大連市春柳河污水處理廠一期升級擴建工程工藝選擇

孫 同 謙

(天津市市政工程設計研究院，天津　300051)

1　工程概況

大連市春柳河污水處理廠一期工程，始建于1982年，設計規模6×104m3/d，1998年升級改造，全廠處理能力提升至8×104m3/d，采用Linpor工藝。春柳河污水處理廠一期工程與后期建設的二期工程共同服務于春柳污水處理區，服務總面積約50.18 km2，目前服務范圍內污水量約為23.2×104m3/d，除二期工程12×104m3/d的處理能力，一期工程處理能力應達到12×104m3/d方能滿足要求。

現狀春柳河污水處理廠一期工程出水僅能滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中二級標準，根據DB 21/1627—2008遼寧省污水綜合排放標準的要求，省轄市規劃城市中心區的城鎮污水處理廠出水應執行GB 18918城鎮污水處理廠污染物排放標準中一級A標準。

基于上述水量水質的要求，春柳河污水處理廠一期工程提標擴容勢在必行。由于春柳河污水處理廠原一期工程土建池容有限且采用Linpor工藝改造后已很難通過投加填料提高處理能力，另外升級擴建工程不能停產運行，故春柳河污水處理廠升級擴建工程采用新建方式，待其建成投產并正常運行后，拆除原廠處理設施，既保證提標改造要求，又不影響一期老廠連續運行。

本次升級擴建工程總處理規模12×104m3/d，污水處理工藝采用“多級A/O+雙層平流沉淀+磁混凝澄清+纖維轉盤過濾+紫外消毒”，出水水質達到國家一級A標準。

2　設計進、出水水質

2.1　設計進、出水水質確定

根據上述水質分析，參考大連市中心城區其他污水處理廠設計進水水質及當地排水管理部門要求，確定設計進水水質；出水水質要求達到國家一級A標準。本工程設計進、出水水質指標見表1。

表1　設計進、出水水質

2.2　水質特征分析

判定城市污水可生化性方法較多，一般情況下，污水的BOD5/CODCr值是鑒定污水可生化的簡單易行且最常用的方法。同時BOD5/TN,BOD5/TP值是判斷污水可生物脫氮除磷的重要指標。進水污染物比值指標詳見表2。

表2　進水污染物比值指標

3　處理工藝的選擇

3.1　項目特點分析

1)占地因素。本項目占地僅3.27 hm2，要求處理規模12×104m3/d，折合噸水占地僅為0.272 m2/ m3，加之規劃條件要求建筑后退規劃紅線5 m～20 m，因此用地受限是本工程的主要限制性因素，要求在工藝選擇時盡量選擇占地面積小、適合一體化、集約化建設的污水處理系統。

2)現狀設施因素。工程紅線范圍內建有正在運行的一期老廠初沉污泥泵房、污泥濃縮池及污泥脫水機房，本工程建設過程應優先考慮污泥處理系統的建設并先期服務于老廠，在不影響老廠污泥處理的情況下再對其老舊設施進行拆除。為保證工期要求，污泥處理工藝方面應選擇工藝簡便、施工安裝調試周期短的工藝。

3)建設型式因素。為避免廠區噪聲、臭氣等對周邊環境的影響，要求本項目全部構筑物和污泥裝載區域必須封閉設置。工藝選擇及設計時既要考慮構筑物的封閉設置，還應避免因此帶來的施工及安裝的不便。

3.2　處理工藝選擇

預處理方面，旋流沉砂池由于池型的局限性，不利于集成化布置；而本工程占地的局限性也決定沉砂池不宜采用平流沉砂池這種占地較大的池型。與其他型式的沉砂池相比，曝氣沉砂池在占地和集成化布置方面更顯優勢，故預處理段選擇曝氣沉砂池。

通過實測進水水質分析發現，進水存在碳源不足的可能，且進水SS濃度不高，為避免碳源流失，本項目不設置初沉池。

生物處理方面，受占地和建設形式因素的影響，生物處理優先選擇用地節省、利于集成化布置、流程短的工藝。多級A/O工藝，由于碳源利用率高、脫氮效率高，在活性污泥法中屬池容小、運行靈活的工藝，耐沖擊負荷能力也相對較強，與同樣節省占地的BAF和MBR工藝相比，又能體現其節能、投資省、運行成本低等優勢。故生物處理選擇多級A/O工藝。

