陳錦煥(上海市政工程設計研究院) 淄博市是山東省重要的工業城市,其張店區以重工業為主,工業門類比較齊全,目前每天排出污水量在14×104m3以上,污水中BOD、COD、SS、酸、堿、有機磷、酚、氯化物、硫化物、石油、苯、三氯乙醛、甲醇、鉻離子等濃度較高。根據上述情況,污水處理采用AB法工藝,工藝流程如圖1所示。 
1 工程概況 1.1 污水廠設計規模 設計流量14×104 m3/d,最大流量7233 m3/h,平均流量5833 m3/h。 1.2 進、出水水質(見表1) 表1 進、出水水質 項目 | 進水 | 出水 | CODcr | 500~600 | 50 | BOD5 | 200-225(其中可沉降75,可溶解112.5,不可沉降37.5) | 15 | SS | 250-280(其中可沉降225,不可沉降55) | 15 | NH3-N | | 15 | TKN | 60(其中NH3-N50,有機氮10) | - | 1.3 曝氣池的設計參數 ① A段曝氣池? 污泥負荷4.5kgBOD/(kgMLSS·d);容積負荷10kgBOD/(m3·d);停留時間36 min(平均流量時),29 min(高峰流量時);混合液濃度1.5~2.0 kg/m3;溶解氧約0.3~0.5 mg/L;污泥齡約4~5.5 h;污泥回流比50%~75%;污泥指數約60mL/g;BOD去除率約50%(其中吸附絮凝約85%,生物降解15%);O2/C負荷0.4 kgO2/kgBOD5去除,污泥中生物相主要由好氧和兼性細菌組成。 ②B段曝氣池 污泥負荷0.125kgBOD/(kgMLSS·d);容積負荷0.525 kgBOD/(m3·d);停留時間6.26 h(平均流量時),5.05 h(高峰流量時);混合液濃度3.45kg/m3;溶解氧約0.7~2.0 mg/L;污泥齡約21 d;污泥回流比100%;污泥指數約150 mL/g;O2/C負荷1.23 kgO2/kgBOD5去除;去除氮負荷4.40 kgO2/kgNH3-N去除;污泥中生物相主要由專性好氧微生物及原生動物組成。 1.4 其他構筑物的設計參數 曝氣沉砂池為平流式;停留時間10 min(平均流量時),8 min(高峰流量時);空氣量1~1.24 m3/(m3池容·h)。 中間沉淀池為圓形輻流式,機械刮泥;水力負荷1.49~1.84 m3/(m2·h);停留時間2.4~1.9 h;出水堰負荷30~60 m3/(m·h)。 最終沉淀池為圓形輻流式,機械刮泥;水力負荷0.74~0.92 m3/(m2·h);停留時間4.7~3.8 h;出水堰負荷10 m3/(m·h)。 污泥濃縮池表面負荷49.2kgDS/(m2·d);停留時間預濃縮9.9 h,后濃縮3.4 d。 污泥消化池停留時間20 d;溫度33~35 ℃;有機負荷1.25~3.0kgVSS/(m3·d);池內沼氣攪拌0.093 3 m3/(m3池容·h) ;產沼氣量0.4 m3/kgVSS(合10 m3/m3泥)。 2 設計特點 ① 污水廠承擔處理淄博市張店區以工業廢水為主的城市污水,進廠污水水質濃,變化幅度大,處理難度高。一般活性污泥法不能達到國家排放標準。經各方面研究后采用AB法新工藝,污泥采用中溫消化,沼氣綜合利用。該廠是目前國內最大的采用AB法的城市污水處理廠。? ② 采用AB法,曝氣池容積比傳統方法可減少30%左右,全廠占地面積節省20%左右,每t污水電耗可節省20%~30%(一般情況鼓風機房可節能30%左右)。? ③ 污水廠廠址地質較差,與土建合作在工藝上采用了一些新的技術措施(如DN1800 mm橡膠接頭),使地基處理節約200余萬元。 ④ 污水廠總平面布置及豎向布置在總結以往經驗的基礎上,采取了一些新措施,改善了操作條件。 ⑤ 該污水廠自然地面以下8 m左右含有大量有機質淤泥質土,該層土層流塑、高壓縮性,沉降大,承載力低,而該廠儲氣柜高20 m,要求沉降小,沉降偏差0.02%左右; 消化池高23 m,荷重大;B段曝氣池平面尺寸80 m×80 m,高8.5 m,埋入地下又很深,使該層土承載力、構筑物抗浮和沉降均不能滿足設計要求。因此,地基處理采用了鋼筋混凝土夯擴大頭樁,將鋼筋放到底,該樁既能抗壓又能抗拔。采用夯擴樁與鋼筋混凝土預制樁或灌注樁相比節約造價50余萬元。 ⑥ 淄博氣候干燥,季節變化明顯,最低溫度-23 ℃,最高溫度40 ℃,φ 50 m直徑的圓形沉淀池(六座)高4~5 m,入土很淺,如按整體設計,池壁內鋼筋用量很大,根本放不下,故在池壁及底板設置引發縫。這釋放溫度應力的新設計,既保證了工程質量又使每池節約10 t鋼材,總共節約了100 t鋼材。 ⑦ 在B段曝氣池縱向橫向中間設沉降縫,其余設引發縫,止水帶采用十字接頭,池壁采用角式擋土墻,結構先進合理。 ⑧ 消化池高23 m,內徑φ 28 m,池內常溫35 ℃以上,冬季池外最低溫度-23 ℃,如按常規采用整體現澆鋼筋混凝土結構,池壁厚達1.2 m且容易出現裂縫,工程質量得不到保證,故采用預應力結構,池壁薄,節省了750 m3混凝土和25 t鋼筋。 3 結語 幾年來的運行情況說明,AB法處理這類高濃度城市污水效果較好,利用沼氣于污泥加熱及驅動鼓風機,能耗可節省20%~30%以上。目前總的能耗約為0.4 kW·h/m3,夏、秋季用沼氣發電帶動鼓風機,能耗降為0.25~0.3kW·h/m3,折合成BOD的能耗為1.6 kW·h/kgBOD及1~1.2 kW·h/kgBOD。
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