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項(xiàng)目名稱：長沙市望城區(qū)污水處理廠
推薦單位：鵬鷂環(huán)保股份有限公司
參與環(huán)節(jié)：投資建設(shè)運(yùn)營
項(xiàng)目所在地：湖南省長沙市望城區(qū)高塘嶺街道勝利村
項(xiàng)目概況
望城區(qū)污水處理廠位于長沙市望城區(qū)高塘嶺街道勝利村，主要收納望城區(qū)高塘嶺、經(jīng)開區(qū)、白沙洲、大澤湖、金山橋及月亮島(黃金大道以西)片區(qū)、高新區(qū)金南片區(qū)污水，納污面積135.47平方公里，總服務(wù)人口50萬人。
該污水廠現(xiàn)已完成三期建設(shè)，總處理規(guī)模12萬噸/天，一二期采用BOT模式，是由鵬鷂環(huán)保股份有限公司建設(shè)、運(yùn)營，設(shè)計規(guī)模8萬噸/天，廠區(qū)占地65.8畝，分兩期建設(shè)，一期建設(shè)4萬噸/天，主體工藝采用氧化溝工藝，2009年6月正式商業(yè)運(yùn)行；二期建設(shè)4萬噸/天，主體工藝采用MSBR工藝，2013年4月正式商業(yè)運(yùn)行；三期采用PPP模式，合作期限為30年，擴(kuò)建規(guī)模為4萬噸/天，一二期提標(biāo)改造規(guī)模為8萬噸/天，主體工藝采用MSBR+高效沉淀池+反硝化深床濾池工藝，出水執(zhí)行《湖南省城鎮(zhèn)污水處理廠主要水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)(DB43/T1546-2018)。
示范意義
該項(xiàng)目屬于省市重點(diǎn)項(xiàng)目，城鎮(zhèn)生活污水及工業(yè)廢水得到有效處理，通過減少污染排放量改善水環(huán)境，周邊環(huán)境得到極大的改善，保護(hù)城鎮(zhèn)周圍水體。降低城鎮(zhèn)污水對環(huán)境的污染，改善居民生活居住環(huán)境和城市景觀，創(chuàng)造良好的投資環(huán)境，為望城區(qū)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展、打贏碧水保衛(wèi)戰(zhàn)做出積極貢獻(xiàn)。
項(xiàng)目亮點(diǎn)介紹
(1)實(shí)施效果
標(biāo)準(zhǔn)提高：出水達(dá)到《湖南省城鎮(zhèn)污水處理廠主要水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)(DB43/T1546-2018)。
運(yùn)營穩(wěn)定：制定規(guī)范運(yùn)營管理手冊，嚴(yán)格操作規(guī)程，科學(xué)的運(yùn)行方式、規(guī)范化、精細(xì)化的管理，嚴(yán)格控制運(yùn)行成本，在確保運(yùn)營正常穩(wěn)定，出水達(dá)標(biāo)排放基礎(chǔ)上，利用加強(qiáng)設(shè)備效率、工藝內(nèi)部調(diào)整降低能耗；細(xì)化設(shè)備管理計劃及要求，設(shè)備完好率全年保證在98%以上；以計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為手段，利用自動采集到的數(shù)據(jù)與生產(chǎn)調(diào)度的實(shí)時數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)反映上來，經(jīng)過對數(shù)據(jù)的分析，加工處理形成的水量、水質(zhì)、消耗等數(shù)據(jù)以圖表或以圖形方式表示出來，供管理人員可及時按其經(jīng)驗(yàn)和知識做出符合實(shí)際的判斷，下達(dá)指令去指揮生產(chǎn)。
