1、上海白龍港污水處理廠工藝淺析上海白龍港污水處理廠位于浦東新區(qū)合慶鎮(zhèn)朝陽村，是上海市污水治理二期工程的一個重要組成部分，2013年完成擴建二期工程后，處理規(guī)模達280萬立方米/天，是亞洲最大的污水處理廠，也是世界最大的污水處理廠之一，處理能力占上海城市污水處理能力的40%左右白龍港污水處理廠建設(shè)歷程1999年完成預(yù)處理廠建設(shè)2004年完成一級強化設(shè)施建設(shè)2008年完成升級改造和擴建工程2011年完成污泥處理工程2013年完成擴建二期工程2004年 一級強化處理設(shè)施羊壽生. 上海在建的三座大型城市污水處理廠介紹(二)-上海白龍港污水處理廠J. 給水排水, 2003, 29(2). p 平均旱流污水

2、量120萬m3/d；旱季高峰污水量18.06 m3/s，旱季最小污水量8.33m3/s，雨季流量21.85 m3/sp 設(shè)計水質(zhì)1.工程規(guī)模&設(shè)計水質(zhì)計量格柵計量格柵沉砂池沉砂池高效高效沉淀池沉淀池生物生物濾池濾池交匯井交匯井出水出水泵房泵房高位井高位井沖洗沖洗廢水池廢水池污泥脫污泥脫水機房水機房污泥污泥填埋場填埋場儲泥池儲泥池進水進水加藥加藥空氣空氣超越管超越管泵房超越管泵房超越管長江水下排放長江水下排放羊壽生. 上海在建的三座大型城市污水處理廠介紹(二)-上海白龍港污水處理廠J. 給水排水, 2003, 29(2). 2.一級強化處理工藝流程羊壽生. 上海在建的三座大型城市污水處理

3、廠介紹(二)-上海白龍港污水處理廠J. 給水排水, 2003, 29(2). p污水處理目的和方法：建設(shè)時以除磷為目標(biāo)，同時考慮遠期達到國家規(guī)定的二級排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)方案比較后采用近期物化法，遠期將增加曝氣生物濾池工藝。由于處理廠用地面積有限，故物化法選用高效沉淀池布置方案。把混合、絮凝、沉淀3個工序合并在一個構(gòu)筑物內(nèi)。p高效沉淀池：高效沉淀池設(shè)3組，每組6只池。每組處理水量約42萬m3/d。每組具有獨立反應(yīng)單元，由混合區(qū)、絮凝區(qū)、推流反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)及污泥濃縮區(qū)組成。p污泥處理與處置：設(shè)計污泥處理量為197t/d，處理方法采用污泥儲存脫水衛(wèi)生填埋+綜合利用方案（初期實施物化法）p中水回用： 處理廠

4、經(jīng)一級加強處理后的污水，確定2500m3/d規(guī)模作為中水回用，采用曝氣生物濾池工藝，處理后達到中水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，供廠內(nèi)使用。3.工藝簡介杜炯, 張欣. 上海市白龍港城市污水處理廠工程設(shè)計技術(shù)J. 上海建設(shè)科技, 2007, (5).魏海娟, 麥穗海, 王榮生. 白龍港污水處理廠升級改造水質(zhì)達標(biāo)難度分析J. 給水排水, 2011, (9).p優(yōu)點：一級強化處理工藝具有耐沖擊負(fù)荷、短時即能啟動、除磷效果明顯的特點，對處理初期雨水更能發(fā)揮作用。p缺點：僅用一級強化處理工藝能使出水SS和TP達到國家城鎮(zhèn)污水廠二級排放標(biāo)準(zhǔn)，但由于對氨氮和TN指標(biāo)不作處理要求，出水氨氮、CODCr、色度、糞大腸菌群數(shù)等指標(biāo)超

5、標(biāo)，連GB 18918-2002中三級出水標(biāo)準(zhǔn)都達不到。4.工藝優(yōu)缺點分析2008年 升級改造和擴建工程杜炯, 張欣. 上海市白龍港城市污水處理廠工程設(shè)計技術(shù)J. 上海建設(shè)科技, 2007, (5).張辰, 張欣, 杜炯. 上海市白龍港污水處理廠改造工程設(shè)計J. 給水排水, 2008, (4).2004年建成120萬m3/d的一級強化設(shè)施，通過混凝沉淀工藝達到化學(xué)除磷目的后，出水經(jīng)出口泵房提升排入長江。然而隨著污水量的迅速增加，2006年污水處理廠實際進水量已穩(wěn)定在150-180萬m3/d，高峰流量超過200萬m3/d，遠超出120萬m3/d的設(shè)計能力，且出水只以除磷為目的，出水尚無法滿足國家

