張春紅， 牛江， 王語萌， 盧揚， 匡聰

（北控水務集團有限公司，湖南長沙410000）

1 項目簡介

某污水處理廠現(xiàn)處理規(guī)模為18 萬m3/d，分兩次建設而成。一期工程建設于20 世紀七十年代，建設規(guī)模為3 萬m3/d，布置在廠區(qū)東側(cè)；二期擴建工程建設于2002年，建設規(guī)模為15 萬m3/d，分為7.5 萬m3/d 規(guī)模2 組，設計出水標準為一級A 標準；本次施工分兩期建設，一期拆除3 萬t 條線施工，二期再拆除15 萬t 條線施工。

現(xiàn)需對所有池體拆除重建，在拆除一期3 萬m3/d 時，二期氧化溝過水18 萬m3/d，需對現(xiàn)狀二期氧化溝技改。

2 二期氧化溝現(xiàn)狀設計參數(shù)

厭氧池：平面尺寸：L×B=66×12m，單池流量：Q=868L/s，水力停留時間：t=1h，有效水深：H=4.35m。

氧化溝：平面尺寸：L×B=68×66m，單池流量：Q=868L/s。

污泥負荷：Fw=0.108kgBOD5/kgMLSS·d，懸浮固體濃度：MLSS=4000mg/L。

泥齡：td=7.7d，單池有效容積：17325m3，有效水深：H=4.3m。

安裝設備：共48 臺轉(zhuǎn)碟曝氣機，每臺功率30kW。

3 存在的問題

1）中間氧化溝組（7.5 萬t+7.5 萬t），進水量平均為15 萬t，夜間進水氨氮值為17～27mg/L 之間，轉(zhuǎn)碟曝氣器開48 臺，出水氨氮接近超標值，如進水18 萬t，氨氮有出水超標風險。

2）氧化溝淤積嚴重，根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)，在有安裝推流器的區(qū)域淤積厚度約0.6m，在水流轉(zhuǎn)彎區(qū)域，淤積厚度達到2m。根據(jù)測量數(shù)據(jù)推斷，氧化溝平均淤積厚度約為1m。

4 技改思路

超負荷達標達產(chǎn)，從工程改造措施和運營優(yōu)化措施兩方面同時進行。

4.1 工程改造措施

1）清理氧化溝淤泥。釋放有效池容，延長停留時間，提升處理能力；針對現(xiàn)狀進水水質(zhì)，復核設計池容處理能力；

2）增加可提升式曝氣系統(tǒng)。保證氨氮、COD、BOD 能在氧化溝去除，而增加曝氣系統(tǒng)后，雖然氨氮能得到去除，但會減少現(xiàn)狀氧化溝的局部缺氧環(huán)境的池容，從而影響總氮去除效果。因此，需要加強回流控制，并根據(jù)需要，增加臨時碳源投加系統(tǒng)以及反硝化菌種投加系統(tǒng)。而SS 及總磷可通過后續(xù)的高效沉淀池以及砂濾池處理單元保障達標。

4.2 運營優(yōu)化措施

增加污泥回流量，提高氧化溝污泥濃度，增加污泥泥齡，提升BOD 容積負荷；增加高效沉淀池除磷藥劑投加量，控制出水SS 及總磷達標。

5 進水水質(zhì)分析

根據(jù)2020年1～12 月進水水質(zhì)，對數(shù)據(jù)整理分析后得到下列進水污染物濃度出現(xiàn)率(如表1)。

表1 進水水質(zhì)污染物濃度出現(xiàn)率表（單位：mg/L）

本方案擬采用95%作為施工期間過水18 萬m3/d 方案的設計進水水質(zhì)。

6 工藝污染物負荷參數(shù)復核

根據(jù)設計水質(zhì)計算校核池容，池容滿足情況下，參數(shù)取值如表2、3。

表2 生化池池容一覽表

表3 生化池工藝參數(shù)

測算池容邊界：進水18 萬m3/d，95%概率進水水質(zhì)，出水水質(zhì)為一級A 標準。

綜上，工藝污染負荷滿足要求。

處理18 萬t 污水，95%概率的實際進水水質(zhì)情況，需要池容為厭氧區(qū)6225m3，缺氧區(qū)+好氧區(qū)池容33254m3，現(xiàn)實際厭氧區(qū)池容為6250m3，缺氧區(qū)+好氧區(qū)實際池容34625m3，均大于計算值?，F(xiàn)狀池容處理18 萬m3／d 規(guī)模池容可富裕1371m3，氧化溝污泥負荷0.093kgBOD5／kgMLSS·d。

由于現(xiàn)狀氧化溝池底淤泥約1m，占用現(xiàn)有池容約8000m3，故需要清除該部分淤泥，保證好氧停留時間。

現(xiàn)狀轉(zhuǎn)碟曝氣機已使用18a，充氧量等性能都有所降低，故需要增加曝氣裝置，采用增加管式曝氣裝置。

7 改造方案

1）完成氧化溝清淤，釋放有效容積，恢復設計停留時間，提升處理能力，氧化溝清淤量約為8000m3。

2）增加可提升曝氣系統(tǒng)，可提升曝氣系統(tǒng)安裝位置見圖1，增加的曝氣量即為增產(chǎn)后18 萬t水量計算需氧量減去15 萬t 水量計算需氧量，根據(jù)規(guī)范計算增加曝氣量為75m3/min。

圖1 氧化溝技改曝氣管示意圖

3）因進水量提升，污泥外回流泵流量需增加，增加流量為1250m3/h，即2 臺污泥回流泵，每臺625m3/h。

4）根據(jù)需要，增加臨時應急高效生物菌種投加系統(tǒng)、PAC 投加系統(tǒng)（強化除磷）、碳源投加系統(tǒng)（強化脫氮）。

5）通過工藝調(diào)控將污泥濃度調(diào)至4500～5000mg/L。