劉寶華 朱文雅 吳茜

摘要：蘇州吳中區(qū)污水處理廠改造工程的建設(shè)，通過采用合理先進(jìn)的污水處理技術(shù)，保護(hù)水資源、改善居住環(huán)境、提高城市形象;改造后出水可滿足“蘇州特別排放限值標(biāo)準(zhǔn)”的要求。

關(guān)鍵詞：污水處理;提標(biāo)改造;污水處理工藝

一、項(xiàng)目背景

污水處理是促進(jìn)城市發(fā)展，保護(hù)自然環(huán)境，改善人們居住環(huán)境的重要舉措，

水環(huán)境一旦受到污染，將直接影響到整個人類和其他生物的生存環(huán)境。

吳中區(qū)位于蘇州市南部，地處中國經(jīng)濟(jì)最繁榮的長江三角洲中心、江浙滬交匯處，接壤蘇州城區(qū)、工業(yè)園區(qū)和高新區(qū)。今年吳中區(qū)政府以“三優(yōu)化三提升”為重點(diǎn)，針對自然環(huán)境的不斷惡化，水體污染嚴(yán)重的問題，將提升全區(qū)污水處理能力，整治多處黑臭水體，改進(jìn)管理方式，而污水處理廠的改進(jìn)成為工作重點(diǎn)之一。

目前吳中區(qū)的污水處理廠存在以下問題：

吳中城區(qū)污水處理廠位于蘇州市吳中區(qū)寶帶東路1號，于1998年09月01日投入運(yùn)行。一期主體工藝為氧化溝工藝，處理規(guī)模為5000t/d，當(dāng)前已停止運(yùn)行;

二、三期主體工藝為AAO工藝，處理規(guī)模分別為12000t/d和13000t/d，深度處理單元為連續(xù)流活性砂過濾器系統(tǒng)，消毒方式采用紫外線消毒。

現(xiàn)有廢水處理系統(tǒng)實(shí)際平均運(yùn)行水量約23000t/d，其中一期未運(yùn)行，二期平均運(yùn)行10000t/d，三期平均運(yùn)行13000t/d，二期和三期約為滿負(fù)荷（25000t/d）的92%，出水達(dá)到GB18918-2002一級A標(biāo)準(zhǔn)，總氮出水約12mg/L，目前三期出水COD、TN、氨氮均可穩(wěn)定達(dá)到限值標(biāo)準(zhǔn)，TP偶爾超標(biāo)。

目前，城區(qū)污水廠出水水質(zhì)采用一級A標(biāo)準(zhǔn)。隨著國家對水環(huán)境質(zhì)量的不斷重視，排水標(biāo)準(zhǔn)在不斷提高，2018年9月15日，蘇州市吳中區(qū)水務(wù)局發(fā)布了《關(guān)于抓緊開展污水廠尾水提標(biāo)改造的通知》，要求2020年城區(qū)廠出水需滿足“蘇州特別排放限值標(biāo)準(zhǔn)”。

城區(qū)污水處理廠位于寶帶東路與冬青路交叉口附近，占地面積為2.32公頃，根據(jù)調(diào)查，該廠周邊已無提標(biāo)用地，故需污水廠進(jìn)一步研究在現(xiàn)有占地的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)提標(biāo)改造。

二、改進(jìn)口標(biāo)

本工程的建設(shè)目標(biāo)是：從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略角度出發(fā)，經(jīng)濟(jì)建設(shè)應(yīng)與環(huán)境保護(hù)建設(shè)同步，污水處理設(shè)施也應(yīng)與整個地區(qū)的發(fā)展同步。為更好的服務(wù)鎮(zhèn)域生產(chǎn)、生活需要，經(jīng)過現(xiàn)場考察、調(diào)研，諸多設(shè)施需進(jìn)行硬件的升級和重新設(shè)計(jì)處理方式?？紤]系統(tǒng)改造的復(fù)雜性和緊迫性，必須對現(xiàn)有的生化系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，對系統(tǒng)其他硬件設(shè)施優(yōu)化改造如二沉池、新增加藥裝置等，以及異常波動情況下把關(guān)（應(yīng)急措施）和自控系統(tǒng)優(yōu)化等，采用可靠先進(jìn)的技術(shù)、優(yōu)質(zhì)的設(shè)備材料、方便的管理，以滿足環(huán)境排放要求，以期更好的維持設(shè)施良好運(yùn)行。綜合考慮近遠(yuǎn)期結(jié)合，改善蘇州市吳中區(qū)的水環(huán)境污染狀況，提高人民的生活環(huán)境質(zhì)量，推動地區(qū)經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步地持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，為達(dá)到污水治理總目標(biāo)作貢獻(xiàn)。

三、改造技術(shù)

