对污水处理厂的认知,污水处理厂认知实习报告2016

1、认知实习目的
　　作为21世纪的现代化时代的大学生，认知与实习课程显得格外的重要。通过环境工程认知实习课程，可以将大学课堂中老师的生动的课程讲解与施工现场工程师的现场剖析介绍相结合，更加全面而有深刻地去了解课本中各种废水处理工艺的特点及其应用。从工程师口中和自己的亲身观察中学习到一定的工作经验，为日后的环境工程相关工作打下一定的基础，积累更多的工作经验，与此同时，通过认知实习使我们领悟到仅仅通过书本上的知识来处理问题是远远不够的，环境工程的学习探究之路，需要不断地实践去探索。
　　2、认知实习时间
　　20xx年4月25日
　　3、认知实习地点
　　广州市大坦沙污水处理厂
　　4、认知实习内容
　　4.1实习单位及相关工艺简介
　　4.1.1大坦沙污水处理厂简介
　　广州大坦沙污水处理厂位于广州市西郊大坦沙岛，总占地面积为25 hm2，是广州市政府制定的全市污水治理总体规划中建成的第一座城市污水处理厂。该厂主要收集广州市荔湾区、白云区石井河流域、越秀区局部流域、金沙洲及大坦沙的污水，纳污面积105平方公里，服务人口207万。目前全厂设计处理污水能力为55万吨。
　　广州市大坦沙污水处理厂合并处理城市生活污水和粪便污水，由于粪便污水的污染物含量高和水量不稳定等特点，对水厂的运行有不利的影响。工程分三期建设完成,其中粪便污水主要由该厂一、二期承担，一、二期设计处理量为33万t/d，同时处理来自广州市白沙河无害化处理有限公司的800～1 000 t/d粪便污水。
　　广州大坦沙污水处理厂一期工程是我国建设较早的一座除磷脱氮的污水处理厂，于1989年11月建成投产，建设规模为15万m3/d，污水处理工艺采用除磷脱氮活性污泥法A2/O工艺，污泥处理采用直接浓缩、脱水工艺。 二期工程于1996年底建成投产，建设规模仍为15万m3/d，污水和污泥处理工艺均同一期工程。优化和挖潜改造，使一、二期总处理能力达到了33万m3/d。三期工程建设规模为22万m3/d，采用倒置的A2/O工艺， 污泥处理近期仍采用直接浓缩、脱水工艺，远期采用污泥干化+焚烧方案处理方案。主要参观的是大坦沙三期工程。
　　4.1.2大坦沙污水处理厂三期工程工艺介绍
　　1.大坦沙污水处理厂三期工程采用分点进水的倒置A2/O工艺，污水进入具有4m相对标高的高位配水井中，由配水井将污水给配给转鼓式细格栅，除去动力学直径较大的固体废物，而后进入360度旋流式沉砂池，除去污水中较多的固体悬浮物，污水进而进入生化反应池进行除磷脱氮及脱去TOC，流出的污水进入配水井进行化学处理，使其脱氮除磷效果达到相应的规定，其后污水进入二沉池(周进周出的辐流式沉淀池)，流出的处理后的污水运往加氯接触池进行加氯消毒以达到相关标准后排入珠江。厂内生活污水与岛内污水处理不同在于其是先通过粗格栅拦截后才能与高位配水井的污水相互混合以防止之后的转鼓式细格栅堵塞。生化池处理后的污水产生的臭气进入除臭装置进行除臭。
　　2.采用倒置A2/O工艺的原因：常规的脱氮除磷工艺呈厌氧(Anaerobic)/缺氧(Anoxic)/好氧(Oxic)的布置形式。该布置在理论上基于这样一种认识，即：聚磷菌有效释磷水平的充分与否，对于系统的除磷能力具有极其重要的意义，厌氧区在前可以使聚磷微生物优先获得碳源并得以充分释磷。但是①由于存在内循环，常规工艺系统所排放的剩余污泥中实际上只有一分经历了完整的吸磷、释磷过程，其余则基本上未经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区，这对除磷是不利的;②由于缺氧区位于系统中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而影响了系统的脱氮效果;③由于厌氧区居前，回流污泥的硝酸盐对厌氧区产生不利影响。三期工程将厌氧池和缺氧池的顺序进行倒置，反应池分缺氧/厌氧/好氧三段，并对回流污泥的比例进行调整，较好地解决了传统A2/O工艺的各项缺点，取得了良好的脱氮除磷的效果。
