Ⅲ类压力容器设计阶段风险评估与系统开发

目前压力容器等承压类特种设备向大型化、高参数、长周期运行方向发展,如何将其风险控制在可接受的范畴,是各国相关法规和标准关注的要点,Ⅲ类压力容器设计阶段开展风险评估是一项革命性的技术变革。TSG R0004—2009《固定式压力容器安全技术监察规程》规定第Ⅲ类压力容器设计阶段需出具风险评估报告,按此思路,事先评估与控制重要承压设备在全寿命过程的风险对保证其长周期安全运行具有重要的意义。以天然气行业第Ⅲ类压力容器为研究对象,以API 581—2000(SY/T 6714—2008)为基础开展研究,考虑设计阶段的特点,修正了风险评估模型,建立了典型失效案例库。在此基础上开发了Ⅲ类压力容器设计阶段风险评估系统,并将其应用到实际工程设计中,弥补了我国相应技术与系统的缺失。通过这些研究和开发,为更好地指导基于风险的设计(RBD)工作提供了技术依据和使用平台,为研究适用于我国实际的Ⅲ类压力容器设计阶段风险评估技术提供了新思路,为建立相应的技术标准奠定了良好的理论基础。

污水处理厂排放标准执行地表水准Ⅲ类标准的探索

以义乌市佛堂污水处理厂为例,通过对高效沉淀池、反硝化深床滤池等提标改造和工艺段的优化控制,并对出水进行活性焦吸附等深度处理措施,探索城镇污水处理厂出水由《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A标准提升到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)准Ⅲ类标准的可行性,实现城镇污水处理厂出水由原来的河道水环境"负担"到激活水环境源泉的转变。

准地表Ⅲ类水标准的城镇污水厂改扩工程设计

本文以广东省某污水处理厂为例,原设计规模3×10^(4) m^(3)/d,出水标准执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级标准(A标准),改扩建后规模扩容至6×10^(4) m^(3)/d,并将出水排放标准提高至《地表水环境质量标准》中的Ⅲ类水标准。改扩建工程采用“AAO微曝氧化沟+曝气生物滤池+高效沉淀池+超滤膜过滤”工艺设计。在出水水质标准大幅度提高、设计规模扩大的情况下,以较低的工程投资实现了对该厂的改造。本设计对于同类型污水处理厂的改扩建工作具有借鉴意义。

高排放标准下污水厂与人工湿地组合工艺工程实践

河北省某乡镇新建市政污水集中处理工程,设计近期规模6 000 m^(3)/d,由污水处理厂、人工湿地以及配套污水管网等组成,污水处理厂出水经人工湿地进一步处理后排放河道,总排放口出水水质执行地表水准Ⅱ类标准。针对该工程排放标准较高、冬季低温稳定运行难度较大等特点,设计污水处理厂采用多级AO-MBR+臭氧催化氧化的工艺流程,人工湿地采用水平潜流湿地与温室大棚相结合的形式。工程建成后已连续运行6个月,总出水COD、NH_(3)-N、TN、TP月均浓度范围分别为12.9~14.4、0.16~0.43、6.77~8.77、0.06~0.08 mg/L。介绍了该工程工艺流程及主要构筑物工艺参数、池型布置及设计特点。

人工湿地组合工艺处理太湖三山岛农村生活污水研究

为解决太湖三山岛农村生活污水分散、面广、水质水量不稳定等问题,设计了人工湿地组合工艺。通过潜流人工湿地与生态塘组合工艺,既与当地生态景观、观光农业相结合,又能实现出水水质达到地表水Ⅲ类标准。组合工艺对氨氮,TN,TP具有较好的处理效果,CODCr,氨氮,TN,TP的去除率分别在40%~60%,95%~99%,95%~98%,92%~96%,是一种高效经济型污水处理组合工艺。

