微信公众平台
中招APP下载
招标网 > 资讯中心 > 能源环保 > 上海安亭污水处理厂三期全地下式扩建工程思考

上海安亭污水处理厂三期全地下式扩建工程思考

2021年02月24日

北极星水处理网讯上海安亭污水处理厂三期扩建工程采用全地下一体化箱体建设形式土建规模10万m179d设备按5万m179d配置污水处理采用AAO-MBR工艺出水执行《城市污水处理厂污染物排放标准》GB 18918-2002一级A标准其中NH3-N和TP执行地表Ⅳ类水标准通过系统回顾污水处理厂的建设历程分析总结了污水处理厂在处理工艺及排放标准方面的创新和发展同时对全地下建设形式的选择进行分析论证并就污水处理厂的全工况安稳设计近远期结合平衡设计等进行探讨01 安亭污水处理厂的发展历程回顾安亭厂始建于2003年运行至今已有近20年历史为地区污水处理和环境保护作出了重要的贡献2003年底污水处理厂一期工程建成运行规模为5万m179d污水处理采用生物接触氧化法工艺处理工艺采用出水水质满足《污水综合排放标准》GB 8978-1996中的二级排放标准2009年底污水处理厂二期工程建成运行规模5万m179d污水处理采用AAO法工艺出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918-2002二级标准2017年底一二期提标改造工程完成通水规模10万m179d出水水质执行GB 18918-2002一级A标准提标改造主要新建深度处理高效沉淀池过滤设施同时对污水处理厂除臭进行全面升级改造2017年伴随提标改造的顺利完成安亭污水处理厂三期扩建工程启动新建增量污水处理设施同时新建全厂污泥集中处理设施采用全地下污水处理箱体布置形式土建规模10万m179d设备按5万m179d配置污水处理采用AAO-MBR工艺出水要求高于一级A标准污泥处理采用脱水干化工艺目标含水率30~40处理后污泥外运焚烧02 全地下建设形式的选择地下污水处理厂代表了一种技术的选择也提出了一系列的挑战包括预处理生物处理深度处理及污泥处理等诸多问题均应进行深入研究和探讨地下式污水处理厂建设符合城市的绿色发展方向是生态文明建设的重大抓手同时也应认识到其运营难度大运行成本高选择时应综合比较综合评估争取一次投入多重产出多重效益安亭污水处理厂三期扩建工程全地下污水处理建设形式的选择综合考虑了周边环境要求占地因素等因地制宜经过充分的技术经济综合比选而定1周边高标准环境要求污水处理厂用地周边居住区逐渐增多最近约500 m规划赛车城配套商务区与污水处理厂仅一河之隔距离高尔夫球场约700 m距离国际赛车城约1 km为尽量减少污水处理厂设施运行对周边的影响环境友好是本工程整体布置及空间利用的首要考虑因素全地下式污水处理厂在环境友好方面有着十分独特的优势其封闭性强无二次污染对周边居住区影响减到最小地面空间可塑性大可进行绿化景观水景公园运动场以及办公综合楼等设置不仅不会给周边环境带来不良影响反而会提升周边的环境质量对地区经济发展起到助推作用2有限的占地空间安亭厂用地范围有两条规划市政道路一条规划河道和一处高压走廊穿越厂区原先规整用地被分解可供利用的整块区域较少如现状二期被规划支路分解剩下二期西北角三角形用地可用一期和二期用地中间被规划河道分割规划高架和规划高压走廊覆盖了现状厂前区一期及提标改造的的构筑物单体可供三期利用的面积约502 hm178按照《城市污水处理工程项目建设标准》安亭三期扩建工程按规模划分为Ⅳ类污水处理厂二级深度处理工艺用地指标095~12 