文_陳海燕 陳衛(wèi)東 鄧東明

1 廣東順控發(fā)展股份有限公司 2 廣東順控水務(wù)投資建設(shè)有限公司

1 工程概況

群力圍片區(qū)污水處理廠一期工程位于順德區(qū)北滘鎮(zhèn)東部的群力圍片區(qū)潭洲水道東岸、規(guī)劃工業(yè)大道北側(cè)地塊。項(xiàng)目規(guī)模為3萬(wàn)m3/d，遠(yuǎn)期規(guī)模為6萬(wàn)m3/d。項(xiàng)目服務(wù)總面積約28.5km3，服務(wù)人口9.93萬(wàn)人。選擇采用“AA/O 微曝氧化溝+高效沉淀池+纖維轉(zhuǎn)盤濾池”三級(jí)污水處理工藝流程，出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)A標(biāo)準(zhǔn)和廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）的第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的較嚴(yán)值。污水處理廠產(chǎn)生的污泥采用“污泥調(diào)理+廂式隔膜壓濾機(jī)深度脫水”工藝，污泥脫水至含水率60%后將運(yùn)至廣東順控環(huán)境投資有限公司進(jìn)行處置。

2 生物處理工藝比選

根據(jù)本項(xiàng)目的進(jìn)出水水質(zhì)要求，結(jié)合地域和場(chǎng)地特征，對(duì)目前國(guó)內(nèi)成熟污水處理工藝的技術(shù)研究結(jié)果，篩選出AA/O微曝氧化溝和CAST兩種工藝進(jìn)行比選，以選擇一種最適合本工程實(shí)際情況的工藝路線。

2.1 AA/O微曝氧化溝工藝

AA/O微曝氧化溝工藝是改良型氧化溝工藝，前置厭氧區(qū)、缺氧區(qū)強(qiáng)化脫氮除磷功能。在缺氧段，反硝化細(xì)菌將內(nèi)回流帶入的硝酸鹽通過(guò)生物反硝化作用，轉(zhuǎn)化成氮?dú)庖萑氲酱髿庵?，從而達(dá)到脫氮的目的；在厭氧段，聚磷菌釋放磷，并吸收低級(jí)脂肪酸等易降解的有機(jī)物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通過(guò)剩余污泥的排放，將磷除去。該工藝成熟，運(yùn)行穩(wěn)定，運(yùn)行管理方便，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)性小，設(shè)備少，維修簡(jiǎn)單。其功能特點(diǎn)是采用微孔曝氣與機(jī)械推流方式配合運(yùn)行，可以使氧化溝設(shè)計(jì)有效水深達(dá)到5.0m以上，占地面積大幅減小，投資費(fèi)用大幅降低；采用微孔曝氣和潛水推進(jìn)器，可大幅降低能量消耗，從而降低運(yùn)行費(fèi)用；氧化溝泥齡時(shí)間較長(zhǎng)，污泥產(chǎn)量少，可降低污泥處理費(fèi)用。

2.2 CAST工藝

CAST為一種間歇式反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)按曝氣、非曝氣階段不斷循環(huán)，將生物反應(yīng)過(guò)程和泥水分離過(guò)程結(jié)合在一個(gè)池子中進(jìn)行，無(wú)需建設(shè)二沉池。CAST工藝一般包括進(jìn)水一曝氣，進(jìn)水一沉淀，潷水，進(jìn)水一閑置四個(gè)階段。其功能特點(diǎn)是無(wú)需設(shè)置初沉池及二沉池，占地面積小，建設(shè)基建費(fèi)用低；在沉淀階段，整個(gè)反應(yīng)區(qū)起沉淀池的作用，表面負(fù)荷低，沉淀效果好；反應(yīng)池內(nèi)存在較大的濃度梯度，且好氧、厭氧交替進(jìn)行，能有效的抑制污泥膨脹；自動(dòng)化程度高，對(duì)自控系統(tǒng)可靠性能要求高。

2.3 兩種處理工藝對(duì)比分析（見表1）

表1 兩種處理工藝各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比情況表

通過(guò)比較，可以看出AA/O微曝氧化溝工藝和CAST工藝各有自己不同的優(yōu)勢(shì)與不足，均能達(dá)到處理要求，但是結(jié)合污水特點(diǎn)，AA/O微曝氧化溝工藝更適合，體現(xiàn)在運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠、工藝運(yùn)行調(diào)節(jié)更加靈活、運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)更小、設(shè)備少維修簡(jiǎn)單等方面。

