污水處理廠脫氨氮技術改造工藝分析

鄭瑞華

【摘 要】 某污水處理廠工藝改造將初沉池改為缺氧池，并與原有氧化溝串聯，原氧化溝出水處增加內回流系統，將在氧化溝內已硝化的混合液回流到缺氧池前端，以擴大生化池容積，增加污泥齡。該改造工程經過三年多的運行表明，出水氨氮穩定達1.5mg/l以下，具有一定的推廣應用價值。

【關鍵詞】污水處理廠 技術改造 污泥齡 脫氨氮

某污水處理廠于2002年5月建成投產，設計規模為8萬噸/日；處理工藝為普通活性污泥法氧化溝池型工藝，當時設計出水標準為老標準二級，原有處理工藝對NH3-N沒要求。改造后出水氨氮達到國家一級A標準。污水處理廠在充分利用原有處理設施的基礎上于2008年10月進行工藝改造，2009年3月份出水氨氮達到國家一級A標準并順利通過環保驗收，運行穩定可靠。

1 工程改造

1.1 設計進水水質及出水要求

本次改造出水要求NH3-N達到GB18918-2002一級A標準，其它一級B標準。2008年1-3月實際平均進水及平均處理出水水質如表1。

1.2 改造工藝確定

為使NH3-N和TN達標，改造原有生化處理工藝。改造工藝取消初沉池，以便保留原水碳源用于反硝化；應擴大生化池容積，以增加污泥齡；應增設缺氧池以利反硝化；應在好氧區增加充氧量，以利NH3-N硝化。本次工藝改造將初沉池改為缺氧池和原有氧化溝串聯，原氧化溝出水處增加內回流系統，將在氧化溝內已硝化的混合液回流到缺氧池前端，使硝化液在豐富碳源情況下反硝化，實現脫氮。在氧化溝內增加轉碟曝氣機，以增加充氧量，促進NH3-N硝化。仍利用原有二沉池及回流污泥泵站，只是二沉池的回流污泥回流到缺氧池前端。

1.3 改造工程工藝設計

改造工程主要包括：初沉池改為氧化溝，拆除池內的刮泥機等，溝內安裝浮動式表曝機和潛水攪拌機。每組氧化溝增加一臺浮動式表曝機，以滿足氨氮硝化的需氧量。每組氧化溝出水堰附近新建內回流泵站集水池，每池內安裝潛水軸流泵3臺（2用1備），共安裝12臺，其作用為將混合液回流到缺氧池。增加二氧化氯消毒系統，即增加加氯間及消毒接觸池。其余設備仍按現狀運行。

（1）設計流量。日平均旱季設計流量：Q=80000m3/d，總變化系數Kz=1.3。缺氧池（原初沉池）設計水量均按旱流量計算，即Q=8萬m3/d。其他工藝參數：水溫T=12℃；yt=0.9；MLSS=4500mg/l；MLVSS/MLSS=0.45；Kde20℃=0.05kgNO3-N/kgMLSS.d。原4組氧化溝總容積18916m3，作為好氧區容積不夠，故初沉池改造需將其中一部分作為好氧區。在冬季低溫時MLSS應為5000mg/l。好養區的污泥BOD5負荷：FNSS=0.118Kg.BOD5/Kg.MLSS.d，FNVSS=0.236Kg.BOD5/Kg.MLSS.d。

（2）初沉池改造計算。 如將原初沉池改造為缺氧池，其總容積為8532m3，此次一期改造以硝化NH3-N為主要目的，可不滿足完全反硝化的缺氧容積。當后期需要控制出水總氮時，可在三級處理曝氣生物濾池中解決。為此，本期將原初沉池改造成具好氧/缺氧的氧化溝，三溝各安裝一臺曝氣機，可形成3個A/O的串聯，仍能發生部分反硝化反應。

（3）實際污泥齡核算。不增加缺氧區池容時，氧化溝總容積V=27664m3。實際污泥齡：Θco=0.5×V×X/ΔX=13.72d，滿足要求。原氧化溝充氧量核算。需氧量計算。按達一級排放A標準，計算去除BOD5，NH3-N和除氮的需氧量，核算原氧化溝內安裝的轉碟曝氣機是否滿足要求。原轉碟曝氣機充氧量和應增加的充氧量。標準總需氧量：1388kg.O2/h，每組氧化溝內已安裝4臺轉碟曝氣機，每臺標準充氧量43.2kg.O2/臺.h，16臺轉碟曝氣機已有充氧量為691.2 kg.O2/h，尚需增加696.8 kg.O2/h的充氧設備。

（4）將原初沉池改造成缺氧池。將原初沉池改造成缺氧池，使三條溝串聯。沉砂池來的原污水（4.0萬m3/d）和由新建內回流泵站送來的混合液（12萬m3/d，內回流比300%）混合，先進入東溝，再進中溝，后進西溝，在西溝原出水堰溢出至原氧化溝。三溝進水端中部分別安裝一臺曝氣機和潛水攪拌機。

（5）曝氣設備確定。氨氮硝化需增加充氧量696.8kg.O2/h，和一期工程現有曝氣設備的充氧能力相當。經多方考察并根據本工程實際，最終確定采用海神曝氣機，安裝在由原初沉池改造成的缺氧池和老氧化溝內，共安裝10臺，每臺37.5Kw，充氧量94.5kg.O2/h。

2 改造后的處理效果

工程改造后，各項出水指標大為改觀，效果顯著。2009年3月-2013年12月實際平均進水及平均處理出水水質如表2。

不難看出，改造后的氨氮出水水質遠遠優于《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）的一級A標準，出水總磷、總氮也優于一級B標準，達到了設計目標。

3 結語

該工程投入使用五年多來運行穩定，出水氨氮穩定達一級A標準，為淮河流域污染減排發揮了重要作用。

參考文獻：

[1]張自杰主編.《排水工程》下冊（第四版）.

[2]《城市污水處理廠運行、維護及其安全技術規程》（CJJ60-94）.

[3]《室外排水設計規范》（GB50014-2006）.endprint