羅 浩，王欽祥，劉博翔

（深圳市寶安排水有限公司，廣東深圳 518104）

1 項(xiàng)目分析

本研究主要以某片區(qū)污水應(yīng)急處理擴(kuò)容服務(wù)項(xiàng)目為例，對其項(xiàng)目概況、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行研究。

1.1 項(xiàng)目概況

某污水廠前期項(xiàng)目污水處理能力僅為15kt/a，局部存在污水溢流，污水處理缺口較大。為了解決片區(qū)可收集污水總量與污水處理能力不匹配的問題，計(jì)劃增設(shè)中途污水應(yīng)急處理站，以實(shí)現(xiàn)污水應(yīng)急處理擴(kuò)容。該污水應(yīng)急處理擴(kuò)容服務(wù)項(xiàng)目位于沙井北環(huán)路南側(cè)、寶安大道西側(cè)、上寮河?xùn)|岸，占地面積約8 000m2，項(xiàng)目總投資2.02億元，見圖1。

圖1 某污水應(yīng)急處理擴(kuò)容服務(wù)項(xiàng)目概況

1.2 技術(shù)要求

某污水應(yīng)急處理擴(kuò)容服務(wù)項(xiàng)目應(yīng)嚴(yán)格依照環(huán)境保護(hù)和污染防治法律法規(guī)設(shè)計(jì)，確保滿足《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》（2000）、《廣東省東江水系水質(zhì)保護(hù)條例》等，其中：

（1）污水應(yīng)急處理擴(kuò)容服務(wù)能力需達(dá)到50 000m3/d，閾值應(yīng)達(dá)到65 000m3/d；

（2）處理后出水水質(zhì)（CODcr、BOD5、NH3-N、TP）應(yīng)達(dá)到地表水四類水體標(biāo)準(zhǔn)，且SS≤10mg/L，見表1。

表1 進(jìn)出水技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2 工藝設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)原則

（1）高效性。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重沉淀效率，保證水力上升流速與污水處理能力相符，提升污水處理效率。與此同時(shí)，還需要保證出水的穩(wěn)定性，使污水深度處理的穩(wěn)定性≤10mg/L，水質(zhì)濁度≤1NTU，總磷在0.3mg/L左右，滿足表1中各項(xiàng)指標(biāo)。

（2）經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)過程中全面考慮成本投入，包括設(shè)備成本、運(yùn)維成本等，在技術(shù)指標(biāo)基礎(chǔ)上降低不必要的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)，全面提升某污水應(yīng)急處理擴(kuò)容服務(wù)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)盡量選取電耗少、造價(jià)低、占地少的工藝方案，保證其便于操作、易于管理，減少運(yùn)行成本投入。

（3）環(huán)保性。設(shè)計(jì)方案應(yīng)與周圍環(huán)境、前期設(shè)施等協(xié)調(diào)一致，要確保化學(xué)工藝、臭氣防護(hù)等達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，做好噪聲控制和消毒控制，使某污水應(yīng)急處理擴(kuò)容服務(wù)工藝與環(huán)境保護(hù)需求一致，避免出現(xiàn)生態(tài)污染。

2.2 工藝流程

對比傳統(tǒng)混凝沉淀、高效沉淀池、磁混凝沉淀技術(shù)后可發(fā)現(xiàn)：磁粉能夠加速絮凝結(jié)合，吸附細(xì)菌、病毒等微生物，沉淀效果比傳統(tǒng)混凝、高效沉淀池更加顯著。與此同時(shí)，磁粉還能夠循環(huán)利用，經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。

為此，本項(xiàng)目在RPIR工藝基礎(chǔ)上增加磁混凝處理，形成“RPIR+磁混池”污水應(yīng)急處理系統(tǒng)。工藝流程為：污水→粗格柵及泵房→細(xì)格柵→曝氣沉砂池→RPIR生化池→磁混凝沉淀池→紫外消毒池→出水，見圖2。

圖2 基于“RPIR+磁混池”污水處理工藝流程

（1）預(yù)處理。通過格柵過濾塑料、紙質(zhì)等懸浮物，再曝氣沉砂去除砂礫和油脂類，完成大顆粒雜質(zhì)處理。

（2）生化處理。RPIR技術(shù)主要依據(jù)A/O活性污泥法原理，在底部曝氣降解，通過RPIR模塊截流泥污和有益菌體，利用有益菌體硝化實(shí)現(xiàn)氨氮降解。硝化后底部非曝氣區(qū)處于缺氧狀態(tài)，硝化液在底部與有機(jī)物接觸后反硝化，能夠有效去除水質(zhì)總氮，效果顯著。該設(shè)計(jì)時(shí)可借助配水井控制污水處理速度，從底部導(dǎo)入RPIR生化池，兩側(cè)沉淀區(qū)泥水分離后將上清液溢流，污泥無動(dòng)力回流，截流污染物（COD、NH3-N、TP、BOD5、SS等）。

