污水處理廠提標(biāo)改造工程深度處理方案

杜紅光

摘 要：截至2018年，全國范圍內(nèi)已建成運(yùn)營的污水處理廠有4000余座。目前，《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)是我國污水處理行業(yè)執(zhí)行最廣泛的排放標(biāo)準(zhǔn)。截至2019年底，執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠數(shù)量占全國污水處理廠總數(shù)的53.2%。但是，隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，各地針對(duì)污水排放要求制定了相應(yīng)的地方標(biāo)準(zhǔn)。本文對(duì)污水處理廠提標(biāo)改造工程深度處理方案進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：污水處理廠;提標(biāo)改造工程;深度處理

1工程概況

該城市生活污水處理廠處于縣城下游西南側(cè)，河流的東側(cè)，占地面積2公頃。該城市生活污水處理廠于2010年12月開工，2014年8月通過環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收。污水處理廠近期處理污水規(guī)模為1萬m3/d，遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)處理規(guī)模為2 萬m3/d。原設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為：COD=250mg/l，BOD5=120mg/l，SS=200mg/ l，氨氮25mg/l，總磷3mg/l，總氮35mg/l。主要工藝采用預(yù)處理+氧化溝（Orbal式）+紫外消毒渠的處理工藝，工程設(shè)計(jì)出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)排放標(biāo)準(zhǔn)。污水廠構(gòu)筑物除粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵、紫外消毒渠土建按遠(yuǎn)期建設(shè)外，選擇池、氧化溝、二沉池土建均按近期規(guī)模建設(shè)，廠內(nèi)建筑物按照遠(yuǎn)期建設(shè)。

2提標(biāo)改造方案

2.1提標(biāo)改造路徑分析

提標(biāo)改造工程是在保障原有處理規(guī)模不變，不進(jìn)行大規(guī)模的改、擴(kuò)建的要求下，對(duì)現(xiàn)狀城市生活污水處理廠增設(shè)處理設(shè)施或?qū)υ泄に囘M(jìn)行改進(jìn)，以提高污水處理效率及能力。城市生活污水處理廠提標(biāo)改造主要分為以下五個(gè)方面：以提標(biāo)水質(zhì)為目的的主體工藝改造、主體工藝改造而造成的附帶工藝的改造、污泥終極處置工藝改造、除臭工藝改造、設(shè)備的更新及升級(jí)。該縣城城市生活污水處理廠是以提標(biāo)出水水質(zhì)為目的的提標(biāo)改造工程，常用改造方法包括增加深度處理及對(duì)原有工藝進(jìn)行改造兩個(gè)方面。

2.2各地污水處理廠提標(biāo)改造方案

無錫城北污水處理廠將Orbal氧化溝厭氧區(qū)改成回流污泥曝氣再生池，將原有外溝一點(diǎn)進(jìn)水改為外溝、中心島溝兩點(diǎn)進(jìn)水，并在外溝投加冰醋酸作為反硝化碳源，氧化溝出水口投加堿式氯化鋁，把原有接觸氧化池改成轉(zhuǎn)盤濾池，提升了SS和TP的去除效果。靖江市城市污水處理廠因碳源不足、轉(zhuǎn)碟曝氣，氧化溝污泥淤積嚴(yán)重，出水水質(zhì)氮、磷往往不達(dá)標(biāo)，為此該廠增設(shè)水下推進(jìn)器，實(shí)施同步化學(xué)除磷，二沉出水后增設(shè)反硝化濾池，并投加醋酸作為反硝化碳源。濰坊污水處理廠將原有Orbal氧化溝工藝改為多段多級(jí)AO工藝。西安某污水處理廠將原有Orbal氧化溝內(nèi)溝改為底部曝氣、增加內(nèi)溝到外溝的硝化液回流系統(tǒng)，同時(shí)通過向氧化溝內(nèi)溝投加填料，增加微生物含量的措施以提高污水處理負(fù)荷，并增設(shè)濾布濾池以達(dá)到強(qiáng)化SS的處理效果的目的。參考國內(nèi)多個(gè)Orbal氧化溝工藝的污水處理廠提標(biāo)改造方案，均對(duì)原有工藝進(jìn)行了改造，但由于該廠氧化溝僅有一組， 若更改工藝類型將面臨水廠暫時(shí)停運(yùn)，無法保證工程需求。根據(jù)該城市生活污水處理廠2018年污水處理量情況，平均運(yùn)行水量約為近期設(shè)計(jì)負(fù)荷的85%～95%，現(xiàn)運(yùn)行平均出水水質(zhì)均能滿足一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，在原處理工藝能滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求的情況下，提標(biāo)改造工藝方案選擇沿用原處理工藝方案——氧化溝工藝。因此，本次提標(biāo)改造項(xiàng)目規(guī)模為新建近期處理規(guī)模為1萬m3/d的深度處理工藝，土建按遠(yuǎn)期2萬m3/d建設(shè)預(yù)留。根據(jù)該城市生活污水處理廠近年實(shí)際出水水質(zhì)，COD、BOD、氨氮、總氮指標(biāo)基本可達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，SS、TP出水指標(biāo)介于一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)和一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。一般城鎮(zhèn)污水處理廠二級(jí)處理工藝（脫氮除磷）出水可以穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，為此需增設(shè)深度處理設(shè)施降低SS、TP以保證出水達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。目前常用的城市污水深度處理工藝有混凝沉淀、過濾、活性炭技術(shù)、生物炭技術(shù)、膜技術(shù)和生物過濾技術(shù)等。其中混凝沉淀后過濾消毒是最傳統(tǒng)也是目前應(yīng)用比較廣泛的一種污水深度處理方法。綜合分析污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)的相關(guān)指標(biāo)，項(xiàng)目深度處理工藝方案選擇最傳統(tǒng)、最廣泛運(yùn)用的混凝沉淀加過濾的方式，同時(shí)對(duì)具有代表性的活性砂連續(xù)過濾工藝、D型濾池和纖維轉(zhuǎn)盤濾池工藝3個(gè)方案進(jìn)行比較，見表1。

