某城镇污水处理厂的设计与调试研究

某城镇污水处理厂的设计与调试研究

王晓华[1]2004年在《某城镇污水处理厂的设计与调试研究》文中提出随着我国经济的不断发展和人们环境意识的进一步增强,小城镇的污水处理已经提到议事日程上来。针对小城镇污水水量水质特点,采取城镇污水与工业废水集中处理的方式具有非常明显的技术经济优势。 本研究针对含印染、造纸、毛纺等化工行业难降解有机废水的城镇污水,在分析污水水质和水量的基础上,选择经济适用的污水处理技术,即采用水解(酸化)工艺代替传统的初次沉淀池,高效、新型填料与生物接触氧化结合的处理工艺,能经济、有效地去除污水中的BOD、COD、SS等指标,使出水达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的二级标准。项目一期总投资估算为5160万元,包括污水处理厂的建设和污水配套管网的改造与完善,其中,厂内工程(一期)投资估算为2180万元。项目确定排污收费为0.60元/吨,具有一定的抗风险能力。同时,在技术和经济比较的基础上,对含化工行业难降解有机废水的小城镇污水进行了污水处理厂的施工图设计,规模为3万m~3/d。项目于2003年12月底通过环保部门组织的达标验收,投入正常运营。经实际运行,主要有机污染物去除率为:BOD平均值88%,COD平均值81%,SS平均值88%。本污水处理厂工艺“水解生物反应池+生物接触氧化池”,对处理含化工行业有机废水的小城镇污水具有明显的优势,处理工艺耐冲击负荷能力强,运行稳定,污水和污泥处理效果均达到预期目的。 本设计研究拟为我国含难降解有机废水的小城镇污水处理厂的设计提供一条行之有效的技术路线。

曾永慧[2]2010年在《某城镇污水处理厂的设计与调试探讨》文中研究表明针对城市污水处理厂工艺调试的重要性,结合工艺调试的内容及目的,探讨了城市污水处理厂工艺调试的基本方法及注意事项,并提出了相关建议,以保证调试工作的有效开展。

陈颖[3]2013年在《城镇污水深度处理工程设计与运行研究》文中提出某城镇拟在已建成投运的污水处理厂基础上,对二级出水进行深度处理,以达到再生水回用之目的。根据相关规范标准要求,本设计首先对活性炭吸附、臭氧氧化、BAF、MBR等污水处理技术进行技术经济比较论证,然后确定采用MBR法对污水厂二级处理出水进行深度处理,并完成了该项目的工程设计和运行管理研究。经调试运行,该工程的BOD去除率达到了97%,COD去处率达到了92%,SS去除率达到了84%,NH3-N去除率达到了82%,总氮的去除率达到了61%。处理后的水达到了《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921-2002)和《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)标准要求。MBR工艺运行主要影响因素为活性污泥浓度、曝气量和DO值、水力停留时间和膜污染。为确保MBR工艺污水厂长期稳定运行,建议将活性污泥浓度控制在2-4g/L。从满足微生物需要及节约成本需要考虑,本工程通过实测DO为1.5mg/L左右可以满足工艺运行要求。合理的控制水力停留时间,对MBR工艺的有效运行非常有益,本工程经过调试最佳的HRT范围为5-6h。通过合理反冲洗,定期维护性清洗可以有效的缓解膜污染现象;定期配合性适当增加曝气量也可以一定程度上降低膜污染。运行效果表明,该工程设计合理、技术可靠、运行稳定,取得了良好的环境效益、经济效益和社会效益。

左燕君, 龚娴[4]2018年在《混凝-两级A/O-MBR工艺深度处理生活污水》文中认为采用混凝-两级A/O-MBR工艺处理生活污水,处理规模1000 m3/d。工程总投资178.2万,运行费用0.701元/m3。工程运行监测结果表明,该工艺对生活污水处理效果良好,系统运行稳定,具有较强的耐冲击负荷能力,最终出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》的一级A标准。

