高碑店污水处理厂.doc

高碑店污水处理厂高碑店污水处理厂高碑店污水处理厂位于北京市朝阳区高碑店乡境内是北京市最大的污水处理厂，也是目前我国最大的污水处理厂一期工程于 1993 年 10 月 24 日竣工投产，处理能力 50 万 m3/d二期工程于 1999 年年底竣工投产，目前处理能力为 100 万 m3/d北京市每天产生污水 250 多万吨，近一半的污水在这里进行处理高碑店污水处理厂污水系统流域面积 96km2，服务人口 240 万人，占地 68 公顷，汇集北京市南部地区的大部分生活污水、东郊工业区、使馆区和化工路的全部污水 目前高碑店污水处理厂二级出水直接排入通惠河下游，主要潜在用户有工业、市政杂用和农业灌溉等 高碑店污水处理厂在奥运期间还成为了景点，为绿色奥运加分 申办奥运会成功之后，北京市就将水污染治理列为了市政府奥运工作的重要目标北京是一个超大型国际化都市，水资源缺乏始终是城市发展面临的严峻挑战目前，高碑店污水处理厂日污水处理回用率达到了５０％，平均每天回用量近４０万吨，基本达到了奥运会时的城市用水需求，也为一些大型工业园区提供了充足工业用水，这个过程中，还为北京节约了大量优质饮用水。

高碑店污水处理厂简介北京排水集团高碑店污水处理厂是北京市拟建的 14 座城市污水处理厂中规模最大的，也是目前全国规模最大的城市污水处理厂，承担着市中心区及东部工业区总计 9661 公顷流域范围内的污水收集与治理任务，服务人口 240 万，厂区总占地 68 公顷，总处理规模为每日 100 万立方米，约占北京市目前污水总量40%高碑店污水处理厂是北京市建设的第一座大型污水处理厂，其设计规模为 100 万 m3/d，按远景规划，其最终规模为 250 万 m3/d该厂位于东郊高碑店村南，距旧城广渠门约 8km虽然厂址地处市区边缘，但水、电、交通等条件均甚便利随着工业的发展和人民生活水平的提高，污水量迅速增长，使城区护城河严重污染，环境恶化为了保护环境，治理水污染，50 年代中期，按照城市总体规划，确定了分流制排水原则，同时，开始修建污水截流管这些截流管事实上也是分流制污水管系统的干管1960 年，本地区污水管网系统已基本形成，并在高碑店厂址建成一座为农田灌溉服务的、临时性的初级污水处理厂25 万m3/d 污水经格栅、沉砂、沉淀后送到农田这些措施暂时减轻了城区的污染问题进入 20 世纪 80 年代以后，城市污水量迅速增加，据统计，全系统下水道总长已达 530km，污水量达 80 万 m3/d，占全市总排水量的 40％，超出了现有排水设施的能力，迫切需要建设新的二级污水处理厂并完善截流管网。

经过长期的调查研究，并进行了小型和中型试验，为新的高碑店污水二级处理厂的设计提供了坚实可靠的依据本工程分两期建设，第一期 50 万 m3/d 于 1993 年完成投产，第二期 50 万 m3/d 已于 1999 年完成二， 高碑店污水处理厂采用传统活性污泥法二级处理工艺：一级处理包括格栅、泵房、曝气沉砂池和矩形平流式沉淀池；二级处理采用空气曝气活性污泥法，经处理后的水排至通惠河，对还清通惠河也具有重要的作用污泥处理采用中温两级消化工艺，消化后经脱水的泥饼外运作为农业和绿化的肥源消化过程中产生的沼气，用于发电可解决厂内 20％用电量厂内还有 1 万立方米/日的中水处理设施，处理后的水用于厂内生产及绿化浇灌2 工艺流程1．一期污水工艺选择针对出水要求，通过试验研究，一期选用前置缺氧段推流式活性污泥法，延长曝气时间，使出水完全硝化污泥处理采用两级中温消化工艺沼气用以发电以补充能源发电机的冷却水、尾气余热、供消化池加热提高热能回收率回用水的深度处理考虑在二级处理基础上，增加混凝、沉淀和砂虑两种简单工艺，使出水水质进一步提高北京市高碑店污水处理厂工艺流程图1——污水泵房 2——曝气沉砂池 3——初次沉淀池 4——曝气池 5——二次沉淀池 6——接触池 7——污泥浓缩池 8——污泥消化池 9——脱水机房 10——气柜 11——沼气发电机2． 二期污水处理工艺选择污水处理工艺采用传统活性污泥法二级处理工艺，分为两个系列，每个系列为 25 万 m3/d。

