江洪勇

(浦華環(huán)保有限公司，北京 100084)

1 廢水水量及水質(zhì)

開(kāi)封市西區(qū)污水處理廠設(shè)計(jì)水量8×104m3/d，采用三溝式氧化溝工藝［1］，于2001年10月投入使用。在滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，其出水CODCr、BOD5、SS、NH+4－N、TP、TN 能穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918－2002)一級(jí)B 標(biāo)準(zhǔn)［2］要求，滿足了原設(shè)計(jì)要求。

隨著國(guó)家對(duì)污水處理廠的出水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，政府要求，該污水處理廠的排放標(biāo)準(zhǔn)提升為一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)，2010年－2011年的實(shí)際平均進(jìn)、出水水質(zhì)見(jiàn)表1。由表1 可知，BOD5、SS、NH+4－N、TP 均略超一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)。

表1 進(jìn)、出水水質(zhì) (單位:mg/L )

2 二期改造工藝

2.1 一期運(yùn)行情況及存在問(wèn)題

一期工程采用典型的“三溝式氧化溝工藝”［3］，其出水水質(zhì)常年穩(wěn)定，其出水水質(zhì)能夠完全滿足一級(jí)B 標(biāo)準(zhǔn)，其中COD、氨氮、TN、BOD5等指標(biāo)在大多數(shù)時(shí)間內(nèi)可能夠達(dá)到一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)。

但在水量較大尤其是冬季出現(xiàn)污泥膨脹時(shí)，一些懸浮物從邊溝隨上清液流出，出水SS、COD 、TP 達(dá)不到一級(jí)A 的排放標(biāo)準(zhǔn)。這是由于該工藝無(wú)污泥回流裝置，導(dǎo)致中溝污泥濃度較低而邊溝污泥濃度較高，且污泥濃度相差較大造成的。均衡中溝與邊溝的污泥濃度將有利于硝化反應(yīng)的進(jìn)行，增加池容利用率，可提高污水處理效率。

該工藝無(wú)初次沉淀池，池體面積較大，活性污泥在氧化溝內(nèi)部循環(huán)過(guò)程中，在拐彎處及轉(zhuǎn)刷上游處由于水力條件發(fā)生變化，極易產(chǎn)生污泥沉積現(xiàn)象，不僅導(dǎo)致局部污泥腐化上浮，同時(shí)還使氧化溝有效池容減小，使處理效果變差。

SS 的實(shí)際進(jìn)水值較之原設(shè)計(jì)值較高，實(shí)際污泥產(chǎn)率系數(shù)高于設(shè)計(jì)值，原設(shè)計(jì)的污泥處理能力不足。

2.2 二期工程工藝流程圖

二期工程工藝流程如圖1 所示，在原有的“三溝式氧化溝”工藝基礎(chǔ)上，增加了“混合、絮凝、沉淀、纖維轉(zhuǎn)盤濾池+二氧化氯消毒”工藝。

氧化溝出水經(jīng)過(guò)機(jī)械攪拌混凝池后，進(jìn)入折板反應(yīng)沉淀池進(jìn)行沉淀，其出水通過(guò)濾池經(jīng)二氧化氯消毒后排入馬家河。

濾池分兩格，每格采用16 片3m 直徑的纖維轉(zhuǎn)盤，單片過(guò)濾面積12.6m2，濾布標(biāo)稱孔徑＜10μm。

設(shè)10kg 二氧化氯發(fā)生器3 臺(tái)，2 用1 備。原有的2臺(tái)疊螺式脫水機(jī)更換為2 臺(tái)帶式濃縮壓濾一體機(jī)，帶寬2m，處理能力45m3/h。

針對(duì)一期工程存在的問(wèn)題，采取了如下措施:在邊溝與中溝的共用池壁上植筋增加走道板并開(kāi)孔洞，增加4 臺(tái)55kW 混合液回流泵和管道，使邊溝和中溝之間的污泥得到回流，均衡了兩者的污泥濃度;更換轉(zhuǎn)刷齒輪箱及部分轉(zhuǎn)刷刷片。

3 調(diào)試與運(yùn)行

3.1 調(diào)試

改造工程始于2013年7月，至2013年11月30日全部完成，分三次停水完成新舊設(shè)施的銜接［4］。2013年12月1日開(kāi)始單機(jī)試車和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，2014年1月開(kāi)始試運(yùn)行。經(jīng)過(guò)1 周左右的調(diào)試，深度處理段的處理效果達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，出水水質(zhì)達(dá)到了一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 二期工程工藝流程圖

3.2 運(yùn)行參數(shù)

單池流量為0.46m3/s，總泥齡為11.1 天，邊溝、中溝的平均污泥濃度分別為6200mg/L，2980mg/L，邊溝、中溝的平均污泥容積指數(shù)SVI 分別為115 mL/g，79mL/g3。

混凝池停留時(shí)間5min，其中混合反應(yīng)時(shí)間1min，絮凝反應(yīng)時(shí)間4min;二氧化氯消毒的加藥量為10mg/L。

在一個(gè)周期內(nèi)各溝的不同反應(yīng)階段的運(yùn)行時(shí)間分配如表2 所示。

表2 運(yùn)行時(shí)間分配表

3.3 運(yùn)行效果

二期改造工程的污染物去除效果如表3 所示，運(yùn)行數(shù)據(jù)為2014年1－11月監(jiān)測(cè)平均值?？梢钥闯?，出水水質(zhì)達(dá)到了一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 運(yùn)行能耗

