随着我国城市化和工业化进程的加快，水体污染加剧，水质的恶化已严重影响人们生活和工农业的发展，由此国家对排入河流及地下水的水体水质标准愈加严格。因此为响应国家环境保护政策，污水处理厂提标改造亟不可待，近年来改良型的A/A/O工艺在污水处理厂提标改造中卓有成效，但仅以此此工艺出水SS指标难以保证，且TP的去除效率不高，存在出水不达标的风险，还需增加辅助三级深度处理工艺以使出水达到相应水质标准；通过将原有A/A/O改造成多段A/A/O工艺，并辅以超滤深度处理单元，使上海某污水处理厂出水由原有一级B标准提升至地表Ⅳ类水标准；为使台州市路桥污水处理厂出水水质由原来的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准提升为一级A标准，对现状生化池池容进行改造并新建污水深度处理系统和加氯消毒设施；本文对雷州某污水处理厂的提标改造设计是通过将原有A/A/O微曝氧化沟工艺改为“A/A/O微曝氧化沟-MBBR”工艺，新建反硝化深床滤池，以满足污水处理厂出水水质由广东省《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)中规定的城镇二级污水处理厂一级排放标准和国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准中提升至广东省《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)中规定的城镇二级污水处理厂第二时段一级排放标准和国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准中较严者的要求。
1、工程概况及水质现状：雷州某污水处理厂工程总规模为8.0×104m3/d，分两期建设，一期为2.0×104m3/d，于2009年基本完工，2010年5月正式运营；二期为6.0×104m3/d，与提标工程同期建设，本次提标改造工程针对已建的一期工程，设计规模为2.0×104m3/d。此工程现状主体工艺为：A/A/O氧化沟+紫外消毒，出水达到广东省《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)中规定的城镇二级污水处理厂第二时段一级排放标准和国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准中较严者。该污水处理厂现状出水水质及设计出水水质见表 1
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月份 |
COD进水浓度 |
氨氮进水浓度 |
进水 BOD5 |
进水SS |
进水总磷 |
进水总氮 |
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1 月 |
24.9 |
5.05 |
7.9 |
8.63 |
0.48 |
10.82 |
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2 月 |
23.9 |
2.91 |
8.5 |
10.71 |
0.74 |
7.78 |
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3 月 |
23.7 |
2.9 |
8.1 |
12.94 |
0.85 |
7.5 |
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4 月 |
22.4 |
3.26 |
7.2 |
13.27 |
0.65 |
7.94 |
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5 月 |
21 |
3.07 |
6.9 |
11.82 |
0.69 |
7.74 |
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6 月 |
21.9 |
1.56 |
6.5 |
11.07 |
0.61 |
6.31 |
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7 月 |
23.6 |
2.19 |
7 |
11.23 |
0.78 |
6.1 |
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8 月 |
22.9 |
1.41 |
7 |
12.4 |
0.65 |
6 |
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9 月 |
23.3 |
1.71 |
7.5 |
13.1 |
0.7 |
5.93 |
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10 月 |
16.3 |
3.04 |
5.7 |
15.5 |
0.61 |
6.45 |
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12 月 |
23.9 |
2.09 |
8.5 |
15.9 |
0.71 |
8.07 |
根据《广东省住房和城乡建设厅广东省环境保护厅关于进一步加快敏感区域污水处理设施提标改造工作的通知》要求，需对该污水处理厂进行提标改造，提标改造后水质执行广东省《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)中规定的城镇二级污水处理厂第二时段一级排放标准和国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A 标准中较严者，水质指标见表2。
污水类型：pH CODcr BOD5 SS NH3-N TN TP
出水：6~9 ≤40 ≤10 ≤10 ≤5 ≤15 ≤0.5
结合表1和表2可知，现状出水CODcr与BOD5均可稳定达到设计出水水质，因此可不作为本工程的重点控制指标，而SS、NH3-N、TN、TP出水水质不稳定，部分月份水质未能达到设计出水水质，因此 SS、NH3-N、TN、TP 是本次提标改造的重点处理指标。
2、工艺设计
1】工艺流程：从对现状运行影响和土地利用率等的考虑，本提标工程在原有污水处理系统的基础上，沿用原预处理系统，改造原二级生化处理设施，提高脱氮除磷效果，将原有A/A/O微曝氧化沟改造为A/A/O微曝氧化沟-MBBR，在好氧区设置MBBR区，投加悬浮填料，并设置拦截筛网、填料专用推流器，保证填料良好流化且不随水出流；同时对原曝气系统进行优化改造，加大曝气量；深度处理工艺新建反硝化深床滤池并投加混凝剂铝盐化学除磷，进一步处理SS、TN、TP，反硝化深床滤池出水再经改造后的紫外消毒池处理后达标排放。
2】本项目主体工艺采用“A/A/O微曝氧化沟-MBBR+反硝化深床滤池”工艺，工艺流程如下图：
3】工艺设计参数
(1)氧化沟1座：氧化沟尺寸83.9×25.8×6.0，氧化沟厌氧区体积1250m3，缺氧区体积2080m3，好氧区体积6264m3，水深5.25m，总回流比200%，MLSS4000mg/L，气量5368m3/h；悬浮填料规格Φ25×10mm，其有效比表面积450m2/m3，有效生物膜面积2.7058×105m2，填充率33%，HDPE材质。
(2)中间提升泵池1座，通过中间提升泵池将二沉池池出水提升至反硝化深床滤池，设计流量833.3m3/h，有效容积210m3，半地埋钢筋混凝土结构，配套3台(2用1备)二级提升泵，流量630m3/h，扬程4.5m，功率15kW。
(3)反硝化深床滤池1座，外形尺寸25.50m×19.20m×7.59m，分4格，单格有效过滤面积39.15m2；配套放空排污泵1台，流量Q=110m3/h，扬程H=7.0m，功率N＝5.5kW；潜水排污泵1台，流量Q=40m3/h，扬程H=5.0m，功率N＝1.5kW；反冲洗清水泵2台(1用1备，2台变频)，流量Q=574m3/h，扬程H=9.14m，功率N=30kW；乙酸钠药液计量泵2台(1用1备)，单台最大加药量170L/h，压力0.7MPa，功率0.37kW，PAC药液计量泵2台(1用1备)，单台最大加药量320L/h；压力0.5 MPa，功率0.55kW。
(4)风机房改造，现状风机房配套3台鼓风机(20.05m3/min，29kW)，汽水比为5︰1。本项目提标改造后出水执行一级A标准，经计算，汽水比应为6︰1，故通过新增1台罗茨鼓风机，加大氧化沟的曝气量，其参数为风量20.05m3/min，出口风压58.8kPa，电机功率29kW。
(5)消毒出水池1座，本项目一期采用紫外线消毒，提标新增紫外线消毒设备装置一套，共32支灯管(分4组，每组8根灯管)；并通过投加次氯酸钠溶液辅助消毒，配套次氯酸钠药液计量泵2台，单台最大加药量120L/h，压力0.7MPa，功率0.37kW。
3、经济分析：污水厂提标改造工程总投资2347.64万元，其中土建工程1765.84万元，预备费169.18万元，其他费用348.96万元，单位运行成本0.401元/吨
4、结语：综合考虑污水处理厂规模及现状出水水质条件，提出此提标改造工程设计，结合工程经济分析结果，该方案切实可行。 |
