高軍 張彬
四川省環(huán)保產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司 四川 成都 610000
該項(xiàng)目于2010年初建成并投入使用,原來建設(shè)規(guī)??傄?guī)模是每日最大日處理量500m3,主要處理設(shè)施為鋼制罐體,全半地埋于地下,原生化段工藝采用AOA,無專門污泥處理工藝,經(jīng)過生物處理后的出水達(dá)到一級(jí)B標(biāo),最終經(jīng)過處理后達(dá)標(biāo)水排放入附近河流,該廠主要處理范圍是周圍居民產(chǎn)生的生活污水。原工藝流程圖如下:
圖1 原工藝流程圖
該項(xiàng)目現(xiàn)狀構(gòu)建筑物主要有格柵渠、調(diào)節(jié)池、厭氧池、好氧池、缺氧池、二沉池等。
通過監(jiān)測(cè),該項(xiàng)目進(jìn)水水量波動(dòng)較大,部分時(shí)間段日處理水量達(dá)到800m3/d,遠(yuǎn)超過污水廠處理能力(500m3/d),主要是由于春節(jié)期間返鄉(xiāng)人員增多導(dǎo)致生活污水大量增加,還有部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)偷排導(dǎo)致。但年平均處理水量又較小,污水廠處理能力又能夠滿足要求。如2020年全年處理水量為181294m3,折算每天處理水量496.7m3/d。同時(shí)該廠于2010年建成,由于部分設(shè)備本身質(zhì)量原因、施工安裝原因及值守人員普遍存在專業(yè)知識(shí)缺乏,文化層次有限等原因,也由于缺乏專業(yè)的管理隊(duì)伍,導(dǎo)致很多的設(shè)施設(shè)備保養(yǎng)不到位,管道這些很多都已經(jīng)損壞,不能使用。但是該廠原施工有一座埋地鋼制調(diào)節(jié)池,但已嚴(yán)重?fù)p壞無法使用,故在2019年中旬又新建一座調(diào)節(jié)池。
工藝的好壞直接決定污水處理廠最終處理效果,首先把該項(xiàng)目放在遂寧整個(gè)污水處理項(xiàng)目中,然后在不同的項(xiàng)目中進(jìn)行有必要的對(duì)比,選用操作簡(jiǎn)單,去除率高的工藝。工藝的選擇要根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目的具體情況,不僅僅考慮如何處理污水,還要考慮污泥如何處理,同時(shí)還要參考當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境等。每個(gè)過程都有其適用的條件等。
通過對(duì)國(guó)內(nèi)主流的氧化溝工藝、AAO系列工藝、SBR系列工藝、CASS工藝、MSBR工藝(改良型SBR工藝)等進(jìn)行深入對(duì)比,最終結(jié)合不同的污水處理工藝的特點(diǎn),綜合對(duì)比下來,AAO工藝結(jié)構(gòu)可靠,處理能力強(qiáng),抗沖擊能力大,能夠更好的處理生活污水。因此,污水處理廠改造最終采用運(yùn)行穩(wěn)定可靠的AAO工藝。同時(shí),可以根據(jù)進(jìn)水濃度及污泥狀態(tài),在好氧添加部分填料,可以更好的進(jìn)行污水處理。
目前常用的污泥深度處理工藝有厭氧消化、堆肥、化學(xué)調(diào)理法+板框壓濾、太陽能污泥干化工藝等。
(1)厭氧消化
污泥的厭氧消化是在無氧環(huán)境下,由兼性細(xì)菌和厭氧細(xì)菌將污泥中可以生物降解的有機(jī)物分解成二氧化碳、甲烷和水等,通過細(xì)菌的分解,可以將污泥由不穩(wěn)定狀態(tài)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài),穩(wěn)定后的污泥可以有效的降低體積。厭氧消化已經(jīng)發(fā)展為兩相消化和兩級(jí)消化。厭氧消化工藝需要建設(shè)消化池、加熱裝置、攪拌設(shè)備以及沼氣處理設(shè)備等一系列的設(shè)施,對(duì)于規(guī)模較小的污水處理廠來說,投資成本較大。
(2)堆肥
