武漢市某城區污水應急處理工程實例分析

文_鄭東鳳 蔣青 徐磊明 武漢光谷環保科技股份有限公司

當前社會普遍存在因城市基礎設施建設不完善，而使未經處理的污水直接外排附近自然水體，嚴重污染了環境，還給人民生活水平和社會經濟造成嚴重影響。隨著我國“長江大保護”戰略的實施，武漢本著實現可持續發展、完成長江大保護的戰略目標，也必須盡快開拓各種高效低耗、經濟實用、操作簡潔、占地節省的水質提升應急處理技術，以適應當前社會的環境質量保障要求。

1 項目概況

武漢市某城區某路段沿線直排長江的待處理水量規模為25000m3/d，污水來源于項目周邊市政污水和施工外排水，其中施工外排水會隨著施工項目的結束而停止匯入，因此該項目污水存在水質組成復雜、短時水量大且水質、水量不穩定變化的特點。

根據對該項目外排口取樣檢測結果的分析可知項目設計進出水水質指標如表1所示。

表1 武漢市某城區應急項目設計進出水水質指標

由表1可知，該項目待處理污水的主要污染因子包括CODcr、BOD5、NH3-N、TP和SS，但來水各污染因子水質指標的實測值均不高，整體評價項目來水屬于微污染水體，根據項目設計要求出水達“一級A”的排放標準，采用物化法完全可實現該項目設計出水的要求。

2 工藝設計

本項目待處理污水的污染因子比例不協調，采用生化處理難度較大，且生化處理占地面積和處理成本也較高。因此，結合項目實際要求，本項目選用“超磁分離+轉鼓式精密過濾”的組合工藝。超磁分離技術是利用混凝劑、助凝劑以及安全、環保的磁性介質（Fe3O4）加速水質污染物絮凝膠團的形成，縮短混合絮凝的有效時間，同時可對磁性介質進行回收，去除污泥的同時對磁粉進行了二次回收再利用，實現了大幅度去除污水中的CODcr的目標，該技術具有降低設備占地面積，減少污泥產量以及降低加藥量等特點。超磁分離設備出水采用轉鼓式精密過濾設備可保證出水SS穩定達到一級A的出水標準。

2.1 設計工藝流程

項目設計工藝處理流程為：項目污水經截流過粗、細格柵網篩后經提升系統進入超磁分離系統的混合絮凝系統中以去除水中的SS、膠體等懸浮污染物，混合絮凝系統出水進入超磁反應主體系統，該系統利用強磁性作用介質去除水中大部分的污染物絮凝膠團，大幅降低來水的CODcr、SS以及部分BOD5、TP等污染物質，超磁分離系統出水經過精密過濾器，SS去除達標后在出水管道混合器加入次氯酸鈉混合進入接觸消毒池反應進一步除NH3-N并消毒，達到深度凈化效果，最終出水達標排入現狀直排管道。

本系統產泥量較少，部分污泥回流到磁混凝反應系統，剩余污泥直接入污泥池濃縮，濃縮后污泥由疊螺脫水機脫水至含稅率為80%后定期交資質單位外運處理。污泥脫水產生的濾液回流至污水處理工藝流程中進行二次處理。

2.2 設計說明及設備配置情況

（1）取水系統

根據項目排水現狀，設計新建取水井以截留原2條污水直排通路，設計停留時間為20min，原水需經粗、細兩道格柵網過濾后由變頻提升泵（2用1備）提升進入后續處理設備。本項目設計考慮后續設備的有效利用率，分別采用1套日處理量為10000m3/d和1套日處理量為25000m3/d的成套設備。2套設備的進水管道分別設置電磁流量計以精準控制不同規模設備的進水流量。

（2） 超磁分離系統

本項目采用的污水處理措施為一體化集成設備，超磁分離系統內部主要包含加藥、混合絮凝、磁分離、磁回收、污泥濃縮、污泥脫水以及污泥貯存等泥、水處理環節。超磁分離系統功能是通過向中投加PAC、PAM以及磁粉（成份：Fe3O4），去除污水中的部分有機物和80%的懸浮污染物等。