6、規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，因此該廠的擴建和升級改造勢在必行。1.升級改造和擴建原因杜炯, 張欣. 上海市白龍港城市污水處理廠工程設(shè)計技術(shù)J. 上海建設(shè)科技, 2007, (5).污水處理工程規(guī)模為200萬m3d，其中改造工程120萬m3d，擴建工程80萬m3d，出水執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 189182002)二級標(biāo)準(zhǔn)。2.工程規(guī)模杜炯, 張欣. 上海市白龍港城市污水處理廠工程設(shè)計技術(shù)J. 上海建設(shè)科技, 2007, (5).3.設(shè)計水質(zhì)排入長江排入長江南干線南干線污水污水初沉池初沉池缺氧缺氧二沉池二沉池紫外線紫外線消毒池消毒池出水出水泵房泵房污泥穩(wěn)定污泥穩(wěn)定處理設(shè)施處理設(shè)施加藥間加藥間二

7、期中二期中線污水線污水內(nèi)回流內(nèi)回流AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3粗細(xì)粗細(xì)格柵格柵旋流旋流沉砂池沉砂池高效高效沉淀沉淀池池厭氧厭氧好氧好氧鼓風(fēng)機房鼓風(fēng)機房高位井高位井外回流外回流儲泥池儲泥池4.升級改造和擴建后的污水處理工藝流程張辰, 張欣, 杜炯. 上海市白龍港污水處理廠改造工程設(shè)計J. 給水排水, 2008, (4):16-19.張辰, 張欣, 杜炯. 上海市白龍港污水處理廠改造工程設(shè)計J. 給水排水, 2008, (4):16-19.p白龍港污水處理廠進水各水質(zhì)指標(biāo)的濃度屬于典型的南方合流制水質(zhì)特征，進水水質(zhì)波動較大，但進水生物性較好，適合采用生物脫氮除磷工藝進行處理。p白龍

8、港城市污水處理廠升級改造工程充分利用已有處理構(gòu)筑物，一部分污水進入高效沉淀池處理，取得比現(xiàn)狀更好的效果，另一部分進入新建多模式A2O生物反應(yīng)池處理，兩部分尾水混合達到國家二級標(biāo)準(zhǔn)后接入原有交匯井，通過出口泵房、高位井進行深水排放。p污水處理以多模式A2O生物處理(設(shè)計規(guī)模140萬m3d)為主體，一級強化處理(設(shè)計規(guī)模60萬m3d)為輔，兩種工藝出水充分混合后經(jīng)紫外線消毒，最終達城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 18918-2002)二級排放標(biāo)準(zhǔn)。p生物處理系統(tǒng)采用多模式A2O處理工藝，由升級改造部分和擴建部分組成。升級改造部分出水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為GB 18918-2002中一級B標(biāo)準(zhǔn)，全廠出水混合

9、后達到二級排放標(biāo)準(zhǔn)。p為了強化節(jié)能減排和提高出水水質(zhì)，白龍港廠日常生產(chǎn)中遵循先滿足生物處理部分達到160萬m3d，多余的水量通過一級強化處理的原則。5. 工藝簡介剩余污泥剩余污泥選擇池選擇池缺氧缺氧70%50%70%50%進水進水混合液混合液回流回流(50%150%)(50%150%)厭氧厭氧好氧好氧30%50%30%50%進水進水污泥污泥回流回流(50%100%)(50%100%)二沉池二沉池出水出水6.多模式A2O工藝流程杜炯, 張欣. 上海市白龍港城市污水處理廠工程設(shè)計技術(shù)J. 上海建設(shè)科技, 2007, (5):11-14.p生物反應(yīng)沉淀池共4座，每座分2組，處理水量為40萬m3d,由

10、初次沉淀段、A2O段、二次沉淀段組成。p由于初沉池、A2O生物反應(yīng)池和二沉池等采用合建形式，為便于日常巡檢及設(shè)備吊裝維修，在池上設(shè)電瓶車道，并與地面道路連通。優(yōu)點p 充分利用現(xiàn)有處理設(shè)施：白龍港污水處理廠原建有120萬m3d的一級強化處理設(shè)施，本次升級改造工程將其充分利用，同時再擴建生物處理系統(tǒng)，使出水達到GB 189182002二級標(biāo)準(zhǔn)。p 集約化布置，預(yù)留進一步發(fā)展用地：本工程處理規(guī)模大，采用組團集約化布置方式，即以40萬m3d規(guī)模為一個組團，每個組團長約300 m，寬約250 m，集中布置初沉池、A2O生物反應(yīng)池、二沉池、回流污泥與剩余污泥泵房等，占地少，且預(yù)留進一步發(fā)展用地。p 工藝設(shè)