節(jié)能降耗：中水回用方面在廠區(qū)內(nèi)設(shè)有回用水系統(tǒng)，鋪設(shè)回用水管道覆蓋整個廠區(qū)，作為藥劑稀釋、污泥脫水機(jī)反沖洗、綠化澆灌、衛(wèi)生打掃、路面清洗及景觀用水，即能節(jié)約用水，降低自來水用量及費(fèi)用，又能為廠區(qū)綠化、環(huán)境、衛(wèi)生帶來便利；另其達(dá)標(biāo)排放的污水作為本廠及望城區(qū)人民醫(yī)院中央空調(diào)污水源熱泵系統(tǒng)：該污水源熱泵系統(tǒng)是一種可再生能源應(yīng)用技術(shù)，它既減少電能的消耗，又減少CO2的排放，還能節(jié)約水源的消耗，符合科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。
(2)社會效益
該污水廠作為長沙市望城區(qū)首個環(huán)境教育基地，每年多次不間斷接待學(xué)校、政府、企事業(yè)單位及個人參觀學(xué)習(xí)，并與政府各部門聯(lián)合開展環(huán)保主題宣傳活動開展環(huán)境教育，宣傳環(huán)境保護(hù)科學(xué)知識，傳遞綠色生活理念，提高公眾環(huán)境意識，另該污水廠配套臭氣收集與處理系統(tǒng)，減少并嚴(yán)格控制了臭氣的排放。
(3)生態(tài)效益
落實(shí)了國家環(huán)保政策、保護(hù)了湘江水質(zhì)，給望城區(qū)環(huán)境保護(hù)起到了良好環(huán)境效益和社會效益，改善城市人居環(huán)境，推進(jìn)望城區(qū)城市污水集中處理化進(jìn)程，提高了城市污水處理能力，為構(gòu)建和諧社會、環(huán)保型社會，促進(jìn)望城經(jīng)濟(jì)社會協(xié)調(diào)發(fā)展起到積極地推進(jìn)作用。
項(xiàng)目技術(shù)工藝/裝備簡介
(1)技術(shù)工藝/裝備名稱
MSBR系統(tǒng)、深床反硝化濾池。
(2)工藝/裝備原理
MSBR系統(tǒng)原理：
MSBR的流程的實(shí)質(zhì)與傳統(tǒng)A2/O工藝一樣，其工藝原理如圖所示。
MSBR系統(tǒng)原理圖
進(jìn)廠污水經(jīng)預(yù)處理工序后直接進(jìn)入MSBR反應(yīng)池的厭氧池與預(yù)缺氧池的回流污泥混合，富含磷污泥在厭氧池進(jìn)行釋磷反應(yīng)后進(jìn)入缺氧池，缺氧池主要用于強(qiáng)化整個系統(tǒng)的反硝化效果，由主曝氣池至缺氧池的回流系統(tǒng)提供硝態(tài)氮。缺氧池出水進(jìn)入主曝氣池經(jīng)有機(jī)物降解、硝化、磷吸收反應(yīng)后再進(jìn)入序批池I或序批池II。如果序批池I作為沉淀池出水，則序批池II首先進(jìn)行缺氧反應(yīng)，再進(jìn)行好氧反應(yīng)，或交替進(jìn)行缺氧、好氧反應(yīng)。在缺氧、好氧反應(yīng)階段，序批池的混合液通過回流泵回流到泥水分離池，分離池上清液進(jìn)入缺氧池，沉淀污泥進(jìn)入預(yù)缺氧池，經(jīng)內(nèi)源缺氧反硝化脫氮后提升進(jìn)入?yún)捬醭嘏c進(jìn)廠污水混合釋磷，依次循環(huán)。
泥水分離池將從SBR池回流的污泥作了2~3倍的濃縮，同時將進(jìn)入預(yù)缺氧池及厭氧池的回流量減少了70%以上，從而強(qiáng)化了系統(tǒng)的除磷效果。當(dāng)進(jìn)入預(yù)缺氧池的流量從1Q減少到0.25Q時，其實(shí)際停留時間增加了3倍，也即其反硝化反應(yīng)的反應(yīng)時間增加了3倍，而當(dāng)其污泥濃度增加了2倍時，微生物內(nèi)源降解所帶來的反硝化反應(yīng)速率增加了1倍，也即NOx-N的總?cè)コ试黾又?倍，將預(yù)缺氧池的反應(yīng)體積減少一半后，其NOx-N的總?cè)コ嗜允菬o泥水分離區(qū)的4倍，使得進(jìn)入預(yù)缺氧池的NOx濃度在最低點(diǎn)，保證厭氧區(qū)的厭氧狀態(tài)及厭氧區(qū)的VFA能被聚磷菌優(yōu)先使用。