　　4.2实习认知内容与过程
　　4.2.1格栅
　　1.位置：格栅通常倾斜设在其他处理构筑物或泵站集水池进口处的渠道中，防止漂浮物阻塞构筑物管道、闸门、搅拌机以及水泵等机械设备。因此，格栅起着进化水质和保护设备的双重作用。
　　2.种类：平面格栅(回转式卡齿的粗格栅)、曲面格栅(转鼓式的细格栅)。
　　3.相应的参数及各自的作用：
　　回转式卡齿的粗格栅(2台)：处理厂内污水的第一步的工具，用以除去较大的悬浮物，防止污水直接进入转鼓式的细格栅造成堵塞，格栅的栅条间距为1cm(见图2)。
　　转鼓式的细格栅：(4台)：其栅条间距为5mm，转鼓直径2m。进水渠宽2m，两台格栅间距1m。本厂采用4台转鼓式格栅，将污水中的大块污物拦拦截，防止堵塞后续单元的机泵或工艺管线。转鼓格栅集细过滤、除渣、输送、压榨脱水为一体，设计精巧，结构紧凑，运转平稳，噪音低，能耗低，使用寿命长，但设备费用高。
　　3.运行：
　　回转式卡齿的粗格栅：该粗格栅通过卡齿式的形状将较大的悬浮物拦截并带起向上转动，当其转至背面时，上面的固体悬浮物掉落并通过螺旋输送机运送以及收集。
　　转鼓式的细格栅：污水从栅框前流入，通过格栅过滤，流向水池出口，污水中的漂浮物、悬浮物等被拦在栅面上，格栅运行现设为自动，每隔5min起动一次，四台格栅轮流起动，每台运行0.5min，(格栅运行亦可设为液位自动，当格栅前后液位相差0.1m时，格栅自动启动)加油泵跟格栅同步起动，每次运行5s。格栅的冲洗水靠回用中水的水压。被格栅清除的垃圾通过螺旋输送杆直接输送到下面的砂斗里，并对砂斗的垃圾进行定期清除。
　　4.2.2360°比氏旋流沉砂池
　　1.作用与原理：大坦沙污水处理厂采用的是360度比式旋流式沉砂池来作为污水处理的初沉池，通过控制旋流器产生旋流，且配有相应的搅拌桨进行洗沙，它是采用涡流原理，较重的砂粒在靠近池心的一个环形孔口落入集砂区，而较轻的有机物由于螺旋桨的作用而与砂粒分离，最终引向出水渠，而产生的二次漩涡使水往上面的管道流出，该沉砂池对流进的污水的流进速度具有一定的严格要求，速度太大会造成沉砂效果不好，速度太小则会造成水无法产生二次漩涡，无法从上面的管道流出。
　　2.优点：改变自由液面进水渠为倾斜式满流坡道，提高了进水稳流效果，进水的射流作用有利于提高砂粒的离心分离效果;由分选区下部进水，上部出水，进水渠与出水渠之间由一半月形水平格板分开，利于防止短流和避免沉砂带入出水;进水渠与出水渠在平面上呈直线布置，平面布置简洁，水利条件好，水头损失小;进出水呈360°，增强了除砂效果;砂泵吸砂管下端设置砂粒流化叶片，防止沉砂板结。
　　3.主要参数：池数：4组;每池直径：5m;水力停留时间：25.8s;有效水深：1.09m。
　　集砂区：形状为圆柱状，直径为1m，高为2m，集砂区底部距地面0.38m。
　　4.设备：每组池均有一台立式浆叶分离器、输砂泵、砂水分离器(螺旋式砂水分离器，型号为LSSF–320-Ⅱ)。
　　5.运行：砂水沉于集砂区，利用泵将砂水输送至砂水分离器，利用离心作用将砂水分离，排砂周期为2h，每次泵运行3min。
4.2.3生物反应池
　　1.作用与原理：生物反应池是利用微生物降解水体有机污染物并除磷脱氮，采用(分点进水)倒置A2/O工艺，采用矩形的生物池，设缺氧段、厌氧段及好氧段，用隔墙分开，水流为推流式。缺氧段、厌氧段设置水下搅拌机，好氧段设微孔曝气系统。在厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合下，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。在厌氧阶段，主要是进行磷的释放，回流污泥中的聚磷菌释放磷，使污水中磷的浓度升高，溶解性有机物被细胞吸收而使污水中有机物浓度下降，另外氨氮因细胞的合成而被去除一部分，使污水中氨氮浓度下降。