西安市第一污水处理厂服务区域属于西女市排水规划中14个卞要污水处理分区之一一西安市第一污水处理厂分区,主要服务的政区城为莎湖区、碑林区,接纳污水范围,东起百女市环城西路,西至三桥皂河,南到南三环,汇集有120多家土厂的土业废水和近SJ多万居民的牛活污水.服务面积没有变化,约为2489公顷,规划区城面积约为4 074公顷目前,西安市第一污水处理厂期工程处理规模为12x104 m'/d>但2一区实际进水量已超过水厂处理负荷,囚此增加污水!一的处理规模势在必行。2008年5月开始,该由“西安创业水务有限公司”以TOT模式运营竹理。西安市第一污水处理厂二期工程总服务面积2 489公顷,处理土艺采用格栅+曝气沉砂池+改良A2/O牛物池+折板絮凝/斜竹沉淀/微过滤+紫外线消毒土艺。项目估算总投资30 469.61万元。二期工程位于现状一期工程西侧预留的规划市政用地,总占地面积64 090 m2 >最终处理规模为l Ox 104 m3/d。近期工程实施土建工程污水处理规模l Ox 104 m3/d,设备配置污水处理规模7.5 x 104 m3/d;远期增加设备配置污水处理规模2.5 x 104 m3/d 。
1 工程设计
1.1规模水质
1)设计处理规模:西安市第一污水处理厂服务范围内2009年污水量为16.5 x 104 m3/d> 2020年污水量为22 x 104 m3/d,采用内插法得出2015年为19.5 x 104 m3/d,扣除一期工程处理12 x 104 m3/d,二期工程2015年需处理污水量为7.5 x 104 m3/d> 2020年污水量为18.5 x 104 m3/d,二期工程需处理的污水量为6.5 x 104 m3/d。考虑到国家近儿年政策贡点发展西北地区等有利囚素,本地区污水竹网普及率的提高以及经济的发展等有利囚素,结合污水厂占地和规划的规模等,本工程考虑近期按照7.5 x 104 m3/d规模设计。同时考虑到污水厂用地有限、近期建设规模和远期建设规模匹配等囚素,本工程最终确定土建按1 Ox 104 m3/d设计,设备按照7.5 x 104 m3/d配置。
2)设计进出水质:根据西安市第一污水处理)-的运行经验和污水厂2008年一2012年运行数据的分析,该的污水进水水温,12 0C > pH=6 ^-9;考虑到目前本厂实测的水质状况,研究最终确定西安市第一污水处理厂二期工程进水水质,并根据西安市环保局的要求,污水排放标准为城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)中一级标准A标准,最终确定二期工程的进、出水水质。
1.2工艺流程
根据西安市第一污水厂期工程多年运行的情况可知,出水水质只能达到GB 18918-2002一级B排放标准,对于SS,TN和TP指标不能满足一级A标准;囚此土期工程的土艺设计,需要允分考虑到二级牛化处理的优化和深度处理设计比选。经过多种二级牛化处理和深度处理土艺在技术经济、运行竹理力一面的分析、比选,最终确定本厂二期工程二级牛化处理选择改良A2/O反应池;深度处理选用折板絮凝/斜竹沉淀池/纤维转盘过滤组合1乙:土艺流程见图to
污水进入粗格栅间,拦截污水中较人的杂质后由污水泵提升至细格栅间,通过细格栅、曝气沉砂池,随后再进入初沉池,以去除`n.径较勺的沙研和部分有机物及悬浮物,IfU后进入改良A0/D处f2 it系吮,通过牛化作用去除B,)D5,氮、磷)其山水混台液经终沉池澄清后进入折板反应池,同时在折板反应池前投加聚合氯化铝,以提高磷的去除效率。微过滤滤池过滤及紫外线消寿渠消毒,最后排放到f皂河。剩余污泥由泵送至污泥泵房,一部分回流于前.煮缺氧池,另一部分与从初沉池来的初沉污泥一起进入污泥均质池,然后经污泥浓缩脱水机房处理后污泥外运至六村堡污泥处.煮中心进行统一处理。
