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北京污水处理厂升级改造技术策略 北京排水集团科技研发中心 甘一萍

国家水专项城市主题海河项目课题研究成果. 北京污水处理厂升级改造技术策略 北京排水集团科技研发中心 甘一萍. 2012.4.12. 主要内容. 一 . 升级改造背景情况 二 . 升级改造水质标准 三 . 升级改造技术路线 四 . 主要技术的示范工程 五 . 北京市再生水利用方案. 一 . 升级改造背景情况. 北京是重度缺水型城市.

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北京污水处理厂升级改造技术策略 北京排水集团科技研发中心 甘一萍

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Presentation Transcript

  1. 国家水专项城市主题海河项目课题研究成果 北京污水处理厂升级改造技术策略北京排水集团科技研发中心甘一萍 2012.4.12

  2. 主要内容 一. 升级改造背景情况 二. 升级改造水质标准 三. 升级改造技术路线 四. 主要技术的示范工程 五. 北京市再生水利用方案

  3. 一. 升级改造背景情况

  4. 北京是重度缺水型城市 北京人均水资源量只有210立方米，多年降水平均450mm,是资源型重度缺水地区.2009年市政府提出:河湖景观用水和绿化用水不能使用清洁水源供水,必须采用再生水。 多年平均 585mm 8年平均 450mm 北京地区多年降水情况

  5. 蔺 沟 东 沙 河 京 北 沙 河 密 温 小 中 河 河 沙 南 引 水 河 渠 榆 清 仰 山 大 沟 河 小 旱 小 河 北 北 万 月 泉 南 河 土城沟 河 河 坝 河 三家店 旱 河 转河 永定河引水渠 马 长河 亮 河 北护城河 二 筒子河 道 沟 永 河 通 惠 新开渠 人民渠 通 水衙沟 定 南护城河 惠 丰草河 河 马草河 排 河 龙 旱 小 凉 干 河 河 水 图 例 河 新 凤 II-Ⅲ类 Ⅳ类 V类 劣V类 城市中心区水环境达不到功能要求 多年缺水造成河湖清水补充量少，城市中心区河湖水质已不能满足功能要求。急需将优质再生水调到城市河湖上游，并使中心城区河湖水质基本维持在Ⅳ类水平。

  6. 北京市政府提出污水处理厂全部升级改造,达到地表四类水体水质实现全部回用北京市政府提出污水处理厂全部升级改造,达到地表四类水体水质实现全部回用 北京已建成9座大型污水处理厂,污水处理率已经超过90%, 每日可产二级出水248万立方米,为污水再生利用提供了必备条件。

  7. 污水处理厂10座，总处理能力258万立方米/日，污水处理率93%；污水处理厂10座，总处理能力258万立方米/日，污水处理率93%； 再生水厂5座，总能力25万立方米/日，再生水利用率50%； 中心城污水干线总长度5000公里；再生水管线500公里。 现状污水厂

  8. 扩大再生水使用范围和总量，节约水资源； 实现河道水质全面达标，改善河湖水环境； 涵养地下水源，开发城市可用的新的水资源; 进一步提高污染物（COD等）削减量。 升级改造目的 污水厂升级改造工程完成后，再生水年生产能力可达到10亿立方米/年。

  9. 二. 升级改造水质标准

  10. 水质标准 污水处理厂升级改造后出水达到再生水回用标准， 其中主要水质指标达到地表水环境Ⅳ类标准。 60 20 20 30 8 6 10 主要指标 1.5 1.5 0.3 单位：mg/l COD NH4+-N TP BOD TN

  11. 水质标准对比表

  12. 水质标准对比表 （续）

  13. 三. 升级改造技术路线

  14. 改造原则 升级改造工程基本上是在原污水处理厂内进行改造，改造遵循的基本原则为： 确保COD减排目标的实现，做到处理水量不减少、处理指标不降低、改造期间不外排污水。 不新增建设用地，并尽量利用现有设施。 积极采用符合污水水质特征、节能降耗、成熟的新技术。 建设投资和运行成本相对低廉，运行方式相对灵活，以保证改造后污水处理厂连续稳定运行。

  15. 主要技术路线 • 适用技术： • 膜生物反应器（MBR） • 曝气生物滤池 • 膜过滤 • 砂过滤 • 臭氧氧化消毒 生物滤池 砂滤池 臭氧 膜过滤 MBR

  16. 选用的技术路线 污水厂改造+曝气生物滤池+深度过滤+臭氧氧化消毒 改造现有污水厂 新建再生水设施 IV类水 生化池 初沉池 二沉池 生物滤池 深度过滤 臭氧 去除COD/氨氮/总氮 去除 悬浮物 脱色 除嗅 消毒 挖掘脱氮除磷潜力

  17. 选用的技术路线 膜生物反应器（M B R）工艺 新建或将老旧的现有设施改造为膜生物反应器(MBR) IV类水 臭氧 去除COD、氨氮、总氮、悬浮物、总磷 脱色、除嗅、消毒

  18. 初步确定污水厂改造方案

  19. 四. 主要技术的示范工程

  20. 示范工程建设运行效果 清河再生水厂工程(UF+O3)8万立方米/天 清河能力提升应急工程(磁技术)5万立方米/天 高碑店污水处理厂升级改造工程 （A2O） 25万立方米/天 卢沟桥再生水厂工程（BAF+DNBF+O3） 10万立方米/天

