白龍港污水處理廠位于浦東新區(qū)合慶鎮(zhèn)朝陽村，是亞洲最大的污水處理廠，同時(shí)其污泥處理工程是目前亞洲最大的污泥處理項(xiàng)目。白龍港污泥處理工程在對國內(nèi)外污泥處理處置經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析總結(jié)的基礎(chǔ)上,采用了濃縮中溫厭氧消化、脫水干化的處理工藝。

1、工程規(guī)模

上海市白龍港污水處理廠升級改造后總規(guī)模200萬 m3/d，本工程污泥處理的對象是其產(chǎn)生的化學(xué)污泥、初沉污泥和剩余污泥， 根據(jù)實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)確定污泥量為204t DS/d( 濕污泥量 1020 t/d, 以含水率 80% 計(jì), 以下同)， 按照設(shè)計(jì)水質(zhì)產(chǎn)生的污泥量為268 t DS/d，濃縮脫水系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模按設(shè)計(jì)水質(zhì)設(shè)計(jì)，厭氧消化系統(tǒng)按現(xiàn)狀水質(zhì)設(shè)計(jì)并按設(shè)計(jì)水質(zhì)復(fù)核，污水處理廠實(shí)際和設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)見表 1。

2、工藝流程

污泥處理采用重力、機(jī)械濃縮中溫厭氧消化脫水部分干化的處理工藝，工藝流程見圖 1。

污泥處理工程由 6 個(gè)系統(tǒng)組成:

(1) 濃縮系統(tǒng)。對污水處理工程產(chǎn)生的化學(xué)污泥、初沉污泥和剩余污泥進(jìn)行濃縮處理，將污泥含固率提高到約 5% ，減小污泥消化池容積，降低工程造價(jià)。為達(dá)到含固率目標(biāo)，初沉污泥和化學(xué)污泥采用重力濃縮，剩余污泥經(jīng)重力濃縮后再進(jìn)行機(jī)械濃縮。

(2) 厭氧消化系統(tǒng)。對濃縮污泥進(jìn)行中溫一級厭氧消化，降解污泥中的有機(jī)物，產(chǎn)生污泥氣供消化系統(tǒng)和干化系統(tǒng)利用，使污泥得到穩(wěn)定化和減量化。

(3) 污泥氣利用系統(tǒng)。對消化產(chǎn)生的污泥氣進(jìn)行處理、儲存和利用，作為污泥消化系統(tǒng)的污泥加熱熱源和脫水污泥干化處理系統(tǒng)的干化熱源，污泥氣脫硫采用生物脫硫和干式脫硫分級串聯(lián)組合工藝。

(4) 脫水系統(tǒng)。對消化污泥進(jìn)行脫水，降低污泥含水率，減小污泥體積，并將脫水后的污泥輸送至污泥干化處理系統(tǒng)進(jìn)行干化處理，或直接輸送至存料倉儲存后外運(yùn)。

(5) 干化系統(tǒng)。利用污泥消化產(chǎn)生的污泥氣對部分脫水污泥進(jìn)行干化處理，進(jìn)一步提高污泥含固率。污泥干化處理系統(tǒng)采用消化處理產(chǎn)生的污泥氣作為能源，以天然氣作為備用能源，污泥干化能力按在滿足消化處理?xiàng)l件下可利用的氣量確定。

(6) 配套水系統(tǒng)。配套水系統(tǒng)分2 部分，一部分是回用水處理系統(tǒng)，從污水處理排放管中取水，經(jīng)混凝、前加氯、過濾、后加氯處理，提供污泥干化處理系統(tǒng)的冷卻用水；另一部分是污泥液處理系統(tǒng)，對污泥處理過程中產(chǎn)生的污泥液，包括濃縮池上清液、離心濃縮濾液、消化池上清液、離心脫水濾液等，經(jīng)調(diào)節(jié)池后水泵提升至高效沉淀池處理，去除污泥液中的磷，出水排至污水處理區(qū)進(jìn)行處理。

3、工程設(shè)計(jì)

1）濃縮系統(tǒng)

化學(xué)污泥和初沉污泥采用重力濃縮，含水率降至 95%；剩余污泥經(jīng)重力濃縮，含水率降低至98.5% , 再進(jìn)行機(jī)械濃縮，含水率進(jìn)一步降低至 95%。

1. 化學(xué)污泥和初沉污泥濃縮池

設(shè)置 2 座化學(xué)污泥濃縮池和 2 座初沉污泥濃縮池，直徑為 25 m，有效泥深為 4 m，化學(xué)污泥停留時(shí)間為53 h，污泥固體負(fù)荷為54 kg/(m2/d) ; 初沉污泥停留時(shí)間為 37 h，污泥固體負(fù)荷為 65 kg/(m2/d) 。

2.剩余污泥濃縮池

剩余污泥采用重力濃縮和機(jī)械濃縮工藝，重力濃縮后污泥含水率為 98. 5% 。設(shè)置 4 座剩余污泥濃縮池，直徑為 28 m，有效泥深為 5 m，污泥停留時(shí)間為 16.9 h，污泥固體負(fù)荷為 35 kg/ ( m 2/d) 。

3.剩余污泥濃縮機(jī)房

設(shè)置 1 座剩余污泥濃縮機(jī)房，5臺離心濃縮機(jī)，4用1備，單臺處理能力為 120 m3/h，功率為 197 kW。

2）厭氧消化系統(tǒng)