進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的NOx得到控制后，使得異氧細(xì)菌能在厭氧條件下，強(qiáng)化非VFA有機(jī)物對VFA的酸化反應(yīng)，污泥濃度的增加提升了厭氧區(qū)異氧細(xì)菌的總量，更進(jìn)一步促進(jìn)了酸化反應(yīng)的速率。而進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的回流液從1Q減少到0.25Q使得厭氧區(qū)的實(shí)際反應(yīng)停留時間增加了60%，更進(jìn)一步增加了酸化反應(yīng)的VFA總產(chǎn)量與此同時，由于回流的污泥幾乎不存在任何原廢水有機(jī)碳源及VFA，當(dāng)回流液體從1Q減少到0.25Q時，其對厭氧區(qū)VFA的稀釋效應(yīng)大大降低了，此效應(yīng)可將厭氧區(qū)的VFA增加至1.6倍。由于厭氧區(qū)VFA的濃度是決定聚磷菌釋磷速率的關(guān)鍵因素，上述VFA濃度效應(yīng)的上升大大提高了聚磷菌的整體反應(yīng)速率，而60%的實(shí)際反應(yīng)時間增加及厭氧區(qū)污泥濃度的上升則更進(jìn)一步提升了VFA吸附及PHB轉(zhuǎn)化的總量。
MSBR工藝流程圖
單元6至單元5的回流，可根據(jù)對反硝化效率的要求的高低，通過變速調(diào)節(jié)回流泵來改變系統(tǒng)的回流量。將曝氣池至缺氧池最大回流量設(shè)計在2~4Q，為避免聚磷菌在預(yù)缺氧池中進(jìn)行吸附釋放，預(yù)缺氧池至厭氧池的污泥泵可變速調(diào)節(jié)，以保證預(yù)缺氧池的NOx-N控制在1~2.5mg/L，污泥泵的調(diào)節(jié)由預(yù)缺氧池的硝酸鹽在線監(jiān)測儀控制。
序批池至泥水分離池的回流泵同樣可進(jìn)行變速調(diào)節(jié)，以保證整個系統(tǒng)的污泥平衡。MSBR反應(yīng)池的工藝流程如圖所示。
深床反硝化濾池原理：過濾除磷：迪諾拉Denite®濾池系統(tǒng)使用物理分離工藝來去除污水中的懸浮顆粒物，濾池包含一層較深的砂過濾介質(zhì)用于去除所處理廢水中的懸浮顆粒物。
除氮：濾池也作為柱形生物反應(yīng)器發(fā)揮作用，其利用在濾池介質(zhì)表面固定生長的微生物，以便在兼性-無氧條件下將污水中的硝態(tài)氮氧化物還原為氮?dú)。為了加速該反硝化作用，在硝化污水中加入碳源，為反硝化菌的新陳代謝和細(xì)胞生長提供所需要的能量。濾床中懸浮顆粒物和氮?dú)獾睦鄯e會導(dǎo)致濾池水頭損失增加。這要求濾池定期的反沖洗所截留的固體，并對濾池截留的氣體進(jìn)行驅(qū)氮處理。
(3)工藝/裝備特點(diǎn)
MSBR系統(tǒng)特點(diǎn)：改良式序批反應(yīng)器，活性污泥法的一種，融合A 2 /O與SBR優(yōu)點(diǎn)，連續(xù)進(jìn)出水，脫氮除磷效果優(yōu)異，恒水位系統(tǒng)，出水前靜態(tài)沉淀，無需初沉/二沉池，獨(dú)特的 攪拌曝氣裝置，空氣出水堰，全自動運(yùn)行。
反硝化深床濾池系統(tǒng)特點(diǎn)：具有同步過濾及反硝化功能，強(qiáng)化去除TN、SS、TP ；反硝化濾池是一種固定膜生物反硝化工藝，是一種可去除總氮(TN)、總磷(TP)和懸浮固體(SS)的深床濾池，并配備反沖洗系統(tǒng)進(jìn)行輔助運(yùn)行，用以滿足高標(biāo)準(zhǔn)的污水排放要求，具有經(jīng)濟(jì)節(jié)約、占地面積小、免運(yùn)行維護(hù)等特點(diǎn)。
(4)工藝/裝備流程圖
原標(biāo)題：【案例】長沙市望城區(qū)污水處理廠
