寶雞市某污水處理廠節(jié)能改造工程實(shí)例_鼓風(fēng)曝氣

1、寶雞市某污水處理廠節(jié)能改造工程實(shí)例_鼓風(fēng)曝氣論文導(dǎo)讀:：污水處理技術(shù)及設(shè)備的不斷更新與進(jìn)步催進(jìn)了污水處理行業(yè)的發(fā)展。為提高處理效率，降低污水廠能耗值，針對(duì)SBR系列處理工藝中曝氣效率較低的問題，進(jìn)行相應(yīng)的改造設(shè)計(jì)，達(dá)到較好的處理效果，同時(shí)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，符合我國節(jié)能減排的社會(huì)發(fā)展目標(biāo)。論文關(guān)鍵詞：節(jié)能改造，鼓風(fēng)曝氣，SBR控制該污水處理廠是寶雞市重點(diǎn)環(huán)保建設(shè)項(xiàng)目，污水日處理量12萬噸/日。污水處理廠自2004年建成投運(yùn)以來，該廠出水水質(zhì)均符合城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB189182002）中級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。該污水處理廠使用改良型SBR級(jí)生化處理工藝，處理工藝流程圖如圖1：圖1 污

2、水處理廠處理工藝流程圖污水處理廠核心級(jí)處理工藝SBR生物反應(yīng)池共分為4座池，每池分為3組，曝氣方式采用浮筒式曝氣機(jī)對(duì)生物池進(jìn)行曝氣。1、運(yùn)營中存在的問題污水處理廠在近兩年的實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，存在以下問題需要解決：1、SBR生物反應(yīng)池內(nèi)存在著貧氧區(qū)和死角區(qū)，這些區(qū)域得到很少或得不到氧氣，造成了整體充氧率低下，硝化過程不充分，不利于氨氮去除、剩余污泥較松散、沉降性能差。2、在進(jìn)水水量以及部分污染指數(shù)指標(biāo)未達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，現(xiàn)有的曝氣系統(tǒng)已經(jīng)滿負(fù)荷運(yùn)行，遠(yuǎn)期進(jìn)水水質(zhì)提高后處理壓力大。3、污水處理廠能耗高達(dá)0.360.40kWh/m3以上，這在10萬m3/d規(guī)模以上的污水處理廠是非常少見的；而同類型SBR工藝

3、但曝氣效率更高的污水處理廠，在進(jìn)水存在大量工業(yè)廢水而導(dǎo)致進(jìn)水指標(biāo)偏高的前提下能耗仍低于0.250.29 kWh/m3。而SBR池中浮筒式曝氣機(jī)能耗占污水處理廠整體能耗的70。2、原因分析目前的污水處理廠采用浮筒式曝氣機(jī)對(duì)生物池進(jìn)行曝氣，其工作原理為：當(dāng)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，隨主軸旋轉(zhuǎn)的復(fù)葉輪在葉輪前后區(qū)域形成了一個(gè)較強(qiáng)的負(fù)壓區(qū)，從而將空氣吸入至紊流室內(nèi)，吸入的空氣被高速旋轉(zhuǎn)的液體強(qiáng)烈剪切、粉碎、乳化，氣泡直徑迅速減小，促使氧分子從氣相迅速、充分地?cái)U(kuò)散到液相中去，實(shí)現(xiàn)水氣合成。同時(shí)攜帶氧分子的水和微小氣泡在水流的推動(dòng)下，通過導(dǎo)流的導(dǎo)向分配，以一定角度迅速向池底沿360o方向噴射擴(kuò)散，并帶動(dòng)污泥緩慢翻動(dòng)上升

4、，在此過程中氧氣進(jìn)一步得到溶解。浮筒式曝氣機(jī)主要是靠推動(dòng)水流高速運(yùn)動(dòng)形成負(fù)壓吸入空氣從而實(shí)現(xiàn)氣水混合，大部分的功轉(zhuǎn)變成了水的動(dòng)能，與鼓風(fēng)機(jī)直接對(duì)空氣做功的充氧模式相比，自然充氧效率較低。據(jù)運(yùn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)看，SBR池中溶解氧含量長期低于1mg/l。曝氣的不充分導(dǎo)致污泥較為松散，同時(shí)表層機(jī)械攪拌強(qiáng)度過大也影響了剩余污泥的穩(wěn)定性及沉降性能。3、節(jié)能改造工程改造目標(biāo)：1、提高SBR生反池充氧效率，充分曝氣，保證出水水質(zhì)及污泥穩(wěn)定性；2、 降低污水處理廠能耗值，達(dá)到節(jié)能減排的目的；3、 避免對(duì)污水處理廠的污水處理產(chǎn)生大的影響；本污水處理廠節(jié)能改造主要針對(duì)曝氣系統(tǒng)能耗大的尖銳問題，改造思路以鼓風(fēng)曝氣替代曝氣

