劉金利，羅 俊，劉 輝，姚 琦，陳曉安

(1. 中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司，武漢 430010；2. 南京金迪水務(wù)發(fā)展有限公司，南京 211800)

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南京珠江污水處理廠提標(biāo)及擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)

劉金利1，羅 俊1，劉 輝2，姚 琦1，陳曉安1

(1. 中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司，武漢 430010；2. 南京金迪水務(wù)發(fā)展有限公司，南京 211800)

根據(jù)《南京市“十二五”環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》和排水專項(xiàng)規(guī)劃要求，污水處理廠出水水質(zhì)由一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)提高至一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)；污水處理廠現(xiàn)有處理能力已不足，需進(jìn)行二期擴(kuò)建.通過(guò)調(diào)整一級(jí)處理設(shè)施、增設(shè)二期生化處理單元和深度處理設(shè)施等，污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模達(dá)到8.0×104m3/d，出水水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn).詳細(xì)介紹了提標(biāo)及擴(kuò)建工程方案及工程設(shè)計(jì)內(nèi)容，進(jìn)行了總結(jié)分析.

提標(biāo)；擴(kuò)建；MSBR；一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)

南京市浦口區(qū)珠江污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模8.0×104m3/d，其中一期4.0×104m3/d于2008年11月建成，2009年4月逐步投入試運(yùn)行，采用CAST工藝，尾水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918- 2002)中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)后排入長(zhǎng)江[1].

按照《南京市“十二五”環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》要求，萬(wàn)噸以上規(guī)模和太湖流域污水處理廠出水達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)[2].《南京市浦口區(qū)排水專項(xiàng)規(guī)劃修編》明確，珠江污水處理廠尾水排放至長(zhǎng)江，執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)[3].2013年3月，珠江污水處理廠實(shí)際進(jìn)水量達(dá)到3.8×104m3/d，接近設(shè)計(jì)規(guī)模.因此，需要對(duì)污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)和擴(kuò)建，提標(biāo)規(guī)模為8.0×104m3/d，擴(kuò)建規(guī)模為4.0× 104m3/d.

1 工程概況

珠江污水處理廠一期工程已建成投產(chǎn)，規(guī)模為4.0×104m3/d，采用“旋流沉砂池+CAST反應(yīng)池+紫外消毒渠”工藝，其一期工程工藝流程見(jiàn)圖1.

圖1 一期工程工藝流程圖

珠江污水處理廠2013年2、3月份的實(shí)際進(jìn)水量分別為32 905 m3/d和38 009 m3/d，已接近飽和.其水質(zhì)情況見(jiàn)下表.

表1 一期工程進(jìn)水、出水水質(zhì)表(mg/L)

注：a為2010年4月～2013年4月監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的平均值b表示括號(hào)外數(shù)值為水溫>12 ℃時(shí)的控制指標(biāo)，括號(hào)內(nèi)數(shù)值為水溫≤12 ℃時(shí)的控制指標(biāo)

根據(jù)運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，珠江污水處理廠實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)偏低，且指標(biāo)波動(dòng)較大；出水水質(zhì)指標(biāo)SS、NH3—N、TP達(dá)標(biāo)率較低.

2 工程方案

2.1 總體方案

污水處理廠進(jìn)水水量已接近設(shè)計(jì)規(guī)模，為保證污水處理廠正常運(yùn)行和收集的污水得到有效處理，需擴(kuò)建污水處理廠，擴(kuò)建規(guī)模為4.0× 104m3/d.

現(xiàn)狀污水處理廠出水尚未穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918- 2002)中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，而根據(jù)規(guī)劃要求，污水處理廠出水要求達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)；由于一期工程正在運(yùn)行，不能中斷，現(xiàn)階段對(duì)現(xiàn)狀生化池進(jìn)行改造很困難；因此需增設(shè)深度處理設(shè)施以滿足新的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求.

2.2 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

綜合考慮污水處理廠的現(xiàn)狀進(jìn)水水質(zhì)、污水廠服務(wù)范圍內(nèi)的工業(yè)類型和南京市現(xiàn)狀污水處理廠(城北污水處理廠、江心洲污水處理廠、鐵北污水處理廠、城東污水處理廠和浦口橋北污水處理廠)的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)，適當(dāng)留有一定余地，確定本工程的進(jìn)水水質(zhì)見(jiàn)表2.

根據(jù)規(guī)劃要求，本工程出水水質(zhì)執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，具體指標(biāo)見(jiàn)表2.