m178m179·d按远期10万m179d规模考虑用地约95~12 hm178本次三期扩建用地面积仅502 hm178显然不能满足常规地上式污水处理厂的用地需求必须采取集约化的地下式污水处理厂布置形式地下式污水处理厂采用功能化组团布局池体共壁能最大程度的减小占地节约土地本工程三期扩建10万m179d全地下箱尺寸约180 m×140 m占地仅252 hm178为国家标准用地的四分之一实现了高度集约化布置极大的节约了土地资源03 全标准升级全工况安稳设计31 全标准升级总结我国污水处理行业的发展主要经历了几大阶段九五期间各地为落实水污染物减排责任目标和任务污水处理设施的建设和运行成为主要途径十五和十一五期间在国家政策和财政资金的大力支持下城镇污水处理设施建设规模快速增长而后在十二五和十三五期间城镇污水处理厂的发展模式由量的增加逐步发展为质的提升污水处理厂的出水排放标准大幅度提升一级A标准提标改造污泥处理处置水资源能源循环利用和环境友好成为工程建设项目的重要内容同时也涌现了一大批污水处理新工艺新技术如各种高标准出水水质的深度处理综合工艺地埋式污水处理厂大规模新建集中式污泥干化焚烧项目的建设等安亭污水处理厂四个发展阶段与上述中国污水处理行业的发展脉络基本吻合是上海市乃至中国污水处理行业发展的历史缩影311 污水排放标准和污水处理工艺的升级安亭厂一期和二期的污水排放执行二级标准有机污染物CODBOD和SS的去处是工艺设计的核心内容一期工程采用一段式曝气池工艺停留时间也较短约6 h二期工程从设计水质上而言脱氮除磷的要求很低但在设计时已经考虑脱氮除磷的需求采用了具有脱氮除磷功能的AAO工艺但因出水标准偏低池体设计停留时间较短一二期提标改造工程出水执行一级A标准氮磷的去处与碳源物质的去除同样重要提标改造通过投加生物填料的方案对一二期生物处系统进行了改造同时应对高标准的氮磷排放要求在生物处理段后面增设了高效沉淀池滤布滤池组合工艺本次三期扩建工程污染物排放执行国家一级A标准其中氨氮和总磷执行地表水Ⅳ类水标准即氨氮15 mgL水温>12 ℃30 mgL水温≤12 ℃总磷03 mgL为了在有限的用地范围内实现高标准出水工程选用AAO-MBR工艺MBR工艺可高效地进行固液分离生物相丰富膜的高效截留作用形成较为完成的微生物链具有占地节省运行稳定可靠抗冲击负荷能力强等优点在目前国内已建和在建的全地下污水处理厂中多数均采用 MBR工艺本工程还针对性设计使其更加灵活高效采用多级渐减回流方式以应对大比例的回流对生化系统各段的DO值和MLSS浓度的影响增加预缺氧段对传统AAO工艺进行改良充分应对MBR膜池可能出现的溶解氧含量高等情况确保缺氧段的反硝化环境设置初沉池超越以保障进水BOD5SS较低时生反池碳源的充足等312 污泥处理工艺和处理标准的升级污泥处理工艺的选择应污泥出路的需求而定处置决定处理安亭厂一期二期工程污泥处理采用脱水好氧发酵组合式工艺其中脱水过程实现污泥的减量化两段式好氧发酵实现了污泥的无害化污泥出路按土地利用考虑一二期提标改造期间根据《上海市城镇排水污泥处理处置规划2009年》上海市水务局的要求嘉定安亭嘉定新城大众污水处理厂污水水质以生活污水为主污泥泥质较好污泥出路仍以土地利用和填埋为主提标高改造工程维持一二期污泥脱水好氧发酵工艺对厂区增量污泥采用化学调理板框压滤的应急预处理措施污泥深度脱水至含水率60外运至填埋场填埋处置提标改造解决了增量污泥的处理但这种处理仅仅是应对暂时性的污泥出路而选择的安亭厂乃至嘉定区目前几座污水处