改良A2/O土艺工程总投资低,经营成本低,出水水质可稳定达标,并可根据进出水条件,在空间上人为地进行调控,系统可控性强,运行竹理经验丰富。综合考虑多力一面囚索,改良AZ/O土艺在本工程中具有技术和经济上的优势。改良A`土艺且lJ在普通A2/O土艺厌氧池前增设一个回流污泥反硝化段(预反硝化段),来自二沉池的回流污泥和部分进水由此进入系统,回流污泥中硝态氮大部分被微牛物利用进水中的有机物做碳源反硝化后,剩余的NO,-N质量浓度在5 mg/L以下,进入厌氧段,维持厌氧池良好的释磷放条件,保in系统较高的牛物除磷效果。这种改良22 - O工艺,兼有传统和倒.煮A2/O土艺的优点保留了传统2i2/O -L艺出水水质好、运行稳定、经验平富、竹 22t2.简便等特点,又进一步强化了牛物除磷效果并有较强的适应性。
1.3 主要建构筑物及设备
1)粗格栅问·污水进入提升泵站之前,要通过2套背耙式粗格枷,格栅间隙为25 mm,宽度为1.5 m>格栅田螺旋42y送器和压榨泵送至地面。格栅渠道数3条,地上部分27 mx15 mx7 m,地下部分12 mx8mx7 r2.+i5 mx12 mx10 m>钢筋混凝土结构。
2、污水提升泵房:共计6台水泵,其中4台单台流量为2 016 m3/h; 2台单台流量为2 020 m3/h,扬程13 m>4用2备。
3)细格栅间:细格栅间建在单竹出水井与曝气沉砂池之间,民10.6 m,宽8.0 m,共2层,一层为鼓风机间(供沉砂池曝气用)和电气控制间,二层安装DN53型弧型格栅共5台。另外,二层还设有事故平板格栅1台,无轴螺旋输送机1台,用于将栅渣送出池外。渠道数4条,地上部分40 mx 10 mx5 m,半地上10 mx 10 mx3 m+半地下30 mx10 mx5 m>钢筋混凝土结构。
4)曝气沉砂池:沉砂池1座2格,每格民24.0 m >
3.3 m,有效水深3.3 m。沉砂池上设有民度6.4 m桥式除砂机1台,桥上配有淹没式吸砂泵2台,将池底沉砂抽送入贮砂槽,经规格价60 m3/h> N=0.37kW的砂水分离器脱水后装槽车运出。沉砂池曝气采用BLS80型鼓风机2台,1用1备。
5)初沉池:配水J!:1座,14.5 mx12.4 mx7.05m>钢筋混凝土结构;初沉池:2座,D=32 m,边深:3.75 m,中心深:8.65 m,全地上钢筋混凝土结构;配有半桥式22J泥机2套,规格N=0.37 kW;排泥泵2台,规格Q=40 m3/h> H=13 m > N=4 kW o
6)改良A2/O反应池及污泥泵房:2座,155.7 mx39.9 mx7 m,半地上钢筋混凝土结构;好氧池设有Q=2 m3/h规格的盘式微孔曝气器15 840套,前.煮缺氧池设有8台双曲面搅拌机,规格2=1.4 m>I24.0kW;中间缺氧池设有16台双曲面搅拌机,规格2=2.4 m> I25.5 kW; 6台高整潜水推流器,规格2=0.73 m> I27.5 kW; 4台(其中2台变频)规格为Q=1 146 m3/h>H=4.3 m>N=22 kW的外回流轴流泵;6台(其中2台变频)内回流潜污泵,规格口=2 2222m3/h> H=0.7 m> N=10 kW; 2套变频剩余污泥泵,规格Q=80 m3/h>H=8.5 m>、=7.5 kW o
7)终沉池:4座,D=40.0 m >边深:4.5二,'t'心深:5.43 m,半地上钢筋混凝土结构记有4台甲.2》传动单竹吸泥机,规格X40 m, N=0.37 k2%2'o
8)折板反应池:折板尺寸2 181 mL2x50G m:rx3mm; 3 432块折板。
9)斜竹沉淀池:232 m>不六边形;总表面积380.7 m2o