3城市污水處理廠提標(biāo)改造的具體策略

3.1根據(jù)用水量預(yù)測(cè)污水處理廠處理指標(biāo)

城市污水處理廠的提標(biāo)改造需要滿足后續(xù)數(shù)年、十?dāng)?shù)年的污廢水處理需求，因此，其設(shè)施建設(shè)的體量應(yīng)當(dāng)能夠滿足當(dāng)?shù)厝司潘颗c人口數(shù)量的積數(shù)，并且需要考慮到未來數(shù)年內(nèi)的人口數(shù)量增幅;或滿足當(dāng)?shù)毓I(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效能與工業(yè)企業(yè)數(shù)量的積數(shù)，并且充分考慮到未來數(shù)年內(nèi)當(dāng)?shù)毓I(yè)發(fā)展的幅度。比如：一個(gè)人口在10萬人以下的小城市，根據(jù)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》中的該人口體量下最高日人均綜合用水量320L，來確定當(dāng)?shù)厝司C合用水量，預(yù)估人均綜合排水量，根據(jù)80%的自來水會(huì)變成污水的產(chǎn)污系數(shù)、日變化系數(shù)、地下水深入系數(shù)等系列指標(biāo)計(jì)算，繼而可得到當(dāng)?shù)匚鬯幚韽S的處理量指標(biāo)。

3.2污水處理工藝提標(biāo)改造選擇的原則

首先，在工藝選擇時(shí)，所選工藝應(yīng)先進(jìn)、成熟、適應(yīng)當(dāng)?shù)匚鬯幚硇枨?、運(yùn)行效果穩(wěn)定，且能夠滿足當(dāng)?shù)刈匀凰w對(duì)排放出水的水質(zhì)要求。比如：城市污水處理廠收集、處理的污水需要在判斷其可生化性與工藝的匹配程度，污水的可生化性的判斷標(biāo)準(zhǔn)是BOD5值與COD值的比值，當(dāng)比值大于0.45時(shí)污水為可生化性高的一類污水，當(dāng)比值在0.3～0.45之間時(shí)，污水為可生化的一類污水，當(dāng)比值在0.25～0.3之間時(shí)，污水為難生化的一類污水，當(dāng)比值低于0.25時(shí)，污水屬于不宜生化的一類污水?？缮栽礁叩奈鬯竭m合使用生物處理工藝，可生化性較低的污水，適合進(jìn)行可生化性提高后使用生物處理工藝，不宜生化的污水則比較適合使用物理、化學(xué)工藝。其次，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化成為我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的主流發(fā)展趨勢(shì)，因此，污水處理廠中的處理工藝應(yīng)當(dāng)屬于能夠有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制、自動(dòng)化管理的類型，滿足后續(xù)污水處理廠可能的改造工作。

結(jié)束語：項(xiàng)目實(shí)施后，將改善縣城投資環(huán)境和生態(tài)區(qū)域建設(shè)，減少縣城對(duì)水環(huán)境造成的污染，對(duì)地表水環(huán)境起到主要的保護(hù)作用，有利于社會(huì)安定，刺激當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，使得當(dāng)?shù)馗擞诰幼?、工作和生活，其間接經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于工程的直接經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]關(guān)偉，郭會(huì)平，趙學(xué)洋，等.我國城市污水處理現(xiàn)狀及城市污水處理廠提標(biāo)改造路徑分析[J].遼寧大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，42（4）：378-384.