活性污泥模型在准Ⅳ类水城镇污水处理厂设计中的应用研究

上海市某污水处理厂现状规模12万m^3/d,出水执行一级B标准。在提标扩建设计中,规模扩建至18万m^3/d,出水执行准Ⅳ类地表水标准。在设计阶段,通过采用活性污泥模型软件对主体Bardenpho工艺进行仿真模拟,实现工艺设计与运行控制策略的优化。模型研究表明,采用碳源、供氧智能控制,药耗与能耗节约比较明显。考虑出水标准的提高对污水工艺控制运行要求较高,建议使用污水处理厂智能控制技术。

慈溪市某污水处理厂工艺设计要点

慈溪市某新建污水处理厂(一期)项目的工程设计面临三大难题:进水水量、水质波动大,出水水质要求高,规划用地面积紧张。为此,设计了由二级生物处理和深度处理组成的工艺系统。在二级生物反应段采用了多模式AAO工艺,以期根据进水情况灵活调整运行模式,有效应对进水水量、水质波动问题,强化生物脱氮除磷效果;在深度处理段采用了处理效率高、占地省的新型磁混凝高效沉淀池工艺以及反硝化深床滤池工艺,以确保最终出水各项指标均优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A标准,其中COD、BOD5、NH3-N及TP指标达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的Ⅳ类水标准。同时,通过高度集约化的构筑物布置和厂区布局,进一步满足用地面积要求。

Bardenpho+高效沉淀池+V型滤池工艺用于污水厂改扩建

针对某污水处理厂二期扩建工程存在的进水浓度高、碳氮比低、处理难度大、排放要求高等问题,设计开发了三级格栅+曝气沉砂+初沉池+Bardenpho+高效沉淀池+V型滤池+紫外线与次氯酸钠联合消毒的处理工艺,并对Bardenpho工艺进行优化:设置预缺氧区,并采取多点进水、多点内回流、多点碳源投加和缺氧/好氧可调等措施。实践证明,采取多点进水、多点内回流、多点碳源投加方式较传统工艺总氮总的去除率提高约18.6%左右;项目自2021年1月正式投运以来,COD、BOD_(5)、SS、NH_(3)-N、TN、TP平均去除率分别为96.3%、99.2%、96.6%、98.6%、87.0%、98.4%,出水水质能够稳定达到设计要求;运行期直接成本约0.658元/m^(3),其中电费0.258元/m^(3),药剂费0.298元/m^(3),维修费0.061元/m^(3),其它0.041元/m^(3),可为同类水质的污水处理厂提供参考。

惠州市某地下式污水处理厂工艺设计案例

惠州市陈江街道办二号污水处理厂设计规模为10万m^(3)/d,采用全地下形式,设计出水水质指标执行地表“准Ⅳ类”(除TN外,其余常规指标均达到地表Ⅳ类水标准)。设计采用“粗细格栅+曝气沉砂池+膜格栅+AA O-MBR+紫外线消毒”处理工艺,膜格栅采用内进流式网板格栅,栅条间隙为1 mm;AAO生物池总停留时间为9.6 h,有效水深为6.0 m,曝气管采用膜管式微孔曝气器,气水比为4.71:1;MBR膜类型为中空纤维膜,膜孔径≤0.1μm,平均运行通量为12.50 L/(m^(2)·h)。操作层分为9个防火分区,每个防火分区均设置自动喷淋系统,且面积不大于2000 m^(2);管廊层区域为水池或检修平台,且同时使用人数小于10人,不计防火分区。试运行期间平均进水量为2.5万~3.5万m^(3)/d,出水稳定达标。

五阳煤矿南岭风井矿井水、生活污水提标改造工程

为了使排放水水质达到地表水环境质量Ⅲ类标准,在提标改造工程中采用臭氧接触+生物活性炭过滤+微滤+化学沉淀组合工艺对矿井水和生活污水进行集中式深度处理。该工程处理规模为650m3/h,出水COD、总磷、氟化物、挥发酚、粪大肠菌群,石油类指标可达到Ⅲ类标准要求。