借鑒三期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，針對一期存在的問題，提出最適宜工藝：厭氧→缺氧→好氧→沉淀+后續(xù)深度處理，具體改造思路為：

（1）在生化段安裝高效脫氮填料，使生物膜工藝可以方便的與原有工藝有機(jī)結(jié)合，形成活性污泥一生物膜復(fù)合工藝，提高有效生物量富集能力，強(qiáng)化缺氧反硝化、好氧硝化以及同步硝化反硝化能力;強(qiáng)化厭氧開環(huán)，保證COD達(dá)標(biāo)，同時為反硝化以及生化除磷提供有效碳源，更有利于總氮和總磷的去除;

（2）一期分兩組并聯(lián)運(yùn)行，改造后，打通隔墻，運(yùn)行上改為AO運(yùn)行模式，且兩組串聯(lián)運(yùn)行，使缺氧和好氧分區(qū)明顯;更換曝氣方式為底曝，更換推流器，增加混合液回流泵。

針對二期存在的問題，提出最適宜工藝：厭氧→缺氧→好氧→沉淀+后續(xù)深度處理，使原有缺氧段停留時間增加，Hm缺：HR7好=1：1.5，也可根據(jù)運(yùn)行情況將生化系統(tǒng)改成厭氧+兩級AO，同樣HRT缺：HRT好=1：1.5，具體改造思路為：

（1）在生化段安裝高效脫氮填料，提高有效生物量富集能力，強(qiáng)化缺氧反硝化、好氧硝化以及同步硝化反硝化能力;強(qiáng)化厭氧開環(huán)，保證COD達(dá)標(biāo)，同時為反硝化以及生化除磷提供有效碳源，更有利于總氮和總磷的去除;

（2）在運(yùn)行上，由于二期總氮負(fù)荷過高，缺氧停留時間短，且推流效果差導(dǎo)致內(nèi)回流量減少。故在運(yùn)行時需①平衡一二期水量，可控制多級AO運(yùn)行模式，通過運(yùn)行模式和富集專性微生物量的雙重作用下，強(qiáng)化缺氧反硝化和同步硝化反硝化;②更換潛水推流器，增大推流效果，循環(huán)量增大，使出水COD、氮和磷等指標(biāo)達(dá)標(biāo)。

如圖1：二期原有A段，在運(yùn)行中可將AI段曝氣關(guān)停變?yōu)槿毖酰瑪U(kuò)大缺氧區(qū)，形成AO運(yùn)行模式;同時增加多點(diǎn)進(jìn)水點(diǎn)，進(jìn)水位置為A段2/3處。

三期按照現(xiàn)有AAO工藝運(yùn)行，無需進(jìn)行大的改造。目前運(yùn)行穩(wěn)定，但是按照設(shè)計(jì)水量運(yùn)行時，除了評估三期本身的設(shè)計(jì)余量，還應(yīng)該平衡水量，調(diào)整污泥濃度和曝氣強(qiáng)度抵抗沖擊負(fù)荷，在厭氧區(qū)、缺氧區(qū)增加碳源投加點(diǎn)。此外三期二沉池末端需增加吸泥裝置，解決現(xiàn)有污泥上浮造成的SS超標(biāo)問題，減輕后期高密沉淀池的壓力，穩(wěn)定水質(zhì)。

采用活性污泥和生物膜技術(shù)復(fù)合工藝，在一定程度上解決了脫氮與除磷在泥齡上的矛盾，實(shí)現(xiàn)同一反應(yīng)器內(nèi)不同功能微生物的泥齡分離。生物膜技術(shù)中功能菌有一部分附著生長在池內(nèi)的固定或移動床填料上，另外一部分微生物則以活性污泥的形式懸浮生長在池內(nèi);這種獨(dú)特的生物生長方式使得填料上的微生物泥齡可以與懸浮活性污泥泥齡分開充分發(fā)揮各部分微生物的功能優(yōu)勢，最大限度地調(diào)和脫氮與除磷泥齡之間的矛盾。泥一膜在曝氣及水流帶動下充分流化，促進(jìn)生物膜的更新，防止泥齡過長、污泥老化處理性能下降，且冬季水溫低、活性污泥系統(tǒng)不利于硝化菌生長時，脫落生物膜對活性污泥也起到持續(xù)接種作用，維持系統(tǒng)硝化反應(yīng)。因此在實(shí)際工程中活性污泥一生物膜復(fù)合技術(shù)在同時脫氮除磷方面較其它生物技術(shù)有一定的優(yōu)勢。

四、結(jié)語

綜上所述，吳中區(qū)對污水處理廠的改造工程，根據(jù)現(xiàn)有的條件，改進(jìn)污水處理工藝，做到保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源，采用穩(wěn)定可靠的自控系統(tǒng)，使污水處理廠的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)合理，值得其他情況類似的城市借鑒。

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