西南地區城市污水處理廠提標擴建思路探討

史林威 劉星 何旭

摘要：根據《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標準》（DB51/ 2311- 2016）的規定，結合資陽市污水處理廠實際進出水水質及設備運行情況，提出了可行的提標擴建方案設計.以保證出水達到地方標準，滿足日益增長的對水量和水質的需求。

關鍵詞：城市污水處理廠;提標改造擴建;MBR工藝

中圖分類號：X703

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）14-0094-02

1工程概況

1.1污水處理廠現狀

資陽市城市污水處理廠，設計規模5萬m³/d，出水水質一級B標，于2007年建成運行。污水處理工藝如下：污水提升泵站一細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）排放標準問題。一期工程建設時期較早，運行效果欠佳。二期工程原設計出水水質采用一級B標準。

（2）處理規模問題。一期工程處理水量接近設計規模上限，污水廠擴容刻不容緩。

（3）關鍵設備問題。經過多年的運行，沒備故障率升高、效率明顯下降。

2污水廠提標改造設計

2.1設計規模

結合相關規劃期限劃分和工程建設實際，確定本次二期工程建設規模的預測期限為近期2022年，遠期2030年。

近期2022年資陽市城市生活污水廠設計規模7.5萬m³/d，遠期2030年設計規模為10萬m³/d。

2.2改造前后進出水水質

2.2.1 改造前進出水水質

現狀污水廠進、出水水質見表1。表中數據為90%保證率時的水質指標。

2.2.2改造后進出水水質

考慮到納污片區排水管道改造和納污范圍的增加，本工程設計進水水質在結合一期進水水質實測數據的基礎上，預留部分余地，則本次改造后設計進水水質取值如表2所示。

2.3提標改造方案思路

（1）根據調整后的設計水質、水量情況，對污水廠現有生產構筑物的處理能力進行復核。

（2）合理布置，減小占地面積，少征地。

（3）在達到出水標準的前提下，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，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境的不良影響。

2.4提標工藝選擇

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，廠區緊挨市政道路，且周圍用地規劃已發生較大變化，若按常規做法對該廠進行擴建，需征地面積較大，工程周期、環境影響評價和社會穩定風險難以估計，且該廠處于城市的核心區域，擔負著繁重的超負荷運行的城市污水處理任務，不允許停產施工。綜合上述，MBR（膜生物反應器）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、八廠的提標改造中成功運行。

3主要構筑物及設計參數

3.1 生化池改造

資陽市城市生活污水廠已建2座氧化溝，總規模5萬m³/d。本次工程對該氧化溝進行改造，生化池改造按10萬m³/d設計，設備分期安裝。

因一期氧化溝在設計中沒有考慮強化脫氮除磷。已經無法滿足新標準的處理要求。必須調整功能分區，利用MBR工藝的優勢，強化生物除磷脫氮效果。

3.1.1 厭氧區改造方案

一期氧化溝預脫硝區十選擇區十厭氧區單格尺寸為34.3 m×13. 45 m×5.5 m，容積約為2540 m³，本次設計考慮將該區域整體改造為厭氧區，拆除原有隔墻，重新設計廊道。

3.1.2缺氧區改造方案

氧化溝包含缺氧和好氧兩個功能區，為加強脫氮效果，擬調整功能分區。根據提供的資料核算如下：氧化溝總容積約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。總容積15500m³。因本工程需強化脫氮，故按缺氧區容積40%，好氧區容積60%的劃分方式對生化分區做如下調整：缺氧段（A2）6000 m³;好氧段（O）9500 m³。

3.1.3外部供氣量計算

曝氣系統改為節能板式橡膠微孔底曝系統，可比普通微孔曝氣節省氣量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設計，設備分期安裝。

3.2.1主要設計參數

將現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、膜區（內分6格）及污泥回流區。其中好氧區停留時間1. 17 h，膜區及污泥回流區停留時間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。

主要改造內容：沉淀池池壁及底板保留，拆除中心柱、配水渠等等內部結構;新增膜池、污泥回流渠、好氧區曝氣管溝、起重設備及柱網架;新增除臭低蓋。

好氧區位于膜池前端，充分利用原終沉池主體結構，總高5.1 m，有效水深4.6 m。

膜池污泥濃度8～10 g/L。

3.3膜設備間

新建膜池配套設備問，共1座，土建按10萬m³/d一次建成，設備分期安裝。

3.3.1 功能

為膜池提供配套的產水系統、反洗系統、反洗排空系統、補水系統、空氣系統、反洗加藥、氣動系統設備。

3.3.2土建尺寸

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

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設計參數

設計規模：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結語

作為城市基礎設施的重要組成部分和水污染控制的關鍵環節，城市污水處理工程的建設和運行意義重大。由于城市污水處理廠的建設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化選擇對確保處理廠的運行性能和降低費用最為關鍵，本工程根據項目用地、進水水質、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工藝進行了詳細的分析比較，結論是MBR工藝較優，并可作為本方案設計的推薦方案。污水廠提標改造后提高了工藝抗沖擊的負荷能力以及出水水質，增加了運行的穩定性。