Transcript 北京排水集团副总工科技研发中心经理甘一萍

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
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
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
600
539
降水量（mm）
500
400
438
462
413
373
467
453
300
8年平均 450mm
200
a
444
100
0
1999年
2000年
2001年
2002年
2003年
2004年
北京地区多年降水情况
2005年
2006年
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。
京
北 沙
密
引
河
沙
南
蔺
沟
东
沙
河
温
河
水
小
中
河
渠
榆
清
仰
小
河
北
万 小月
山
泉
河 大 土城
河
河
坝
沟 沟亮 马 河
转河
长河
河
北护城河
二 道 沟
筒
通
惠
子
人民渠 新开渠
通
河
水衙沟
南护城河
惠
丰草河
河
马草河
排
河
旱
小龙
凉
干
河
河
北 旱 河
南
旱
三家店
永
定
新
凤
河
水
图
河
河
河
例
II-类
类
V类
劣V类
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。
现状污水厂



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。
升级改造目的

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。
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。
二. 升级改造水质标准
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
6
主
要
指
标
8
10
1.5
1.5
COD
BOD
TN
NH4+-N
0.3
TP
单位：mg/l
水质标准对比表
序
号
指标
IV类标准
新排放标准
（一级B）
再生水景观标
准
再生水杂用标准
1
pH(无量纲)
6～9
6～9
6～9
6～9
2
溶解氧（mg/L）
3
—
2
1
3
CODMn（mg/L）
10
—
—
—
4
CODCr（mg/L）
30
60
—
—
5
BOD5 （mg/L）
6
20
6
10
6
氨氮（mg/L）
1.5
8
5
10
7
TP（mg/L）
0.3(湖、库O.1)
1.5
0.5
—
8
TN（mg/L）
1.5
20
15
—
9
铜（mg/L）
1.0
0.5
—
—
10
锌（mg/L）
2.0
1.0
—
—
11
氟化物（mg/L）
1.5
—
—
—
12
硒（mg/L）
0.02
0.1
—
—
13
砷（mg/L）
0.1
0.1
—
—
14
汞（mg/L）
0.001
0.001
—
—
15
镉（mg/L）
0.005
0.01
—
—
水质标准对比表 （续）
序
号
IV类标准
新排放标准
（一级B）
再生水景观标
准
再生水杂用标准
16 铬(六价)（mg/L）
0.05
0.1
—
—
17 铅（mg/L）
0.05
0.1
—
—
18 氰化物（mg/L）
0.2
0.5
—
—
19 挥发酚（mg/L）
0.01
0.5
—
—
20 石油类（mg/L）
0.5
3
1.0
—
0.3
1
0.5
0.5
0.5
1.0
—
—
20000
10000
不得检出
—
24 总大肠菌群(个/L)
—
—
—
3
25 悬浮物（mg/L）
—
20
10
—
26 浊度（NTU）
—
—
5.0
—
—
—
—
接触30min后≥1.0，
管网末端≥0.2
—
—
30
—
21
指标
阴离子表面活性剂（mg/L）
22 硫化物（mg/L）
23
27
粪大肠菌群(个/L)
余氯（mg/L）
28 色度(度)
三. 升级改造技术路线
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。
主要技术路线
适用技术：
 膜生物反应器
（MBR）
生物滤池
砂滤池
 曝气生物滤池
 膜过滤
 砂过滤
臭氧
膜过滤
 臭氧氧化消毒
MBR
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
初沉池
生化池
二沉池
生物滤池
挖掘脱氮除磷潜力
去除COD/
氨氮/总氮
深度过滤
臭氧
去除
悬浮物
脱色
除嗅
消毒
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
项目名称
建设规模
（万立方米/日）
高碑店
100
• 现状水厂改造+单级滤池＋滤布滤池
＋臭氧
小红门
60
• 两级生物滤池＋滤布滤池＋臭氧
清河
47
• 扩建15万吨/日：MBR+臭氧
新建32万吨/日：现有设施改造+单
级滤池+膜过滤+臭氧
酒仙桥
14
• 两级生物滤池＋滤布滤池＋臭氧
卢沟桥
10
• 两级生物滤池＋砂滤池＋臭氧
北小河
4
• MBR+臭氧
吴家村
4
• 两级生物滤池＋滤布滤池＋臭氧
合计
239
采用工艺
四. 主要技术的示范工程
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
卢沟桥再生水厂工程
（BAF+DNBF+O3）
10万立方米/天
高碑店污水处理厂升
级改造工程 （A2O）
25万立方米/天
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。
混凝剂Coagulant
助凝剂Polymer
磁过滤器Magnetic Filter
进水
出水
Mixing Tanks
Influent
Effluent
反应池
Clarifier
沉淀池
磁加载物
Magnetic
Ballast
循环Recycle
污泥处理Sludge Processing
磁鼓分离器
Magnetic Drum
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。
磁处理的应急处理效果
BOD5
COD
SS
TP
设计进水
mg/L
300
设计出水
mg/L
150
实际出水
mg/L
60-80
550
170
100-140
380
20
10-15
1
0.4-0.6
6-7
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。
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
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。
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。
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 。
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
五. 北京市再生水利用方案
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）
城市河道补水
南部调水区
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。
密
水质标准：Ⅱ类河道
30公里；Ⅲ类河道58
引
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
北沙河
榆
清河
清河再生水厂
肖家河再生水厂
水
北旱河
昆
南旱河
永定河引水渠
北小河再生水厂
小
月
河
渠
玉
北小河
坝河
亮马河
酒仙桥再生水厂 小场沟
二道沟
通惠河
长河
河
永
河
北
新开渠
吴家村再生水厂
定
水衙沟
通
马草河 旱河
卢沟桥再生水厂
Ⅳ类水质河道
Ⅴ类水质河道
惠
小红门再生水厂
Ⅱ类水质河道
排
凉
干
水
河
新凤河
河
肖太后河
方庄再生水厂
小龙河
Ⅲ类水质河道
运
高碑店再生水厂
南护城河
河
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
引
清河
清河再生水厂
水
肖家河再生水厂
北旱河
昆
南旱河
永定河引水渠
北小河再生水厂
小
月
河
渠
玉
北小河
坝河
亮马河
酒仙桥再生水厂 小场沟
二道沟
通惠河
长河
河
永
河
北
新开渠
吴家村再生水厂
定
水衙沟
通
马草河 旱河
卢沟桥再生水厂
将市区内Ⅴ类河道提高
到Ⅳ类功能河道
运
高碑店再生水厂
南护城河
惠
小红门再生水厂
小龙河
排
凉
干
水
河
新凤河
河
肖太后河
方庄再生水厂
河
谢 谢