理厂的污泥出路问题仍然没有解决填埋方案也逐渐不可行垃圾填埋场已满负荷甚至超负荷运行污泥的出路将十分棘手另一方面安亭厂目前收集范围内的工业废水有所增加污泥土地利用方案并非最优化方案工业废水的纳入可能会是的污泥中有毒有害物质增加与中心城区相同污泥独立焚烧方案已成为上海市郊区污泥处理处置的最优化方案嘉定区目前已经开始规划建设集中式污泥独立焚烧厂站为响应嘉定区污泥处理规划要求本次三期扩建工程以独立焚烧建材利用为污泥的最终出路选取污泥处理工艺污泥处理至含水率30~40三期工程对全厂污泥处理系统进行集中迁建新建全厂污泥脱水干化设施污泥处理工艺采用目前嘉定区几座污水处理厂在用的脱水干化一体工艺该工艺集脱水和干化于一体具有比常规两段式工艺占地少投资省运行成本低等优点可在较大范围内应对进泥量和进泥含水率的变化是较为适合本厂污泥的处理工艺污泥处理系统设计对过程中的机械浓缩隔膜压滤干化蒸发等各阶段均进行了细化设计充分考虑了各种不利工况确保污泥处理出泥含水率达标313 臭气处理系统的的优化设计安亭厂一二期建设时期对于污水处理厂臭气并未有明确的标准因而工程也未设置臭气收集处理系统后期随着国家除臭标准的出台对一二期预处理区域的粗格栅进水泵房细格栅曝气沉砂池及污泥处理区进行了厂除臭设计按国家二级标准进行建设一二期提标改造期间根据上海地方标准的要求对全厂除臭系统进行了升级改造其中对原除臭设施增设活性炭吸附段对一二期初沉池及生反池进行加盖或加罩选用生物除臭活性炭除臭组合技术本次三期扩建工程除臭标准执行上海市地标《城镇污水处理厂污染物排放标准》DB 31982-2016中恶臭污染物排气筒排放标准值和厂界标准值除臭设计选择生物法为主结合化学洗涤及活性炭吸附或干化学的三段组合式工艺在臭气收集方面进行了精细化的设计如污水处理操作层参观通道污泥干化车间大空间设置离子送风装置确保操作及参观空间舒适性除常规设计外本工程根据需除臭构建筑物位置臭源特性对各需除臭区域进行系统分区控制对其中环境相对较差的预处理区和初级处理集中布置二次封闭对不同区域采用区别化的换气风量参数及换气次数分量收集针对性的设计在高效环保的前提下最大化的保障处理效果32 全工况安稳设计地下式污水处理厂整体位于地下其应对突发事件的能力相对地上式污水处理厂需要大大加强在设计阶段应充分考虑通过设置相应的技术措施以应对正常工况检修维护工况事故工况应急工况等各种工况的发生最大程度的确保运行安全321 应对进水水量变化的设计考量本次安亭厂三期扩建土建按远期10万m179d建设设备按近期5万m179d配置根据目前厂区运行水量进行预估待三期建成后水量估计难以立即达到5万m179d的规模旱季小水量的工况需予以考虑另一方面根据厂区运行数据雨季来水量增加较明显雨季大水量的工况也必须予以考虑在设计时应从土建和设备两方面综合考虑了来水量的波动主要有以下几方面总变化系数Kz取值总变化系数方面根据《上海市污水处理系统及污泥处理处置专业规划2017-2035》要求污水处理厂规模应满足15倍日均污水量稳定达标结合本厂实际运行下水量的波动情况本此三期扩建总变化系数Kz取值15进水泵房大小泵搭配近期配置4台进水台升泵两台大泵579 Ls两台小泵289 Ls如此旱季小流量时可开启289 Ls小泵1台另1台备用5万m179d平均规模下可开启 1台579 Ls提升泵另1台备用短时高峰进水即KZ15时同时开启1台大泵和1台小泵另2台泵在线备用生物处理系统流程分组10万m179d土建规模生物反应系统整体分两组进行设置每组5万m179d其中5万m179d又进行两组分割可实现完全独立运行实际AAO-MBR生物反应系统按25万m179d进行流程分组322 