張鈺彩 呂軍輝

摘 要：某污水處理廠設(shè)計規(guī)模為10×104m3/d，污水處理廠采用A2O工藝，為了使出水水質(zhì)能夠達(dá)到地表水準(zhǔn)Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，采用高密度沉淀池+反硝化深床濾池工藝進(jìn)行提標(biāo)改造，通過對比分析改造前后的運行效果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)提高改造后，出水BOD5≤6mg/L、COD≤30mg/L、SS≤10mg/L、NH3-N≤1.5mg/L、TN≤12mg/L、TP≤0.3mg/L，出水水質(zhì)全部達(dá)到地表水準(zhǔn)Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：污水處理廠;提標(biāo)改造;高密度沉淀池;反硝化深床濾池

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）08-0025-01

0 引言

隨著人們對環(huán)境的更加重視，國家對城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，對污水處理提出了更嚴(yán)格的要求。該污水處理廠2015年出水從《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）[1]一級B排放標(biāo)準(zhǔn)提高到一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。為了盡快與國家排放標(biāo)準(zhǔn)接軌，根據(jù)地方政策要求，要求2019年對該污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)改造，出水從《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A排放標(biāo)準(zhǔn)提高到地表水準(zhǔn)Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。該污水處理廠采用A2O工藝，現(xiàn)狀出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。

1 現(xiàn)狀工藝流程及運行情況

1.1 現(xiàn)狀污水處理工藝介紹

現(xiàn)狀污水處理工藝：粗格柵→細(xì)格柵→曝氣沉砂池→初沉池→A2O工藝→二沉池→紫外線消毒→出水附近水系，設(shè)計規(guī)模為10萬m3/d[2]。

1.2 原進(jìn)、出水水質(zhì)（見表1）

1.3 污水廠現(xiàn)狀分析

該污水處理廠原設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)較低，主要為生活污水，現(xiàn)狀實際進(jìn)水水質(zhì)較高，有部分工業(yè)廢水排入，導(dǎo)致水質(zhì)波動較大，進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)超出原設(shè)計值，嚴(yán)重影響出水穩(wěn)定性。因此，本次提標(biāo)改造應(yīng)充分考慮進(jìn)水水質(zhì)超標(biāo)時的設(shè)計余量[3]。

該污水處理廠現(xiàn)狀出水執(zhí)行一級A標(biāo)準(zhǔn)，各項指標(biāo)基本達(dá)到要求。本次提標(biāo)改造的重點是脫氮除碳、去除SS及提高TP、TN的去除效果，同時保證出水水質(zhì)穩(wěn)定。

原設(shè)計中缺少化學(xué)除磷工藝，僅在生物池出水投加除磷藥劑，除磷效率低下。因此，本次提標(biāo)改造考慮增加化學(xué)除磷工藝，新建處理能力10m3/d的高效混凝沉淀池。

原設(shè)計過濾單元，無法保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。因此，本次提標(biāo)改造考慮新建反硝化深床濾池作為過濾單元，同時保障TN穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

2 提標(biāo)改造設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)（見表2）

3 提標(biāo)改造工藝設(shè)計

3.1 提標(biāo)改造工藝的確定

根據(jù)提標(biāo)改造進(jìn)出水水質(zhì)，需提升的指標(biāo)有COD、BOD、氨氮、TP、TN[4-5]。

（1）提升COD、BOD、氨氮指標(biāo)考慮采用加強生化處理系統(tǒng)功能，保障指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)到提標(biāo)改造要求。可考慮的手段有：增設(shè)硝化液回流泵，提高硝化液回流比，從而提高脫氮效率;在生化池內(nèi)投加填料，提高微生物量提高脫氮、除碳效率。

（2）提升總磷指標(biāo)通常采用的工程手段有生化除磷和化學(xué)除磷，該二污進(jìn)水TP已超出可采用生物除磷范疇，因此必須考慮采用化學(xué)除磷。本次化學(xué)除磷采用高密度沉淀池。

（3）提升總氮指標(biāo)擬優(yōu)化A2O池運行參數(shù)，增大硝化液回流比，盡可能在生化池解決總氮問題，為了提高達(dá)標(biāo)保證率，增設(shè)獨立的生物脫氮工藝單元反硝化深床濾池，在設(shè)計參數(shù)取值上無需過于保守，并增設(shè)碳源投加和存儲設(shè)備設(shè)施。

