云南省城鎮(zhèn)污水處理廠ICEAS工藝提標(biāo)改造工藝分析

文_汪敏 于海闊 陳鳳明 云南博世科環(huán)保科技有限責(zé)任公司

1 ICEAS工藝污水處理廠運(yùn)行現(xiàn)狀及存在問題

1.1 現(xiàn)狀工藝流程

根據(jù)對云南省污水處理廠現(xiàn)有工藝進(jìn)行收集統(tǒng)計(jì)，污水處理廠較多采用ICEAS工藝。現(xiàn)狀工藝流程為“粗格柵+提升泵房+細(xì)格柵+旋流沉砂池+ICEAS反應(yīng)池+二氧化氯接觸消毒”的工藝。

1.2 進(jìn)出水水質(zhì)(表1 )

表1 污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)表

1.3 存在問題

云南省污水處理廠存在的常見問題有：水質(zhì)水量不穩(wěn)定問題，工藝設(shè)計(jì)問題，運(yùn)行控制問題及TN、TP不達(dá)標(biāo)問題等。其中水質(zhì)水量不穩(wěn)定對污水處理廠影響最大。縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠處理規(guī)模多為3000m3/d至10000m3/d，因雨污分流不完善，水量和水質(zhì)波動較大。旱季時污水濃度較高，污水可生化性較好，雨季時因雨水進(jìn)入，污水濃度低、水量大、可生化性較差，導(dǎo)致污水處理廠出水不穩(wěn)定，超標(biāo)現(xiàn)象。

2 城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造要求

2.1 污水處理廠提標(biāo)改造后出水水質(zhì)

污水處理廠提標(biāo)改造后出水水質(zhì)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)，出水水質(zhì)指標(biāo)如表2。

表2 污水處理廠提標(biāo)改造后出水水質(zhì)

從表1、表2分析可知，一級A標(biāo)對污染物CODcr、BOD5和、SS和NH3-N比一級B標(biāo)較高，對TN和TP有更為嚴(yán)格要求。

2.2 污水處理廠提標(biāo)改造目標(biāo)要求

污水處理廠不僅需要解決現(xiàn)有工藝的問題，同時還必須穩(wěn)定達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)。

3 ICEAS污水處理廠改造的思路

首先采用非工程措施進(jìn)行調(diào)整，如改變ICEAS反應(yīng)池控制程序，在反應(yīng)池前端投加PAC或者硫酸亞鐵除磷藥劑，投加碳源等提高TN、TP去除效果。第二，強(qiáng)化ICEAS反應(yīng)池生化處理，在反應(yīng)池內(nèi)投加生物膜填料，提高活性污泥濃度，強(qiáng)化生化處理，實(shí)現(xiàn)厭氧/缺氧交替反應(yīng)，提高脫氮除磷效果；增加污泥回流泵，將ICEAS工藝改變?yōu)镃ASS工藝，提高脫氮除磷效果。最后，增加深度處理措施，后端增加混凝沉淀單元和過濾單元，確保污水處理廠處理效果和出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

綜合污水處理廠現(xiàn)狀特點(diǎn)、存在問題及提標(biāo)改造要求，ICEAS工藝改造對策主要采用非工程措施調(diào)整，生化處理措施改進(jìn)和增加深度處理改造。

4 污水處理廠提標(biāo)改造工藝設(shè)計(jì)

云南某污水處理廠近期設(shè)計(jì)規(guī)模為5000m3/d，采用ICEAS處理工藝，工藝流程為：粗格柵+提升泵房+細(xì)格柵+旋流沉砂池+ICEAS反應(yīng)池+二氧化氯接觸消毒，處理標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級B標(biāo)。提標(biāo)改造后須達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)。

4.1 ICEAS反應(yīng)池改造

4.1.1 ICEAS池改進(jìn)為CASS反應(yīng)池

停止預(yù)反應(yīng)區(qū)曝氣，安裝攪拌機(jī)，在主反應(yīng)區(qū)增加污泥回流泵，將污泥回流至預(yù)反應(yīng)區(qū)，預(yù)反應(yīng)池由好氧池變成厭氧池。在厭氧條件下，微生物將硝酸鹽及亞硝酸鹽還原為氣態(tài)氮化物和氮?dú)猓瑥亩鴮?shí)現(xiàn)TN的去除。每組反應(yīng)池主反應(yīng)區(qū)增加2臺污泥回流泵，一用一備。污泥回流量為進(jìn)水量的20%～30%，回流泵設(shè)計(jì)流量為30m3/d，功率為1.5kW；每組反應(yīng)池預(yù)反應(yīng)區(qū)安裝2臺攪拌器，功率1.5kW。

