文_潘偉 山東華城工程技術(shù)有限公司

1 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目占地面積為185畝，近期規(guī)模50000m2/d，遠(yuǎn)期100000m2/d。項(xiàng)目出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

2 污水廠現(xiàn)狀分析

2.1 COD去除效果分析

進(jìn)水COD變化范圍為140～579mg/L，85%可能進(jìn)水濃度為416mg/L，出水為26～249mg/L，COD去除率為6%～93%，平均65%，且2017年后去除率更低，即使出水執(zhí)行COD≤100mg/L的標(biāo)準(zhǔn)，仍不能保證達(dá)標(biāo)，說(shuō)明生化系統(tǒng)運(yùn)行存在問(wèn)題，生化效率低。

圖1 COD去除率變化

2.2 氨氮去除效果分析

進(jìn)水氨氮變化范圍為23.27～92.14mg/L，85%可能進(jìn)水濃度為66.04mg/L，出水為61.49～4.06mg/L，去除率為4%～90%，平均32%，即使出水執(zhí)行氨氮≤25（30）mg/L的標(biāo)準(zhǔn)，仍不能保證達(dá)標(biāo)，說(shuō)明好氧硝化效果差，原因?yàn)槠貧庋b置充氧不足。

圖2 氨氮去除率變化

2.3 TP去除效果分析

進(jìn)水TP變化范圍為1.08～8.59mg/L，85%可能進(jìn)水濃度為6.11mg/L，出水為0.06～7.71mg/L，去除率為3%～98%，平均53%，即使出水執(zhí)行TP≤3.0mg/L標(biāo)準(zhǔn)，仍不能保證達(dá)標(biāo)，說(shuō)明生物除磷作用不明顯。

圖3 TP去除率變化

2.4 SS去除效果分析

進(jìn)水SS變化范圍為112～307mg/L， 85%可能進(jìn)水濃度為209mg/L，出水為12～186mg/L, 去除率為6%～93%，平均64%，即使出水執(zhí)行SS≤30 mg/L標(biāo)準(zhǔn)，仍不能保證達(dá)標(biāo)，說(shuō)明現(xiàn)在的工藝對(duì)SS去除效果差，需采取新的處理措施進(jìn)行加強(qiáng)。

圖4 SS去除率變化

2.5 現(xiàn)狀問(wèn)題總結(jié)

①現(xiàn)狀細(xì)格柵為回轉(zhuǎn)式格柵，柵縫為5mm，對(duì)進(jìn)廠水含有的瓜果種、葵花子皮等小顆粒截污效果較差；②出水不能達(dá)標(biāo)排放，即使現(xiàn)狀設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，也不能達(dá)標(biāo)排放，因調(diào)試等原因整個(gè)生化系統(tǒng)存在問(wèn)題；③現(xiàn)狀生化池中污泥發(fā)黑，絮體小，濃度不到2000mg/L；④曝氣管充氧效率低；⑤目前鼓風(fēng)機(jī)不能全負(fù)荷運(yùn)行，溫度易過(guò)熱，鼓風(fēng)機(jī)房沙塵大；⑥現(xiàn)狀沒(méi)有深度處理系統(tǒng)，無(wú)法達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，急需改造；⑦現(xiàn)狀采用紫外消毒，不能滿足中水回用的要求；⑧現(xiàn)狀沒(méi)有除臭設(shè)施。

3 污水處理工藝研究

3.1 進(jìn)出水水質(zhì)分析

項(xiàng)目進(jìn)水主要是生活污水，含有少量屠宰、食品加工等廢水，項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)水指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)表

污水采用生物處理工藝，因此確定項(xiàng)目碳氮比（BOD5/TN）為3.14，雖然可使反硝化過(guò)程正常進(jìn)行，但實(shí)際運(yùn)行中碳源難以保證完全用于脫氮，故考慮備用碳源。碳磷比（BOD5/TP）指標(biāo)為31.42，可以采用生物除磷工藝，但是結(jié)合現(xiàn)狀，必須配套化學(xué)除磷措施。

3.2 工藝方案設(shè)計(jì)分析

3.2.1 預(yù)處理工段

預(yù)處理工段中進(jìn)水粗格柵及提升泵房可利用原有裝置。細(xì)格柵及旋流沉砂池土建可利用原有裝置，但現(xiàn)狀細(xì)格柵為回轉(zhuǎn)式格柵，對(duì)小顆粒截污效果較差，計(jì)劃更換為篩筒細(xì)格柵旋濾機(jī)。

3.2.2 一級(jí)處理工段

現(xiàn)狀已有初沉池D=36m的2座，按10萬(wàn)m3/d進(jìn)行校核，表面負(fù)荷2.66m3/（m2·h），停留時(shí)間1.95h，在規(guī)范合理取值范圍之內(nèi)，可滿足10萬(wàn)m3/d的使用要求，因此將一級(jí)處理工段利用原有裝置，不再新增。