3.2提標(biāo)改造后的工藝流程

“格柵+沉砂池+初沉池+生物池+二沉池+高效混凝沉淀池+反硝化深床濾池+紫外消毒池+計量槽”。

3.3 主要構(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)

（1）生物池因進(jìn)水總氮遠(yuǎn)高于設(shè)計值，原設(shè)計硝化液回流比偏小，本次設(shè)計增大回流比，在原有6臺硝化液回流泵基礎(chǔ)上新增硝化液回流泵4臺，流量2083m3/h，揚程0.8m，功率20kW，使回流比達(dá)到400，提高總氮去除率。同時在好氧段投加MBBR填料，增加污泥濃度，從而提高脫氮除碳效率。

（2）新建高密度沉淀池。原設(shè)計缺少化學(xué)除磷工藝，僅在生物池出水投加除磷藥劑，除磷效率低下，故此次新建10m3/d的高密度沉淀池，同時去除TP、SS、有機物等污染物，保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。高密度沉淀池1座（分兩組），由混凝區(qū)、絮凝區(qū)、沉淀區(qū)、濃縮區(qū)、污泥回流系統(tǒng)及污泥排放系統(tǒng)組合，其中混凝區(qū)停留時間為2min，絮凝區(qū)停留時間為7min，沉淀區(qū)負(fù)荷為15.5m3/（m2/h）。高密度沉淀池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為32.4m×31.25m×6.5m。

主要設(shè)備：混凝池攪拌器，4臺，功率4kW。絮凝池攪拌器，2臺，功率11kW。中心傳動刮泥機2臺，功率0.55kW。污泥回流泵4臺，流量110m3/h，壓力2bar，功率18.5kW，變頻控制。污泥排放泵2臺，流量110m3/h，壓力2bar，功率18.5kW。

（3）新建反硝化深床濾池。深床濾池設(shè)計8格。濾速5.9m/h，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸為46.0m×36.5m×7.2m。

主要設(shè)備：反沖洗水泵3臺，流量650m3/h，揚程10.7m，功率30kW。反沖洗風(fēng)機3臺，風(fēng)量4854m3/h，風(fēng)壓79.2kPa，功率160kW。反洗廢水排放泵2臺，流量270m3/h，揚程7.6m，功率11kW。碳源投加裝置1套，其中1臺，儲罐50m3（10d的儲存用量），碳源投加泵3臺，流量700L/h，揚程60m，功率0.75kW。

4 運行效果及成本效益分析

本次提標(biāo)改造總投資1.3億元，新增運行費用0.278元/m3，其中電費新增0.066元/m3，藥劑費新增0.212元/m3。提標(biāo)改造工程建成投運后，COD、BOD、NH3-N、TP、TN削減量分別為73、15、12、0.7、11t/a。由此可見，該提標(biāo)改造工程投資少、新增運行費用較低且環(huán)境效益顯著。

5 結(jié)語

（1）通過增設(shè)高密度沉淀池、反硝化深床濾池設(shè)施后，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，各項出水指標(biāo)均能穩(wěn)定達(dá)到地表水準(zhǔn)Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。（2）提標(biāo)改造后的運行結(jié)果表明，經(jīng)過高密度沉淀池、反硝化深床濾池處理后，平面出水TP<0.3mg/L，TN<12mg/L，SS<10mg/L，除磷脫氮效果明顯。（3）本項目提標(biāo)改造進(jìn)一步消減了污染物排放量，對當(dāng)?shù)厮h(huán)境的改善及流域水環(huán)境保護(hù)有積極的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] GB18918-2002，城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] 李慧.高效沉淀池的工藝設(shè)計與應(yīng)用案例[J].凈水技術(shù)，2012，31（2）：84-87.

[3] 張雙，陳貴生，楊仁凱，等.高密度沉淀池在污水處理廠提標(biāo)改造工程的應(yīng)用[J].中國給水排水，2019，35（24）：80-84.

[4] 成匡.反硝化深床濾池工藝提標(biāo)改造污水處理廠工藝設(shè)計研究[J].廣東化工，2019（6）：177-178.

[5] 李采芳，楊丹，王志剛.A/O+高效沉淀+深床濾池用于污水廠提標(biāo)擴建[J].中國給水排水，2018，34（16）：88-92.