DE氧化溝工藝提效改造

李偉

【摘要】目前，我國正在對已建污水處理設施進行不同程度的提標改造，而提效改造尚未得到重視。提效改造就是在保證一定出水水質(zhì)的前提下以降低能量及物料消耗為目標而進行的改造。

【關鍵詞】活性污泥；氧化溝；提效；改造

1、污水處理廠提效改造的重要性

隨著我國環(huán)境容量的逐漸減小，污水處理廠出水標準愈加苛刻，達標出水已經(jīng)是一種挑戰(zhàn)。在提標改造的同時，提效改造也在行業(yè)內(nèi)得到了大家的共識。

1.1污水處理行業(yè)呈爆發(fā)式增長

截至2016年6月底，全國市縣建成3934座污水處理廠，日處理能力達1.69億噸，這其中有統(tǒng)計數(shù)據(jù)的污水處理工藝大約30種左右。在所使用的運行工藝中，氧化溝工藝排在第一位，占比為20%。我國污水處理行業(yè)處于爆發(fā)式增長階段。

1.2污水處理行業(yè)整體盈利能力呈下降趨勢

受經(jīng)濟體制影響，大部分污水處理廠為國有事業(yè)單位。從整體盈利能力看，2015年我國污水行業(yè)成本費用利潤率為9.74%，資本保值增值率為142.87%，總資產(chǎn)報酬率為3.30%，從2011年后整體呈下降趨勢。

1.3污水處理成為一個高能耗、高物耗行業(yè)

由于可持續(xù)發(fā)展理念的缺失，我國污水處理行業(yè)2015年總電耗為140億千瓦時，占全社會總電耗的0.26%，年消耗聚丙烯酰胺等化學藥劑已超過3萬噸。2015年中國污水處理行業(yè)碳排放量為3984.7萬噸CO2當量，單位水量的碳排放當量（碳排放強度）為0.78千克/立方米，是一個名副其實的高碳行業(yè)。

2、某市污水處理廠運行提效改造的途徑

該廠采用DE氧化溝二級生化處理工藝，建設規(guī)模為日處理污水10萬噸，各項處理指標達到國家一級B標排放標準。2015年1—12月共處理城市污水3518.873萬噸，處理污泥16279噸，COD去除量9365.7噸，氨氮去除量804.39噸。

2.1對污水收集系統(tǒng)進行提效改造

該市污水廠自建成運行以來，全年平均水力負荷率已超過80%，但污染物負荷只有70%，給該廠的能耗及物耗造成了極大的浪費。因此，應對污水收集系統(tǒng)進行改造，提高污水處理廠的水力負荷率和污染物負荷率，這是進行其它提效改造的前提。截止目前已建成的城區(qū)污水主干管共33.720km。

2.2對污水生物處理階段的能耗和物耗進行提效改造

將粗格柵、細格柵由時間控制改為由液位差第一控制，時間為第二控制，同時增大液位差值，從面增長粗格柵、細格柵運行的時間間隔。

控制提升泵坑液位，最低液位控制在2.5米，最高液位控制在4.3米，最佳液位控制在3.5米。該環(huán)節(jié)是一個主要的節(jié)電環(huán)節(jié)。

控制氧化溝開啟轉(zhuǎn)刷（碟）臺數(shù)，根據(jù)實際運行觀察，雙溝氧化溝每溝至少要開啟2臺轉(zhuǎn)刷（碟），如果氨氮較高，則適當增加轉(zhuǎn)刷（碟）開啟臺數(shù)，同時控制好污泥濃度。剩余污泥到達儲泥池后，停留時間不應超過6小時，

2.3對污泥脫水系統(tǒng)進行提效改造

控制污泥產(chǎn)量，適當增加氧化溝曝氣量。減小污泥回流比，適當延長氧化溝內(nèi)污泥泥齡。同時對離心液/脫水過濾液進行厭氧處理，以降低剩余污泥產(chǎn)量。

增加儲泥池剩余污泥濃度。均衡控制儲泥池剩余污泥含固率，保持濁度在9-13 mg/L之間。優(yōu)化攪拌器開啟時間，加大過濾剩余污泥上清液。

控制投藥比，增加水溫，延長攪拌時間，以控制PAM的濃度在2‰以下。同時將投藥方式改為前端投藥，延長污泥絮凝時間，以增加單位時間出泥量。密切控制出泥含水率，減小脫水污泥體積。降低運輸及填埋費用。與垃圾處理廠簽訂打包協(xié)議，整體承擔運輸和填埋費用

2.4能量的回收與開發(fā)

污泥處理在發(fā)達國家和地區(qū)，投資和運行成本占污水處理廠總投資的30%-50%。我國年產(chǎn)污泥約540萬噸，僅有不到50座消化設施，厭氧消化率不足5%。未來應積積采用污泥厭氧消化技術，回收生物質(zhì)能，40%-60%的電耗將由沼氣提供。這是下一步該廠的改造方向。

利用緊臨幾個小區(qū)的地理優(yōu)勢，充分發(fā)展再生水資源。已編制完成再生水廠及供水管網(wǎng)工程可行性研究報告，預計供水規(guī)模為6萬m3/d，供水管網(wǎng)主干管64146米，測算回報率為5%，回收周期20年。

污泥無害化、資源化處理工程。該工程總占地面積約63.34畝（其中代征道路約31畝），處理該市及周邊縣城污水處理廠的污泥，規(guī)模280噸/日。工程采用好氧堆肥處理工藝，執(zhí)行國家關于城鎮(zhèn)污水廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)、土地改良用泥質(zhì)標準

3、結(jié)論與展望

通過采取上述的方法和措施，該廠在嚴格控制費用的前提下一直達標運行。僅以2014年為例，全年通過優(yōu)化調(diào)整水位、充氧量、設備啟閉臺次和周期，避開早晚用電高峰，充分利用低谷段電價，年節(jié)省電費開支16萬元；加大潤滑油濾油再利用的實施力度年節(jié)約費用6.7萬元；提升泵采用變頻技術，年節(jié)約電費12.6萬元；嚴格調(diào)整控制儲泥池濃度，提高脫水效率，節(jié)約污泥運輸及處置費約3.8萬元；對泥處理反沖洗水改造，利用選擇池水每年節(jié)約自來水月10800噸，年節(jié)約資金約2.7萬元；加強公車管理、用油管理及壓縮后勤開支，達到進一步降低全廠各項成本開支管理費用2萬元。以上方法和措施僅僅是對提效改造進行了初步的研究與嘗試，期望能通過這些辦法達到降低能耗和費用的目的，力爭早日實現(xiàn)該廠污水處理能源自給的目標。

參考文獻：

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[3].朱 莉.2011-2015年中國污水處理行業(yè)盈利能力變化情況. 前瞻產(chǎn)業(yè)研究院2016年7月21日（參考文獻為研究報告的寫法）

[4].王洪臣.城鎮(zhèn)污水處理設施的提效改造與技術對策. 《給水排水動態(tài)》2012年02期（參考文獻為期刊的寫法）

[5].污水處理廠亟待脫碳，業(yè)界呼吁加大政策擠壓. 新浪財經(jīng)2016年12月9日http：//finance.sina.com.cn/roll（參考文獻為網(wǎng)站的寫法）

[6].王洪臣.城鎮(zhèn)污水處理設施的提效改造與技術對策. 《給水排水動態(tài)》2012年02期（參考文獻為期刊的寫法）。