  21. 混凝剂Coagulant 助凝剂Polymer 磁过滤器Magnetic Filter 出水Effluent 进水Influent Mixing Tanks 反应池 Clarifier 磁加载物MagneticBallast 循环Recycle 污泥处理Sludge Processing 沉淀池 磁鼓分离器Magnetic Drum 清河污水处理能力提升应急工程(磁技术)，5万立方米/天 清河污水处理厂设计处理规模为40万m3/d，实际进厂平均污水量已达47万m3/d，雨季水量超过50万m3/d，进水水质指标远高于设计值，超量的污水直接排入清河将严重影响流域的水体水质。

  22. 技术特点 • 利用外加磁加载物的作用强化絮凝达到高效沉降和过滤作用。 • 该技术对于降低水中SS、TP、COD等指标具有一定优势。 • 与传统混凝、沉淀、过滤工艺相比可以缩短沉淀、过滤时间，节约占地面积。

  23. 磁处理的应急处理效果

  24. 高碑店污水处理厂升级改造工程（A2O），25万立方米/天高碑店污水处理厂升级改造工程（A2O），25万立方米/天 • 主要改造内容包括： • 将部分平流式初沉池改造为活性初沉池，增加水解酸化功能，以提高出水中挥发性脂肪酸（VFA）的含量； • 将部分初沉池改造成预缺氧池、厌氧池和缺氧池，部分曝气池改造为可根据运行情况选择缺氧或好氧方式运行； • 增设混合液内回流至缺氧池； • 改造回流污泥至预缺氧池前端； • 在曝气池投加填料，提高脱氮效率。

  25. 示范工程出水水质主要指标已基本达到一级B要求。 高碑店污水处理厂四系列改造现场

  26. 清河再生水厂工程(UF+O3),8万立方米/天 再生水中的浊度和色度指标直接影响到再生水的回用。针对此问题，将超滤膜和臭氧集成的污水深度处理工艺研究成果应用于清河再生水示范工程，处理规模为每天8万立方米。

  27. 工艺参数： 超滤膜：孔径为0.02微米的中空纤维膜 臭氧投加量为3-5mg/L 运行效果： 出水COD小于30 mg/L，大肠菌去除率维持在99.99%，浊度去除率达到90%，色度低于10度。出水基本达到地表水体IV类的标准，向海淀及朝阳部分区域提供了优质的景观用水和市政杂用水。

  28. 卢沟桥再生水厂工程（DNBF+BAF+O3），10万立方米/天卢沟桥再生水厂工程（DNBF+BAF+O3），10万立方米/天 采用反硝化/硝化生物滤池+V型滤池+臭氧集成工艺。利用水专项研究成果，进行了工艺单元的调控和优化，实现了再生水厂顺利启动和稳定运行 。

  29. 示范工程出水主要指标可达到地表IV类水标准。示范工程出水主要指标可达到地表IV类水标准。 卢沟桥再生水厂DNBF+BAF工艺现场

  30. 五. 北京市再生水利用方案

  31. 再生水利用方案 改造后再生水产量：10亿立方米/年 再生水利用领域： 重点发展工业用户（2.2亿立方米/年） 补充河湖景观用水（4.5亿立方米/年） 扩大农业灌溉（ 3.8亿立方米/年） 推进市政杂用（0.7亿立方米/年）

  32. 城市河道补水 北部调水区 东部调水区 南部调水区

  33. 补充河湖景观用水——北京市现状河道水质 六环内现有河道600公里。 水质标准：Ⅱ类河道30公里；Ⅲ类河道58公里；Ⅳ类河道199公里；Ⅴ类河道313公里。 Ⅳ、Ⅴ类河道比例为85％。 京 温 南沙河 密 北沙河 榆 清河 引 清河再生水厂 肖家河再生水厂 水 北小河再生水厂 河 小 渠 北旱河 月 北小河 昆 河 坝河 南旱河 玉 亮马河 永定河引水渠 长河 小场沟 酒仙桥再生水厂 永 河 二道沟 通惠河 北 新开渠 运 高碑店再生水厂 南护城河 水衙沟 吴家村再生水厂 通 河 肖太后河 定 方庄再生水厂 马草河 旱河 惠 小红门再生水厂 卢沟桥再生水厂 排 小龙河 河 凉 干 Ⅱ类水质河道 Ⅲ类水质河道 河 水 新凤河 Ⅳ类水质河道 Ⅴ类水质河道

  34. 补充河湖景观用水——升级改造后北京河道水质补充河湖景观用水——升级改造后北京河道水质 京 温 南沙河 密 北沙河 榆 清河 引 清河再生水厂 肖家河再生水厂 水 北小河再生水厂 河 小 渠 北旱河 月 北小河 昆 河 坝河 南旱河 玉 亮马河 永定河引水渠 长河 小场沟 酒仙桥再生水厂 永 河 二道沟 通惠河 北 新开渠 运 高碑店再生水厂 南护城河 水衙沟 吴家村再生水厂 通 河 肖太后河 定 方庄再生水厂 马草河 旱河 惠 小红门再生水厂 卢沟桥再生水厂 排 将市区内Ⅴ类河道提高到Ⅳ类功能河道 河 小龙河 凉 干 河 水 新凤河

  35. 谢 谢

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