防汛防淹设计全地下厂若临时停电或出现紧急故障后以及汛期来水量不可控时容易被来水淹没秉持安全第一的理念本工程拟采用多道措施进行防淹设计进水端速闭闸门于进水端设置1道断电速闭式闸门升高此闸门前的进水井顶部标高高于河道洪水水位40 m若发生紧急情况速闭闸门能够及时隔断来水避免地下箱体被污水淹没进水泵房放淹设计在实际运行汇总考虑速闭闸门的维护检修及老化的情况此时来水进入提升泵房前池通过提升泵连通至后端处理构筑物箱体仍然存在一定的淹没风险在进水端速闭闸门后考虑设置第二道防护措施即整体抬高进水泵房区域操作层标高至约40 m高于河道常水位25 m同时在进水提升泵出水管上设置电动闸阀当速闭闸门未能有效隔断来水时来水仅储存于进水泵房前池区域与后续处理构筑物区隔断确保整个箱体的安全应急及防汛设施在地下箱体内设置应急池应对短时高峰冲击流量设置防汛泵房采用强排模式排除地下可能的积水确保整个地下空间的排涝安全防洪防淹04 近远期结合立足全厂平衡设计41 箱体的二次建设方案本次安亭三期污水处理厂扩建场地位于原垃圾处理厂位置垃圾厂已拆除但保留了变电所和污泥脱水系统其中变电所带有提标改造部分用电污泥脱水系统为目前厂区现状污泥处理系统目前均在使用三期待建场地上的污泥系统设施包括1座储泥池1座污泥脱水机房和1处污泥深度处理区水处理箱体工程建设前需要提前迁建配电间和污泥处理设施以腾出施工场地配电间位于场地中间必须在三期开展前提前迁建而污泥设施相对位于边角如果在完全建成新的污泥干化脱水系统后再拆除现状污泥设施然后再开展三期污水处理箱体的建设则会大大延长整个项目工期对整个项目的推进相当不利为此本次提出了手枪型箱体建设方案箱体需要二次实施在保留现状污泥设施的前提下先实施手枪型的全地下箱体包括了预处理初沉池和生物处理主要构筑物随后在新的污泥系统投产后将现状污泥厂房拆除再建设箱体的剩余部分主要是加药间管理用房和附属用房如此在保持现状污泥处理设施正常运行的情况下同步建设三期全地下箱体和全场污泥处理设施几乎做到了无缝衔接保证了污水和污泥处理的按时投产运行42 污水处理厂远期改造的统筹考虑根据现状水量的统计分析同时结合嘉定区污水规划安亭厂近期2020污水量预测约为13万~14万m179d在2025年前后达到约15万m179d规模远期2035年污水量约为19万~20万m179d同时根据安亭厂用地布局规划规划高架路和高压走廊覆盖了现状厂前区综合楼一期及提标改造的的构筑物单体因而污水处理厂远期翻建的可能性很大基于上述两点因素的考量结合目前的用地条件本次三期扩建提出了土建按远期10万m179d一次建成设备按近期5万m179d配置远期扩容仅增加设备首先从客观条件上说三期扩建厂地面积小仅502 hm178不能满足两座独立5万m179d规模箱体的建设需求若按近远期独立建设两座5万m179d的地下箱体远期建设箱体与近期建设箱体保持至少10 m以上的安全施工保护距离再加上进出口通道及辅助用房等的建设占地面积将远大于一次建设用地面积再者土建10万m179d一次实施可以大大减小污水处理厂建设总投资简化建设程序缩短建设周期另一个重要方面三期扩建按土建按远期10万m179d规模一次实施留有5万m179d规模设施余量为一二期的翻建提供运行调度空间可实现不停水改造极大提高安亭污水处理厂运行的灵活性和稳定性原标题上海安亭污水处理厂三期全地下式扩建工程思考


加载中...

广告