生活污水處理站系統(tǒng)優(yōu)化改造研究

蘇士清

摘 要：自2015年1月1日《新環(huán)保法》頒布實施以來，全國各地環(huán)保督察力度不斷加大，實現(xiàn)對污水處理有效處理，使其達(dá)標(biāo)排放，已是企業(yè)污水處理單位必須履行的職責(zé)。本文通過對滕南生活水處理站的系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，查找其制約污水處理達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵因素，進(jìn)而找出解決的有效工藝方法。

關(guān)鍵詞：生活污水 氧化溝 除磷

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（c）-0110-02

1 項目概況

蔣莊煤礦滕南污水處理站設(shè)計水量為8000m3/d，主要處理蔣莊煤礦、田陳煤礦、鐵運處的生活污水和滕南醫(yī)院污水。污水的實際處理量約為5000m3/d，偶有腐竹廠污水排入，對進(jìn)水的水質(zhì)影響較大。該水站為山東省控企業(yè)名單，特別是2017年一季度，地方政府對企業(yè)統(tǒng)一要求進(jìn)行TN、TP的在線監(jiān)測，為保障處理水全面符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，決定對原水站工藝進(jìn)行優(yōu)化改造。

現(xiàn)有污水處理站工藝為污水經(jīng)由管道輸送至污水處理站集水井，由泵提升至泥水分離機，通過泥水分離機分離后的污水進(jìn)入?yún)捬醭?，厭氧池出水進(jìn)入分配井，通過分配井的分配均勻流入氧化溝內(nèi)進(jìn)行生物處理。氧化溝的出水進(jìn)入二沉池，二沉池的出水進(jìn)入中間水池，從中間水池通過泵提升至曝氣生物濾池，曝氣生物濾池的出水進(jìn)行過濾，過濾后的水進(jìn)入消毒池，在消毒池內(nèi)添加消毒液，消毒池出水進(jìn)入清水池，由總排口通過自動監(jiān)測儀檢測后外排。二沉池污泥一部分通過污泥回流泵回流至氧化溝，剩余污泥通過電廠焚燒處理。

2 水量及水質(zhì)

2.1 設(shè)計水量及進(jìn)、出水水質(zhì)

污水處理站的設(shè)計水量為8000m3/d，根據(jù)生活污水的設(shè)計規(guī)范，設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)為：COD≤300mg/L，SS≤200mg/L，NH3-N≤30mg/L，TP≤4～6mg/L。根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要求，污水的排放執(zhí)行COD：20mg/L，總氮：15mg/L，總磷：0.5mg/L，氨氮：1.00mg/L的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 現(xiàn)有處理狀況

污水處理站的現(xiàn)有處理水量為5000m3/d，偶爾會有腐竹廠廢水排入，增加污水處理站的處理負(fù)荷。根據(jù)對污水處理站的進(jìn)水及出水進(jìn)行取樣檢測及對日常運行檢測數(shù)據(jù)跟蹤，現(xiàn)有污水處理站的進(jìn)出水指標(biāo)為（單位：mg/L）：COD進(jìn)水267.00，出水16；氨氮進(jìn)水18.2，出水0.07；TN進(jìn)水19.556，出水13.096；TP進(jìn)水1.578，出水0.99。

通過數(shù)據(jù)與設(shè)計出水水質(zhì)進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)出水的TP超標(biāo)，COD、TN等均在排放標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。但是偶遇腐竹廠的廢水排入，對廢水的TN影響較大，極易導(dǎo)致外排廢水的TN不能達(dá)標(biāo)排放。

3 運行中存在問題分析及優(yōu)化措施

3.1 進(jìn)水方式分析

（1）存在問題。目前進(jìn)水方式為間歇式進(jìn)水，來水匯入集水井達(dá)到一定水位時集水井內(nèi)的泵才開啟，將集水井內(nèi)的水提升至氧化溝內(nèi)。間歇性的進(jìn)水方式造成進(jìn)水期間短時間內(nèi)進(jìn)水負(fù)荷過大，使系統(tǒng)在短時間內(nèi)不能達(dá)到設(shè)計的處理效果。