3 除磷工藝比選

生物脫氮除磷，對(duì)于進(jìn)水碳源數(shù)量、活性污泥泥齡長(zhǎng)短控制等有較嚴(yán)格要求。

一般具有生物除磷效果的工藝可以達(dá)到75%～85%的TP去除率，出水TP≤1.0mg/L。但是本工程要求出水TP≤0.5mg/L，TP去除率在88.9%以上。因此，采用以生物除磷為主，并增加化學(xué)輔助除磷單元是使出水總磷指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的最佳之選。

根據(jù)化學(xué)除磷藥劑投加點(diǎn)與生物除磷反應(yīng)的先后順序，可將化學(xué)輔助除磷工藝分為前置投加工藝、同步投加工藝、后置投加工藝，三種工藝的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)如表2所示。

表2 各種化學(xué)輔助除磷工藝的優(yōu)缺點(diǎn)

通過(guò)上述各種化學(xué)除磷工藝的對(duì)比可以看出，前置投加工藝更適宜對(duì)現(xiàn)有構(gòu)筑物的改造，該方法能減少污水中有機(jī)物濃度，不適合南方生活污水有機(jī)物濃度不高的情況；同步投加工藝硝酸鹽污泥和剩余污泥混合在一起，回收磷酸鹽較困難，此外在厭氧狀態(tài)下污泥中磷會(huì)再釋放等缺點(diǎn)，兩種工藝均不適宜作為本工程的除磷工藝。

后置投加工藝在運(yùn)行上有明顯的可控性，同時(shí)利于后續(xù)磷回收，因此本工程推薦的除磷工藝為后置投加工藝，擬在二沉池后設(shè)置高效沉淀池，將化學(xué)除磷藥劑的投加位點(diǎn)設(shè)于高效沉淀池進(jìn)水處。

4 深度處理過(guò)濾工藝比選

目前技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛的、常見的深度處理過(guò)濾工藝有纖維轉(zhuǎn)盤濾池、V型砂濾池、不銹鋼濾網(wǎng)過(guò)濾器三種。本工程選擇這三種過(guò)濾工藝進(jìn)行比選。

4.1 纖維轉(zhuǎn)盤濾池工藝

纖維轉(zhuǎn)盤濾池工藝核心裝置就是中間的過(guò)濾轉(zhuǎn)盤，它由多塊扇形組成，上面包裹著濾布，屬于插拔式結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，水流經(jīng)過(guò)濾盤后實(shí)現(xiàn)清水和泥水分離，泥水通過(guò)集泥槽排走，清水進(jìn)入出水廊道。具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)管理方便和運(yùn)行成本低的優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際運(yùn)行中可實(shí)現(xiàn)連續(xù)過(guò)濾，出水水質(zhì)好，水量穩(wěn)定，有效過(guò)濾面積大，耐沖擊負(fù)荷，適應(yīng)性強(qiáng)，進(jìn)水水質(zhì)SS≤20mg/l，瞬時(shí)峰值可達(dá)到80mg/l；占地面積小，僅為v型濾池工藝的l/8；反洗水量小，與處理水量的比≤l%，實(shí)際工況下反沖洗間隔時(shí)間一般為2h，每個(gè)濾盤的沖洗時(shí)間為1～2min，因此反洗水量可以比較均勻地返回到前處理系統(tǒng)，不會(huì)對(duì)前處理工藝產(chǎn)生影響；總裝機(jī)功率低，運(yùn)行費(fèi)用低；水頭損失小，微濾布過(guò)濾機(jī)一般為0.2～0.3m。

4.2 V 型砂濾池工藝

V型砂濾池工藝一般采用粒徑較為一致的石英砂作為過(guò)濾介質(zhì)，粒徑和濾料厚度都大于原來(lái)的級(jí)配濾料，使濾床的納污能力強(qiáng)，濾后水質(zhì)好，反沖洗周期長(zhǎng)。該工藝反沖洗采用氣、水聯(lián)合沖洗，分為單氣沖洗，由約55m3/m2·h 強(qiáng)度的空氣，使沙層在不膨脹的情況下，全面沸騰擦洗，使整個(gè)濾池不可能產(chǎn)生積泥死角，可對(duì)氣水同時(shí)沖洗；料層微膨脹，砂中污泥在氣體擦洗的同時(shí)由小流量的（約10m3/m2·h）反沖水浮出濾層，后單獨(dú)由約17m3/m2·h 強(qiáng)度的清水漂洗濾層至濾層徹底干凈；最后采用減速過(guò)濾技術(shù)，在整個(gè)反沖洗過(guò)程中，由一股 V 型槽流出的側(cè)向水流將反沖洗表面浮渣沖向中央排水渠，布?xì)獠妓捎瞄L(zhǎng)柄濾頭。