4.1.2 投加MBBR填料

原反應(yīng)池尺寸為33.0m×12.0m×5.0m，保持原反應(yīng)池不變，在主反應(yīng)區(qū)分隔出MBBR填料區(qū)，填料區(qū)尺寸為15.0m×12.0m×5.0m，內(nèi)放置藕片式填料，填料容積率按35%設(shè)計(jì)，需要填料為283.5m3。

4.1.3 改進(jìn)運(yùn)行控制參數(shù)

原反應(yīng)池配套設(shè)備鼓風(fēng)機(jī)、曝氣盤、攪拌器、潷水器保持不變，原運(yùn)行方式為“攪拌（15min）+曝氣（100min）+攪拌（15min）+沉淀（60min）+潷水（50min）”改為“攪拌（45min）+曝氣（85min）+沉淀（60min）+潷水（50min）”，增加前端缺氧反硝化時間，提高反硝化處理效果，降低反應(yīng)池曝氣時間，通過變頻控制降低反應(yīng)池曝氣量，將溶解氧控制在2～4mg/L，同時降低風(fēng)機(jī)的能耗。

4.2 新建中間水池

新建中間水池一座，中間水池設(shè)計(jì)滿足反應(yīng)池一個周期的潷水量，有效容積為500m3。尺寸為18.0m×10.0m×5.5m，鋼砼，全地埋式；中間水池內(nèi)設(shè)提升泵，2臺，一用一備，設(shè)計(jì)流量為250m3/h，功率為15kW。

4.3 新建混凝沉淀池

(1)混凝沉淀池按3格設(shè)計(jì)，中間一隔為加藥區(qū)，兩邊為攪拌絮凝區(qū)。攪拌絮凝區(qū)內(nèi)安裝有攪拌器，加強(qiáng)污水與PAC、PAM的混合程度保證污水與藥劑充分混合。混凝反應(yīng)時間為20min。尺寸為10.0m×1.60m×5.5m，鋼砼，半地埋式，有效水深5.0m。

(2)經(jīng)混凝后出水由設(shè)在池中心的進(jìn)水管自上而下進(jìn)入池內(nèi)。同時在池內(nèi)設(shè)斜管，將沉淀區(qū)分割成一系列淺層沉淀層，被處理的和沉降的沉泥在各沉淀淺層中相互運(yùn)動并分離。沉淀池停留時間為2.0h。懸浮物沉降后進(jìn)入池底沉泥斗中，澄清水通過布水器流入出水區(qū)內(nèi)，浮渣截留在沉淀池內(nèi)。池內(nèi)設(shè)排泥泵，污泥排入污泥池內(nèi)，尺寸為18.0m×10.0m×5.5m，鋼砼，半地埋式，有效水深5.0m。

(3)設(shè)備配置有混凝攪拌機(jī)和助凝攪拌機(jī)各一套，功率為1.5kW/套；混凝智能加藥系統(tǒng)4套，功率0.68 kW/套；De63斜管182m3；污泥排泥泵2臺，設(shè)計(jì)流量為25m3/h，功率為2.2kW；其余配套有配水系統(tǒng)、出水系統(tǒng)等輔助設(shè)施。

4.4 新建纖維轉(zhuǎn)盤濾池

新建轉(zhuǎn)盤濾池一座，尺寸為7.40m×2.6m×3.5m，鋼砼，半地埋式，有效水深3.2m，內(nèi)安裝有圓形纖維濾片8塊。每個濾布濾盤具有5.2m2的有效浸沒過濾面積。過濾介質(zhì)平均當(dāng)量孔徑小于10μm，有效過濾深度大于2mm，驅(qū)動電機(jī)功率為0.55kW。設(shè)備配置包括：中心管裝置及濾盤、進(jìn)出水堰、驅(qū)動裝置、反抽吸裝置及反抽吸泵、排泥系統(tǒng)、配套儀表及電氣系統(tǒng)、固定支架部件及緊固件，就地控制箱等設(shè)備。

5 結(jié)論

采用CASS+MBBR工藝對ICEAS工藝的污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)改造，具有投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，無需停廠改造等優(yōu)點(diǎn)。通過對5000m3/d污水處理廠進(jìn)行測算，提標(biāo)改造投資為600萬元，增加運(yùn)行水費(fèi)為0.121元/t。

本污水處理提標(biāo)改造在仔細(xì)分析污水處理廠運(yùn)行現(xiàn)狀后，針對污水處理廠工藝特點(diǎn)和提標(biāo)改造要求，通過采用合理的運(yùn)行控制參數(shù)，采用非工程措施、生物處理措施、增加深度處理措施等，使得污水處理廠出水由一級B標(biāo)提高至一級A標(biāo)，而且使污水處理廠在旱雨季均能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，并降低曝氣鼓風(fēng)機(jī)能耗。可為當(dāng)前ICEAS工藝類的污水處理廠提標(biāo)改造提供參考。