（3）精密過濾系統

本項目固液分離系統采用分離精度高、截污量大，且投資、占地又省的精密過濾設備，該設備可保證出水SS穩定達標。項目選擇采用1套處理能力為30000m3/d的精密過濾器，設備主要包括過濾主機和反沖洗系統等。設備功能是使得經超磁分離處理出水經過濾后，截留或去除污水中的大部分懸浮污染物，使得污水中的部分有機物、懸浮物穩定達到設計出水水質指標。

（4）接觸消毒系統

精密過濾器出水總管安裝DN700管道靜態混合器，加次氯酸鈉混合后接入接觸消毒水箱，水箱采用裝配式玻璃鋼水箱，水箱有效容積滿足接觸消毒的有效反應時間，配套2套消毒劑加藥系統，加藥箱容積為20m3。

（5）配套輔助系統

本項目系統產泥量較少，且不產生生物污泥，系統容易產生惡臭氣體的污泥處理設備均考慮采用密閉系統處理，配合定期污泥外運設計，系統整體產生的不愉快氣味均控制于較低濃度水平。本系統產生噪音的設備主要有水泵、加藥泵等，設計將噪聲較大的設備集中放置于封閉集裝系統內，并對其采取隔聲降噪措施，潛水泵上部有鋼板密封。降噪措施完成后，可保證本系統噪音能達到項目所在地的環境標準。

綜上可知，本工程設計整體上不僅可穩定達到設計排放標準，還可保證滿足項目所在地的環境保護質量要求。

3 運行效果對比

本項目實際進水情況存在波動，整體考慮采用10000m3/d和15000m3/d的2套設備組合，可有效避免后期水量波動較大時設備利用率低的情況。

（1）項目運行SS變化對比

“超磁分離+轉鼓式精密過濾”組合工藝處理后的項目排水可穩定達到設計標準。設計前后的運行水質檢測對比結果顯示，本項目待處理污水進水SS與設計進水SS值偏差較大，說明項目進水水質污染濃度波動較大，系統針對SS的去除率不僅局限于設計去除率的要求，還要經過“超磁分離+精密過濾”組合工藝處理。本系統出水水質可穩定保證系統運行1周達到或優于SS的設計出水水質標準。

（2） 項目運行CODcr變化對比

本項目待處理污水進水CODcr與設計進水CODcr值偏差較大，項目進水水質污染濃度波動較大。系統針對CODcr的去除率不僅局限于設計去除率的要求，經過“超磁分離+轉鼓式精密過濾”組合工藝處理，系統出水水質可穩定，保證系統運行1周穩定達到或優于設計CODcr的出水水質要求，經過PAC和PAM的加入項目進水中的部分有機污染物（COD、BOD5）均可得到有效的去除效果。

（3）項目運行NH3-N變化對比

本項目待處理污水進水NH3-N與設計進水NH3-N值偏差不大，偶爾會出現進水NH3-N超標情況。項目進水經過“超磁分離+精密過濾”組合工藝處理后加入次氯酸鈉進行除氨氮，出水可穩定保證NH3-N的出水水質達到一級A的排放要求。

（4）項目運行TP變化對比

本項目待處理污水進水TP與設計進水TP值偏差較大，項目進水水質污染濃度波動較大。系統針對TP的去除率不僅局限于設計去除率的要求，項目進水經過“超磁分離+精密過濾”組合工藝處理后尾端加入次氯酸鈉除氨氮消毒處理，出水水質水平可穩定保證TP的出水水質優于一級A的排放要求。

4 結語

本工程采用“超磁分離+轉鼓式精密過濾”組合工藝，尾部加入次氯酸鈉接觸消毒，其中超磁分離工藝產生的污泥與泵站格柵柵渣一起外運處理。系統在進水水質一定的波動情況下還能保證處理出水穩定達到“一級A”的排放標準，滿足排江要求，整體還符合環保要求，處理系統施工周期短，工藝操作簡便，值得推廣。