4.3 不銹鋼濾網(wǎng)過(guò)濾器工藝

使用不銹鋼濾網(wǎng)過(guò)濾器工藝時(shí)污水通過(guò)重力流入空心滾筒內(nèi)，滾筒上為高強(qiáng)度致密的不銹鋼濾網(wǎng)。水由濾網(wǎng)內(nèi)側(cè)向外流出，水中的細(xì)小顆粒及膠體在濾網(wǎng)的內(nèi)側(cè)聚積。當(dāng)微小顆粒及膠體在濾網(wǎng)內(nèi)側(cè)聚積到一定程度時(shí)，濾網(wǎng)過(guò)水減少，筒內(nèi)水位逐漸上升。當(dāng)上升到一定程度時(shí)，將觸發(fā)液位傳感器發(fā)出信號(hào)并啟動(dòng)筒體轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)反沖洗泵啟動(dòng)，筒體開始轉(zhuǎn)動(dòng)，高壓沖洗水通過(guò)位于滾筒頂部的噴頭由外自內(nèi)對(duì)濾網(wǎng)內(nèi)側(cè)的聚積顆粒及膠體進(jìn)行沖洗，反沖洗用水為過(guò)濾器本身的過(guò)濾后出水，沖洗分離出來(lái)的雜質(zhì)流入過(guò)濾器內(nèi)部反洗水收集槽，然后在重力作用下通過(guò)排污管排出。反沖洗的同時(shí)，過(guò)濾正常進(jìn)行。整個(gè)工藝流程無(wú)毒、無(wú)污染、無(wú)須化學(xué)清洗，運(yùn)行全自動(dòng)化控制，并設(shè)有多重保護(hù)，日常不需專人操作管理。

4.4 三種深度處理過(guò)濾工藝對(duì)比分析（見表3）

表3 三種深度處理過(guò)濾工藝綜合比較表

通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，V型砂濾池占地面積大，本項(xiàng)目用地面積緊湊，不適宜選用。而高效沉淀池工藝與濾布濾池工藝作為深度處理工藝在污水處理行業(yè)中有大量的實(shí)際運(yùn)行案例，因此本工程推薦選用纖維轉(zhuǎn)盤濾池。

5 運(yùn)行效果分析

對(duì)污水廠2020年下半年的運(yùn)行狀況結(jié)果進(jìn)行分析，水質(zhì)指標(biāo)如圖1～6所示。

圖1 污水廠2020年月COD進(jìn)出水變化

圖2 污水廠2020年月BOD進(jìn)出水變化

圖3 污水廠2020年月TP進(jìn)出水變化

圖4 污水廠2020年月TN進(jìn)出水變化

圖5 污水廠2020年月氨氮進(jìn)出水變化

圖6 污水廠2020年月SS進(jìn)出水變化

由圖1～6可知，污水廠出水完全可滿足 GB18918《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)和廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）的第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的較嚴(yán)值。2020年6月至12月共處理水量475萬(wàn)t，耗電131萬(wàn)kWh，外運(yùn)泥餅1435t，消耗PAM1.75t，PAC266t，經(jīng)核算本工程的直接運(yùn)行成本為0.51元/t。

6 結(jié)論

①AA/O微曝氧化溝工藝成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、工藝運(yùn)行調(diào)節(jié)靈活、運(yùn)行管理方便，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)性小，設(shè)備少，維修簡(jiǎn)單，推薦本工程選用。

②后置投加工藝在運(yùn)行上有明顯的可控性，同時(shí)利于后續(xù)磷回收，因此推薦本工程的除磷工藝選用此工藝，擬在二沉池后設(shè)置高效沉淀池，將化學(xué)除磷藥劑的投加位點(diǎn)設(shè)于高效沉淀池進(jìn)水處。

③纖維轉(zhuǎn)盤濾池工藝處理效率高、出水水質(zhì)穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用低、設(shè)備管理簡(jiǎn)便和占地省等優(yōu)點(diǎn)，且有大量的實(shí)際運(yùn)行案例，推薦本工程選用。

④2020年6月至12月運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示廣東順德區(qū)國(guó)有企業(yè)建設(shè)的第一家城鎮(zhèn)污水處理廠一期工程運(yùn)行效能，出水能夠穩(wěn)定達(dá)到設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)，污水處理廠的運(yùn)行取得了良好的社會(huì)效益和環(huán)境效益。