改造前、后的處理噸水電耗分別為0.2kWh 和0.24kWh，增加能耗基本上為二級(jí)提升泵所耗電量，噸水電耗增加4 分。

改造后的藥劑費(fèi)包括消毒劑二氧化氯和絮凝劑聚合三氯化鋁。每萬(wàn)噸水消耗次氯酸鈉30kg，鹽酸90kg，聚合三氯化鋁40kg。噸水藥劑費(fèi)用增加6 分左右。因?yàn)椤盎旌?、絮凝反?yīng)、斜板沉淀+纖維轉(zhuǎn)盤濾池+二氧化氯消毒”工藝中，“混合、絮凝反應(yīng)、斜板沉淀”只是投加40mg/L 的聚合三氯化鋁藥劑和不定期的二氧化氯消毒?！袄w維轉(zhuǎn)盤濾池”工藝不需要外加藥劑。“二氧化氯消毒”成本:每萬(wàn)噸水需30kg 次氯酸鈉和90kg 鹽酸。

以上數(shù)據(jù)說(shuō)明該工藝運(yùn)行的電耗和藥劑費(fèi)噸水成本增加在0.1 元左右。

表3 二期工程污染物去除效果

4 改造和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)

4.1 改造技術(shù)經(jīng)驗(yàn)

為更換關(guān)閉不嚴(yán)密的進(jìn)水閘門，需對(duì)位于地下8 米深的進(jìn)水口進(jìn)行止水。止水方法為:氣囊封堵后再用鋼板固定，鋼板后面加固定支墩頂?shù)綄?duì)側(cè)池壁。

為便于進(jìn)水泵房的進(jìn)水閥門和伸縮節(jié)維修，卡箍式伸縮節(jié)應(yīng)安裝在閥門后。伸縮節(jié)動(dòng)作可方便閥門維修;關(guān)閉閥門可方便對(duì)卡箍伸縮節(jié)進(jìn)行檢修。

由于回轉(zhuǎn)式格柵存在漏渣問(wèn)題，采用了篩孔直徑3mm 的內(nèi)流式網(wǎng)板式格柵進(jìn)行替換，不但截污性能大大增強(qiáng)，而且能夠極大減輕沉砂池的負(fù)荷。將配置的沖洗泵的過(guò)濾網(wǎng)增加了濾網(wǎng)目數(shù)，能夠攔截細(xì)小的纖維和雜物，從根本上解決了噴頭堵塞問(wèn)題。

4.2 調(diào)試運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)

進(jìn)水中有化工園區(qū)的污水，有時(shí)連續(xù)3 天進(jìn)水COD高達(dá)1000mg/L 以上，出水COD、氨氮超標(biāo)。可減少進(jìn)水量和增大曝氣量來(lái)解決。即通過(guò)提高溶解氧加速微生物降解和硝化菌的硝化反應(yīng)。

水廠投入使用后，SVI 一般在200mL/g 左右，發(fā)生了輕度污泥膨脹，出水SS 較高，有時(shí)會(huì)超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)污泥進(jìn)行鏡檢，確認(rèn)是絲狀菌膨脹。對(duì)水質(zhì)水量和污泥濃度進(jìn)行綜合分析，可知這是由于進(jìn)水污染物濃度較高而引起的。具體措施是提高生化池的污泥濃度，使平均污泥負(fù)荷降低至0.1kgBOD/KgMLSS 以下。采取這一措施后，SVI 可控制在150mL/g 左右，出水指標(biāo)明顯好轉(zhuǎn)。

混合反應(yīng)折板池進(jìn)水口的攪拌器位置加氯消毒，可解決池內(nèi)折板上長(zhǎng)青苔問(wèn)題。斜板填料需定期用高壓水槍沖刷。

電纜鋪設(shè)盡量采用電纜溝，直埋電纜需穿管保護(hù)。電纜溝入戶必須封堵嚴(yán)密，避免電纜溝內(nèi)的水進(jìn)入室內(nèi)造成安全隱患。增加漏電自動(dòng)保護(hù)裝置，可有效避免漏電帶來(lái)的安全隱患。

5 結(jié) 論

在原有“三溝式氧化溝”工藝上增加“混合、絮凝反應(yīng)、斜板沉淀+纖維轉(zhuǎn)盤濾池+二氧化氯消毒”的污水處理工藝可確保二期提標(biāo)升級(jí)改造工程的出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)一級(jí)A 排放標(biāo)準(zhǔn)，處理噸水能耗僅增加了0.04kWh，電耗和藥劑費(fèi)噸水成本增加在0.1 元左右，該改造工藝可在采用氧化溝工藝的污水處理廠的提標(biāo)升級(jí)改造中推廣應(yīng)用。

［1］崔寶軍．臨沂污水處理廠升級(jí)改造工程工藝優(yōu)化分析［J］．中國(guó)給水排水，2009，24(12):55－57．

［2］國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局．GB18918－2002．城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)［S］．北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社出版，2003．

［3］王雅昌，高嵩．三溝式氧化溝的活性污泥特性［J］．中國(guó)給水排水，2000，16(8):52－54．

［4］王旭，葛志強(qiáng)，張平．昌邑城北污水廠擴(kuò)容提升工程建設(shè)和運(yùn)行［J］．水處理技術(shù)，2014，8(8)，111－114．