（2）優(yōu)化措施。污水處理站原設(shè)計為連續(xù)、均勻進(jìn)水，采用連續(xù)進(jìn)水可減少單位時間內(nèi)生化系統(tǒng)的處理負(fù)荷，使水中的有機物得到有效的降解。因此，優(yōu)化措施要將污水間歇性進(jìn)水改變?yōu)檫B續(xù)性進(jìn)水。增加攪拌系統(tǒng)，采用浮球開關(guān)控制提升泵的啟停，同時，在提升泵上安裝變頻裝置，根據(jù)不同水位時泵的運行采用不同的流量，改善間歇性進(jìn)水帶來的弊端。

3.2 氧化溝運行分析

（1）三溝氧化溝特點。本工段氧化溝為三溝式（T型）氧化溝，這個類型的氧化溝實際控制運行過程是比較復(fù)雜的。它實際上仍是一種連續(xù)流活性污泥法，只是將曝氣、沉淀工序集于一體，并具有按時間順序交替輪換運行，其運轉(zhuǎn)周期可根據(jù)處理水質(zhì)的不同進(jìn)行調(diào)整，從而使其運行操作更趨于靈活方便。

三溝式氧化溝運行過程可分6階段：階段A：污水經(jīng)配水井進(jìn)入溝Ⅰ，溝內(nèi)轉(zhuǎn)刷以低速運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速控制在僅能維持水和污泥混合，并推動水流循環(huán)流動，但不足以供給徽生物降解有機物所需的氧。此時，溝Ⅰ處于缺氧狀態(tài)，溝內(nèi)活性污泥利用水中的有機物作為碳源，活性污泥中的反硝化菌則利用前一段產(chǎn)生的硝酸鹽中的氧來降解有機物，釋放出氮氣，完成反硝化過程。同時溝I的出水堰自動升起，污水和污泥混合液進(jìn)入溝Ⅱ。溝Ⅱ內(nèi)的轉(zhuǎn)刷以高速運行，保證溝內(nèi)有足夠的溶解氧來降解有機物，并使氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，完成硝化過程.處理后的污水流入溝Ⅲ，溝Ⅲ中的轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，起沉淀池的作用，進(jìn)行泥水分離，由溝Ⅲ處理后的水經(jīng)自動降低的出水堰排出。階段B：進(jìn)水改從處于好氧狀態(tài)的溝Ⅱ流入，并經(jīng)溝Ⅲ沉淀后排出。同時溝Ⅰ中的轉(zhuǎn)刷開始高速運轉(zhuǎn)，使其從缺氧狀態(tài)變?yōu)楹醚鯛顟B(tài)，并使階段A進(jìn)入溝Ⅰ的有機物和氨氮得到好氧處理，待溝內(nèi)的溶解氧上升到一定值后，該階段結(jié)束。階段C：進(jìn)水仍然從溝Ⅱ注入，經(jīng)溝Ⅲ排出。但溝Ⅰ中的轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，開始進(jìn)行泥水分離，待分離完成，該階段結(jié)束。階段A、B、C組成了上半個工作循環(huán)。階段D：進(jìn)水改從溝Ⅲ流入，溝Ⅲ出水堰升高，溝Ⅰ出水堰降低，并開始出水。同時，溝Ⅲ中轉(zhuǎn)刷開始低速運轉(zhuǎn)，使其處于缺氧狀態(tài)。溝Ⅱ則仍然處于好氧狀態(tài)，溝Ⅰ起沉淀池作用。階段D與階段A的水淹方向恰好相反，溝Ⅲ起反硝化作用，出水由溝Ⅰ排出。階段E：類似于階段B，進(jìn)水又從溝Ⅱ流入，溝Ⅰ仍然起沉淀他作用，溝Ⅲ中的轉(zhuǎn)刷開始高速運轉(zhuǎn)并從缺氧狀態(tài)變?yōu)楹醚鯛顟B(tài)。

