微生物，曝气除满足氧化池内微生物降解有机物时的需氧量外，还要保持较高的曝气强度，不断冲刷填料表面的生物膜，促进生物膜进行新陈代谢，需要高强度的曝气。污水处理站采用罗茨鼓风机进行不间断的鼓风曝气，鼓风机运转时轴承产生的热量，通过循环冷却水系统将热量带走，以降低鼓风机自身的温度和鼓风机房内的环境温度。鼓风机循环冷却水系统如图1-1所示：鼓风机循环冷却水系统由一个循环冷却水贮水箱、循环水泵、补水管、出水管、回水管和放空管组成。从图1-1显示，出水管口与回水管口距离很近，循环回来的热水直接被循环水泵抽走。循环冷却水无法与贮水箱内侧的水充分进行热交换，循环冷却水的水温会不断升高，无法起到冷却的作用，因此对循环水系统进行了改造，使循环冷却回水能与贮水箱内的补充水进行充分热交换，降低水温后再被循环水泵抽出进行循环冷却。改造后的系统流程图如图1-2所示：将循环冷却水回水管延长并将回水口向上，这样一方面循环冷却水回水口与循环水泵的进水口距离拉开，令一方面回水口向上，循环冷却水先在空气中进行热交换，再落回到贮水箱中与补充水进行热交换，可以充分降低循环冷却水回水的温度。改造后的循环水系统确保了鼓风机的安全运行，消除了安全隐患，同时对于鼓风机的轴承温度及鼓风机房的环境温度的降低也起到了一定的作用。3砂滤罐反冲洗风线改造污水处理站中水制取方法采取的是砂滤法。达标净化水进入中间储水池后，由加压泵加压输送到机械过滤器进行过滤，去除净化水中的部分悬浮物及其他不溶解性杂质，提高出水水质，以满足中水水质标准，达到回用的目的。砂滤罐反冲洗就是与制取中水的流程相反的操作，目的是将砂滤罐内过滤遗留的杂物冲洗掉，并从罐中排出，以恢复砂滤的功能，保证中水的出水水质。经过反复测算，反洗一个罐每分钟需要8.4m3，三分钟需要25.2m3。而设计配置的压缩机每分钟排气量为0.29m3，远远达不到反洗每分钟8.4m3的用风量。选用罗茨风机为反洗的气源，在DN100风线逆止阀前与罗茨鼓风机DN300线相连，通过阀门调节供风量，罗茨风机的风量为21.6m3/min/台，风压为78.4KPa，反洗时间较短，一般只需3至5分钟，反洗时不会影响生化出水。中水车间反冲洗风洗改造，就近利用东生物接触氧化池原有的风线，既满足了砂滤罐反冲洗时风压和风量的要求，又不会对东生物接触氧化池的生化处理造成影响。中水车间反冲洗风线的改造完成，保证了中水系统的正常运转，为中水的制取和回用创造了条件，为中水水质达标提供了保障。4接触氧化池消泡系统接触氧化池运行三年多来，在水面上总出现大量泡沫漂浮，影响污泥的正常呼吸及环境卫生，一些悬浮物随水进入二沉池，直接影响出水水质。为了去除泡沫，之前一直采用人工投加消泡剂的办法，增加了污水处理成本，而且消泡剂的存储、运输、添加、增加了工人的劳动强度。为了节约资金，降低成本，污水处理站利用二沉池出水增加动力喷洒接触氧化池池面，以达到即环保又消泡的目的。接触氧化池消泡系统如图1-3所示。5接触氧化池阀门改造污水处理站一直采取间歇进水，每隔三个小时进水一次，每天进水八次。东西接触氧化池同时进水时，进水1小时，停止进水后氧化池还要出水至少半小时，距下次进水只有1.5小时，进水时，水下扰动较大，沉降下来的絮团被打散悬浮在水中，在二沉池的滞留时间过短，不利于悬浮物沉降。在进水次数不变的情况下，东西接触氧化池分开处理，东西接触氧化池轮流进水，这样单池滞留时间可以达到4-4.5小时，有效延长沉降时间，同时进水量由提升站直接控制出口阀门，保持电流在35A-38A之间，水压在0.36Mpa-0.42Mpa之间，严格控制进水量。分池处理只需在东西接触氧化池进水总管线上各加装一个阀门，东接触氧化池进水时打开东接触氧化池阀门，停止进水时关闭该阀门。西接触氧化池进水时打开西接触氧化池阀门，停止进水时关闭该阀门。东西接触氧化池进水阀门安装后，也方便了今后对阀门的维修保养。6小结污水处理站运行后，每天排入环境约1500m3/d经处理达标的净化水。不仅每年可消减排入环境主要污染物量为COD76.65t；BOD为41.1t；SS为13.7t，而且每年可为接纳水体补充（可直接用于农田灌溉）54.75104m3水量，明显改善了生态环境。2008年污水处理站正式运行以来，在运行的过程中发现了很多的问题，也作出了相应的改造，这些改造对保证污水站的安全稳定运行起到了积极的作用。污水处理站的运行，使得多年来中国原子能科学研究院生活污水无组织排放，长期困扰正常的科研和生活的问题得到了彻底的解决。沈威，刘银霜，刘立英，