堆肥化是一種安全、有效且環(huán)保的污泥處理方式,它可以通過微生物作用將污泥中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化。在這個(gè)過程中,微生物群體對(duì)污泥中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行分解,形成一種穩(wěn)定的有機(jī)肥料,這種肥料具有很高的肥效,可以用于園藝和農(nóng)業(yè)中。這種污泥處理技術(shù)占地面積大,對(duì)周邊環(huán)境影響大,不適用于污水處理廠廠區(qū)內(nèi)。但是如前端污水收集分離度差或工業(yè)污水入生活污水管,將導(dǎo)致污泥重金屬含量過高,堆肥將嚴(yán)重影響環(huán)境土體,堆肥場(chǎng)所必須遠(yuǎn)離蔬菜瓜果種植區(qū),由于該項(xiàng)目位于城鎮(zhèn),周圍土地均是市政綠化用地及基本耕地,一旦污泥重金屬含量超標(biāo),將導(dǎo)致無處埋泥,所以此種污泥處理方式存在一定環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。
(3)污泥干化
①疊螺脫水機(jī):省電省水,省不少人工,節(jié)約成本,低速,安全,磨損小,連續(xù)運(yùn)行,多軸的機(jī)器優(yōu)勢(shì)更加明顯,即使其中一根軸出現(xiàn)故障,另外幾根還可以正常運(yùn)行。是污泥機(jī)械處理的首選模式,同時(shí)疊螺脫水機(jī)操作簡(jiǎn)便,對(duì)工人只需簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可操作,配合PLC通訊或時(shí)間繼電器可以實(shí)現(xiàn)無人或少人操作。
②帶式脫水機(jī):占地大,操作環(huán)境差,對(duì)環(huán)境要求高,污水處理廠腐蝕性氣體強(qiáng)、不穩(wěn)定因素多,帶式脫水機(jī)不太適合。
③離心脫水機(jī):工作污染小,周圍環(huán)境干凈,對(duì)操作人員傷害小,脫水機(jī)需要藥劑量比較小,能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,故障率低。缺點(diǎn)是噪音大,設(shè)備功率較大,運(yùn)行過程中噪音比較大,長(zhǎng)期操作對(duì)人聽力有一定影響。
該污水處理廠日常污泥產(chǎn)生量較大,且污水生產(chǎn)量每日比較穩(wěn)定,故采用疊螺脫水機(jī),脫水至80%含水率,脫水后污泥采用專用車輛運(yùn)輸至附近污泥廠最終處置。
(4)污泥最終處置
目前國(guó)內(nèi)對(duì)污泥處置主要有衛(wèi)生填埋、焚燒、濕式氧化、厭氧消化等[1],具體優(yōu)缺點(diǎn)如下表:
表1 污泥處置方法
污水處理廠目前采用AOA工藝,處理效果較差,生化系統(tǒng)運(yùn)行紊亂,好氧池死泥較多,內(nèi)外回流無法有效調(diào)節(jié)流量。根據(jù)調(diào)查,各個(gè)水池容積較大,可以按照900m3/d改造為AAO工藝,同時(shí)在設(shè)備間增加碳源投加裝置,在缺氧池投加碳源,以保證TN達(dá)標(biāo)[2],故保改造后工藝流程為:
圖2 改造后工藝流程
目前市場(chǎng)上可見的除臭設(shè)備臭氣處理的方法從脫除的原理上大致可以概括為:物理法、化學(xué)法、生物法、離子除臭法和組合法。綜合本次改造污水廠實(shí)際情況,最終選定噴灑植物液法、生物法、離子氧化法[3],除臭對(duì)比如下圖:
表2 除臭工藝對(duì)比
經(jīng)過比較和分析,生物除臭法因其高去除率、無二次污染、低運(yùn)行成本和易于管理等優(yōu)勢(shì),且在國(guó)內(nèi)城鎮(zhèn)污水處理廠除臭工藝中擁有廣泛應(yīng)用和成熟技術(shù),故我們決定在本工程中采用生物除臭法。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,該污水廠所在場(chǎng)鎮(zhèn)目前就一座專門用于生活污水處理的污水廠,所以該污水處理廠承擔(dān)著全部生活污水處理工作,同時(shí)該場(chǎng)鎮(zhèn)臨近河流為長(zhǎng)江中游重要支流。如污水處理廠停止運(yùn)行,該場(chǎng)鎮(zhèn)全部生活污水只能直排入河,污水直接排到河體里面,不僅僅會(huì)造成水生植物的死亡,還會(huì)讓很多的魚類死亡,更會(huì)直接污染長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)境,會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)保事故,而且環(huán)保督察對(duì)環(huán)保事故處罰嚴(yán)重,污水入河環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)很大。為了保證改造期間污水處理廠不發(fā)生相關(guān)的環(huán)保污染,所以在進(jìn)行施工改造期間,必須對(duì)這個(gè)污水處理廠采用過渡設(shè)備處理污水,通過綜合分析,最終決定過渡設(shè)備采用3臺(tái)一體化MBBR設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行,3臺(tái)一體化設(shè)備合計(jì)最大日處理量能達(dá)600m3,一體化MBBR過渡設(shè)備性能優(yōu)良,安拆施工簡(jiǎn)便,耗能及藥劑需要量小,能有效處理改造期間多余污水。