11、計靈活多樣：采用多模式A2O工藝運行，通過設(shè)置多點進水、多點污泥回流，使A2O生物反應(yīng)池可分別按照多點進水倒置A2O、傳統(tǒng)A2O運行，運行方式靈活。p 機動車巡檢系統(tǒng)：單座組團面積很大，為了給日后運營管理提供便利，故在初沉池、A2O反應(yīng)池、二沉池頂端利用配水渠道的進水槽、出水槽空間，共用生物反應(yīng)池及沉淀池池壁、頂板設(shè)置電瓶車通道，便于日常巡檢及維修養(yǎng)護。p 渠道配水：采用渠道配水，減少水頭損失，采用小阻力、大阻力配水系統(tǒng)相結(jié)合，利用恒定水位均勻出水原理，設(shè)置一定停留時間的配水渠，為多條二沉池配水，確保配水均勻，簡單易行。7.工藝優(yōu)缺點分析杜炯, 張欣. 上海市白龍港城市污水處理廠工程設(shè)計技術(shù)J

12、. 上海建設(shè)科技, 2007, (5):11-14.缺點p 白龍港污水處理廠出水中BOD5、CODCr、TP和SS四項指標(biāo)的排放標(biāo)準(zhǔn)提高至一級B的難度相對較小，而NH3-N和TN難度很大；就工藝貢獻率而言，生物處理部分對全廠出水達一級B起主要作用，而一級強化對提標(biāo)處理基本無貢獻。導(dǎo)致這一結(jié)果的原因主要在于：進水水量、水質(zhì)波動大的特點，導(dǎo)致處理效果不穩(wěn)定處理難度加大。一級強化處理工藝，采用化學(xué)處理方法，而且設(shè)計的處理能力低只對有機物和總磷有去除能力，而對其他指標(biāo)基本無去除能力。生物處理超負(fù)荷運行，造成處理壓力大。該廠地處南方城市，冬季保暖設(shè)施不足，且來水管線長，導(dǎo)致來水溫度低，最低可達到8左右，

13、導(dǎo)致氨氮和TN處理效果季節(jié)性強，且低溫影響的恢復(fù)期長，一般從每年12月開始到次年5月期間，氨氮和TN處理能力低，進入5月后，脫氮效果才逐漸恢復(fù)。因此，該廠氮指標(biāo)提至一級B標(biāo)準(zhǔn)的難度很大。該廠屬于特大型污水處理廠，運行管理中的工作量和難度也是一般中小型廠無法比擬的，各指標(biāo)提升至一級B標(biāo)準(zhǔn)，會大大增加運行管理及技術(shù)上的難度，從而增加運行管理成本。7.工藝優(yōu)缺點分析杜炯, 張欣. 上海市白龍港城市污水處理廠工程設(shè)計技術(shù)J. 上海建設(shè)科技, 2007, (5):11-14.2011年 污泥處理工程張辰, 胡維杰, 生駿. 上海市白龍港污水處理廠污泥厭氧消化工程設(shè)計J. 給水排水, 2010, (10)

14、:9-11.白龍港污泥處理工程于2011 年竣工投產(chǎn)，設(shè)計消化規(guī)模為204 tDSd，最大可達264 tDSd，全流程包括濃縮系統(tǒng)、厭氧消化系統(tǒng)、污泥氣利用系統(tǒng)、脫水系統(tǒng)、干化系統(tǒng)、配套水系統(tǒng)六大系統(tǒng)，其中干化系統(tǒng)設(shè)計規(guī)模為70 tDSd。1.工程規(guī)模張辰, 胡維杰, 生駿. 上海市白龍港污水處理廠污泥厭氧消化工程設(shè)計J. 給水排水, 2010, (10):9-11.出水至污水處理區(qū)出水至污水處理區(qū)干化污泥外運干化污泥外運脫水污泥外運脫水污泥外運污泥濃污泥濃縮機房縮機房進泥進泥泵房泵房儲泥池儲泥池脫水脫水機房機房干化干化機房機房污泥污泥濃縮池濃縮池污泥液污泥液除磷設(shè)施除磷設(shè)施剩余污泥剩余污泥污

