德国瑞好曝气系统在西南某国内白酒厂污水处理站不停水曝气系统改造方案
时间：2024-03-21 阅读：113
西南某白酒厂分公司污水处理站曝气系统不停水改造方案及流程优化
一、引言
项目背景概述位于西南地区的某白酒厂分公司，其污水处理站承担着重要的环保任务。该站点日处理污水规模达到1800吨，是确保厂区环境安全和符合国家排放标准的关键设施。随着使用年限的增长，现有的曝气系统已出现老化迹象，效率降低且维护成本上升，亟需进行改造升级以保障污水处理的连续性和有效性。
一般白酒污水处理要有如下流程：
一、预处理系统
白酒废水中通常含有谷壳、麦麸、破碎粮食颗粒等悬浮物质。为避免管道等设施的堵塞，使后续处理设施能顺利进行，需要对废水中较大的固体垃圾进行清除，通常是用设置离心或气浮分离装置和初沉池，或是用格栅过滤。
设置离心或气浮分离装置：通过离心力或空气浮力将废水中的悬浮物分离出来，可以有效去除大部分的悬浮物。
初沉池：通过重力作用，使废水中的悬浮物沉降到池底，达到初步净化的目的。
格栅过滤：通过设置不同孔径的格栅，将废水中的大颗粒物质过滤掉。
二、生化处理系统
对废水的生化处理系统。一般分为好氧法、厌氧法和厌氧-好氧法处理等。
厌氧处理：厌氧法具有负荷高、能耗低、投资小、可回收能源等优点。通过设置厌氧反应器，利用厌氧微生物降解废水中的有机物，同时产生沼气等可再生能源。
好氧处理：好氧生化处理是利用好氧微生物降解有机物实现废水处理。通过设置好氧反应器，利用好氧微生物降解废水中的有机物，同时产生二氧化碳和水。
三、后处理系统
经厌氧处理后，由于蛋白黑素及“下沙”“糙沙”工艺中高粱冲洗水和浸泡水的影响。废水呈黑褐色，需要进行进一步的后处理。
吸附法：通过活性炭等吸附剂，将废水中的色素、异味等吸附去除。
膜过滤法：通过微滤、超滤、反渗透等膜过滤技术，将废水中的悬浮物、胶体、离子等去除。
催化氧化法：通过催化剂的作用，将废水中的有机物氧化分解为无害的物质。
混凝沉淀法：通过加入混凝剂，使废水中的悬浮物、胶体等形成大的絮凝体，然后通过沉淀将其去除。
2.现状问题分析目前，曝气系统的老化不仅影响了氧气传递效率，而且增加了能耗和维护工作的难度。在高负荷运行期间，系统经常出现故障，导致处理能力下降，甚至影响整个污水处理流程的稳定性。因此，需要对曝气系统进行详细的技术评估，并设计出一套切实可行的改造方案。
3.改造的必要性与目标考虑到环境保护法规的日益严格以及公司对可持续发展的承诺，改造曝气系统显得尤为迫切。目标是通过改造提升系统的稳定性和处理效率，减少能源消耗，同时确保在改造过程中不影响日常的污水处理工作，即实现“不停水”改造。
二、需求概况
1.现有污水处理流程描述当前的污水处理流程包括初级沉淀、生物处理、二级沉淀和消毒等关键步骤。其中，生物处理阶段采用活性污泥法，曝气池是提供微生物生长所需氧气的主要场所。由于曝气系统的老化，氧气供应不足已成为限制处理效率的主要瓶颈。
2.曝气系统当前状态曝气系统由多个曝气器组成，这些设备已经运行多年，部分已经达到使用寿命末期。曝气器的老化导致了频繁的维修和更换，这不仅增加了运营成本，也影响了污水处理效率和稳定性。
3.改造的基本要求针对上述问题，改造方案需要满足以下基本要求：首先，新系统应具备更高的能效比和更好的可靠性；其次，改造过程应尽量减少对现有污水处理流程的影响，避免造成环境污染；最后，方案应考虑未来的可扩展性和适应性，以便应对可能的生产规模扩大或工艺调整。
三、目标设定
