摘要:從污水處理廠實際運行的角度出發(fā),就設計中如何更好地滿足運行單位在生產(chǎn)運行方面的需要作4點總結(jié)。
關鍵詞:設計,運行,結(jié)合,工藝流程,處理設備,防腐
建設部國家環(huán)?偩职l(fā)布的《城市污水處理及污染防治技術政策》(建城[2000]124號)已明確指出,到2010年,全國設市城市和建制鎮(zhèn)的污水平均處理率不低于50%,設市城市的污水處理率不低于60%,重點城市的污水處理率不低于70%,全國設市城市和建制鎮(zhèn)均應規(guī)劃建設城市污水集中處理設施。目前,全國660個城市還有占城市2/3的458個中西部中小城市沒有城市污水處理廠,城市污水直接就近排入江湖水體?梢姡谖磥砣舾赡陜(nèi),水處理工程的建設量仍是非常巨大的。
在水處理工程的設計中,主要考慮的是如何根據(jù)進水水質(zhì)和排放標準進行合理的水處理工藝的選擇,然后根據(jù)工藝流程確定主要的構(gòu)筑物和污水處理設備。由于污水處理行業(yè)是在我國二十世紀九十年代才開始的新興環(huán)保行業(yè),設計人員在污水處理廠的設計中較多考慮的是如何正確選擇污水處理的工藝流程和污水處理設備來保證出水水質(zhì)達到規(guī)定的排放標準。建設單位由于沒有相關企業(yè)的生產(chǎn)運行經(jīng)驗,無法從運行的角度出發(fā),和設計單位進行充分的協(xié)商,以最大程度地滿足企業(yè)操作靈活、管理方便、運行成本合理的需要。
南通市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)污水處理廠是我國1988年利用奧地利政府貸款建設的,也是我國第一批建設的污水處理廠之一,一期工程規(guī)模為2.5萬噸/日,1993年投入運行;二期工程于2003年底完成,規(guī)模為3.0萬噸/日;三期工程規(guī)模為10萬噸/日。目前,三期工程正在進行設計前的準備工作。南通開發(fā)區(qū)污水處理廠的建成,大大減輕了開發(fā)區(qū)及沿江水體的污染負荷,保護了開發(fā)區(qū)及長江資源,直接改善開發(fā)區(qū)的水環(huán)境質(zhì)量和開發(fā)區(qū)的投資環(huán)境,為招商引資創(chuàng)造了良好的條件,更為開發(fā)區(qū)在下個世紀持續(xù)、快速發(fā)展奠定了堅實的基礎,帶來良好的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。通過南通開發(fā)區(qū)污水處理廠的建設和十多年的運行以及和同行業(yè)其他污水處理廠的經(jīng)驗交流,就設計中如何更好地滿足建設單位在生產(chǎn)運行方面的需要,提出如下幾點看法:
1、工藝流程的選擇
污水處理的工藝流程主要根據(jù)進水水質(zhì)和出水排放標準進行選擇。目前城市污水一級處理方法為沉砂、沉淀;二級處理方法有活性污泥法和生物膜法兩類。兩類中又有很多具體工藝形式。三級處理用于污水的回用,多數(shù)污水處理廠沒有設置。在選擇污水處理的工藝流程時,除了考慮污水處理的要求與程度、處理工藝的先進性和實用性外,還需要考慮降低工程投資以及減少占地,在此過程中,對建設運行方來說更需要考慮運行費用和維護管理水平。對工藝流程的選擇要就項目所處的地理位置、進出水的水質(zhì)進行具體分析,并進行
工程技術水平和經(jīng)濟合理性的比較。工程技術水平的比較包括污水、污泥處理工藝技術、主要單體的結(jié)構(gòu)技術、自動控制技術方面是否先進合理等。工程經(jīng)濟合理性的比較包括以下指標:工程總投資、經(jīng)營管理費用和處理成本等。由于污水處理廠的建設投資大,維護運營費更是長期負擔,經(jīng)濟評價可以合理地確定污水處理項目的處理成本、年經(jīng)營費和排污收費標準,選擇最佳設計和投資方案,避免污水處理廠建成后,由于運行費用高而無法正常運轉(zhuǎn),或由于缺乏具有一定水平的維護人員,使自控儀表等設備閑置甚至報廢。
2、污水處理設備的選擇