表2 設(shè)計(jì)進(jìn)水、出水水質(zhì)表(mg/L)

注：a表示括號(hào)外數(shù)值為水溫>12 ℃時(shí)的控制指標(biāo)，括號(hào)內(nèi)數(shù)值為水溫≤12 ℃時(shí)的控制指標(biāo)

2.3 一級(jí)處理方案

現(xiàn)狀沉砂池采用的是旋流沉砂池，根據(jù)運(yùn)行效果，其處理能力不足，沉砂效果欠佳，大量泥砂被帶入CAST生化池，影響生化池的正常運(yùn)行.

相比旋流沉砂池，曝氣沉砂池耐水量沖擊能力強(qiáng)[4]；污水處理廠服務(wù)范圍存在機(jī)械加工企業(yè)，進(jìn)水含有少量油分，曝氣沉砂池除油效果較佳；故本次工程采用曝氣沉砂池.

2.4 二級(jí)生化處理方案

二級(jí)生化處理單元是污水處理廠的核心單元，其處理能力和運(yùn)行效果直接影響出水水質(zhì).根據(jù)出水水質(zhì)要求，擴(kuò)建工程須采用具有脫氮除磷功能的生化處理工藝.常用的脫氮除磷工藝有A2/O工藝系列、氧化溝工藝系列、SBR工藝系列、生物濾池系列和MBBR工藝等.

由于擴(kuò)建工程用地有限，難以采用A2/O工藝系列和氧化溝工藝系列；考慮到建成后運(yùn)行維護(hù)管理方便，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，本次擴(kuò)建工程沿用SBR系列工藝.通過(guò)對(duì)SBR系列ICEAS、CAST、UNITANK、MSBR工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，選用MSBR工藝.MSBR工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，占地面積小，自動(dòng)化程度高，污泥產(chǎn)率低，脫氮除磷效果好[5].本工程在傳統(tǒng)MSBR基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整.

2.5 深度處理方案

由于一期工程CAST生物池不能停產(chǎn)改造，為保證整個(gè)項(xiàng)目出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，本工程擬在深度處理單元對(duì)生化池出水強(qiáng)化脫氮處理，進(jìn)一步去除BOD5、CODcr、NH3—N、TN等污染物.經(jīng)過(guò)方案比選，采用曝氣生物流化池工藝.

曝氣生物流化池后續(xù)的深度處理單元采用常規(guī)的混凝沉淀、過(guò)濾工藝，其形式為高效澄清池和轉(zhuǎn)盤濾池.同時(shí)在高效澄清池投加化學(xué)藥劑，采用化學(xué)除磷方法，確保出水TP穩(wěn)定達(dá)標(biāo).

本工程的工藝流程如圖2所示.

圖2 提標(biāo)及擴(kuò)建工程工藝流程圖

2.6 除臭方案

根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918- 2002)的臭氣廠界質(zhì)量濃度值要求，本工程在粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵及曝氣沉砂池、污泥貯池、污泥脫水車間等處設(shè)置臭氣收集風(fēng)管，收集臭氣后輸送到除臭設(shè)備.通過(guò)方案比選，除臭方案采用生物濾池除臭工藝.

3 工程設(shè)計(jì)

3.1 一期已建工程擴(kuò)容

一期工程的粗格柵及進(jìn)水泵房、紫外線消毒渠、出水泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、污泥脫水車間等構(gòu)筑物土建按8.0×104m3/d實(shí)施，設(shè)備按4.0×104m3/d安裝.本次工程對(duì)這些構(gòu)筑物的處理能力進(jìn)行了復(fù)核，可以滿足設(shè)計(jì)要求.僅在上述構(gòu)筑物內(nèi)增加相應(yīng)設(shè)備以達(dá)到二期規(guī)模要求.

3.2 提標(biāo)及擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)

3.2.1 細(xì)格柵及曝氣沉砂池

處理規(guī)模為旱季8.0×104m3/d，雨季16.0×104m3/d.細(xì)格柵采用回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵，柵條間隙6 mm，寬1.8 m；曝氣沉砂池水平流速0.1 m/s，最高時(shí)流量的停留時(shí)間為4.1 min，采用穿孔管曝氣，曝氣量為0.18 m3空氣/m3污水.

3.2.2 MSBR反應(yīng)池

處理規(guī)模為4.0×104m3/d.MSBR反應(yīng)池分為10個(gè)處理單元，有效水深6.0 m，水力停留時(shí)間為22.7h(平均時(shí))，污泥質(zhì)量濃度3.5 g/L，污泥負(fù)荷為0.08 kgBOD5/(kgMLSS·d)，氣水比為6.8∶1.

3.2.3 提升泵房

提升CASS生化池及MSBR生化池出水至曝氣生物流化池.設(shè)計(jì)規(guī)模為8.0×104m3/d，設(shè)置6臺(tái)潛污泵，5用1備.