司马卫平[5]2013年在《高盐高氮磷榨菜有机废水与城镇污水协同处理脱氮除磷研究》文中提出随着叁峡库区经济的快速发展,库区的特色支柱产业榨菜的生产集约化程度逐渐提高,规模愈来愈大,榨菜企业产生的高盐高氮磷有机废水也逐年增加。按照环境管理要求,榨菜生产废水由企业处理达到《污水综合排放标准》叁级标准后排放进入城市下水道,通过城镇污水处理厂进行进一步处理。虽然该类废水已实现了达标排放(COD<500mg/L、SS<400mg/L)的环境管理目标,但却构成了另一类低碳源(COD含量200~500mg/L)、高氮(TN含量200~280mg/L)、高磷(TP含量25~40mg/L)、高盐(NaCl盐度20~35g/L)废水。长期以来,城镇污水厂受企业这种高盐、低C/N比和低C/P比榨菜废水尾水的冲击影响,污水处理效果尤其是除磷脱氮效果不好,超标现象严重。为了实现接纳榨菜废水尾水的城镇污水处理厂稳定达标(《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级B标准)排放的目标,论文从榨菜废水尾水和城镇污水协同处理系统活性污泥耐盐性能入手,研究了城镇污水处理系统活性污泥的耐盐限值。针对协同处理系统C/N比偏低生物脱氮效果差及进水总磷浓度高且生物除磷有限等问题,开展了强化生物脱氮和生物-化学协同除磷的研究并得出了运行参数,构建了有利于低碳源条件下生物脱氮运行模式及不同除磷剂的除磷模型,分析了除磷剂对协同处理活性污泥的影响,为榨菜废水尾水与城镇污水协同处理提供技术指导和科学依据并进行生产性试验。论文主要研究内容和结论如下:①城镇污水处理系统耐盐运行特征研究。论文以脱氢酶活性作为活性污泥耐盐性能评价指标。研究发现,在榨菜废水尾水掺入比为5%的城镇污水处理系统中,盐度越高活性污泥的脱氢酶活性越低且处理效率越低,当盐度由1g/L升高至10g/L时,脱氢酶活性由4.83μgTF/mgMLSS·h降低至4.13μgTF/mgMLSS·h,处理系统在10g/L盐度范围内能够实现对有机物COD、氨氮、总氮和SS的达标排放。当处理系统盐度高于10g/L时,脱氢酶活性显着降低且城镇污水处理系统效果尤其是脱氮除磷效果差。研究同时发现,盐度越高污泥产率系数越低,城镇污水处理系统生物除磷受污泥产率系数下降而受影响,当盐度大于5g/L时,污泥产率系数小于0.3kgMLVSS/kgBOD,生物除磷效率低,需辅以化学除磷实现磷的达标排放。论文进一步研究了盐度对活性污泥沉降性能的影响,研究发现,在含盐废水作用下,盐度越高越有利于城镇污水处理系统中活性污泥的沉降,但对出水SS不利,当盐度由1g/L升高至10g/L时,活性污泥沉降指数SVI由108mL/g降至78mL/g,出水SS由5mg/L升高至19mg/L;盐度冲击可以改变发生污泥微膨胀处理系统的污泥沉降性能,当冲击盐度小于原处理系统盐度时SVI升高且可诱发污泥膨胀,当冲击盐度大于原处理系统盐度时SVI降低且可抑制污泥膨胀。②榨菜废水尾水与城镇污水协同处理生物脱氮研究论文以不外加碳源条件下协同处理系统满足低碳源生物脱氮的C/N比作为榨菜废水尾水与城镇污水协同处理系统生物脱氮的碳源需求,采用甲醇和榨菜废水为碳源进一步提高协同处理系统中榨菜废水尾水的掺入比并进行生物脱氮分析。研究结果表明:在不外加碳源且榨菜废水尾水的掺入比为5%~10%及盐度为1.2g/L~2.5g/L条件下,当混合进水C/N比为4.5~5时协同处理能够实现生物脱氮且出水COD、氨氮和总氮满足GB18918-2002一级B排放标准;当分别以甲醇和榨菜废水为碳源并控制进水C/N比为4.5~5时,可分别提高协同处理系统中榨菜废水尾水的掺入比至25%和20%,且在掺入比范围内协同处理系统能够有效地实现生物脱氮和有机物COD的去除,并使出水COD、氨氮、总氮满足GB18918-2002一级B排放标准。