由于科學技術的不斷進步,污水處理的新技術和新的設備也不斷涌現(xiàn),是否把新的工藝和設備應用于項目的建設,是需要認真考慮的問題。一般來說,新工藝、新設備的選擇應遵循以下的原則:技術上先進、可靠、實用、合理,經(jīng)濟上合理。這就要綜合考慮設備的購置費、維修費、能源耗費等,通過
技術經(jīng)濟分析方法,選擇經(jīng)濟上合算的方案。污水處理廠運營費用中50%以上為能源消耗,因此,盡可能地選擇節(jié)約能源的污水處理設備,不僅是污水處理廠設計人的責任,更是項目建成后保證污水處理廠正常運行的重要條件。在進行工藝選擇時,盡可能選擇成熟工藝和運行質(zhì)量可靠的設備,這樣可降低設備維修率,極有利于保證污水處理廠的正常運行。
3、平面與豎向布置
污水處理廠是為一個區(qū)域服務的,區(qū)域的建設和經(jīng)濟又是逐步發(fā)展的,因此污水處理廠的建設多為分期進行。在第一期工程建設后,擴建工程在原規(guī)劃的預留地內(nèi)進行建設。如果區(qū)域的經(jīng)濟建設處于較快的發(fā)展階段,區(qū)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)量增加,污水量大增或污水廠的服務面積增大時,就會存在原設計規(guī)模與實際情況脫節(jié),無法滿足現(xiàn)狀的情況。在這種情況下,應選用合理的工藝和池型,盡量減少占地來滿足預留地面積有限的問題。
為了便于管理和節(jié)省用地,可以把幾個構(gòu)筑物和建筑物在平面、高程上組合起來,如曝氣池和沉淀池的組合,反應池和沉淀池的組合,調(diào)節(jié)池與濃縮池的組合,變電間與鼓風機房的組合等。
在污水處理工藝流程中,各構(gòu)筑物均有管道相連,在平面和豎向布置中,應盡可能緊湊,縮短管線,選用水頭損失較小的進出水設施,使沿程水頭損失達到最小,以降低提升能耗。
4、構(gòu)筑物的防腐
一般的二級污水處理廠,應包括配水井、調(diào)節(jié)池、泵房、沉砂池、沉淀池、好氧生物處理構(gòu)筑物、濃縮池、厭氧消化池等。在污水處理廠的構(gòu)筑物中,設計單位考慮較多的是消化池的防腐要求,由于污泥中復雜的化學成份和不斷產(chǎn)生的硫化氫等腐蝕性氣體,會對消化池的水泥內(nèi)壁產(chǎn)生強烈的腐蝕作用,目前一般使用的防腐材料為GSR無毒環(huán)氧防腐涂料。在其他的一些水處理構(gòu)筑物中,則不做防腐涂層。由于污水中的化學成份十分復雜,污水對混凝土的腐蝕作用到底如何,尚無充分的數(shù)據(jù)說明,但在多年的運行中發(fā)現(xiàn),污水對水泥的腐蝕作用是很強的。如我廠的進水泵房內(nèi)壁5CM厚的混凝土保護層已被污水嚴重腐蝕,初沉池、二沉池集水渠道中的污水不斷產(chǎn)生的腐蝕性氣體使其上混凝土蓋板保護層脫落,鋼筋外露銹蝕而報廢。污泥濃縮池走道板底的混凝土保護層也因污泥中產(chǎn)生的氣體腐蝕掉入污泥濃縮機內(nèi),使?jié)饪s機無法正常運轉(zhuǎn)。由于污水處理廠運行后很難停產(chǎn)進行維修,尤其是進水泵房,停止運行進行維修的可能性幾乎為零,因此,在污水處理工程中不僅要考慮消化池的防腐措施,其他的構(gòu)筑物也都必須有良好的防腐措施來保證日后的生產(chǎn)運行,不僅直接接觸污水、污泥的混凝土表面要有防腐措施,不直接接觸污水、污泥,但接觸由污水、污泥產(chǎn)生的腐蝕性氣體的混凝土表面同樣要有良好的防腐措施。
由于污水處理廠投資規(guī)模大,一旦建成不可逆轉(zhuǎn),為了使污水處理廠的運行能達到預計的效果,不僅要求設計人員有豐富的設計經(jīng)驗,還要求建設單位能從自身運營角度出發(fā),根據(jù)工藝流程,針對本廠運行的特點,提出具體的要求,與設計單位進行充分溝通,使污水處理廠的設計更加完善,為以后的正常運行打下良好的基礎。
參考
文獻 。1)《城市污水處理及污染防治技術政策》(建城[2000]124號)
。2)污廢水處理設施運行管理北京出版設
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