5、機(jī)工作的思路。廢除原有的主反應(yīng)區(qū)浮筒式曝氣攪拌機(jī)，保留生物選擇區(qū)浮筒式曝氣攪拌機(jī)的攪拌功能。在反應(yīng)區(qū)池底鋪設(shè)管式曝氣器，保留攪拌器位置。新建一座鼓風(fēng)機(jī)房，針對(duì)目前進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)偏低以及節(jié)能的要求近期安裝3臺(tái)200kw單級(jí)高速離心風(fēng)機(jī)，遠(yuǎn)期增加2臺(tái)150kw風(fēng)機(jī)以應(yīng)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)上升問題鼓風(fēng)曝氣，同時(shí)風(fēng)機(jī)配變頻控制器。工程改造難點(diǎn)：污水處理廠四座共12組SBR生物反應(yīng)池運(yùn)行模式不同，鼓風(fēng)機(jī)的控制難以達(dá)到對(duì)每組池的單獨(dú)曝氣、運(yùn)行；本污水處理廠SBR生物反應(yīng)池都采用連續(xù)進(jìn)水方式免費(fèi)論文網(wǎng)。對(duì)于單格SBR生物反應(yīng)池而言，以4小時(shí)為一個(gè)運(yùn)行周期，在這個(gè)周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)曝氣、沉淀、潷水各項(xiàng)過程。其中曝氣2小時(shí)，沉淀1

6、小時(shí)，潷水1小時(shí)1。原有12組SBR生反池分布圖詳見圖2：圖2 SBR生物反應(yīng)池分布圖原有的運(yùn)行系統(tǒng)中，相同運(yùn)行模式的分為4隊(duì)，池號(hào)分別為：（1、9、10），（2、4、11），（3、5、8），（6、7、12）；這4隊(duì)運(yùn)行模式組合成SBR池的正常運(yùn)行模式見圖3：圖3 SBR生物反應(yīng)池運(yùn)行模式如果保留原有各池的控制模式，控制閥門數(shù)量、鼓風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)大大增加，管道系統(tǒng)及自控系統(tǒng)將非常復(fù)雜，同時(shí)會(huì)大大增加風(fēng)機(jī)喘振的可能性?？紤]到本工程為改造工程的前提下，原有操作模式難以達(dá)到方便管理、控制投資的目的。簡(jiǎn)化的運(yùn)行模式改造方案：將單座SBR生物反應(yīng)池（3格）看做1組，其運(yùn)行模式完全一樣，曝氣2小時(shí)，沉淀1小時(shí)，

7、潷水1小時(shí)。這樣4座SBR生反池能夠看成4座獨(dú)立的單池，分別編號(hào)為1#、2#、3#、4#，共同完成SBR池4組的運(yùn)行周期。此種運(yùn)行模式，能夠使用簡(jiǎn)單的閥門操作而達(dá)到控制各池運(yùn)行狀態(tài)的目的。單座鼓風(fēng)機(jī)向2座SBR供氧，其曝氣時(shí)間完全錯(cuò)開，各占2小時(shí)。這樣的運(yùn)行狀態(tài)能夠保證風(fēng)機(jī)常開并且蝶閥控制開合度，有效地解決了風(fēng)機(jī)喘振問題。風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)見圖4：圖4 風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)圖本次改造當(dāng)中需要注意的問題:1、原運(yùn)行方式各池的出水流量發(fā)生變化，注意復(fù)核原有管徑是否滿足變化，必要時(shí)進(jìn)行局部換管。4技術(shù)改造節(jié)能效果根據(jù)污水處理廠用電情況統(tǒng)計(jì)，目前污水廠日耗電量高達(dá)40004.5kW（運(yùn)行規(guī)模按11萬m3/天計(jì)），其中曝氣系統(tǒng)耗電量達(dá)到28340kW。按年運(yùn)行365天計(jì)算，則技術(shù)改造前年耗電量為1460.16萬kW。技術(shù)改造后的日耗電量為25416.7kW（運(yùn)行規(guī)模按11萬m3/天計(jì)），其中曝氣系統(tǒng)耗電量達(dá)到14400kW。 按年運(yùn)行365天計(jì)算，技術(shù)改造后年耗電量為927.71萬kW.h，節(jié)能效果明顯。變壓器的容量也可以隨之減小，一臺(tái)變壓器停用，一路10KV電源由原每路4640KVA縮容至2260KVA，經(jīng)濟(jì)效益顯著。5結(jié)論曝氣系統(tǒng)是污水處理的關(guān)鍵部分，這直接影響到污水處理廠處理效果與經(jīng)濟(jì)效益。該污水處理廠節(jié)能改造的工程實(shí)例，很好的解決了兩