广东潮州某污水处理厂于2002 年正式建成并投入运行，处理规模为 10×10⁴m³/d，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB 18918—2002)一级B标准，尾水排入当地河涌;为贯彻落实国家水污染防治行动计划，当地政府提出以增大城镇生活污水收集率及污水处理厂提标改造为切入点来整治流域水质恶化及河涌黑臭问题,该污水厂出水标准需提高至一级A排放标准与广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26—2001)第二时段一级标准中较严值;此外处理规模需扩大 8× 10⁴m³/d，扩容工程分两期建设，其中扩容一期规模为5×10⁴ m³/ d,二期为 3× 10⁴m³/ d。

1、原厂概况：该污水处理厂原进水从河涌截流入厂处理工艺为A/ O 机械曝气氧化沟+ 沉淀池+紫外消毒，辅助化学除磷，排放标准执行一级B 标准;原污水处理厂近两年多的运行数据显示,在进水水质远低于设计水质的情况下,出水BOD₅为2． 0～10mg / L，COD为18～ 34mg /L，SS为 10 ～ 20mg / L，NH₃－N为 0． 1 ～6． 3mg /L，稳定达到一级B标准。

2、工程设计

2.1、提标工程设计：本次提标设计出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准和《广东省水污染物排放限值》(DB44/26—2001 )第二时段一级排放标准中较严值，具体指标见表1，通过分析原污水厂出水水质， 本次提标改造工艺需重点考虑TN、TP 和 SS 的去除，同时对剩余有机物有一定的去除作用；为避免对受纳水体水质产生冲击， 提标改造需不影响原污水厂的正常运行，因此提标工程不考虑对原有生产构筑物进行大规模改造，只在原有基础上增加深度处理工艺；考虑到原生物处理工艺厌氧时间为2 h左右，没有缺氧段，不具备反硝化功能，好氧时间为4．5h，硝化时间过短，提标工程增设曝气生物滤池+反硝化深床滤池深度处理组合工艺，其中曝气生物滤池对COD及氨氮有较好的去除效果，反硝化深床滤池可进一步去除TN与 SS，再通过加药去除 TP，以确保出水水质达标.

表1---提标扩建工程设计进、出水水质

2.2、扩容工程设计:因原污水厂内无扩建预留用地，周边也均被居民区包围，拆迁征地耗资太大，因此规模为8×10⁴m³/ d的扩容工程计划在原厂内建设，一期规模为5× 10⁴m³/d，选择A / A/ O－MBR作为扩容工程的主工艺。

2.3、提标扩容工艺流程：由于完善后的截污管网到污水厂界的标高比原进厂管标高下降了5m多，原粗格栅及提升泵站已不能用于改造后的污水厂，因此提标扩容工程新建粗格栅及提升泵站。提标工程保留原A/O机械曝气氧化沟工艺，新增曝气生物滤池+反硝化深床滤池深度处理工艺;扩容工程生化处理采用A/A/O－MBR工艺，采用紫外线消毒，污泥处理采用重力浓缩+污泥调理+高压隔膜压滤深度脱水工艺，提标扩容工程工艺流程见图1。

2.4、主要构筑物设计

2.4.1、扩容工程主要构筑物

①粗格栅及提升泵站：粗格栅池设计流量为18×10⁴ m³ / d(最大流量23． 4× 10⁴m³ /d),4条格栅渠，渠宽为 1． 5m，一期安装粗格栅3台(2用1备)，预留一条渠二期安装设备，粗格栅栅条间距为20mm。污水提升泵站设计流量为 23． 4 × 10⁴ m³ / d(最大流量)，有效容积为603 m³ ，配备提标工程提升泵3台(2用1备)，流量为 2780m³/h，扬程为 150kPa，扩容工程提升泵 3台(2 用 1备) ，流量为 1350m³/h，扬程为 180kPa，预留扩容工程二期1台水泵的安装位置。

②细格栅、沉砂池及精细格栅池:为防止MBR膜池膜丝发生物理性破损，需在前段处理流程设置精细格栅;细格栅/沉砂池及精细格栅联合池设计流量为 10． 4× 10⁴m³/ d(最大流量) ，细格栅渠 3条，渠宽为 2.1m，一期安装细格栅2台(1用1备)，栅缝为5mm，预留一条渠二期安装设备;旋流沉砂池 2池，池内径为 4． 87m。精细格栅渠4条，渠宽2． 5m，精细格栅3台(2用1备)，    栅缝为 1mm，预留一条渠二期安装设备。

③A / A / O －MBR 池:一期设计流量为5×10⁴m³/ d，厌氧池水力停留时间为1．54h，缺氧池停留时间为3． 22h，好氧池停留时间为4． 8h，厌氧、缺氧和好氧段均采用氧化沟形式，设有水下推流器，污泥浓度为6000mg/L，污泥负荷为0.075kgBOD₅/(kgMLSS·d)，曝气量为 13080m³ / h;膜池分 8 格，停留时间为 1. 23h，水深为 7m，污泥浓度为 7000mg /L，安装 8组膜单元，每组6个双层膜架，单组膜面积为14400m² ，膜吹扫气量为16200m³/ h。

④消毒出水池:因原消毒出水池按10×10⁴m³/ d处理规模的出水一级B标准设计，且无预留新增灯管位置，所以改造后用于扩容工程，将原有灯管全部拆除并重新安装 2 套紫外消毒装置，单套功率为 34.56kW。