论文还从C/N比、盐度和碳源对协同处理脱氮的影响开展了研究,试验结果表明:当C/N比为3:1时,容易造成亚硝态氮的积累,协同处理系统脱氮效果差且出水总氮不达标;当C/N比为4:1和5:1时,协同处理系统脱氮效果较好且总氮去除率达70%以上。在6.5g/L盐度范围内,盐度越高亚硝态氮的积累率越高,系统的比反硝化速率越高,反硝化速率的提高更多地表现为亚硝酸盐型反硝化脱氮。对比甲醇和榨菜废水为碳源条件下协同处理系统的脱氮效果表明,榨菜废水为榨菜废水尾水与城镇污水协同处理的外加碳源开辟了一条新的碳源选择途径,实现了以废治废的目的。③协同处理系统生物除磷及强化生物-化学协同除磷研究论文从污泥产率出发分析了协同处理系统生物除磷效能,研究发现,盐度越高协同处理系统污泥产率越低,生物除磷因污泥产率下降而受影响。在不外加碳源条件下,当榨菜废水尾水掺入比为5%~10%时,混合进水盐度为1.2g/L~2.5g/L,污泥产率系数为0.33~0.35,协同处理系统通过生物除磷可以使总磷出水达标排放且总磷的去除率为82.2%~84.3%;在分别以甲醇和榨菜废水为碳源条件下,当榨菜废水尾水掺入比为11%~15%时,混合进水盐度分别为3.5g/L~4.0g/L和4.0g/L~4.5g/L,平均污泥产率系数分别为0.32和0.30,协同处理系统通过生物除磷可以使总磷出水达标排放且总磷的平均去除率分别为81.1%~78.7%;当榨菜废水尾水掺入比大于15%时,混合进水盐度大于5g/L,协同处理系统污泥产率系数低于0.3,生物除磷难以使总磷达标排放需辅以化学除磷实现对磷的去除。针对协同处理系统在高掺入比条件下进水总磷含量高且生物除磷达标难的特点,采用强化生物-化学协同除磷手段,研究了掺入比为20%,以甲醇为碳源条件下,除磷剂对协同处理的除磷规律及除磷剂对活性污泥的影响。研究结果表明:以投加除磷剂中金属离子的物质的量浓度和进水总磷的物质的量浓度比值进行除磷剂的投加,得出投加不同除磷剂出水总磷浓度与投加比的除磷规律:1)氯化铁,y=5.466e-2.38x(R~2=0.998);2)硫酸铝,y=5.539e-2.00x(R~2=0.990);3)聚合硅酸铁,y=5.060e-3.06x(R~2=0.977);除磷效果依次为:聚合硅酸铁>氯化铁>硫酸铝。由除磷剂对活性污泥的沉降性能和污泥活性的研究发现,除磷剂的投加可以提高出水COD和SS水质,增强活性污泥沉降性能及改善污泥絮体结构,投加铁盐明显优于铝盐,其中投加聚合硅酸铁的效果最明显;聚合硅酸铁和氯化铁的投加对活性污泥的OUR和脱氢酶活性影响甚微;硫酸铝的投加对亚硝化菌的OUR影响强于硝化菌和异养菌,但污泥脱氢酶活性并没有因为硫酸铝的投加而显着降低。④榨菜废水尾水与城镇污水协同处理生产性试验根据叁峡库区某城镇污水处理厂榨菜废水尾水流入的实际情况并结合中试研究结果在该污水处理厂进行了榨菜废水尾水与城镇污水协同处理生产性试验,得出以下结论:生产性试验在2011年10月至2012年6月运行期间,榨菜废水掺入比在9%~10%和12%~13%两种情况下,分别不外加碳源和投加甲醇提高C/N比至4.5~5,投加量为65~70mL甲醇/(m~3水),生产性试验出水达GB18918-2002一级B排放标准。生产性试验在2012年7月至2012年8月,榨菜废水掺入比为20%,榨菜废水掺入后生产性试验进水C/N小于3,采用投加甲醇补充碳源且甲醇投加量为108~117mL甲醇/(m~3水),并在曝气停止前一个小时投加聚合氯化铝进行生物-化学协同除磷,在补充碳源提高C/N为4.5:1~5:1及聚合氯化铝投加量为15g/m~3条件下,生产性试验出水达GB18918-2002一级B排放标准。高盐高氮磷榨菜有机废水与城镇污水协同处理脱氮除磷的研究成果,可为规模化的工程实践提供科学依据和技术支撑,具有重要的现实意义。