在缺氧阶段，反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中带入的大量硝酸氮和亚硝酸氮还原为氮气释放至空气，因此有机物浓度继续下降，硝酸氮浓度大幅下降。在好氧阶段，有机物被微生物生化降解而继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使氨氮浓度显著下降，随着硝化过程使硝酸氮浓度增加，而磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速率下降。在生物除磷的基础上,另外投加化学除磷药剂。由于投加除磷剂，剩余污泥即使排至脱水机房进行浓缩脱水，也能防止污泥中磷的厌氧释放而重新加到系统内。
　　2.工艺参数：每组池有效容积：37218.75m3，有效水深：7.5m，池体水深：9.6m;
　　水力停留时间：8.12h，其中缺氧池水里停留时间：1.41h，厌氧池水里停留时间：1.86h，好氧池水里停留时间：4.85h;
　　设计污泥负荷：0.105kgBOD5/kgMLSS·d;
　　设计容积负荷：0.355kgBOD5/m3·d;
　　污泥龄：9.6d;
　　污泥回流比：内回流(泥水混合液)：50%~150%(具体的回流比应以出水硝酸盐达标为依据)，外回流(污泥回流)：35%~100%;回流比由开启回流泵阀门控制
　　污泥产率：去除1kgBOD5产生1.2kg的污泥;
　　DO值：中段为2-3mg/L，末段为0.5-1mg/L;
　　气水比：2-3：1，一般情况下头段的气量是的，并向水流方向逐步降低;
　　MLSS值：三期的MLSS浓度基本维持在3500-3800mg/L。
　　3.主要设备：立式搅拌机(2.2kW、4.8A，不锈钢内六角螺丝8cm×15cm长，1#反应池24台，2#反应池24台)、曝气管，KSB排泥泵12台。
　　4.污泥泵房与鼓风机房
　　外回流泵：12台(德国KBS牌)，型号：AMACANPA4-600-350/324VAGI，流量Q：322L/S，扬程：2.6m，转速：xx55r/min，重量：480kg，工作功率与电流：32kW、63A。
　　内回流泵：12台(德国KBS牌)，型号：AMACANPA4-350/166VGI，流量Q：355L/S，扬程：6m，转速：xx55r/min，重量：555kg，工作功率与电流：18kW、40.5A。
　　鼓风机房：①作用：向生物反应池供给微生物增长及分解有机污染物所必需的氧气;②主要参数：Q=15000m3/h;③主要设备：六台单级高速离心鼓风机。④其他配件：配有止回阀、流量计及起重装置，方便拆装与维修。
　　5.现场试验(曝气池末端取样)：污泥感官观测，测定SV和SVI值
　　①物理性质：黄褐色，土腥味，絮绒状;
　　②泥水开始分离的时间为26s;
　　③在曝气池末端用100ml量筒取污泥混合液100ml，污水静置30min后污泥所占体积为40ml，则污泥沉降比SV=40%;
　　④污泥干重(MLSS)为0.4578g，滤纸重m1=0.5220g，烘干(105℃，2h)后滤纸与干污泥m2=0.9798g;
　　⑤污泥体积指数(SVI=SV/MLSS)为87.37%;
　　⑥由SV和SVI值可得：污泥活性较良好。
　　4.2.4二沉池
　　1.作用与原理：本厂采用辐流式二沉池，周进周出，反应池出水由配水井分配到各二沉池，利用重力的作用使活性污泥与处理完的污水分离，并使污泥得到一定程度的浓缩。。经过泥水后，从二沉池出水堰流出的水直接流到加氯接触池，而利用水平管式刮泥机可刮除表面的浮渣和沉积的底泥，浮渣被送回格栅重新处理，而污泥由输泥管排出到集泥井中，其中大部分污泥回到反应池，小部分被排泥泵输送到浓缩池。
　　2.工艺参数：辐流式二沉池(详见图5)6座，每座池内径42m，有效水深4m，水力停留时间3.63h，体积5542m3，总水量11917m3/h，平均水量9167m3/h，表面负荷峰值1.43m3/m2·h，平均值1.10m3/m2·h，外回流比为100%时极限固体通量7.5kg/m2·h，外回流比为50%时极限固体通量5.9kg/m2·h，沉淀后的污泥浓度为10000-12000mg/l。