污水厂准Ⅳ类提标改造期间的应急保障工艺应用

针对不停产提标改造及水质稳定达标要求,某污水处理厂通过合理的施工计划安排,充分利用现有与新建工艺单元,建立“超磁预处理+膜格栅+MBR膜池”临时工艺线,进行厂内分流处理,有效解决污水处理厂原有系统改造减产可能带来的污水排放问题。采用应急保障工艺,改造期间出水水质稳定达到排放要求(COD_(cr)≤50 mg/L、氨氮≤5(8)mg/L、总氮≤15 mg/L、总磷≤0.5 mg/L),避免了减产污水排放可能造成的环境污染,且投资费用低。

污水处理厂提标扩量协同增效的实践应用

针对采用“前置缺氧-百乐克(BIOLAK)-曝气生物滤池(BAF)-活性砂滤池”工艺的城镇污水厂,通过工程技改、设施大修与运行优化等组合措施,实现一级A向准Ⅳ类提标与扩量双增效目标,并有效应对CSO环境风险。通过载体吸附、曝气充氧系统强化、化学辅助除磷等两级协同工程强化手段与技术验证储备,以强化污染物的高标极限去除,实现长效达标。基于达标稳定性、运行经济性的双原则,污染物消减与节能降耗成效显著。开展生化需氧曝气、内外碳源调配优化、内外回流调控、生化高效絮凝助沉强化等精细化运行,并预留应对未来尾水水质进一步趋严需求。

北京市某污水厂基于准地表Ⅲ类水体出水标准的工程实践

针对北京市《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB 11/890—2012)表1的A标准的出水限值,北京市某污水厂采用多段生物法+高密度沉淀池/超滤膜/臭氧氧化消毒深度组合工艺。介绍了各处理构筑物的设计参数及设备配置情况,并对实际运行效果进行了分析。结果表明,多段生物处理工艺可以将TN降到10 mg/L以下,结合多段深度处理组合工艺,使整个处理系统稳定运行,其他出水指标均满足排放标准要求,接近地表水Ⅲ类水质。

某污水处理厂类Ⅳ类标准提标前后的运行效能对比

通过对比分析巢湖流域某污水处理厂二、三期2016年的运行数据,研究增加"混凝反应池+斜板沉淀池+反硝化深床滤池"深度处理工艺后系统除污效果及运行成本的变化。结果表明,三期工程增加深度处理工艺后,对各污染物的去除效果均有所提高,出水COD、氨氮、总氮、总磷浓度均值分别为(15. 6±3. 6)、(0. 54±0. 31)、(2. 85±0. 83)、(0. 18±0. 05) mg/L,满足《巢湖流域城镇污水处理厂和工业行业主要水污染物排放限值》(DB 34/2710—2016)的要求(COD≤40 mg/L、NH_4^+-N≤2. 0 mg/L、TN≤10 mg/L、TP≤0. 3 mg/L)。对比二期工程,三期工程的吨水处理费用增加了68. 04%,其中电费和碳源药剂费增加占比分别为56. 80%、38. 92%。

洙水河滩人工湿地水质净化工程设计

为将洙水河由地表水Ⅴ类水质净化为Ⅲ类水质,实施了洙水河滩人工湿地工程,本项目处理规模为4×10~4m^3/d,采用多级串联生态技术,工艺流程为生态滞留塘+六级表面流湿地+二级生态稳定塘。当河水原水COD、BOD_5、氨氮、TN、TP浓度分别为43、18、2.79、4.03、0.63mg/L时,净化后相应指标去除率分别为69.8%、77.8%、86.4%、81.4%、82.5%,最终出水水质达到了《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类标准。本项目水处理费用仅为0.036元/m^3。