王伟锋, 孟祥磊, 徐建顺, 谢恩亮, 张超[6]2009年在《A/O生物膜法(SDF/SAF)在污水厂的应用与调试》文中研究指明南方某城镇污水处理厂处理规模为2×104m3/d,主要处理工业废水和部分生活污水,采用美国STS公司A/O工艺的SDF(淹没生物滤池)和SAF(淹没曝气滤池)生物膜法,出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准。

王子昊[7]2019年在《基于前馈神经网络控制优化城镇污水处理厂生化单元性能研究》文中进行了进一步梳理活性污泥法自20世纪初发明以来,已成为国内外城镇污水处理厂的核心工艺,并研发了 A2/O、SBR等大量的衍生工艺,但仍存在出水不稳定、自动化水平低等问题。据调查,溶解氧(DO)是目前我国城镇污水处理厂生化单元的主要监测与调控指标,研究者普遍认为其与生化单元去污性能显着相关,但实际运行过程暴露出监测准确性低、调控精确性差等突出问题,严重制约污水生物处理过程的控制效果与污染物去除性能。因此,有必要研发高效适用的城镇污水处理厂生化单元智能控制技术,以期实现城镇污水处理厂稳定运行与节能降耗。论文针对城镇污水处理厂生化单元DO控制难、总氮(TN)去除低、出水不稳定等问题,应用前馈神经网络模拟方法,以缺氧/好氧停留时间比、表面气速为主要输入参数开展污水厂生化处理过程仿真模型的可行性分析,通过扩大参数取值范围、优化神经网络算法获得具有最优工况选择能力的生化处理仿真模型,进而基于城镇污水处理厂生化单元实际运行数据分析证实其在节能增效方面的应用潜力。取得的主要研究结果如下:1.基于序批式活性污泥体系(SBR)中DO与缺氧/好氧停留时间比、表面气速的良好相关性,研究缺氧/好氧停留时间比、表面气速为控制变量对系统脱氮性能的影响。结果表明,在运行周期为4h的SBR体系,缺氧段时间由0min增至60 min后,TN去除率由50.1 ±5.5%增至64.0±1.2%;但缺氧时间过长(150 min)时,体系氨氮(NH4+-N)去除率仅为73.89%,TN去除率降至56.3%。同时,当表面气速从2.0 cm/s降至1.0 cm/s时,TN去除率由64.0±1.7%提升至68.1±1.9%,但当表面气速低于0.6 cm/s时,体系DO小于2.0 mg/L,污泥活性受抑制。在此基础上,通过124组有效实验数据构建了 6-8-1结构的前馈神经网络模型,获得了训练集、全集拟合度分别为0.9197、0.8634的较优训练结果,表明以实际工程可控参数(缺氧/好氧停留时间比、表面气速等)代替DO作为前馈神经网络输入参数,构建的生化反应过程仿真模型具有应用可行性。2.通过生化反应过程缺氧/好氧停留时间比、表面气速、进水方式等关键参数取值补充试验扩增了 102组样本数据,采用Levenberg-Marquardt算法、贝叶斯正则化、量化共轭梯度法等叁种优化算法对生化反应过程仿真模型进行优化。结果表明,量化共轭梯度法的训练步数合理(156步)、训练时长最短(<<1s)、拟合程度最高(0.93),避免了梯度下降过程存在的过拟合、收敛慢或极值点附近振荡等问题,是仿真模型的首选算法。基于此仿真模型与预设限制条件,通过遍历搜索确定最优运行参数为:缺氧段时长50 min、表面气速0.6 cm/s、缺氧段前100%进水,在此条件下运行的SBR工艺TN去除率高达77.3±2.4%,明显优于对照组的55.2±3.0%,表明量化共轭梯度法训练的前馈神经网络模型具有生化反应过程最优参数的选择能力,可为污水处理过程智能控制提供依据。3.系统分析浙江某城镇污水处理厂为期一年的7938组有效运行数据发现,其在应对日常进水有机负荷(OLR)上升时,采取风机风量增大措施往往发生在进水COD激增5-10h内(平均7.067h),而厌氧/缺氧段HRT仅为5h,认为其中存在的2 h调控滞后期对污水厂生化单元稳定运行具有较大影响,同时存在风量短时多次调整、控制精度低等问题。为此,应用前期研究获得的量化共轭梯度法训练前馈神经网络模型,研究其对污水厂生化单元实际运行数据的拟合情况。结果表明,以污水厂进水COD、TN、pH、流量等为输入信号,对采集数据进行归一化与比因子调整,获得相关系数为0.7951的量化共轭梯度神经网络风机风量仿真模型(风机开停控制缺氧/好氧停留时间比、风机风量控制表面气速)。进一步通过2h调控滞后期移除优化仿真模型,其拟合度提高至0.8638,基于风机风量优化选择可加快系统响应速度、降低风机电力成本(9.32%)。综合分析认为,开发的量化共轭梯度神经网络仿真模型对城镇污水处理厂生化单元具有较优工况选择能力与节能增效应用潜力,以风机风量代替DO作为调控对象有助于实现城镇污水处理厂生化单元智能在线控制与出水稳定达标。