⑤鼓风机房:鼓风机用于扩容工程生物池曝气以及MBR 膜池和曝气生物滤池反冲洗，鼓风机房按扩容总规模设计，预留扩容工程二期风机安装位置，一期工程安装 6台空气悬浮鼓风机，3台(2用 1备)风机用于生物池好氧段曝气，单台风量为109m³/ min，风压为 0． 8MPa;3台(2用 1备)风机用于反冲洗，单台风量为 135m³/ min，风压为 0． 8MPa。

⑥污泥浓缩池:新建污泥浓缩池1座，池内径为 14m，池深为5． 7m，进泥含水率为 99． 2%,浓缩后出泥含水率为97% ，配备中心传动浓缩刮泥机1套。

⑦石灰溶解池及料仓:为便于污泥后续压滤脱水，需向污泥中投加石灰调理剂。新建石灰溶解池1座，药池分2格，单格容积为 12． 5m³ ，石灰储存料仓容积为 35m³ 。

⑧污泥反应池及除磷混凝沉淀池合建。污泥反应池分 2格，单格尺寸为 4． 6m× 4． 6m，各配备 1台污泥机械搅拌机;除磷反应池尺寸为 4m × 9． 5m，安装蜂窝填料 32m³ ，配备1台絮凝搅拌机。

⑨污泥脱水机房：新建1 座二层楼污泥脱水机房，建设尺寸为30m ×12m;污泥脱水机房一楼设铁盐、PAC 和PAM溶药及投加装置，二楼安装污泥脱水装置，预留二期压滤机安装位置，一期安装 2 台(1 用1 备)厢式隔膜压滤机，污泥处理规模为 3780kgDS /d，将经调理后的含水率约97%的剩余污泥脱水至含水率低于60%。

2.4.2、提标工程主要构筑物

①中间提升泵站：新建半地埋钢筋混凝土结构中间提升泵站1座，安装潜污泵3台(2用1备)，单台泵流量为2780m³/ h，扬程为 110kPa。

②曝气生物滤池:采用上向流，1座(分 8格)，设计流量为 10× 10⁴m³ / d，单格滤池尺寸为10m× 10m，火山岩滤料投加深度为3.2m，每格池曝气量为26m³/ min，平均滤速为 5． 2m³/(h·m² )，总有效过滤面积为800m²。

③反硝化深床滤池：新建反硝化深床滤池1座 6格，设计流量为10× 10⁴m³/ d，单格有效过滤面积为 108.5m² ，平均滤速为 6． 3m³/(h·m² ); 与曝气生物滤池共用气水反冲洗系统，配套反洗风机3 台(2 用1 备)，风量为99 m³ / min，风压为 0． 7MPa;反洗水泵 3台(2用1备)，水量为 800m³/ h，扬程为 91． 4kPa。配套碳源及PAC投加装置，通过自控系统反馈控制投加药量。

④紫外消毒池:提标工程新建1座紫外消毒池，设计流量为10× 10⁴m³/ d，安装 1套紫外线消毒系统，消毒功率为 81． 92kW。

4、设计特点

①无新增用地。设计时充分利用厂区不规则角落区域及部分绿化用地，合理布局构筑物，完成污水厂的建设。

②增加深度处理工艺，实现不停产提标。提标工艺增设曝气生物滤池+反硝化深床滤池深度处理工艺，在强化生物脱氮的同时去除有机物、氨氮，确保出水水质达标。提标工程只需对预处理及紫外消毒工艺管线进行迁改，无需对现状生化池及污泥处理模块进行改造，实施期间污水厂仍能照常运行，基本不受影响，从而实现不停产改造。

③A / A / O－MBR 工艺采用混合液三级回流的方式强化脱氮除磷能力。运行过程中为避免曝气后溶解氧含量高的混合液回流影响前端脱氮效果，设计三级回流，第一级回流是MBR膜池混合液回流至A/A / O 微曝氧化沟好氧段进水端，最大回流比为300%，此时污泥中溶解氧含量高，硝化菌增殖旺盛，硝化彻底，有机物被氧化降解的同时氨氮得以大量去除并产生丰富的硝酸盐和亚硝酸盐;第二级回流是好氧池混合液回流至缺氧池进水端，最大回流比为300%,在缺氧区利用进水碳源快速完成反硝化过程，去除大部分硝态氮;第三级回流是缺氧池混合液回流至厌氧池进水端，最大回流比为100%， 此时回流液中硝态氮被充分反硝化，减少了对聚磷菌的抑制，使聚磷菌在厌氧条件下充分释磷，以便于好氧池中吸磷更彻底;同时，MBR膜池中高污泥浓度的混合液与厌氧－好氧环境交替，使聚磷菌更易得到富集，除磷效果优于传统生物除磷工艺。

④扩容工程节地、节能。A / A / O 微曝氧化沟回流充分，曝气均匀，MBR 膜池代替了传统二沉池和过滤设备，工艺流程大为缩短，MBR 段采用双层平板膜，大大节约用地，膜擦洗空气量水气比仅为1 ∶ 7． 7，运行电耗更低，节省投资。

5、运行效果：本提标扩容工程2019 年 4 月-6 月的运行数据见表2，可见改造后出水水质稳定，对NH₃－N、TN 

和 SS 去除效果显著，满足出水水质要求。