西安市第五污水处理厂生物反应池强化脱氮工艺的比选生产实验

为筛选强化脱氮工艺,利用城镇污水处理厂不同系列的AAO-MBBR工艺、五段式多模式Bardenpho工艺、原有AAO工艺,在生物反应池中进行了比选生产性实验。结果表明:在同工况、同时间、同负荷、不外加碳源情况下,AAO+MBBR工艺与原有AAO工艺相比,出水氨氮相近,总氮降低0.49 mg·L^(−1),有一定除氮优势;Bardenpho工艺与原有AAO工艺相比,出水氨氮稳定低于1.5 mg·L^(−1),出水总氮降低1.14 mg·L^(−1);在不投加碳源情况下,第二缺氧区出现明显的二次反硝化过程。本研究结果可为城镇污水处理厂提标改造工艺的路线选择提供参考。

立体生态生物膜工艺在高排放标准污水处理中的应用

河源城南污水处理厂原采用改良A^2/O组合工艺,出水水质为《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准,尾水排入新丰江水源,为保护源水水质,将污水厂出水水质标准提升至《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类标准(其中TN≤15 mg/L)。提标改造采用立体生态生物膜处理组合工艺,系统由连续串联的多级生化反应器组成,该技术属典型的全固定生物膜反应器,兼具活性污泥法和生物膜法的多重优点。工程于2015年6月完成竣工验收,两年多的运行实践表明,立体生态生物膜工艺运行稳定,处理效果好,生态环境优美,运行成本低。

臭氧氧化耦合UV/H_(2)O_(2)工艺用于污水厂提标扩容工程

安徽某污水处理厂现状规模为6.0×10^(4) m^(3)/d,一、二期建设规模均为3.0×10^(4) m^(3)/d,二级生化工艺分别采用“厌氧池+Orbal氧化沟”和A^(2)/O工艺,一期、二期生化出水汇合后进入“混合絮凝三沉池+V型滤池”深度处理流程,出水水质执行一级A排放标准。提标扩容工程需扩容3.0×10^(4) m^(3)/d,且出水水质执行地表水准Ⅳ类标准,其中COD、氨氮及总磷执行《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类标准,其余指标执行一级A标准。扩容工程二级生化处理采用A^(2)/O工艺,深度处理采用“混合絮凝三沉池+反硝化深床滤池+臭氧氧化耦合UV/H_(2)O_(2)”工艺,其中,一、二期的V型滤池出水也进入臭氧氧化耦合UV/H_(2)O_(2)工艺处理。鉴于该污水厂上游接入两个工业园区污水处理厂出水,因此针对难降解COD采用了臭氧氧化耦合UV/H_(2)O_(2)工艺,同时臭氧氧化兼具消毒作用,节省了投资和用地。实际运行结果表明,出水水质达到设计标准。

某污水厂Bardenpho-MBBR准Ⅳ类水提标改造分析

浙江某污水处理厂设计规模为16 x 104 m3/d,采用Bardenpho - MBBR工艺进行升级改造,使出水水质由一级B标准提升至地表准N类水质标准。针对采用A/A/O工艺的生化池,保持总容积不变且不改变厌氧及缺氧段,通过对好氧段功能重新划分,增加后置缺氧区和后置好氧区,并在好氧区投加悬浮载体,将生化池改造为Bardenpho - MBBR工艺,强化脱氮除磷效果;MBBR区采用微动力混合池型,无需使用推流器,节约投资和运行成本,利于系统运行维护。改造后,生化段出水COD、NH;-N、TN均值分别为18. 80.0. 27,8.43 mg/L,在未投加碳源的情况下稳定达到了准IV类水质标准,生化段出水TP均值为0. 48 mg/L,大大减轻了后续深度处理工艺的除磷负荷;TN去除率较改造前提高了近1倍,这得益于前置缺氧区脱氮效率的提高、填料区的同步硝化反硝化(SND)作用及后置缺氧区的脱氮作用;对系统中微生物进行高通量测序,结果表明,填料对系统的硝化贡献率达到85%,并且填料上附着的反硝化菌占比达到6. 46%,证明好氧区悬浮载体上存在SND过程。Bardenpho - MBBR工艺能耗低、容积效率高、运行效果稳定,突破了常规工艺对TN去除的限制,适用于对出水TN要求严格的准IV类等高标准水质要求的污水处理厂新建及改造工程。