　　3.主要设备：水平管式吸泥机、电动阀门、立式桨叶搅拌器(1.1kW)。
　　4.排泥方式：半径式刮泥机，1h可围着沉淀池运转一周，24h运行，把泥刮至中心储泥区，再由排泥管输送进行脱水处理。
　　5.出水方式：锯齿形三角堰出水，详见图6：
　　4.2.5污泥浓缩池与脱水系统
　　1.作用与原理：污水处理系统产生的剩余污泥(含水率99%)，合理地分配到4个浓缩池作重力浓缩，然后靠重力自流到贮泥池，经侧式搅拌机搅拌，使贮泥池中污泥处于一个均匀悬浮状态，贮泥池作缓冲、调节的作用;聚丙烯酰胺干粉通过配药系统，经溶解、熟化两个程序，将絮凝剂溶液配制成5‰的浓度，存放于不锈钢药罐待用;药罐中的絮凝剂溶液通过二次稀释水系统把原来5‰的溶液稀释成2~2.5‰，贮泥池中的剩余污泥通过搅拌机搅拌均匀，二者经螺杆泵提升到3楼的离心式污泥脱水机进料端混合，同时进入机器转鼓进行脱水处理;脱水后的污泥经无轴螺杆输送到污泥料仓存放。
　　2.主要参数：单池直径18m，池深4m，污水停留时间16h。
　　3.主要设备：半径式刮泥机。
　　4.均质池及投加絮凝剂：①浓缩后的污泥经污泥泵送至均质池，以获得均匀的污泥确保污泥脱水正常运行，均质池采用的搅拌方式为机械搅拌，池中的瞬时液位值为3.17m。②污水厂内常设置均质池，其作用是克服污水排放的不均匀性，均衡调节污水的水质、水量、水温的变化，储存盈余、补充短缺，使生物处理设施的进水量均匀，从而降低污水的不一致性对后续二级生物处理设施的冲击性影响。此外，酸性废水和碱性废水还可以在调节池内互相进行中和处理。③工艺流程浓缩后的污泥含水率达到95%，在体积上发生了很大的变化，但是污泥的脱水性能差，如果直接脱水，污泥处理效果不好且不经济，所以一般都要在机械脱水前投加絮凝剂，投加点为叶轮前端。离心脱水一般采用高分子絮凝剂，这是因为离心机内空间较小，必须控制污泥增加。采用高分子絮凝剂时，泥量基本不发生变化，其肥效和热值都不降低;如果采用无机药剂，泥量会明显增加，使脱水机的处理能力大大降低。④加药管采用橡胶管，具有良好的耐腐蚀性。
　　5.污泥脱水系统三期污泥脱水系统采用先进、高效的污泥料仓、脱水机、贮泥池的一体化设计，合理地利用了整个脱水机房的空间，将污泥料仓和贮泥池溶入到脱水机房的整体中。系统设有3台Flottweg离心式污泥脱水机，处理能力为1.3T/h(设计2用1备);2个钢筋混凝土结构的污泥料仓，设计有效容积为每个200m3;4台高压泥饼输送泵，每台设计压力为36bar、输送能力为10-25m3/h;2套连续式配药系统，每台设计贮药量为3m3，并预留二次稀释水装置。离心机出口端预留两条Φ300的无轴螺杆输送机(一备一用)，并在污泥料仓的进口和出口处都预留了污泥的应急口出口。
　　6.污泥浓缩池上清液和污泥脱水滤布的清洗液不可直接排放，收集后回到泵房进行污水的一系列工艺处理。
　　4.2.6除臭工艺
　　1.来源：污水在长距离的输送和处理过程中会发生腐化，泵站的臭气源主要集中在格栅和储存栅渣的地方;污水厂内主要产生臭气的部位则集中在格栅间、沉砂池、生物反应池、污泥浓缩池和脱水机房。大坦沙污水处理厂臭气成分主要有硫化氢、氨和甲烷。
　　2.原理：在污水提升泵站中，用不锈钢材和玻璃对格栅和栅渣暂储箱进行密闭加盖，然后通过不锈钢管道收集臭气汇集到等离子除臭设备当中，臭气在电场作用下反应分解，最终分解为无臭无毒气体排放到空气当中，达到了净化空气质量的目的。
　　大坦沙污水处理厂的三期生物反应池、污泥浓缩池采用生物滴滤除臭设备，恶臭气体从集气管中排出经引风管导入除臭设备，首先进入预处理装置，经过除尘及增湿后，进入组合式除臭装置，废气中的污染物与微生物接触，被微生物捕获降解、氧化，使污染物分解为无害的CO2和H2O以及硫酸、硝酸等无机物，硫酸、硝酸等进一步被硫杆菌、硝酸菌分解、氧化成无害物质。在废气浓度很低时，营养液循环箱中的营养液由循环泵送到生物填料床顶部，均匀的喷淋在生物填料上，供微生物吸取营养物质，生长繁殖。