刘晓霞[8]2008年在《城市二级污水处理厂(A~2/O工艺)事故环境风险研究》文中研究表明城市二级污水处理厂在改善城市水环境质量以及为人类提供安全舒适的生存环境方面发挥了重要的作用。但是由于污水处理厂内部的管理以及一些人力不能和能控制的一些因素的影响,污水处理厂的进水或者内部的运行部件会发生某些突发性事件,所以有时会造成处理厂的出水不能达标排放的情况,排入受纳水体就会对相应的水环境产生一定的风险。本文在对A~2/O污水处理工艺的设计计算方法研究的基础上,推导出了污水处理厂事故时出水BOD_5、TN和TP的预测模型,并且结合具体的进水水质以及设计参数对影响污染物去除率的各因素进行了分析;对污水处理厂常见的可能出现的事故进行了分析,并且提出了污水厂在不同事故时出水环境风险的评价方法。在对污水处理厂进行环境风险评价的基础上,提出了环境风险管理的具体措施方法,也即污水处理厂在产生风险的情况下如何对各个具体参数的调控措施。通过对污水处理厂参数的调整来达到控制污水处理厂事故时产生环境风险的目的,把风险降到最低水平或者消除环境风险。最后通过具体实例研究了某城镇污水厂在运行过程中如何通过参数调整来控制污水处理厂出水的环境风险。对于已建成的城市二级污水处理厂,其事故主要有两类:一类是对于合流制污水收集系统,在雨季当污水处理厂的进水量超过污水处理厂的设计能力时,或是在二级处理工艺出现故障而不能正常运行时进厂污水往往只经过一级处理就通过超越管直接排出厂外。此时污染物的处理率十分有限;二是在污水厂容量范围内污水进水水质和水量的变化所造成的污水出水水质的变化情况。实例研究表明,事故时当原水只经过一级处理后,出水的环境风险是不可避免,唯一的手段就是加强对污水处理厂工作人员的管理使这类事件尽量少发生或不发生。若事故为第二类时,当污水处理厂出水的BOD_5对环境产生风险时,可以通过加大曝气量,或通过增大回流比来减少对环境造成的风险;当出水TN不达标时,可以通过增加回流比来减小TN的出水浓度;出水TP不达标时,可以通过减少污泥回流、增加排泥量也即减小污泥回流比来降低出水总磷的浓度。对于本文所举实例还提出了四套工艺参数调整方案,并对这四种方案进行了简单的分析。得出在只考虑处理效果时,方案四的效果最佳。