3.2.3 二級(jí)處理工段

（1）生化池

由現(xiàn)狀計(jì)算可以看出，現(xiàn)狀生化池雖然處理效果不佳，但按5萬(wàn)m3/d核算總的停留時(shí)間能達(dá)到約32h左右。本次將其改造成10萬(wàn)m3/d，總停留時(shí)間約16h左右，考慮進(jìn)水NH3-N、TN較高，停留時(shí)間不能完全滿足要求，本次設(shè)計(jì)在其后端新建一級(jí)A/O工藝，以強(qiáng)化脫氮及去除有機(jī)物效果，從而整體形成“A2/O+A/O”兩級(jí)硝化反硝化的處理工藝，并對(duì)其加以改良，使其具有進(jìn)水濃度低時(shí)，可將進(jìn)水超越二級(jí)A/O生化池，減少運(yùn)行成本；缺氧池2進(jìn)行內(nèi)源反硝化，同時(shí)可根據(jù)水質(zhì)情況外加碳源以保證TN去除；好氧池2內(nèi)置填料，利用填料上生物膜的微生物代謝作用進(jìn)一步強(qiáng)化去除污水中的COD、NH3-N等優(yōu)點(diǎn)。

（2）二沉池

采用工藝成熟，沉淀效果穩(wěn)定的周進(jìn)周出輻流式沉淀池，并采用中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)，保證其處理效果。

3.2.4 深度處理工段

絮凝工藝選擇絮凝效果好、水頭損失較小、可適應(yīng)水質(zhì)水量變化的機(jī)械絮凝。沉淀與過(guò)濾工藝分別選取以斜管沉淀為基礎(chǔ)的高效沉淀池工藝和纖維轉(zhuǎn)盤濾池。從項(xiàng)目入水水質(zhì)分析可知，該項(xiàng)目入水有機(jī)物含量偏低，無(wú)機(jī)懸浮物含量偏高，而深度處理期的高效沉淀池設(shè)計(jì)負(fù)荷偏低，對(duì)二沉池出水有機(jī)物的脫除率較高。

3.2.5 消毒及污泥工段

現(xiàn)狀采用紫外消毒渠，不能滿足中水回用時(shí)對(duì)余氯的要求，且易脫色，因此將消毒方式改為次氯酸鈉消毒。同時(shí)現(xiàn)狀污泥處理設(shè)施，土建按10萬(wàn)m3/d進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)備按5萬(wàn)m3/d安裝。

4 工藝設(shè)計(jì)

4.1 工藝流程

項(xiàng)目總工藝處理流程見(jiàn)圖5。

圖5 工藝流程圖

4.2 工藝單體設(shè)計(jì)

4.2.1 格柵機(jī)提升泵站

粗格柵及提升泵站利用原有裝置，設(shè)計(jì)流量5417m3/h。將原回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵拆除，更換為篩筒細(xì)格柵旋濾機(jī)。設(shè)1座分2道，設(shè)計(jì)流量2708m3/h，渠道寬度2000mm，新增細(xì)格柵機(jī)4臺(tái)，篩筒縫隙1mm，篩筒直徑1200mm，篩筒長(zhǎng)度2000mm，電機(jī)功率1.5kW。

4.2.2 旋流沉砂池及初沉池

旋流沉砂池利用原有裝置，設(shè)計(jì)流量1354m3/h。初沉池單池設(shè)計(jì)流量2708m3/h，表面負(fù)荷2.66m3/m2·h，單座尺寸D×H＝36.00m×4.15m，有效水深H=4.0m。

4.2.3 A2/O生化池

將原有A2/O-SBR池改造為A2/O池，將原有厭氧、缺氧池中的攪拌機(jī)拆除，移至新分割的厭氧、缺氧池中，不足部分新增，原有的可提升式曝氣裝置全部拆除，更換為固定安裝的膜式曝氣管，并在末端設(shè)置后置可作為缺氧或好氧使用的調(diào)節(jié)區(qū)（根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)條件切換），最末端增設(shè)填料，改造后單座生化池處理能力提高至50000m3/d。拆除原有池子中的污泥回流泵及剩余污泥泵、出水空氣堰，新增內(nèi)回流泵及管路。

單座設(shè)計(jì)流量2083m3/h，厭氧池設(shè)計(jì)流量2083m3/h，厭氧池1尺寸為L(zhǎng)×B×H=26.35m×17.90m×5.70m，厭氧池2尺寸為9.05m×17.90m×5.70m，有效水深5.00m，有效容積3168m3，平均停留時(shí)間1.52h，污泥濃度4000mg/L。缺氧池單組設(shè)計(jì)流量2083m3/h，缺氧池1尺寸為18.00m×17.90m×5.70m，缺 氧 池2尺寸 為70.10m×17.90m×5.70m，缺 氧 池3尺寸為54.20m×18.80m×5.70m，有 效 水 深5.00m，有 效 容積12888.9m3，平均停留時(shí)間6.19h。好氧池單組設(shè)計(jì)流量 2083m3/h，好氧池1尺寸為69.60m×18.80m×5.70m，好氧池2尺寸為124.20m×17.90m×5.70m，有效容積17382m3，平均停留時(shí)間8.34h，有效水深5.00m。

