西南地區(qū)城市污水處理廠提標(biāo)擴建思路探討

史林威 劉星 何旭

摘要：根據(jù)《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB51/ 2311- 2016）的規(guī)定，結(jié)合資陽市污水處理廠實際進(jìn)出水水質(zhì)及設(shè)備運行情況，提出了可行的提標(biāo)擴建方案設(shè)計.以保證出水達(dá)到地方標(biāo)準(zhǔn)，滿足日益增長的對水量和水質(zhì)的需求。

關(guān)鍵詞：城市污水處理廠;提標(biāo)改造擴建;MBR工藝

中圖分類號：X703

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）14-0094-02

1工程概況

1.1污水處理廠現(xiàn)狀

資陽市城市污水處理廠，設(shè)計規(guī)模5萬m³/d，出水水質(zhì)一級B標(biāo)，于2007年建成運行。污水處理工藝如下：污水提升泵站一細(xì)格柵及鐘式沉砂池一交替式氧化溝一二沉池一尾水排放至沱江。污泥采用重力濃縮十帶式脫水機脫水。

1.2運行存在問題

（1）排放標(biāo)準(zhǔn)問題。一期工程建設(shè)時期較早，運行效果欠佳。二期工程原設(shè)計出水水質(zhì)采用一級B標(biāo)準(zhǔn)。

（2）處理規(guī)模問題。一期工程處理水量接近設(shè)計規(guī)模上限，污水廠擴容刻不容緩。

（3）關(guān)鍵設(shè)備問題。經(jīng)過多年的運行，沒備故障率升高、效率明顯下降。

2污水廠提標(biāo)改造設(shè)計

2.1設(shè)計規(guī)模

結(jié)合相關(guān)規(guī)劃期限劃分和工程建設(shè)實際，確定本次二期工程建設(shè)規(guī)模的預(yù)測期限為近期2022年，遠(yuǎn)期2030年。

近期2022年資陽市城市生活污水廠設(shè)計規(guī)模7.5萬m³/d，遠(yuǎn)期2030年設(shè)計規(guī)模為10萬m³/d。

2.2改造前后進(jìn)出水水質(zhì)

2.2.1 改造前進(jìn)出水水質(zhì)

現(xiàn)狀污水廠進(jìn)、出水水質(zhì)見表1。表中數(shù)據(jù)為90%保證率時的水質(zhì)指標(biāo)。

2.2.2改造后進(jìn)出水水質(zhì)

考慮到納污片區(qū)排水管道改造和納污范圍的增加，本工程設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)在結(jié)合一期進(jìn)水水質(zhì)實測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，預(yù)留部分余地，則本次改造后設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)取值如表2所示。

2.3提標(biāo)改造方案思路

（1）根據(jù)調(diào)整后的設(shè)計水質(zhì)、水量情況，對污水廠現(xiàn)有生產(chǎn)構(gòu)筑物的處理能力進(jìn)行復(fù)核。

（2）合理布置，減小占地面積，少征地。

（3）在達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)的前提下，不僅要減少工程投資，更要降低日常運行費用和能耗。

（4）項目實施過程中不停產(chǎn)，盡量降低污水廠改造期間的污染物排放。

（5）最大程度地減少對周圍環(huán)境的不良影響。

2.4提標(biāo)工藝選擇

2.4.1 MBR方案

圖1所示為MBR方案的平面布置圖。

2.4.2 高效沉淀池十深床反硝化濾池

圖2所示為高效沉淀池十深床反硝化濾池平面布置圖。

資陽市城市生活污水廠已建成10年左右，廠區(qū)緊挨市政道路，且周圍用地規(guī)劃已發(fā)生較大變化，若按常規(guī)做法對該廠進(jìn)行擴建，需征地面積較大，工程周期、環(huán)境影響評價和社會穩(wěn)定風(fēng)險難以估計，且該廠處于城市的核心區(qū)域，擔(dān)負(fù)著繁重的超負(fù)荷運行的城市污水處理任務(wù)，不允許停產(chǎn)施工。綜合上述，MBR（膜生物反應(yīng)器）污水處理工藝成為必然的選擇。

目前，該工藝已在成都市第三、四、五、八廠的提標(biāo)改造中成功運行。

3主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)

3.1 生化池改造

資陽市城市生活污水廠已建2座氧化溝，總規(guī)模5萬m³/d。本次工程對該氧化溝進(jìn)行改造，生化池改造按10萬m³/d設(shè)計，設(shè)備分期安裝。

因一期氧化溝在設(shè)計中沒有考慮強化脫氮除磷。已經(jīng)無法滿足新標(biāo)準(zhǔn)的處理要求。必須調(diào)整功能分區(qū)，利用MBR工藝的優(yōu)勢，強化生物除磷脫氮效果。

