牛 珊

（中國市政工程西北設(shè)計研究院有限公司，甘肅 蘭州 730000）

1 工程概況

重慶市某污水處理廠已建成的一期、二期工程設(shè)計總規(guī)模4.0 萬m3/d，一期采用氧化溝工藝，二期采用改良型A2/O氧化溝工藝，一二期曝氣方式采用機械表面曝氣；出水消毒采用二氧化氯消毒方式。污水深度處理工藝采用過濾工藝，濾池采用纖維濾布濾池。出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB 18918—2002） 中的一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。尾水排放至嘉陵江。三期擴建規(guī)模為2.0 萬m3/d，征地大小為10 789.75 m2（合約16.2畝）。

2 擴建規(guī)模及進(jìn)出水水質(zhì)

按照可研及規(guī)劃，三期擴建規(guī)模為2.0 萬m3/d，由于三期工程是一、二期工程的延續(xù)，是該污水處理廠這個整體中的組成部分。鑒于一、二期工程設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)已得到國家各級評審部門和環(huán)保部門的批復(fù)認(rèn)可，且實際進(jìn)水水質(zhì)覆蓋率較高，因此，三期工程設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)將與一、二期工程設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)保持一致性。

進(jìn)、出水水質(zhì)及去除率見表1。

表1 工程設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì) /（mg/L）

3 工藝選擇

該污水處理廠在可研階段采用了AAO生物池，由于用地限制，二沉池只能設(shè)置1座36m周進(jìn)周出終沉池，業(yè)主提出可實現(xiàn)2座終沉池能夠切換運行的想法，在初設(shè)階段采用了多段多級AO工藝，提高了生物池內(nèi)平均污泥濃度，在每級缺氧區(qū)進(jìn)行配水，可充分利用原水中的碳源，提高除磷脫氮效率，生物池容積可優(yōu)化減少，達(dá)到設(shè)置2座終沉池的目的。最終工藝方案為采用“多段多級AO+轉(zhuǎn)盤濾池”，具體工藝流程見圖1。

圖1 多段多級AO+轉(zhuǎn)盤濾池工藝流程

4 多段多級AO生物池設(shè)計

4.1 設(shè)計參數(shù) （見表2）

表2 多段多級AO生物池主要設(shè)計參數(shù)

續(xù)表2

4.2 布置形式

本工程設(shè)置多段多級AO生物池1座2格，單組AO生物池平面布置示意見圖2。原水采用渠道進(jìn)行配水，在每個配水口處采用下開式配水堰門進(jìn)行配水。通過堰上水頭控制配水流量，原水通過每個堰門之后的渠道內(nèi)設(shè)置明渠流量計，通過每相鄰的2個渠道流量計的差值來反饋上游堰門配水量，進(jìn)行對配水的精確控制。終沉池污泥回流也通過渠道全部回流至起端A區(qū)，在A區(qū)與30%配水形成高污泥濃度，依次流經(jīng)后段各AO，通過每級配水，形成污泥濃度梯度。在不增加生物池出流MLSS的質(zhì)量濃度下，生物池內(nèi)平均污泥濃度增加，終沉池的水力負(fù)荷和固體負(fù)荷均沒有變化。使得聚磷菌和硝化菌比增殖速度加快，在活性污泥總量中的比例增大，從而提高除磷脫氮效果，提高出水水質(zhì)。污水分多段進(jìn)入生物池的厭氧區(qū)和缺氧區(qū)，生物池各級有機物分布均勻，各段厭氧區(qū)只進(jìn)入部分原水，反硝化菌優(yōu)先利用原污水中易降解有機物進(jìn)行反硝化反應(yīng)，減少了好氧區(qū)異養(yǎng)菌對有機物的競爭，因此可以最大限度地利用原污水中的碳源進(jìn)行反硝化，降低對外加碳源的需求，節(jié)約藥劑成本。

圖2 單組AO生物池平面圖/mm

4.3 設(shè)計優(yōu)勢

在利用傳統(tǒng)設(shè)計方法進(jìn)行設(shè)計計算時，為了確保污水廠出水能夠達(dá)標(biāo)，設(shè)計參數(shù)取值往往比較保守，這樣設(shè)計的結(jié)果直接導(dǎo)致污水廠基建費用和后期的運行成本的增加，由于經(jīng)驗數(shù)值范圍的波動性而造成不必要的浪費。

中國市政工程西北設(shè)計研究院有限公司設(shè)計多段多級AO采用仿真模擬技術(shù)可以有效地解決上述問題，以WEST軟件為平臺，以國際水協(xié)ASM系列模型為依據(jù)，通過建立和校正仿真模型，可以基本反映出污水處理過程中各種復(fù)雜的生物反應(yīng)過程，不僅可以進(jìn)行定性的分析，同時也能定量的預(yù)測進(jìn)水水質(zhì)水量發(fā)生變化時對系統(tǒng)的影響，并提出相應(yīng)的對策，可以為污水處理廠的方案比較、參數(shù)設(shè)計、工藝運行、出水預(yù)測報警等提供科學(xué)的實時參數(shù)，在保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下，最大限度地節(jié)省建設(shè)投資和運營成本。

5 結(jié)語

（1） 本次項目中利用仿真模型模擬出該水質(zhì)下的最優(yōu)配水比及運行參數(shù)，在占地有限的情況下，采用多段多級AO生物池，滿足業(yè)主需求，設(shè)置2座終沉池。

（2） 本次設(shè)計采用4級AO，最大化利用原污水中的碳源進(jìn)行反硝化，降低對外加碳源的需求，節(jié)約藥劑成本，同時形成由高到低的污泥濃度梯度提高脫氮效率。