開封市西區(qū)污水處理廠升級改造工程建設和運行

江洪勇

(浦華環(huán)保有限公司，北京 100084)

1 廢水水量及水質

開封市西區(qū)污水處理廠設計水量8×104m3/d，采用三溝式氧化溝工藝［1］，于2001年10月投入使用。在滿負荷運行狀態(tài)下，其出水CODCr、BOD5、SS、NH+4－N、TP、TN 能穩(wěn)定達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918－2002)一級B 標準［2］要求，滿足了原設計要求。

隨著國家對污水處理廠的出水排放標準的提高，政府要求，該污水處理廠的排放標準提升為一級A 標準，2010年－2011年的實際平均進、出水水質見表1。由表1 可知，BOD5、SS、NH+4－N、TP 均略超一級A 標準。

表1 進、出水水質 (單位:mg/L )

2 二期改造工藝

2.1 一期運行情況及存在問題

一期工程采用典型的“三溝式氧化溝工藝”［3］，其出水水質常年穩(wěn)定，其出水水質能夠完全滿足一級B 標準，其中COD、氨氮、TN、BOD5等指標在大多數時間內可能夠達到一級A 標準。

但在水量較大尤其是冬季出現污泥膨脹時，一些懸浮物從邊溝隨上清液流出，出水SS、COD 、TP 達不到一級A 的排放標準。這是由于該工藝無污泥回流裝置，導致中溝污泥濃度較低而邊溝污泥濃度較高，且污泥濃度相差較大造成的。均衡中溝與邊溝的污泥濃度將有利于硝化反應的進行，增加池容利用率，可提高污水處理效率。

該工藝無初次沉淀池，池體面積較大，活性污泥在氧化溝內部循環(huán)過程中，在拐彎處及轉刷上游處由于水力條件發(fā)生變化，極易產生污泥沉積現象，不僅導致局部污泥腐化上浮，同時還使氧化溝有效池容減小，使處理效果變差。

SS 的實際進水值較之原設計值較高，實際污泥產率系數高于設計值，原設計的污泥處理能力不足。

2.2 二期工程工藝流程圖

二期工程工藝流程如圖1 所示，在原有的“三溝式氧化溝”工藝基礎上，增加了“混合、絮凝、沉淀、纖維轉盤濾池+二氧化氯消毒”工藝。

氧化溝出水經過機械攪拌混凝池后，進入折板反應沉淀池進行沉淀，其出水通過濾池經二氧化氯消毒后排入馬家河。

濾池分兩格，每格采用16 片3m 直徑的纖維轉盤，單片過濾面積12.6m2，濾布標稱孔徑＜10μm。

設10kg 二氧化氯發(fā)生器3 臺，2 用1 備。原有的2臺疊螺式脫水機更換為2 臺帶式濃縮壓濾一體機，帶寬2m，處理能力45m3/h。

針對一期工程存在的問題，采取了如下措施:在邊溝與中溝的共用池壁上植筋增加走道板并開孔洞，增加4 臺55kW 混合液回流泵和管道，使邊溝和中溝之間的污泥得到回流，均衡了兩者的污泥濃度;更換轉刷齒輪箱及部分轉刷刷片。

3 調試與運行

3.1 調試

改造工程始于2013年7月，至2013年11月30日全部完成，分三次停水完成新舊設施的銜接［4］。2013年12月1日開始單機試車和系統聯調，2014年1月開始試運行。經過1 周左右的調試，深度處理段的處理效果達到了設計要求，出水水質達到了一級A 標準。

圖1 二期工程工藝流程圖

3.2 運行參數

單池流量為0.46m3/s，總泥齡為11.1 天，邊溝、中溝的平均污泥濃度分別為6200mg/L，2980mg/L，邊溝、中溝的平均污泥容積指數SVI 分別為115 mL/g，79mL/g3。

