云南某污水處理廠氧化溝工藝提標(biāo)擴建

文_左早榮 云南省設(shè)計院集團有限公司

1 工程概況

云南省某縣城市生活污水處理廠提標(biāo)擴建工程主要設(shè)計進水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 設(shè)計進、出水水質(zhì) （mg/L）

一期工程規(guī)模為2萬m3/d，采用改良Carrousel氧化溝工藝，于2010年6月竣工并投入運行，處理后水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)達到國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn)。處理后污泥含水率達到60%以下后外運衛(wèi)生填埋處置。本次提標(biāo)擴建后，某污水處理廠總處理規(guī)模為4萬m3/d，提標(biāo)擴建采用：預(yù)處理+改良氧化溝+二沉池+中間提升泵站+高效沉淀池+濾布濾池+紫外線消毒工藝，出水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級標(biāo)準(zhǔn)A標(biāo)準(zhǔn)。

2 存在的問題及提標(biāo)擴建方案

2.1 一期存在的問題

預(yù)處理中的粗、細格柵柵條間距較大，且設(shè)備運行年限較長，經(jīng)常維修，導(dǎo)致攔渣效果較差。兩組氧化溝均采用轉(zhuǎn)碟曝氣機，由于氧化溝好氧段的轉(zhuǎn)碟曝氣機運行年限較長，維修次數(shù)多等原因，導(dǎo)致氧化溝好氧區(qū)供氧不足，使氧化溝處理效果受到影響。一期消毒紫外線燈管按一級B標(biāo)準(zhǔn)配置，不能滿足一級A標(biāo)準(zhǔn)，需增強紫外線燈管配置。一期儲泥池容積不夠，導(dǎo)致剩余污泥泵及脫水機房中螺桿泵配置不合，使污泥脫水機運行周期不穩(wěn)。一期脫水后污泥含水率80%，根據(jù)新的環(huán)保要求，污水處理廠污泥運至填埋場，需要脫水后污泥含水率達到60%以下，并對脫機機間及設(shè)備進行改造。

2.2 提標(biāo)及擴建工程工藝方案

二期擴建在生化池選用改良氧化溝工藝，通過改變曝氣方式來強化改良氧化溝處理效率，與一期生化池保持一致，便于運行管理。深度處理主要是將SS和TP進一步去除。高效沉淀具有絮凝沉降效果好、泥水分離速度快、污泥濃度高、出水水質(zhì)良好等優(yōu)點，可利用污泥回流來降低藥劑投加，降低運行費用。深度處理采用高效沉淀池+濾布濾池組合工藝，可保證出水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)達到一級A標(biāo)。

2.3 工藝流程

市政生活污水經(jīng)市政管網(wǎng)排至污水處理廠，首先經(jīng)過預(yù)處理（粗細格柵及沉砂池）去除固體、漂浮物、顆粒及砂礫等；預(yù)處理后出水進入生化池（改良氧化溝）去除水中有機物、總氮、總磷等污染物，生化處理后出水進入二沉池進行泥水分離，出水再經(jīng)高效沉淀池和濾布濾池后，進一步去除總磷及SS，最后經(jīng)紫外線消毒后達標(biāo)排放。廠區(qū)污泥脫水至含水率60%以下外運至生活垃圾填埋廠填埋。

3 提標(biāo)擴建工程內(nèi)容

3.1 粗格柵及提升泵房

原粗格柵及提升泵房土建按4萬m3/d設(shè)計，粗格柵更換一期設(shè)備，新增二期設(shè)備，采用2臺柵間20mm回轉(zhuǎn)式粗格柵；提升泵房更換三臺潛污泵，采用3臺Q=850m3/h；H=13.5m；N=75kW潛污泵，兩用一備。

3.2 細格柵及旋流沉砂池

原細格柵及旋流沉砂池土建按2萬m3/d設(shè)計，需擴建一座2萬m3/d細格柵及旋流沉砂池。細格柵平面尺寸為L×B×H＝9.14×3.1×2.0m，細格柵柵條間隙為5mm；轉(zhuǎn)鼓式細格柵4套（2套新增，2套更換），螺旋輸送壓榨一體機1臺。旋流沉沙池平面尺寸 =3.65m，池總高3.8m，水力停留時間58s，水力負(fù)荷：73.7m3/（m2·h）。