階段F：類似于階段C，溝Ⅱ進(jìn)水，溝Ⅰ沉淀出水。溝Ⅲ中的轉(zhuǎn)刷停止運轉(zhuǎn)，開始泥水分離。至此完成整個循環(huán)過程。

（2）存在問題。目前氧化溝使用射流曝氣替代轉(zhuǎn)刷，氧化溝內(nèi)無推流器，射流曝氣設(shè)有鼓風(fēng)機，曝氣量大，很難形成厭氧區(qū)域，直接影響了厭氧釋磷這一過程，除磷效果不佳，脫氮過程也受到影響。目前的進(jìn)水位置是兩側(cè)溝兩端進(jìn)水，兩側(cè)溝遠(yuǎn)端溢流出水，水力停留時間不足，厭氧、缺氧、好氧區(qū)域比例不合理。endprint

（3）優(yōu)化措施。使用前端的厭氧池作為厭氧段進(jìn)行厭氧釋磷。改造氧化溝，關(guān)閉氧化溝兩側(cè)溝的進(jìn)水，進(jìn)行中間溝進(jìn)水兩端排水。并將兩端溝的污水回流至中間溝，關(guān)閉中間溝的風(fēng)機，僅使用射流進(jìn)行攪拌，使中間溝形成缺氧區(qū)，控制中間溝的溶解氧含量，進(jìn)行脫氮的處理。

3.3 除磷改造

（1）運行問題?，F(xiàn)有的工藝階段，在厭氧段進(jìn)行厭氧釋磷，在好氧段進(jìn)行好氧吸磷，通過排泥的方式去除污水中的磷，但是由于原水中的磷在經(jīng)過生化處理后不能達(dá)到排放要求，因此，需要在加強管控生物除磷過程的前提下，還需增加化學(xué)藥劑除磷過程。

（2）優(yōu)化措施。利用現(xiàn)有的兩個沉淀池進(jìn)行除磷處理。根據(jù)現(xiàn)有處理的工藝流程，將氧化溝出水全部進(jìn)入φ18m的沉淀池，φ18m的沉淀池出水量的2/3或1/2進(jìn)入φ13m的沉淀池內(nèi)進(jìn)行加藥除磷。其余1/3或1/2的水量進(jìn)入原有中間水池。φ18m沉淀池內(nèi)的污泥完全為生物污泥，回流至前端厭氧池，完成厭氧釋磷。φ13m沉淀池污泥為生物污泥和化學(xué)污泥的混合污泥，排入新建污泥濃縮池，濃縮后進(jìn)行脫水處理。此種方法即解決了厭氧回流污泥不受化學(xué)污泥的污染影響，又保證了污水總磷能夠達(dá)標(biāo)。

根據(jù)除磷工藝流程，對沉淀池的沉淀效果進(jìn)行理論計算，計算流量分別8000m3/d及5000m3/d進(jìn)行。通過理論計算：φ13m、φ18m沉淀池在處理水量為8000m3/d時，φ13m處理水量為進(jìn)水量的1/2，兩個水池的水力負(fù)荷及停留時間均可以滿足沉淀的要求。處理水量為5000m3/h時，沉淀池在除磷工藝改造過程中能滿足其沉淀的要求。

4 研究及工藝設(shè)計

（1）進(jìn)水方式改進(jìn)工藝設(shè)計。原有的進(jìn)水方式為間歇性進(jìn)水，造成氧化溝內(nèi)的負(fù)荷沖擊較大，現(xiàn)將進(jìn)水方式改為連續(xù)性進(jìn)水，增加兩套攪拌推流系統(tǒng)，增加進(jìn)水的液位控制以及泵的流量控制系統(tǒng)。（2）除磷改造工藝設(shè)計。由于生化除磷不能將磷降低到排放標(biāo)準(zhǔn)，因此，增加化學(xué)除磷?；瘜W(xué)除磷在沉淀池處添加除磷藥劑，除磷的改造按照前述工藝進(jìn)行。

5 結(jié)語

綜上所述，綜合現(xiàn)場操作實際，科學(xué)合理優(yōu)化系統(tǒng)布局，采取現(xiàn)代化科學(xué)管理，完全可以實現(xiàn)水處理各項指標(biāo)的達(dá)標(biāo)排放和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的節(jié)支降耗。

參考文獻(xiàn)

[1] 戴紅玲，胡鋒平，王濤，等.氧化溝工藝在污水處理中的應(yīng)用與研究新進(jìn)展[J].資源與環(huán)境，2007（32）：145-146.endprint