1.污泥勻質(zhì)池

污泥勻質(zhì)池設(shè)1座2格，每格平面尺寸為 13m×13m, 有效泥深為4.5m。

2.污泥消化池

污泥消化池采用卵形結(jié)構(gòu)，共設(shè) 8 座，單池容積為 12400 m 3，池體最大直徑為 25 m，垂直高度為44 m，地上部分高度為 32 m，地下埋深為 12 m。8座池體的合計(jì)散熱量冬季為 813 kW，夏季為287 kW，年平均為 461 kW。設(shè)計(jì)污泥停留時(shí)間為24.3 d，污泥氣產(chǎn)量為 44512 Nm3/d，有機(jī)負(fù)荷為1.21kgVSS/ (m3/d) , 消化溫度為 35 攝氏度 。污泥攪拌采用螺旋槳攪拌，攪拌功率為 58 kW，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(dá)到污泥混合的目的，消化池設(shè)計(jì)如圖 2 所示。

3）污泥氣利用系統(tǒng)

污泥氣利用系統(tǒng)有脫硫處理設(shè)施，包括 3 套粗過濾器、2 座生物脫硫塔、2 座干式脫硫塔和 3 套細(xì)過濾器，4座有效容積為 5000 m3 的干式氣囊式氣柜、1 座沼氣增壓風(fēng)機(jī)、3 座沼氣燃燒塔、1 座沼氣熱水鍋爐房和配套設(shè)施。沼氣中硫化氫( H2S) 濃度設(shè)計(jì)為3000~10000 mg/Nm3 , 脫硫后的沼氣中含H2S≤20mg/Nm3 ; 沼氣熱水鍋爐房內(nèi)設(shè)置 3 臺沼氣熱水鍋爐， 冬季需熱高峰期 3 臺鍋爐并聯(lián)運(yùn)行；夏季需熱低谷期 2 臺鍋爐并聯(lián)運(yùn)行，1 臺鍋爐可停爐檢修。鍋爐產(chǎn)生的熱水通過熱力管輸送至厭氧消化系統(tǒng)的套管式換熱器，鍋爐房內(nèi)水處理系統(tǒng)中配備有 1 臺組合式軟化水裝置。

4）脫水系統(tǒng)

1.儲泥池

2 座，其中 1 座儲泥池為現(xiàn)有改造，另新建 1 座儲泥池，新建儲泥池分 3 格，每格平面尺寸為13m ×13m，有效池深為 4.5 m。

2.污泥脫水機(jī)房擴(kuò)容改造

污泥脫水機(jī)房原有離心脫水機(jī) 5 臺，新增同規(guī)格離心脫水機(jī) 3 臺，共 8 臺，6 用 2 備，單臺處理能力為 105 m3/h，電機(jī)功率為 222 kW。

5）干化系統(tǒng)

污泥干化處理系統(tǒng)采用流化床干化工藝，能源采用沼氣，并配置天然氣供應(yīng)系統(tǒng)作備用能源。污泥干化能力按滿足消化處理?xiàng)l件下的可利用沼氣量確定，用于部分脫水污泥的干化。設(shè)置 3 條污泥干化線，單條干化線處理能力為 1100 kg DS/h，蒸發(fā)水量約 2800 kg/h， 輸入脫水污泥含水率約為75% , 變化范圍為 72% ~ 78%，出泥含固率為 70%，可調(diào)范圍為 70% ~ 90% , 平均干化污泥量( 污泥含水率 75%~ 30% ) 為 60.4t DS/d。

干化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中力求降低熱消耗，同時(shí)提高余熱回收率。干化冷凝水余熱通過熱交換器和消化池前端污泥勻質(zhì)池污泥進(jìn)行間接換熱，用于污泥消化池進(jìn)泥的預(yù)加熱，減少消化處理系統(tǒng)沼氣耗用量，同時(shí)增加脫水污泥干化處理量。

6）配套水系統(tǒng)

配套水系統(tǒng)包括回用水處理系統(tǒng)和污泥液處理系統(tǒng)。

1.回用水處理系統(tǒng)

設(shè)置 1 座干化系統(tǒng)冷卻水處理設(shè)施，對污水處理廠尾水進(jìn)行混凝、過濾、加氯處理，處理規(guī)模300 m3/h。

2.污泥液處理系統(tǒng)

設(shè)置 1 座污泥液處理設(shè)施, 對污泥處理過程中產(chǎn)生的濃縮池上清液、離心濃縮濾液、消化上清液、離心脫水濾液等污泥液進(jìn)行除磷處理。

(1) 污泥液調(diào)節(jié)池和提升泵房。污泥液調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)，分 2 格，每格平面尺寸為 15 m ×12 m，有效池深為 5 m。經(jīng)調(diào)節(jié)后污泥液由提升泵房水泵提升至高效沉淀池處理，提升泵房和污泥液調(diào)節(jié)池合建，其內(nèi)設(shè)置 3 臺潛污泵。

( 2) 組合式高效沉淀設(shè)施。組合式高效沉淀設(shè)施共設(shè) 3池，由混凝反應(yīng)區(qū)和斜管沉淀區(qū)組成，污泥液和混凝劑混合后進(jìn)入混凝反應(yīng)區(qū)進(jìn)行混凝反應(yīng)，進(jìn)入斜管沉淀區(qū)進(jìn)行泥水分離，水由下向上經(jīng)斜管分離處理由集水槽排出，污泥下沉至池中心泥斗中外排。

原標(biāo)題:亞洲最大的污水處理廠——白龍港污泥厭氧消化工程設(shè)計(jì)實(shí)例！