3.3 改良型（Carrousel）氧化溝

一期已建改良型（Carrousel）氧化溝2座，本次擴建2座改良型氧化溝，平面尺寸為61.35×26.1m，有效水深4.0m。設(shè)計污泥濃度為3.2mg/L，污泥負(fù)荷為0.1kgBOD/(kgMLSS·d)，水力停留時間為14h（其中厭氧區(qū)停留時間2.5h，缺氧區(qū)停留時間為2.4h，好氧區(qū)停留時間為9.1h），內(nèi)回流比取120%；氧化溝曝氣系統(tǒng)由轉(zhuǎn)碟曝氣改成底部微孔曝氣盤，設(shè)計氣水比為6.2:1。

3.4 污泥泵房

一期已建污泥泵房1座，本次擴建1座污泥泵房，平面尺寸 =11m，深為6.15m，最大污泥回流比為100%；設(shè)置3臺污泥回流泵（Q＝500m3/h，H=7m，N=18.5kW），2臺剩余污泥泵（Q＝20m3/h，H=15m，N=2.2kW）。

3.5 二沉池

一期已建二沉池2座，本次擴建2座二沉池，平面尺寸 =32m，池總深為4.6m，采用中間進水、周邊出水圓形輻流沉淀池，設(shè)計平局表面負(fù)荷為0.65m3/（m2·h），沉淀時間為3.9h。

3.6 高效沉淀池

本次新建1座高效沉淀，平面尺寸為25.4×25.5m，總深為6.6m；設(shè)計規(guī)模為4萬m3/d，表面負(fù)荷8～10m3/（m2·h）。通過在高效沉淀中設(shè)置污泥回流、投加PAC及PAM，可進一步去除SS和總磷。設(shè)置污泥回流可降低PAC投加量（PAC投加量50～80mg/L，濃度為5%）。

3.7 濾布濾池

本次新建1座濾布濾池，平面尺寸為15.5×8.5m，有效水深為2.4m；設(shè)計規(guī)模為4萬m3/d，過濾濾速5～8m3/（m2·h）。采用線狀掃洗，負(fù)壓抽吸，無需外接水源，反洗時段不影響濾池過濾。

3.8 消毒及污泥處理

本次提標(biāo)改造及擴建工程需新建紫外線消毒渠及巴士計量槽，紫外線消毒及巴士計量槽平面尺寸為35.5×2.35m，36根燈管/模塊，共計108根燈管，滿足紫外劑量不小于15mJ/cm2的要求。

本次提標(biāo)改造及擴建工程需增加一套一體化脫水設(shè)備，污泥經(jīng)脫水再低溫干化設(shè)備，干化后污泥含水量低于60%后運至垃圾填埋場填埋。

4 提標(biāo)擴建后運行情況

云南省某污水處理廠提標(biāo)改造及二期擴建工程于2020年12月建成投產(chǎn)，目前實際處理水量為3.3萬m3/d左右，廠區(qū)運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)穩(wěn)定達標(biāo)排放。2021年1～4月實際進、出水質(zhì)平均值見表2?？梢妼嶋H運行出水水質(zhì)全面優(yōu)于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。綜合分析，優(yōu)化曝氣方式和強化措施之后的改良A2/O氧化溝工藝具有良好的脫氮除磷效果；增加高效沉淀及過濾設(shè)施后，進一步保證出水中總磷及SS達標(biāo)排放。

表2 提標(biāo)擴建后實際進、出水水質(zhì)

5 工程投資及成本分析

提標(biāo)擴建工程費用明細見表3。

表3 工程投資明細

工程提標(biāo)擴建后，直接運行成本見表4。

表4 直接運行成本

6 結(jié)語

本工程總投資為6206.68萬元，提標(biāo)擴建后污水處理廠直接運行成本為0.30元/m3，具有良好的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。本工程對以后類似項目的建設(shè)具有借鑒意義。