過渡期主要機(jī)械、物資及人員配備如下:10噸吸污車(菌種污泥)、工程車輛、挖機(jī)等50t吊車、托掛貨車(至少13m)、3臺(tái)臨時(shí)過渡設(shè)備等。在重新布置提升泵、給排水管道后,將3臺(tái)一體化處理設(shè)備布置于廠區(qū)外面空地,3臺(tái)提升泵與一體化設(shè)備一一對(duì)應(yīng),相互獨(dú)立進(jìn)出水。針對(duì)污水廠生產(chǎn)運(yùn)行工作配置運(yùn)維人員1人,駐守人員1人,維修人員2人。
待設(shè)備安裝調(diào)試驗(yàn)收合格后,立即投入生產(chǎn)運(yùn)行,設(shè)備生產(chǎn)水量以一體化設(shè)備出水流量計(jì)為準(zhǔn)。由于該項(xiàng)目進(jìn)水濃度時(shí)常超標(biāo),為確保該3臺(tái)一體化設(shè)備正常運(yùn)行,過渡期間將根據(jù)設(shè)備具體情況進(jìn)行洗膜、脫泥等。洗膜采用吊車托吊膜組,浸泡檸檬酸、次氯酸鈉等方式。根據(jù)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況,租用移動(dòng)式脫泥車的方式現(xiàn)場(chǎng)脫泥,脫出污泥按相關(guān)規(guī)定合規(guī)處置。
每臺(tái)過渡用設(shè)備最大日處理能力為200m3,折合每小時(shí)流量是8.4m3,三臺(tái)過渡用一體化設(shè)備合計(jì)最大日處理能力為600m3。為保證污水處理廠收集的水量全部處置,結(jié)合改造期間不間斷停止原有設(shè)備,故選用處理水量偏大的一體化設(shè)備。3臺(tái)過渡用一體化設(shè)備無需單獨(dú)設(shè)置加藥間及鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備間,過渡運(yùn)行期間3臺(tái)設(shè)備并列于廠區(qū)空地處,通過提升泵及管道直接連接調(diào)節(jié)池,通過MBBR生化處理后直接排放進(jìn)出水渠。
過渡設(shè)備運(yùn)行期間,需要專業(yè)運(yùn)維人員定期檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行情況,駐守人員每12小時(shí)對(duì)污泥中SV30測(cè)量一次并做好數(shù)據(jù)登記及分析,由于該改造項(xiàng)目改造期間無專用加藥間,故加藥采用罐裝液體形式,PAC及PAM日常用藥根據(jù)每日不同進(jìn)水濃度而定。改造期間出水在線監(jiān)測(cè)裝置不停止運(yùn)行,駐守人員每2小時(shí)監(jiān)測(cè)一次過渡設(shè)備出水水質(zhì),及時(shí)調(diào)整藥劑用量及鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量等。按照計(jì)劃該一體化設(shè)備每半年清洗MBBR膜一次,清洗期間做好隔離防滲,清洗出的污泥,雜物等統(tǒng)一收集處理。
1.經(jīng)過對(duì)各種污水處理工藝的比較和運(yùn)行性能分析,確定污水處理廠采用AAO工藝,根據(jù)后續(xù)運(yùn)行,為提高處理效率,好氧池可投加懸浮填料。該工藝可用于類似鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)升級(jí)改造。同時(shí),改造期間采用一體化設(shè)備過渡能有效避免污水溢流的事故發(fā)生。
2.為了減輕對(duì)水體的污染,保護(hù)水源,保障人民的身體健康,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和擴(kuò)大對(duì)外開放,對(duì)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)升級(jí)改造不僅是必要的,而且是刻不容緩的。