其中一个系列采用前置缺氧段活性污泥法工艺，即在推流式曝气池前设缺氧段（占生物处理池总容积的 1/12）其目的是改善污泥性质，防止污泥膨胀另一个系列采用缺氧好氧脱氮活性污泥法工艺，即在曝气池进口段设置1/6 池长作为脱氮池，后续 1/6 池长作为可变段，并采用内回流泵进行曝气池混合液内循环，内回流比为200％本系列出水自成系统 NH4+-N≤3mg/L，可直接作为工业冷却水使用3．一期（二期）污泥处理工艺选择污泥处理工艺采用重力浓缩、中温两级消化后机械脱水工艺消化过程产生的沼气用于发电二期消化池由原沼气搅拌改为一级消化池搅拌以生熟污泥混合为主，二级消化池搅拌以破浮渣为主；污泥加热由原蒸汽间歇直接加热改为热交换器连续加热；消化池上清夜用泵回送作为污泥管反冲洗用水，以防污泥管堵塞；沼气发电机改为低气压进气方式，取消沼气压缩机层和球层中压贮气罐改进后的二期污泥消化工程更加完善，操作简单，管理方便，安全可靠3 厂区平面布置高碑店污水处理厂是一座拥有 30 年历史的老厂，由于原有构筑物按临时性设计，现已残破不堪除保留原有进水泵房及试验场外，均被拆除，重新布置全厂分为五个区：水处理区、泥处理区、中水处理区、试验场及管理区。

各区之间用较宽的绿带分隔以美化环境厂区管网繁多，为节约用地并便利维修，设置了环状通行式管廊4 污水处理工艺过程（二期工程为例）我们的主要任务是了解整体的工艺流程，并作以细致研究，包括产生的环境问题等通过对工艺本身及其运行效果提出问题及发表自己的建议和看法下面就逐一叙述Ø 一级处理系统1．格栅间1.1 概述格栅的作用：用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷高碑店污水处理厂格栅分为粗格栅和细格栅粗格栅栅距为 100mm，细格栅栅距为 20mm1.2 格栅工艺控制参数1.2.1 过栅流速污水在栅前渠道内的流速一般控制在 0.4—0.8m/s，经过格栅的流速一般控制在 0.6—1.0m/s 原因：过栅流速太大，将把本应拦截下来的软性栅渣冲走，降低格栅的工作效率；过栅流速太小，污水中粒径较大的砂粒将有可能在栅前渠道内沉积3．曝气沉砂池3.1 概述3.1.1 原理高碑店污水处理厂二期采用曝气沉砂池工艺，其主要功能是去除大颗粒的砂粒和无机物，避免砂粒沉积和堵塞管道，减少机械设备的磨损为了使分离出来的砂粒和无机物比较干净，不带走有机物，以提高进水BOD 浓度，高污二期采用曝气沉砂池，它的原理是通过曝气使污水产生竖向紊流，使水与大颗粒无机物产生摩擦，将黏附于砂粒表面的有机物洗下，砂粒沉降于池底的集砂槽，通过潜污泵将砂子吸走，在螺旋砂水分离器中将砂水分离，砂子运走，分离出的污水进入厂区污水管线。

4．初次沉淀池 3.1 概述北京市高碑店污水处理厂二期采用的是平流式沉淀池，分三、四两个系列，每系列六座初沉池，共 12 座，每座沉淀池的长为 75 米，宽 14 米，池末端有效水深为 2.5 米，池底纵向坡度为 0.005，每座沉淀池表面积A=1050m2；当处理水量为 50 万 m3/d 时，其表面负荷为 0.826m3/m2·h，初沉池水力停留时间为 1.5 小时初沉池上采用行车桥式刮泥机，配水渠道上防止污泥沉淀安装有飞力搅拌器，初沉池管廊装有六组螺杆泵组，每组螺杆泵组由一台破碎机和两台螺杆泵组成，负责两组初沉池的排泥，每组螺杆泵的运行是间歇的，其运行周期可在运行中根据污泥浓度来控制初沉池的主要作用是 a、去除 50％～60％的 SS；b、使污水 BOD5 降低 25％～35％；c、去除漂浮物；d、均和水质初沉池的工艺原理是将污水在池内进行初次沉淀，去除污水中部分 SS 和 BOD，沉降于池底的污泥通过刮泥机的往复运行，将刮至泥斗中，再经螺杆泵组将污泥排至浓缩池，完成对污水的一级处理1. 曝气池 1.1 概述曝气池每个廊道的设计尺寸为长 96.2 米，宽 9.28 米，有效水深 6 米，超高 1.1 米，当运行水量 50 万 m3/d时，水力停留时间为 9.25 小时，其中三个廊道组成一组曝气池，每组曝气池的第一廊道的前 1/2 段为厌氧段，为防止污泥沉降，装有 2 台水下搅拌器（三系列为 FlygtSR4430） ，厌氧段水下搅拌器共 24 台：在回流渠内为防止污泥沉降装有 Flygt SR4650 水下搅拌器 12 台。