吕蕾[9]2016年在《基于西门子PLC的污水处理自动控制及算法研究》文中研究表明污水处理厂对自动控制系统的管理要求日益智能化,自动化系统的管理需求在污水处理厂中日益提高,通过中央控制系统对污水处理厂进行监控并反映设备运行情况,对污水处理厂的运行维护、监督更加方便。本文选取上海某中小型城镇污水处理厂作为研究背景,根据中小型污水处理厂的实际运行情况,处理工艺选择了循环周期性活性污泥法污水处理工艺,针对该污水处理工艺特点,设计一套由下位机集合模糊算法的自动控制PLC、上位机实现实时监控的组态软件WINCC、通讯网络实现数据交互的现场总线PROFIBUS-DP和以太网来组建中央控制的污水处理控制系统。本控制系统主要实现对污水处理厂的溶解氧参数的检测、控制、监控;检测方法通过传感器和实验室内软测量模型预估计BOD参数得出,控制方法采用自动控制技术结合BP神经网络自整定PID算法和模糊PID-Smith预估计实现,监控技术采用组态软件与自动控制软件通讯实现对污水处理参数的实时监控。实现溶解氧参数控制在2.0mg/L左右。本文以循环周期性活性污泥工艺流程为线索,设计系统的总体框架,各自动控制站PLC的设计、污水参数的监测、软测量预测及智能控制器的设计、通讯网络的组态。通过软硬件设计实现了污水处理厂的控制要求,验证了以更智能化自动控制方式代替传统手动工艺的有效性。

边向征, 李慧军, 刘建军[10]2010年在《NPR工艺在城镇污水处理中的应用》文中认为介绍了将NPR工艺应用于某城镇污水处理厂的工程概况,工艺流程,各主要处理构筑物的设计参数以及运行情况,运行实践表明,该工艺对污染物浓度较低的城镇污水有很好的处理效果,各项指标均可达到现行的排放标准。

参考文献:

[1]. 某城镇污水处理厂的设计与调试研究[D]. 王晓华. 天津大学. 2004

[2]. 某城镇污水处理厂的设计与调试探讨[J]. 曾永慧. 科技创新导报. 2010

[3]. 城镇污水深度处理工程设计与运行研究[D]. 陈颖. 河北科技大学. 2013

[4]. 混凝-两级A/O-MBR工艺深度处理生活污水[J]. 左燕君, 龚娴. 环境与发展. 2018

[5]. 高盐高氮磷榨菜有机废水与城镇污水协同处理脱氮除磷研究[D]. 司马卫平. 重庆大学. 2013

[6]. A/O生物膜法(SDF/SAF)在污水厂的应用与调试[J]. 王伟锋, 孟祥磊, 徐建顺, 谢恩亮, 张超. 中国给水排水. 2009

[7]. 基于前馈神经网络控制优化城镇污水处理厂生化单元性能研究[D]. 王子昊. 浙江大学. 2019

[8]. 城市二级污水处理厂(A~2/O工艺)事故环境风险研究[D]. 刘晓霞. 太原理工大学. 2008

[9]. 基于西门子PLC的污水处理自动控制及算法研究[D]. 吕蕾. 东华大学. 2016

[10]. NPR工艺在城镇污水处理中的应用[J]. 边向征, 李慧军, 刘建军. 新疆环境保护. 2010

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