郑州新区污水处理厂项目
一、项目基本情况
郑州新区污水处理厂是河南省乃至淮河流域规模最大、功能最全、标准最高的污水处理厂,坐落于中牟县姚家镇规划新城以北区域,占地面积约735亩。污水处理厂总规模100万m3/d,一期工程污水规模65万m3/d,污泥采用厌氧消化工艺、再生水脱色规模20万m3/d、污泥干化规模300 t/d(含水率80%),出水水质指标优于国家一级A标准,污泥处理含水率低于30%,除臭达到《恶臭污染物排放标准》GB14554-93中恶臭污染物厂界标准值中的二级排放标准。在设计过程中,项目采用了一系列新理念、新技术和新方法,建设成了资源化、集约化、信息化、低碳化的现代海绵型污水处理厂。
污水处理工艺流程为粗格栅和进水泵房+细格栅及曝气沉砂池+初沉池+生物反应池+二沉池+高效沉淀池+V型滤池+紫外消毒池+臭氧接触池。污泥处理工艺流程为浓缩+中温厌氧消化+脱水+干化。
污水厂于2015年12月建成投产,目前平均运行水量71.9万m3/d,最高日运行水量达到102.6万m3/d,出水指标均优于设计标准。一期配套厌氧消化项目至今稳定运行,固体降解率约20 %,月均固体降解量(含水率80%)4075 t,日均产气量23100m3,月均干化污泥3350 t,干化污泥经好氧堆肥后用于园林绿化。
图1 郑州污水处理厂鸟瞰图
二、技术先进性
1、厂网联动,合理平衡厂区泵站液位,稳定厂区进水量,减少进水对生物系统冲击。
在大水量超负荷运行情况下,借助专业团队的力量,提高系统运行的精准度。通过优化工艺调控,保证生产平稳,具有较好的示范意义和参考价值。
2、污泥处理采用消化+干化工艺,生产园林用营养土,实现污泥资源化。
污泥处理采用消化+干化工艺,在实现污泥的稳定化、无害化、减量化后,将生产的营养土用于园林绿化,进一步实现了污泥的资源化利用。
3、采用能量回收技术,实现了污泥干化工程的能量自平衡,节约外加能源。
将污泥中温厌氧消化产生的污泥气用于污泥干化,污泥干化的余热经能量回收装置回收用于污泥消化,实现污泥干化的能量平衡,无需外加热源,工程可节约天然气25000 m3/d。
4、通过多种手段,实现节能降耗。
采用智能曝气系统,比常规控制方式节能10%~15%,每年可节约电耗455万kWh~683万kWh;厂前区设置光伏发电设备,装机容量达到150kW~200kW;采用水源热泵系统,对厂前区建筑物、泥区控制室等进行集中供暖、制冷,节约电耗。污水处理每kgBOD5电耗为1.69 kWh,低于国家标准约16%。
5、采用智慧化手段,提升运行管理水平。
建立无人值守仓库,运用智慧仓储系统定期盘点仓库设备物资,实现标准化出入库,切实做到对重要设备和易损备件在线使用情况的跟踪摸底,平衡备品备件消耗并及时采购补充库存。
建立进水泵自动倒换系统,根据液位和流量的控制,保证粗格栅运行稳定,减少因栅前栅后液位差大而导致格栅故障,提高污水处理量,减少系统负荷冲击,满足生产工艺调控需求。
建立全部生产设备的电子二维码台账,检修人员填写记录维修检修报告,为评估设备运行状况提供依据;扫描二维码了解设备运行情况,实现痕迹化管理和信息共享。
图2 污泥消化+干化处理区域
三、运行成效
本项目自投运以来,进水量逐步升高,在面临超负荷运行的情况下,新区厂系统分析历史数据,建立工艺全流程分析模型,编制了《全流程分析手册》,优化预处理曝气沉砂池的运行管理,确保系统平稳运行,出水连续稳定达标,达标率100%。
根据计算,郑州新区污水处理厂建成后,每年可以减少排入水环境的有机物CODcr:113880 t/年,BOD5:59313
t/年,SS:87783 t/年,NH3-N:12812 t/年,TN:11863 t/年,TP:1542 t/年。污水处理厂建成运行至今,对贾鲁河的水环境质量保护起到至关重要的作用,贾鲁河陈桥断面水质得到了持续改善,目前已基本稳定在地表水IV类。郑州新区污水处理厂的稳定运行,有利于投资环境的改善,增加招商引资的吸引力,对地区的经济和社会发展具有积极意义。
图 4 二沉池运行实景