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高碑店污水处理厂一期工程曝气池设计参数的研究与评价
北京高碑店污水处理厂设计规模为近期100万m3/d,远期250万m3/d,近期100万m3/d分为两期建设,一期工程50万m3/d,已于一九九三年十月竣工投产,二期工程50万m3/d,于一九九九年八月竣工。
该处理厂采用前置缺氧段活性污泥法工艺,即在推流式曝气池前设置缺氧段(占生物处理池总容积的1/12),其目的是改善污泥性质,防止污泥膨胀。一期工程投产以来,已连续稳定运行近五年,取得了预期的良好效果。
高碑店污水处理厂一期工程(以下简称高碑店污水处理厂)工艺流程如下图所示:
·污水处理工艺流程:
·污泥处理工艺流程:
高碑店污水处理厂一期工程曝气池设计参数如下表所示:
表1? 高碑店污水处理厂一期工程曝气池设计参数
设计流量Q
50万m3/d
曝气池Nv
0.43kgBOD5/m3d
总变化系数Kz
1.1
曝气池HRT
8.38hr
最大设计流量Qmax
55万m3/d
曝气池MLSS
2000~3000mg/L
缺氧段HRT
41.9min
污泥回流比R
50~100%
曝气池Ns
0.14kgBOD5/kgVSSd
水温
13.9~14.5℃(冬)25.2~25.6℃
经过五年运行,处理效果如表2所示:
表2? 处理效果表*
项 目
BOD5(mg/L)
CODCr(mg/L)
SS(mg/L)
原污水
180~220
400~500
300~400
处理出水
7.67~10.8
24.6~35.2
11~20.2
去除率(%)
95.3~95.0
93.9~93.0
96.3~95
*摘自“北京市高碑店污水处理厂(一期工程)水环境效益调查分析”(1996年12月)
为给高碑店污水处理厂远期工程提供更加合理的设计参数,于1996年~1997年在现场通过测定等手段,考察了一期工程曝气池运行效果,对曝气池主要设计参数进行了测试与评价,并试图探讨前置缺氧段的生物机理。
1 试验内容、方法与装置
1.1 试验内容
·测定曝气池耗氧速率;
·测定曝气池内溶解氧分布;
·测定曝气池内氨氮硝化程度;
·测定曝气池内污泥负荷、污泥龄及污泥产率的变化规律;
·观察生物相。
1.2 试验方法与装置
高碑店污水处理厂曝气池分为两系列,每系列6池,总计12池,每池为三廊道,每廊道长95米,宽9米,总长285米。
曝气池进水端设置缺氧段,长24米,其后261米为好氧区;缺氧区为总长的1/12,相当于停留时间42分钟。
本测定选用7号曝气池,测定点布置如图1所示:图中A、B、C、D、E、F为取样点。A点:表示缺氧段特性;B点:表示缺氧向好氧过渡点的特性;C、D、E点:表示第一、二、三廊道好氧区内不同DO浓度点的特性;F点:表示曝气池出水特性;
1.2.1 耗氧速率测定
在曝气池各测点取混合样进行曝气,待溶解氧浓度达到6mg/1时,停止曝气,立即装人3000ml三角瓶中满水密封,然后用磁力搅拌器搅拌(见图2),待DO浓度降至5mg/1时开始记录,每隔0.5分钟记录一次DO浓度,直到DO浓度降至0.5mg/1时停止。通过分析DO随时间的变化获得耗氧速率数值。
1.2.2 溶解氧测定
本测定采用美国科尔·帕默仪器公司产品YSI—58型(便携)溶解氧测定仪进行测定测点为图1中A、B、C、D、E、F点。
1.2.3 氨氮测定
本测定采用纳氏试剂分光光度比色法。
主要测样为原水及图1中B、D、F点。
1.2.4 生物相观察
在曝气池A、B、C、D、E、F六个测点分别取混合液,待沉淀后取其活性污泥置于光学显微镜下观察,照像显微镜为菜司公司BAI型。
1.2.5 化验方法
·MLSS:重量法
·BOD5:生化培养法(5天,20℃
·CODcr:重铬酸钾法
·NH3—N:纳氏比色法
2 试验结果与分析
2.1 处理厂运行情况考察
本运行考察分别在夏季(6~8月)、秋季(9~11月)、冬季(12~1月)进行,运行结果详见表3“高碑店污水处理厂水质运行数据表”,从表3中可看出:
·秋、冬季原水CODCr,BOD5,SS均较稳定,原水平均BOD5浓度为144~196mg/l,平均CODCr浓度为323~446mg/l,平均SS浓度为317~539mg/l,除SS略高于原设计值外,其余均在设计值范围内。
·夏季原水水质变化较大,进水浓度均较低,B0D5浓度为44~170mg/l,CODcr浓度为77~294mg/l,SS浓度为56~292mg/l。
·夏、秋、冬三季中,二沉池出水均较稳定。平均BOD5浓度达4.67~7.8mg/l,平均CODcr浓度达20.3~44.6mg/l,平均SS浓度在14~23mg/l,均达到国家污水综合排放标准《GB8978-96》一级排放标准。
2.1.2
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