3.1.1 厭氧區(qū)改造方案

一期氧化溝預(yù)脫硝區(qū)十選擇區(qū)十厭氧區(qū)單格尺寸為34.3 m×13. 45 m×5.5 m，容積約為2540 m³，本次設(shè)計考慮將該區(qū)域整體改造為厭氧區(qū)，拆除原有隔墻，重新設(shè)計廊道。

3.1.2缺氧區(qū)改造方案

氧化溝包含缺氧和好氧兩個功能區(qū)，為加強脫氮效果，擬調(diào)整功能分區(qū)。根據(jù)提供的資料核算如下：氧化溝總?cè)莘e約10500m³，二沉池有效容積約6300 m³。二沉池改為膜池，其80%的有效容積可作為好氧池的一部分加以利用，折算容積約5000m³?？?cè)莘e15500m³。因本工程需強化脫氮，故按缺氧區(qū)容積40%，好氧區(qū)容積60%的劃分方式對生化分區(qū)做如下調(diào)整：缺氧段（A2）6000 m³;好氧段（O）9500 m³。

3.1.3外部供氣量計算

曝氣系統(tǒng)改為節(jié)能板式橡膠微孔底曝系統(tǒng)，可比普通微孔曝氣節(jié)省氣量30%，加上膜擦洗溶解氧回流到好氧池二次利用，大大減少r好氧池的實際供氣量。

3.2膜池改造

由已建的2座終沉池改造為膜池，按10萬m³/d設(shè)計，設(shè)備分期安裝。

3.2.1主要設(shè)計參數(shù)

將現(xiàn)狀的沉淀池改為膜池，單座處理水量5×10⁴m³/d。每座膜池包括好氧區(qū)、膜區(qū)（內(nèi)分6格）及污泥回流區(qū)。其中好氧區(qū)停留時間1. 17 h，膜區(qū)及污泥回流區(qū)停留時間0.84 h。

3.2.2土建尺寸

膜池共2座，池直徑φ39 m，池邊水深4.6 m，總高5.1 m。

主要改造內(nèi)容：沉淀池池壁及底板保留，拆除中心柱、配水渠等等內(nèi)部結(jié)構(gòu);新增膜池、污泥回流渠、好氧區(qū)曝氣管溝、起重設(shè)備及柱網(wǎng)架;新增除臭低蓋。

好氧區(qū)位于膜池前端，充分利用原終沉池主體結(jié)構(gòu)，總高5.1 m，有效水深4.6 m。

膜池污泥濃度8～10 g/L。

3.3膜設(shè)備間

新建膜池配套設(shè)備問，共1座，土建按10萬m³/d一次建成，設(shè)備分期安裝。

3.3.1 功能

為膜池提供配套的產(chǎn)水系統(tǒng)、反洗系統(tǒng)、反洗排空系統(tǒng)、補水系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、反洗加藥、氣動系統(tǒng)設(shè)備。

3.3.2土建尺寸

設(shè)1座膜設(shè)備間。包括設(shè)備間和配電間，分2層，一層為設(shè)備間，二層為配電間。尺寸為L×B×H=19. 85 m×47. 85 m×15. 25 m，框架結(jié)構(gòu)。

3.4污泥濃縮脫水機房

濃縮脫水后的污泥外運至填埋場填埋，故污泥含水率不得高于60%。

3.4.1設(shè)計參數(shù)

設(shè)計規(guī)模：10萬m³/d;剩余污泥量（合計）：總量10T/d（干重）;需濃縮污泥量：1312.5 m³/d（99.2%）;濃縮脫水后污泥量：25 m³/d，含水率60%;絮凝劑投加量：3～5.0 kg PAM/Td.s。

3.4.2主要工程內(nèi)容

濃縮脫水機房一座，平面尺寸：50.8 m×12.0 m，高度14.0 m。

4結(jié)語

作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分和水污染控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，城市污水處理工程的建設(shè)和運行意義重大。由于城市污水處理廠的建設(shè)和運行不但耗資較大，而且受多種因素的制約和影響，其中處理工藝方案的優(yōu)化選擇對確保處理廠的運行性能和降低費用最為關(guān)鍵，本工程根據(jù)項目用地、進(jìn)水水質(zhì)、水量特點及出水要求，對高效沉淀池十深床反硝化濾池和MBR工藝進(jìn)行了詳細(xì)的分析比較，結(jié)論是MBR工藝較優(yōu)，并可作為本方案設(shè)計的推薦方案。污水廠提標(biāo)改造后提高了工藝抗沖擊的負(fù)荷能力以及出水水質(zhì)，增加了運行的穩(wěn)定性。