混凝池停留時間5min，其中混合反應時間1min，絮凝反應時間4min;二氧化氯消毒的加藥量為10mg/L。

在一個周期內各溝的不同反應階段的運行時間分配如表2 所示。

表2 運行時間分配表

3.3 運行效果

二期改造工程的污染物去除效果如表3 所示，運行數據為2014年1－11月監(jiān)測平均值。可以看出，出水水質達到了一級A 標準。

3.4 運行能耗

改造前、后的處理噸水電耗分別為0.2kWh 和0.24kWh，增加能耗基本上為二級提升泵所耗電量，噸水電耗增加4 分。

改造后的藥劑費包括消毒劑二氧化氯和絮凝劑聚合三氯化鋁。每萬噸水消耗次氯酸鈉30kg，鹽酸90kg，聚合三氯化鋁40kg。噸水藥劑費用增加6 分左右。因為“混合、絮凝反應、斜板沉淀+纖維轉盤濾池+二氧化氯消毒”工藝中，“混合、絮凝反應、斜板沉淀”只是投加40mg/L 的聚合三氯化鋁藥劑和不定期的二氧化氯消毒。“纖維轉盤濾池”工藝不需要外加藥劑。“二氧化氯消毒”成本:每萬噸水需30kg 次氯酸鈉和90kg 鹽酸。

以上數據說明該工藝運行的電耗和藥劑費噸水成本增加在0.1 元左右。

表3 二期工程污染物去除效果

4 改造和運行經驗

4.1 改造技術經驗

為更換關閉不嚴密的進水閘門，需對位于地下8 米深的進水口進行止水。止水方法為:氣囊封堵后再用鋼板固定，鋼板后面加固定支墩頂到對側池壁。

為便于進水泵房的進水閥門和伸縮節(jié)維修，卡箍式伸縮節(jié)應安裝在閥門后。伸縮節(jié)動作可方便閥門維修;關閉閥門可方便對卡箍伸縮節(jié)進行檢修。

由于回轉式格柵存在漏渣問題，采用了篩孔直徑3mm 的內流式網板式格柵進行替換，不但截污性能大大增強，而且能夠極大減輕沉砂池的負荷。將配置的沖洗泵的過濾網增加了濾網目數，能夠攔截細小的纖維和雜物，從根本上解決了噴頭堵塞問題。

4.2 調試運行經驗

進水中有化工園區(qū)的污水，有時連續(xù)3 天進水COD高達1000mg/L 以上，出水COD、氨氮超標。可減少進水量和增大曝氣量來解決。即通過提高溶解氧加速微生物降解和硝化菌的硝化反應。

水廠投入使用后，SVI 一般在200mL/g 左右，發(fā)生了輕度污泥膨脹，出水SS 較高，有時會超過排放標準。對污泥進行鏡檢，確認是絲狀菌膨脹。對水質水量和污泥濃度進行綜合分析，可知這是由于進水污染物濃度較高而引起的。具體措施是提高生化池的污泥濃度，使平均污泥負荷降低至0.1kgBOD/KgMLSS 以下。采取這一措施后，SVI 可控制在150mL/g 左右，出水指標明顯好轉。

混合反應折板池進水口的攪拌器位置加氯消毒，可解決池內折板上長青苔問題。斜板填料需定期用高壓水槍沖刷。

電纜鋪設盡量采用電纜溝，直埋電纜需穿管保護。電纜溝入戶必須封堵嚴密，避免電纜溝內的水進入室內造成安全隱患。增加漏電自動保護裝置，可有效避免漏電帶來的安全隱患。

5 結 論

在原有“三溝式氧化溝”工藝上增加“混合、絮凝反應、斜板沉淀+纖維轉盤濾池+二氧化氯消毒”的污水處理工藝可確保二期提標升級改造工程的出水水質穩(wěn)定達一級A 排放標準，處理噸水能耗僅增加了0.04kWh，電耗和藥劑費噸水成本增加在0.1 元左右，該改造工藝可在采用氧化溝工藝的污水處理廠的提標升級改造中推廣應用。

［1］崔寶軍．臨沂污水處理廠升級改造工程工藝優(yōu)化分析［J］．中國給水排水，2009，24(12):55－57．

［2］國家環(huán)境保護總局，國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局．GB18918－2002．城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準［S］．北京:中國環(huán)境科學出版社出版，2003．

［3］王雅昌，高嵩．三溝式氧化溝的活性污泥特性［J］．中國給水排水，2000，16(8):52－54．

［4］王旭，葛志強，張平．昌邑城北污水廠擴容提升工程建設和運行［J］．水處理技術，2014，8(8)，111－114．