（3）深度處理。磁混凝技術(shù)主要借助磁粉充當(dāng)“絮凝劑”，加速絮凝，提升懸浮顆粒和微生物的去除效果。因磁粉密度較大，絮凝后會快速沉淀，能夠有效提升固液分離效果。本次設(shè)計(jì)中應(yīng)在沉淀池中增加攪拌器，使污水與磁粉充分絮凝。污水由底部管道進(jìn)入混合池，充分?jǐn)嚢?、絮凝反?yīng)，去除微小顆粒、SS、TP等。絮凝沉淀至濃縮池后通過重力濃縮，由污泥泵泵入污泥脫水間，利用板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水，剝離磁粉。磁粉回收后再次進(jìn)入混合池反應(yīng)，循環(huán)利用，剩余泥污外運(yùn)。

（4）除臭消毒。本次設(shè)計(jì)時(shí)主要采用微生物代謝原理除臭，通過紫外線殺菌消毒，成本投入較低。

2.3 工藝參數(shù)

污水處理時(shí)要嚴(yán)格把控PAC、PAM和磁粉用量，形成標(biāo)準(zhǔn)的工藝參數(shù)。依照“RPIR+磁混池”污水應(yīng)急處理標(biāo)準(zhǔn)及工藝要求，具體參數(shù)如下：

（1）藥劑組合及用量。采用含有10% Al2O3的PAC作為混凝劑。其中TP去除量（進(jìn)水水質(zhì)值-出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)）為2.7mg/L，所需含有10% Al2O3的PAC用量為8.88mg/L。SS去除量為15mg/L，所需含有10% Al2O3的PAC用量為3mg/L?？侾AC加投量11.88mg/L；采用PAM作為絮凝劑，依照除磷標(biāo)準(zhǔn)PAM加投量為1.0mg/L；采用磁粉作為沉淀介質(zhì)，在上述用量基礎(chǔ)上反應(yīng)池內(nèi)磁粉濃度在5～10g/L，按磁混凝中磁粉消耗狀況，投加量應(yīng)控制在5mg/L左右。

（2）沉淀時(shí)間。按照磁混凝處理工藝要求，在污水處理過程中需依照PAC、磁粉、PAM的加藥順序形成3級混合池。其中1級混合池加入PAC后需沉淀2.12min；2級混合池加入磁粉后需沉淀2.12min；3級混合池加入PAM后需沉淀4.31min。

（3）攪拌時(shí)間和速度。攪拌有助于加速絮凝，其中快速攪拌有助于藥劑與水體均勻混合，慢速攪拌有助于雜質(zhì)絮凝，要依照工藝需求狀況合理設(shè)置不同區(qū)域攪拌速度。在磁混凝攪拌過程中先快速攪拌，時(shí)間控制在90s，后慢速攪拌，時(shí)間控制在190s。

3 效果分析

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：通過“RPIR+磁混池”處理，該項(xiàng)目COD、NH3-N、TP、BOD5、SS標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到預(yù)期要求，其中CODCr為（20±5）mg/L，BOD5為（4±1.5）mg/L，NH3-N為（0.8±0.5）mg/L。TP持續(xù)低于5mg/L，達(dá)到1級B類標(biāo)準(zhǔn)，SS持續(xù)低于8mg/L。

由此觀之，“RPIR+磁混池”處理有助于提升水質(zhì)處理效果，其中RPIR生化池易于形成顆粒污泥，能夠通過硝化、反硝化作用高效除污，而磁混凝沉淀池可在污泥循環(huán)中沉降，增加磁粉絮凝，快速實(shí)現(xiàn)固液分離。為進(jìn)一步提升“RPIR+磁混池”處理效果，在該站構(gòu)建時(shí)還應(yīng)控制好：

（1）斜管位置。斜管區(qū)上升流速，保證斜管內(nèi)徑在50mm左右，長度超過1m，安裝角度與水平方向呈60°；

（2）回流時(shí)間。一般沉淀2min左右，保證污泥完全沉降；

（3）磁粉回收。安裝磁粉分離機(jī)，將磁粉從絮凝體中吸出，實(shí)現(xiàn)污泥、磁粉分離。一般需保證磁場在5000Gs以上。

4 結(jié)語

我國污水應(yīng)急處理時(shí)需嚴(yán)格依照技術(shù)指標(biāo)、設(shè)計(jì)原則形成合理的設(shè)計(jì)方案，對比分析污水處理工藝，形成科學(xué)、高效的技術(shù)體系和流程。要在“RPIR+磁混池”基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升水質(zhì)處理能力，優(yōu)化工藝流程，規(guī)范工藝參數(shù)，全面把握RPIR技術(shù)和磁混凝處理中的關(guān)鍵點(diǎn)，快速生化、高效沉淀，實(shí)現(xiàn)污水處理效益的最大化。