污水處理廠技術改造工程探究

劉寶華 朱文雅 吳茜

摘要：蘇州吳中區污水處理廠改造工程的建設，通過采用合理先進的污水處理技術，保護水資源、改善居住環境、提高城市形象;改造后出水可滿足“蘇州特別排放限值標準”的要求。

關鍵詞：污水處理;提標改造;污水處理工藝

一、項目背景

污水處理是促進城市發展，保護自然環境，改善人們居住環境的重要舉措，

水環境一旦受到污染，將直接影響到整個人類和其他生物的生存環境。

吳中區位于蘇州市南部，地處中國經濟最繁榮的長江三角洲中心、江浙滬交匯處，接壤蘇州城區、工業園區和高新區。今年吳中區政府以“三優化三提升”為重點，針對自然環境的不斷惡化，水體污染嚴重的問題，將提升全區污水處理能力，整治多處黑臭水體，改進管理方式，而污水處理廠的改進成為工作重點之一。

目前吳中區的污水處理廠存在以下問題：

吳中城區污水處理廠位于蘇州市吳中區寶帶東路1號，于1998年09月01日投入運行。一期主體工藝為氧化溝工藝，處理規模為5000t/d，當前已停止運行;

二、三期主體工藝為AAO工藝，處理規模分別為12000t/d和13000t/d，深度處理單元為連續流活性砂過濾器系統，消毒方式采用紫外線消毒。

現有廢水處理系統實際平均運行水量約23000t/d，其中一期未運行，二期平均運行10000t/d，三期平均運行13000t/d，二期和三期約為滿負荷（25000t/d）的92%，出水達到GB18918-2002一級A標準，總氮出水約12mg/L，目前三期出水COD、TN、氨氮均可穩定達到限值標準，TP偶爾超標。

目前，城區污水廠出水水質采用一級A標準。隨著國家對水環境質量的不斷重視，排水標準在不斷提高，2018年9月15日，蘇州市吳中區水務局發布了《關于抓緊開展污水廠尾水提標改造的通知》，要求2020年城區廠出水需滿足“蘇州特別排放限值標準”。

城區污水處理廠位于寶帶東路與冬青路交叉口附近，占地面積為2.32公頃，根據調查，該廠周邊已無提標用地，故需污水廠進一步研究在現有占地的基礎上實現提標改造。

二、改進口標

本工程的建設目標是：從可持續發展的戰略角度出發，經濟建設應與環境保護建設同步，污水處理設施也應與整個地區的發展同步。為更好的服務鎮域生產、生活需要，經過現場考察、調研，諸多設施需進行硬件的升級和重新設計處理方式。考慮系統改造的復雜性和緊迫性，必須對現有的生化系統進行優化改造，對系統其他硬件設施優化改造如二沉池、新增加藥裝置等，以及異常波動情況下把關（應急措施）和自控系統優化等，采用可靠先進的技術、優質的設備材料、方便的管理，以滿足環境排放要求，以期更好的維持設施良好運行。綜合考慮近遠期結合，改善蘇州市吳中區的水環境污染狀況，提高人民的生活環境質量，推動地區經濟進一步地持續穩定發展，為達到污水治理總目標作貢獻。

三、改造技術

借鑒三期運行經驗，針對一期存在的問題，提出最適宜工藝：厭氧→缺氧→好氧→沉淀+后續深度處理，具體改造思路為：

（1）在生化段安裝高效脫氮填料，使生物膜工藝可以方便的與原有工藝有機結合，形成活性污泥一生物膜復合工藝，提高有效生物量富集能力，強化缺氧反硝化、好氧硝化以及同步硝化反硝化能力;強化厭氧開環，保證COD達標，同時為反硝化以及生化除磷提供有效碳源，更有利于總氮和總磷的去除;

（2）一期分兩組并聯運行，改造后，打通隔墻，運行上改為AO運行模式，且兩組串聯運行，使缺氧和好氧分區明顯;更換曝氣方式為底曝，更換推流器，增加混合液回流泵。

針對二期存在的問題，提出最適宜工藝：厭氧→缺氧→好氧→沉淀+后續深度處理，使原有缺氧段停留時間增加，Hm缺：HR7好=1：1.5，也可根據運行情況將生化系統改成厭氧+兩級AO，同樣HRT缺：HRT好=1：1.5，具體改造思路為：

（1）在生化段安裝高效脫氮填料，提高有效生物量富集能力，強化缺氧反硝化、好氧硝化以及同步硝化反硝化能力;強化厭氧開環，保證COD達標，同時為反硝化以及生化除磷提供有效碳源，更有利于總氮和總磷的去除;

（2）在運行上，由于二期總氮負荷過高，缺氧停留時間短，且推流效果差導致內回流量減少。故在運行時需①平衡一二期水量，可控制多級AO運行模式，通過運行模式和富集專性微生物量的雙重作用下，強化缺氧反硝化和同步硝化反硝化;②更換潛水推流器，增大推流效果，循環量增大，使出水COD、氮和磷等指標達標。

如圖1：二期原有A段，在運行中可將AI段曝氣關停變為缺氧，擴大缺氧區，形成AO運行模式;同時增加多點進水點，進水位置為A段2/3處。

三期按照現有AAO工藝運行，無需進行大的改造。目前運行穩定，但是按照設計水量運行時，除了評估三期本身的設計余量，還應該平衡水量，調整污泥濃度和曝氣強度抵抗沖擊負荷，在厭氧區、缺氧區增加碳源投加點。此外三期二沉池末端需增加吸泥裝置，解決現有污泥上浮造成的SS超標問題，減輕后期高密沉淀池的壓力，穩定水質。

采用活性污泥和生物膜技術復合工藝，在一定程度上解決了脫氮與除磷在泥齡上的矛盾，實現同一反應器內不同功能微生物的泥齡分離。生物膜技術中功能菌有一部分附著生長在池內的固定或移動床填料上，另外一部分微生物則以活性污泥的形式懸浮生長在池內;這種獨特的生物生長方式使得填料上的微生物泥齡可以與懸浮活性污泥泥齡分開充分發揮各部分微生物的功能優勢，最大限度地調和脫氮與除磷泥齡之間的矛盾。泥一膜在曝氣及水流帶動下充分流化，促進生物膜的更新，防止泥齡過長、污泥老化處理性能下降，且冬季水溫低、活性污泥系統不利于硝化菌生長時，脫落生物膜對活性污泥也起到持續接種作用，維持系統硝化反應。因此在實際工程中活性污泥一生物膜復合技術在同時脫氮除磷方面較其它生物技術有一定的優勢。

四、結語

綜上所述，吳中區對污水處理廠的改造工程，根據現有的條件，改進污水處理工藝，做到保護環境、節約能源，采用穩定可靠的自控系統，使污水處理廠的運行經濟合理，值得其他情況類似的城市借鑒。

參考文獻：

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