潛水?dāng)嚢铏C(jī)利用原有裝置，功率7.5kW，4臺(tái)安裝于厭氧池中，8臺(tái)安裝于缺氧池中，功率5.5kW的潛水?dāng)嚢铏C(jī)16臺(tái)安裝于缺氧池。新增8臺(tái)5.5kW的潛水?dāng)嚢铏C(jī)安裝于缺氧池中；混合液回流泵6臺(tái)，4用2備，流量3125m3/h，揚(yáng)程1.0m，功率18.5kW；原有曝氣裝置拆除，更換為膜式曝氣管，氣量6～8m3/m2·h，共6600套。

4.2.4 A/O生化池

新建1座分2組， 設(shè)計(jì)流量2083m3/h。缺氧池2單組設(shè)計(jì)流量2083m3/h，尺寸51.00m×24.50m×5.70m，有效水深5.00m，有效容積6249m3，平均停留時(shí)間3.0h。好氧池2單組設(shè)計(jì)流量2083m3/h，尺寸34.00m×24.50m×5.70m，有效容積4166m3，平均停留時(shí)間2.0h，有效水深5.00m。

增設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)8臺(tái)，安裝于缺氧池中，功率10kW；膜式曝氣管1300根，氣量6～8m3/m2·h；斜管填料6000m3。

4.2.5 二沉池及二次提升泵站

新建2座二沉池，設(shè)計(jì)流量1354m3/h， 表面負(fù)荷1.0m3/m2·h，尺寸D×H=42.0m×4.5m。增設(shè)中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)2套，池徑42m，池深4.5m，行走功率0.55kW。

新建1座提升泵站，設(shè)計(jì)流量5417m3/h， 增設(shè)污水提升泵3臺(tái)，2用1備，流量1500m3/h，揚(yáng)程8m，功率75kW；電動(dòng)葫蘆1臺(tái)，起重量5t，功率7.5±0.8kW。

4.2.6 二沉池配水井及污泥回流泵站

新建1座，單座設(shè)計(jì)流量5417m3/h，池體尺寸D×H=14.0m×5.3m。增設(shè)調(diào)節(jié)堰門4套，閘門型號(hào)2500mm×500mm；污泥回流泵3臺(tái)，2用1備，流量1100m3/h，揚(yáng)程10m，功率55kW；剩余污泥泵2臺(tái)，1用1備，流量250m3/h，揚(yáng)程22m，功率30kW。

4.2.7 高效沉淀池

新建1座分2格尺寸為38.00m×25.00m×10.60m，設(shè)計(jì)流量2708m3/h，混凝停留時(shí)間1min，絮凝停留時(shí)間18min，最大表面負(fù)荷6.0m3/m2·h。

新增合一號(hào)穿孔集水槽36只，尺寸6.75m×0.3m×0.5m，二號(hào)穿孔集水槽36只，尺寸9.00m×0.3m×0.5m，壁厚均為6mm；斜管填料600m2，設(shè)備類型為蜂窩斜管Φ80，斜長(zhǎng)1m。

4.2.8 纖維轉(zhuǎn)盤濾池及接觸消毒池

纖維轉(zhuǎn)盤濾池設(shè)1座共2格，設(shè)計(jì)流量5417m3/h。設(shè)有設(shè)備纖維轉(zhuǎn)盤1套（單套10個(gè)），單套設(shè)計(jì)流量≥2708.5m3/h；反沖泵2臺(tái)，流量50m3/h，揚(yáng)程7m，功率2.2kW；進(jìn)水閘門2臺(tái)，型號(hào)1200mm×1200mm；超越閘門1臺(tái)，型號(hào)1000mm×1000mm；進(jìn)水堰板1套，尺寸3200mm×400mm；可調(diào)出水堰板1套，尺寸4000mm×400mm。

接觸消毒池設(shè)1座，設(shè)計(jì)流量5417m3/h，接觸時(shí)間40min。設(shè)有鑄鐵鑲銅方閘門2套，尺寸1200 mm×1200mm，電機(jī)功率0.55kW。

廠區(qū)回用水泵房1座，尺寸5.0m×4.0m×3.3m。設(shè)有恒壓供水機(jī)組，共3臺(tái)水泵，2用1備，機(jī)組流量60m3/h，揚(yáng)程27m，單臺(tái)流量30m3/h，功率4.00kW。軸流風(fēng)機(jī)1套，流量826m3/h，風(fēng)壓38Pa，功率0.025kW。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)“格柵+旋流沉砂池+初沉池+A2O生化池+AO池+二沉池+高效沉淀池+纖維轉(zhuǎn)盤濾池+接觸消毒池”，充分發(fā)揮了項(xiàng)目的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益且出水達(dá)標(biāo)保障率高，是目前較穩(wěn)妥可行的改造方案。