1.改造后性能指标改造后的曝气系统应当满足以下性能指标：提高氧气转移效率至每千瓦时至少6千克氧气；降低能耗，使单位污水处理电耗降低15%；保证出水水质稳定达到A排放标准；增加系统的操作弹性，使其能在不同负荷下稳定运行。
2.预期达成效果预期通过改造能够显著提升污水处理站的处理能力和环境适应性。具体表现为处理同等量污水的时间缩短，抗冲击负荷能力增强，以及系统维护成本和故障率的显著降低。此外，还应实现操作简便性和维护方便性的提升。
3.不停水改造的特殊要求在不停水改造过程中，必须确保改造活动不对日常的污水处理工作造成中断。这要求改造方案必须包含临时处理措施、分阶段执行计划以及紧急预案，以应对可能出现的各种情况。
四、方案概览
1.改造方案总体思路改造方案将采取分步实施的策略，逐步替换老化的曝气设备，并引入先进的监控技术以实时监测系统状态。在保证污水处理站正常运转的前提下，按照既定的阶段性目标推进改造工作。
2.技术路线选择技术路线将侧重于采用高效节能的曝气技术，如微孔曝气或旋流曝气技术，并结合智能控制系统优化曝气的精确度和响应速度。同时，将对现有管道和布局进行优化设计，以适应新的设备配置。
3.不停水改造策略简述为了实现不停水改造，将采取在线替换策略，即在保持系统运行的同时逐步拆除旧设备并安装新设备。此外，将设置临时旁路系统以确保在关键设备更换期间污水处理不受影响。在整个改造过程中，将有专门的工程团队负责监控和调整操作参数，确保出水质量始终达标。
利用人力提升曝气器的简易可提升式系统
简易可提升式曝气系统是可以用人工手提的提升系统，维修维护曝气器时只需人力借助简单的工具即可完成，由不锈钢管和曝气管组成，通常4 m曝气管为一组设计单元（图7和图8）。
图7 单组系统示意图
图8 池底布置图
原生化池内有固定于池底安装的曝气盘，因生化池曝气系统维护时停水时间长、成本高，业主要求在不停水条件下进行改造。瑞好工程师考察过现场条件后，建议采用简易提升方案。该方案对池顶主管进行改造，部分主管借助吊车安装，立管和池内曝气组件则采用小船和人工安装，缩短了改造工期和施工面。为了避免新的曝气管和原曝气盘在安装时发生碰撞，安装前需专业人员测量原曝气盘的安装高度。另外，为了避免水流冲击对立管造成损坏，在生化池内设置推流器的区域和廊道拐弯处不建议设计简易可提升式曝气系统。
图9 简易可提升曝气系统
图10 简易可提升曝气器安装
五、实施细节
1.施工方案设计施工方案将分为三个主要阶段：准备阶段、实施阶段和验收阶段。在准备阶段，将对现有系统进行全面的技术评估，并制定详细的施工计划和时间表。实施阶段将遵循分步实施原则，逐步替换老化设备并进行系统升级。每个阶段的结束都会有一个严格的质量控制和评估过程，确保改造工作符合设计要求。
2.关键设备选型关键设备的选型将基于性能效率、长期稳定性和供应商服务支持等因素。将选择具有高氧传递效率和低能耗特点的先进曝气设备，如微孔曝气盘或高效能曝气器。同时，引入智能监控系统以优化整个污水处理过程。
3.工艺流程调整工艺流程的调整将围绕新设备的集成和系统的优化展开。这可能包括对现有管道的重新布局以及对生物反应器的修改，以适应新的曝气设备和提高处理效率。
4.不停水改造具体措施为了实现不停水改造，将采取包括但不限于以下措施：在关键设备更换期间使用临时旁路保持流程连续性；在非高峰时段进行大部分重大施工活动；确保所有施工活动严格遵守安全规范和环境保护要求。
综上所述：
德国瑞好硅胶曝气管，结合提升式设计的曝气系统，可在市政污水、工业废水等多种水处理项目的新建和改造中应用，尤其适用于不具备停水改造条件的场合。德国瑞好公司在全球有超过30年的产品使用经验，也可为客户提供定制化服务。