沉淀池選擇方面不應考慮難以集中布置的圓形沉淀池，著重考慮利于集成化布置的雙層平流沉淀池或矩形周進周出沉淀池。雙層平流沉淀池不僅占地面積省，同時還具有表面水力負荷大、沉淀效果好等優點[1]。雙層平流沉淀池的水力條件優于周進周出沉淀池，由于采用雙層布置，大大節省占地，盡管池深相對較深、設備雙層布置等方面帶來檢修運行不便等問題，但隨著國內外對雙層平流沉淀池的設計經驗逐漸增加、刮泥設備的不斷優化完善，上述這些問題都能得到有效解決，迎合占地緊張的特點，雙層平流沉淀池是本工程沉淀池池型的不二之選。

深度處理方面，本工程應選擇占地面積小，便于一體化、集約化建設的工藝。與常規混合反應沉淀池相比，磁混凝澄清池水頭損失小、表面負荷高、占地面積小、沉淀效果穩定[2]；與其他濾池工藝相比，轉盤濾池處理效果更優，出水水質穩定，易調節控制，運行維護管理方便，占地面積小[3]。磁混凝澄清池和轉盤濾池所組成的深度處理系統整體運行負荷高，更適合本工程建設特點。

根據當地要求，禁止采用加氯消毒，故本工程采用紫外消毒。

4　工藝流程的確定

通過上述污水處理工藝及污泥處理工藝的選擇，確定本工程工藝流程如圖1所示，主要工藝分為預處理、生物處理、深度處理和污泥處理等四個部分。進水泵房位于廠外，預處理包括細格柵、曝氣沉砂池，生物處理包括多級A/O生化池、雙層平流沉淀池，

深度處理包括磁混凝澄清池、轉盤濾池、紫外消毒渠，污泥處理包括污泥均質池、污泥濃縮脫水機房、污泥料倉。由于本項目要求全部構筑物和污泥裝載區域必須封閉設置，故將部分處理構筑物集成化布置，所有預處理構筑物及附屬設施設置在預處理車間，所有污泥處理構筑物及附屬設施設置在污泥處理車間。多級A/O生化池體量較大，難以設置在封閉建筑物內，故采用加蓋封閉并上覆綠化的建設型式。雙層平流沉淀池、深度處理各構筑物、加藥設施、鼓風機房、變配電間設置在污水處理車間內。

5　結語

1)大連市春柳河污水處理廠一期升級擴建工程處理規模12×104m3/d，出水水質達到國家一級A標準，占地僅3.27 ha，在工藝選擇方面著重考慮所選工藝的占地及運行可靠性；建設型式方面，本工程要求全部構筑物和污泥裝載區域必須封閉設置，在工藝選擇方面還應考慮便于集成化布置的工藝。

2)生物處理方面。通過實測進水水質分析，有可能存在碳源不足的情況，增設碳源投加設施的同時，采用多級A/O工藝不僅能提高碳源利用率，還能滿足占地要求；雙層平流沉淀池相對于圓形沉淀池池型更方便集成化布置，與矩形周進周出沉淀池相比，又大大節省占地，流態更優。

3)深度處理方面。磁混凝澄清池表面負荷更高，占地面積更小，出水水質穩定；濾池采用轉盤濾池，可根據混凝沉淀工藝段出水水質選擇性的運行，既能對出水SS起到保障作用，又能通過選擇性運行控制運行成本。

參考文獻：

[1]靳云輝，周建忠，張學兵，等.雙層平流沉淀池在深圳布吉污水處理廠工程中的應用[J].中國給水排水，2012,10(20)：69-72.

[2]黑國翔.CoMag磁混凝工藝在一級A提標改造中的應用[J].中國給水排水，2011,11(22)：97-99.

[3]陽佳中，張學兵，孟廣，等.轉盤濾池在污水處理廠深度處理中的應用[J].給水排水，2012,2(38)：38-40.