10)微过滤滤池.1压.23 m.;12.85 mx4.0 m,半地下钢筋混凝土结构;配有4套回转式微过滤设备:驱动电机二、=1.5 kW,反洗泵·IV=2.2 kW o
11)紫外线消毒渠:1座,19.0 mx4.14 mx4.4 m>半地下钢筋混凝土结构;紫外线消毒设备2组,、=50 kW。
12)污泥均质池:配泥井:1座,4.2 mx2.0 mx2.0m>酉己有1台直径:1 500>N=7.5 kW>JZ1500搅拌器。
13)污泥浓缩池:2座,D=16 m,总深:4.95 m >地上钢筋混凝土结构;配有规格D=16 m>N=0.kW中心传动浓缩机2台。
14)曝气储泥池:1座,9.45 mx7.8 mx4.8 m,半地下钢筋混凝土结构,3套高速离心鼓风机,规格Q=12 750 m3/h> H=8.0 m>、=360 kW o
15)污泥浓缩脱水机房:1座,54 mx36 mx10 m
单层砖混结构;配有污泥离心脱水机3台,规格Q=35 m3/h> N=45+11 kW;无轴螺旋输送机2台,输送量15 m3/h >安装角度00>L=7.2 m>N=4 kW;污泥切割机2用1备,规格Q=35 m3/h> N=2.2 kWo
16)加药间:1座,36 mx 15 mx6 m,单层砖混结构;配有单螺杆加药泵2用1备> Q=1.5 m3/h > H=2bar>N=0.4+0.75 kW; 1套絮凝剂制备装.煮,制备能力15 kg/h >、=0.37+3.3 kWo
17)鼓风机房:1座,32 mx15 mx8 m,一层框架结构;配有离心风机3套C2用1备),规格口=10 500 m3/h> H=3 520 Pa>、=15 kW o
一污期工程建诊总投资约30 469.61万元,其中建筑上程费:10 2uS.60万元,设备购.煮费:7978.54万元,安装工程费:2 250.31万元,其他费用:10 032.17万元,银行贷款21 000万元,企业自筹9 46?.6 i万元。经过现金流量数据计算可知,项目投资财务内部收益率(税前)5.23%,项目投资财务净现值v3=50/%>税前)601万元,601项目投资回收期14.2年。工程总投资30 469.61万元,年牛产成本4 777了元,单位水量牛产成本1.769元/m;,年经营成本2 990万元,单位水量经营成本1.104元/m; o
2 改造后出水水质指标
西安市第一污水处理厂二期工程建成投入运行后出水水质稳定,并在2014年10月通过竣土环保验收。b前,该污水处理厂运行水量基本稳定在((6.8 ^-7.5)x 104 m3/d。
由表2可知,西安市第一污水处理厂期工程自通过竣土环保验收后,调试运行以来,各项指标稳定运行并优于GB 18918-2002一级A排放标准,尤其是SS、总磷指标要远优于预期目标。可见一期项目的工程设计具有一定合理性和可行性,今后可为新建污水处理厂的工程设计提供借鉴。
3 结论
1)本一期项目采用“格栅+曝气沉砂池+改良A2/O生物池+折板絮凝/斜竹沉淀/微过滤+紫外线消毒”土艺净化污水,在((6.8 ^-7.5) x 104 m3/d的污水处理规模下,本厂出水水质达到了GB18918-2002一级A排放标准,尤其是SS, s22氮、总磷出水质量浓度分别为4.79,0.49,0.08 mg/L,远低于排放标准限值。
2)改良型A2/O土艺在投入使用后,具有脱氮除磷效果好、构筑物和设备投资小、运行稳定、竹理简便的特点,可广泛应用于我国污水处理厂卞体土艺的设计中。
3)由本工程经济技术指标可知,各项经济指标均明显优于基准指标。从内部收益率来看,本工程可保本经营;从利润预测看,本工程有一定的企业自我发展能力,是一个社会效益明显的工程。