3.2.4 曝氣生物流化池

處理規(guī)模為8.0×104m3/d.有效水深6.0 m，水力停留時(shí)間3.2 h(平均時(shí))，采用穿孔管曝氣，氣水比為3.4∶1.

3.2.5 高效澄清池

處理規(guī)模為8.0×104m3/d.投加PAC、PAM進(jìn)行混凝沉淀反應(yīng).混合時(shí)間90 s，絮凝反應(yīng)時(shí)間15 min，澄清區(qū)上升流速10 m/h(平均時(shí)).

3.2.6 轉(zhuǎn)盤濾池

處理規(guī)模為8.0×104m3/d.濾盤直徑3 m，過(guò)濾網(wǎng)孔孔徑≤10 μm，最大流量時(shí)濾速8.7 m/h.

3.2.7 加藥間

投加PAC至高效澄清池.設(shè)計(jì)規(guī)模為8.0×104m3/d，投加量為20 mg/L，設(shè)置3臺(tái)計(jì)量泵，2用1備.

3.2.8 鼓風(fēng)機(jī)房(供曝氣生物流化池)

采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)，設(shè)置3臺(tái)，2用1備，主要為曝氣生物流化池供氣.

4 運(yùn)行情況

珠江污水處理廠提標(biāo)及擴(kuò)建工程于2013年7月份啟動(dòng)，2015年8月份試運(yùn)行.出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn).

2016年1月～7月污水廠進(jìn)水水量約為4.4×104～7.8×104m3/d，其水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3.

表3 2016年1月-7月水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表(mg/L)

實(shí)際運(yùn)行表明，該工藝運(yùn)行效果良好，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo).

5 結(jié) 語(yǔ)

1)珠江污水處理廠通過(guò)提標(biāo)及擴(kuò)建工程，總規(guī)模達(dá)到8.0×104m3/d，出水水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn).

2)運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，進(jìn)水水質(zhì)污染物質(zhì)量濃度仍然偏低，原因可能是合流管網(wǎng)較多、管網(wǎng)混接情況較多或地下水滲漏較嚴(yán)重，下一步建議排查廠外管網(wǎng)，核實(shí)原因.對(duì)于污水廠碳源存在不足的情況，建議增設(shè)一套碳源投加裝置.

3)建議在污水廠處理水量低峰月段，對(duì)CAST池進(jìn)行改造，優(yōu)化運(yùn)行模式，進(jìn)一步提升出水水質(zhì).

[1] 朱 寅. 珠江污水處理廠CAST工藝分析[J]. 機(jī)電信息, 2012(15): 106-107.

[2] 南京市人民政府. 南京市“十二五”環(huán)境保護(hù)規(guī)劃[Z]. 南京: 南京市人民政府, 2011.

[3] 泛華建設(shè)集團(tuán)有限公司. 南京市浦口區(qū)排水規(guī)劃修編(江浦片區(qū))[Z]. 南京: 南京市人民政府, 2013.

[4] 李 濤. 沉砂池的設(shè)計(jì)及不同池型的選擇[J]. 中國(guó)給水排水, 2001, 17(9): 37-45.

[5] 任 潔, 顧國(guó)維. MSBR系統(tǒng)的特點(diǎn)及其除磷脫氮的機(jī)理分析[J]. 給水排水, 2002, 28(1): 22-24.

Design of upgrading and extension construction project in Nanjing Zhujiang wastewater treatment plant

LIU Jin-li1, LUO Jun1, LIU Hui2, YAO Qi1, CHEN Xiao-an1

(1. Central and Southern China Municipal Engineering Design & Research Institute Co. Ltd, Wuhan 430010, China; 2. Nanjing Jin Di Water Development Co. Ltd, Nanjing 211800, China)

According to “The 12th Five Year Plan For Environmental Protection In Nanjing”and special planning of drainage, the effluent quality had to be improved from the first class B criteria to the first class A criteria. The extension construction of the wastewater treatment plant needed to be done as it was lack in treatment capacity. After the adjustment of the primary treatment facility、adding biochemical treatment unit for the second stage and the advanced treatment facilities, the treatment capacity of the wastewater treatment plant was increased to 8.0×104m3/d, and the effluent quality was up to the standard. The content of the upgrading and extension construction project are introduced, and the summary and analysis of the project are provided.

upgrading; extension construction; MSBR; first class A criteria

2016-09-26.

劉金利(1986-)，男，碩士，工程師，研究方向：給水排水設(shè)計(jì).

X703

A

1672-0946(2017)03-0292-04