根据曝气池一、二、三廊道的供气量不同，分别定出第一、二、三廊道对应曝气头布置形式一、二、三，因此 12 组曝气池的曝气头的分布如下：a.每池有三组形式一，每组有七条布气管，每条布气管有 47 个曝气头，每池型式一有 987 个曝气头，12 组曝气头型式一布置曝气头共 11844 个；b.每池有四组型式二，每组有七条布气管，每条布气管有 46 个曝气头，每池型式二有 1288 个曝气头，12 组曝气池有型式二布置曝气头 15456 个，c.每池有四组型式三，每组有七条布气管，每条布气管有 26 个曝气头，每池型式三有 728个曝气头，12 组曝气池型式三布置的曝气头共 8736 个2. 二次沉淀池2.1 概述高污二期共设 12 座二沉池，二沉池为圆形，直径 50 米，有效水深为 4 米，池底坡度为 2％，二沉池表面积为 1963 平方米，运行水量为为 50 万 m3/d 时，二沉池的水力停留时间为 4.52 小时二沉池设计为中心进水，周边出水幅流式二沉池二沉池排泥采用静压式并辅助真空提升方式，提升污泥送至配水井，再经配水井送至回流污泥泵房二沉池浮渣排除通过设在池面的浮渣浮渣漏斗排至池外浮渣井进行去除。

每三座二沉池设一座配水井，三、四系列共四座配水井，每座配水井分四层具备四种功能：a.作为总进水井，来自曝气池的出水经 2000mm 管直接进入中心总进水井b.作为二沉池配水井，每座配水井将来水分配给本系列的三个二沉池c.作为二沉池排泥井，二沉池的污泥排至配水井，再经回流污泥管排至回流污泥泵房d.作为二沉池出水井，二沉池出水排至配水井再经中水闸和退水闸分别流至中水管和退水管3. 回流污泥系统和剩余污泥系统 3.1 概述高污二期设三、四系列回流泵房各一座，每座回流泵房集泥并内有 Flygt PL7081/705、Q＝1m3/s，回流泵四台及 Flygt CP3127.180MT、Q＝0.05m3/s，剩余污泥泵 3 台回流泵的作用是将二沉池中的活性污泥打回到曝气池中去，以补充曝气池中的污泥，防止污泥流失剩余污泥系统的作用是通过剩余污泥泵将剩余污泥排至初沉池配水渠，防止泥龄过高及污泥浓度过高，而使污泥活性降低4. 内回流系统 4.1 概述高污二期四系列增加了内回流系统，即在每组曝气池末端各安装一台 Flygt pp4680、Q＝1.17m3/s 的内回流泵，内回流泵将曝气池混合液由第三廊道末端抽升回第一廊道首端，延长污水在曝气池中的停留时间，其目的是通过微生物硝化和反硝化作用，增加脱氮功能，进一步提高出水水质。

10.污泥浓缩池10.1 概述污泥处理费用与其体积成正比，因此，污泥必须浓缩，减小体积以降低处理费用二次沉淀池排出的剩余活性污泥，含水率高，体积庞大，难以浓缩设计将活性污泥送到初次沉淀池的进水中，使其与生活污泥合并沉淀，然后将混合污泥（含水率预计 97％）送入污泥浓缩池参照英国水资源研究中心的研究成果，结合高碑店现场研究，选用新型升流式污泥重力浓缩池试验成果表明，经此种浓缩池出来的污泥体积减小了 50％即含水率从 97％降到 94％重力污泥浓缩是将污泥颗粒中的一部分水从污泥中分理出来，污泥浓缩本质上是一种沉淀工艺，属压缩沉淀浓缩前，由于污泥浓度很高，颗粒之间彼此支撑浓缩开始以后，在上层颗粒的重力作用。