　　3.工艺参数：SW型生物滴滤除臭设备，其中生物反应池脱臭风量为17500m3/(h·组)，共4组，其外形尺寸：9250(mm)×3450(mm)×4200(mm)，工作重量为28000kg;浓缩池脱臭风量为20000m3/(h·组)，共1组。
　　4.2.7加氯间、接触池
　　1.作用与原理：：本厂采用液氯消毒工艺，在污水中加入液氯，杀灭其中的病菌和病毒。消毒是污水厂的最后一个工艺，加氯间位于厂区的出水口。其工作流程是液氯由氯瓶经压力表控制，经过滤罐进入加氯机，通过水射器混合投加到消毒池。
　　2.特点：液氯消毒具有处理成本便宜，技术成熟，氯瓶来源广，加氯系统安全可靠，有持续消毒作用等优点。不过其缺点比较明显：对某些病毒和芽孢无效;由于余氯存在而产生三氯甲烷等有毒物质;产生臭味;有强烈刺激性，有毒，在运输和使用中易发生泄露和爆炸。
　　3.工艺参数：接触池水力停留时间是30min，加氯量为5kg氯气/1.5万吨水，出水PH6.5-6.8。
　　4.主要设备：加氯机、氯瓶、缓冲罐、加压水泵。
　　5.加氯间及消毒池布置：污水厂设有一个消毒池，矩形形状，加氯间的平面尺寸为40m×19.2m，进水管管径为xx50mm，消毒池每年清洗的次数几乎为零，池中有一吸水井，无分格。
　　6.加氯间事故处理设施：设有余氯回收装置，当系统中的余氯>0.5mg/L时，余氯回收装置将自动开启，对多余的余氯进行回收。
　　4.2.8进出水水质及处理效率
　　通过对现状水质的分析，确定大坦沙三期污水处理厂的进水水质为BOD5=120mg/L，COD=250mg/L，SS=150mg/L，NH3-N=30mg/L，TP=4mg/L，根据接纳水体和当地环保部门的要求，确定污水厂的出水水质为BOD5=20mg/L，COD=60mg/L，SS=20mg/L，NH3-N=10mg/L，TP=0.5mg/L。实际的进水水质还得根据实际情况而定，现将一般的进水水质及处理效率整理一下，详见表：(略)
　　4.2.9辅助建筑物
　　1.楼层高度：办公楼(4层)，电房(2层)，展厅(2层)，细格栅沉砂池2层，生物反应池两层，鼓风机房一层，加药间2层，加氯间、消毒池2层。
　　2.无管件堆放场、无堆砂场，砂子排到垃圾车运走。
　　3.无室外厕所。
　　4.有超越管，在细格栅、生化池、二沉池均设置了超越管，开启超越阀门，
　　5.厂内主干道道路宽7m，一般道路宽4m。
　　5认知实习体会
　　通过本次参观学习，我们组对污水处理厂有了更进一步的认识。参观的所见所闻让我们熟悉了污水处理厂的各工艺流程，可以更好地进行生活污水处理课程设计，同时促发我们对具体操作问题的深入思考，大大增强了我们的专业实践能力。当然，最重要的是，我们意识到了环保行业功在当代、利在千秋，我们环境工程的学生身上肩负伟大的使命。
　　对本次大坦沙污水厂的参观学习有几点深刻的感受：(1)处理厂总平面布置合理紧凑、绿化程度高，环境优雅，由于采用了先进的除臭工艺，极大改善周边居住环境。(2)三期工程在设备选型方面比较讲究，所选用的都是优质、新型的设备，如立式搅拌器、水平管式吸泥机、丹麦进口的鼓风机和离心脱水机、乌克兰的管式曝气管、德国琥珀转鼓格栅等。(3)自动化程度较高，设备按程序控制，由中心控制室通过计算机记录和控制，监测内容包括pH、SS、MLSS、温度、泥位、溶解氧、氧化还原电位等。(4)生物反应池具有多变特性。通过阀门灵活控制内回流进水，可以改变反应池的处理工艺，如A2/O、倒置A2/O、AO。(5)建有中水回用系统，将处理后的出水过滤用于厂区绿化，节约了用水量，符合清洁生产的理念。
　　三期工程先后投入使用后，运行稳定可靠，污水处理各项水质指标均达到或优于设计和规范指标，使珠江大坦沙分区河段的水质和周边环境得到明显改善，取得了显著的社会效益和环境效益。

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