15、泥污泥濃縮池濃縮池?zé)峤粺峤粨Q器換器 消化消化池池沼氣沼氣鍋爐房鍋爐房勻質(zhì)勻質(zhì)池池排泥排泥化學(xué)污泥化學(xué)污泥初沉污泥初沉污泥沼氣處理沼氣處理及沼氣柜及沼氣柜2.污泥處理工程工藝流程p濃縮系統(tǒng)p厭氧消化系統(tǒng)p污泥氣利用系統(tǒng)p脫水系統(tǒng)p干化系統(tǒng)p配套水系統(tǒng)3.污泥處理工程組成系統(tǒng)顏曉斐. 白龍港污泥處理工程的新技術(shù)研發(fā)應(yīng)用J. 凈水技術(shù), 2012, (3):87-92.4.卵形污泥消化池張辰, 胡維杰, 生駿. 上海市白龍港污水處理廠污泥厭氧消化工程設(shè)計J. 給水排水, 2010, (10):9-11.p 污泥消化池采用卵形結(jié)構(gòu)，共設(shè)8座，單池容積為12400m3，池體最大直徑為25m，垂直高度為4

16、4m，地上部分高度為32m，地下埋深為12m。p 8座池體的合計散熱量冬季為813kW，夏季為287kW，年平均為461kW。p 設(shè)計污泥停留時間為24.3d，污泥氣產(chǎn)量為44512 Nm3d，有機負(fù)荷為1.21kgVSS(m3d)，消化溫度為35。p 污泥攪拌采用螺旋槳攪拌，攪拌功率為58kW，采用導(dǎo)流筒導(dǎo)流，使污泥在筒內(nèi)上升或下降，并在池體內(nèi)形成循環(huán)，達到污泥混合的目的。優(yōu)點p 充分利用污泥的能源和資源：白龍港污泥工程采用了能實現(xiàn)節(jié)能減排、循環(huán)利用的污泥處理處置最佳可行技術(shù)(BAT技術(shù))，污水污泥經(jīng)過厭氧消化工藝處理，經(jīng)進一步處理后可以土地利用；且將消化池污泥含固率提高至5，減少了體積，提

17、高了效率，使污泥得到穩(wěn)定化、減量化、無害化處理。p 消化、干化有機結(jié)合，降低成本：污泥厭氧消化和干化工藝有機結(jié)合，并將污泥消化產(chǎn)生的沼氣用于干化、污泥干化產(chǎn)生的余熱回收用于污泥消化預(yù)加熱，節(jié)約干化處理的能耗，最大限度實現(xiàn)了節(jié)能減排，污泥綜合處理的運行成本僅120元t。p 針對污泥類型設(shè)計濃縮工藝：根據(jù)工程污泥種類、特性，結(jié)合工程實際運行需要，采用了二級濃縮的方案，做到工程投資、運行成本、技術(shù)可靠性和運營管理的綜合平衡。設(shè)計充分考慮實際運行，工藝流程調(diào)度靈活，處理成本較低。p 污泥氣處理系統(tǒng)靈活多樣：工程對消化處理產(chǎn)生的污泥氣采用濕式(生物脫硫)和干式脫硫相結(jié)合工藝，充分考慮國內(nèi)眾多污水處理廠高

18、硫化氫濃度對整個沼氣處理系統(tǒng)和消化處理系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，濕式脫硫工藝也在國內(nèi)污水處理廠中首次采用生物脫硫技術(shù)回收沼氣脫硫用堿液，降低工程運行費用。p 充分利用空間，管線維護簡便：污泥厭氧消化和干化工程管線眾多復(fù)雜，工程設(shè)計將90以上的管線集中敷設(shè)于地下管廊和管溝中，節(jié)約地下空間，同時利于管線的安裝、檢修和維護。5.工藝優(yōu)缺點分析張辰, 胡維杰, 生駿. 上海市白龍港污水處理廠污泥厭氧消化工程設(shè)計J. 給水排水, 2010, (10):9-11.缺點p浮渣及泡沫：由于污水預(yù)處理系統(tǒng)超負(fù)荷運行多年，污水中的浮渣無法有效去除，造成污泥中含有大量的浮渣，這嚴(yán)重干擾了污泥消化系統(tǒng)的正常運行，并伴有安全危險。同時，泡沫也是目前消化池存在的主要問題之一。不同于浮渣，泡沫質(zhì)量較輕，會夾雜浮渣及污泥顆粒，隨沼氣進入沼氣處理設(shè)施后易造成設(shè)施不通暢，嚴(yán)重時會導(dǎo)致消化池破封等問題。p鳥糞石結(jié)晶：由于厭氧消化會造成污泥中磷和氨氮的釋放，使得消化污泥的總磷、氨氮含量較高，容易造成消化池排泥管路形成鳥糞石結(jié)垢。在實