城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造多污染物深度去除實(shí)踐

肖 艷

(煤科集團(tuán)杭州環(huán)保研究院有限公司，浙江 杭州 311201)

1 項(xiàng)目概況

1.1 項(xiàng)目背景

神木市某城鎮(zhèn)污水處理廠地處神木市北部，主要承擔(dān)城鎮(zhèn)居民生活污水和煤礦生活、生產(chǎn)區(qū)污水，始建于1992年。經(jīng)過多次擴(kuò)建提標(biāo)，2016年總體處理規(guī)模達(dá)10 000 m3/d，核心工藝采用間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法(ICEAS)，出水經(jīng)絮凝、沉淀、過濾及消毒后，滿足《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)后回用于綠化、道路灑水，剩余部分達(dá)標(biāo)外排。該污水處理廠原工藝流程如圖1所示。

1.2 水質(zhì)情況

該污水處理廠接納的污水主要為城鎮(zhèn)居民生活污水和煤礦生產(chǎn)區(qū)的少量工業(yè)廢水。礦區(qū)的工業(yè)廢水為機(jī)修廠廢水，按要求須處理達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ343—2010)才能排放至污水管網(wǎng)，但實(shí)際上因缺少處理設(shè)施，該廢水未經(jīng)處理直接排至污水管網(wǎng)。經(jīng)實(shí)測，該污水廠原來進(jìn)水、處理后出水和排放要求對照見表1。

表1 該污水處理廠原進(jìn)出水水質(zhì)情況表 pH無量綱，mg·L-1

2 存在問題分析及處理工藝改進(jìn)

2.1 存在問題分析

(1)污水NH4+-N、BOD5、TP、SS超標(biāo)

(2)缺少臭氣收集及處理設(shè)施

污水廠缺少臭氣收集及處理設(shè)施，項(xiàng)目所在地冬季寒冷，格柵井、泵房、生化池、污泥壓濾等設(shè)施設(shè)備均設(shè)置在室內(nèi)，取暖季節(jié)室內(nèi)通風(fēng)效果差，臭氣聚集在室內(nèi)，臭氣中含有H2S等有毒有害氣體，給工作人員及周邊居民健康帶來危害，且H2S濃度過高存在一定安全隱患。

(3)剩余污泥含水率高

污水廠設(shè)帶式壓濾機(jī)，污泥產(chǎn)量1.5～2 t/d，含水率75%～80%，地方環(huán)保要求污泥含水率不高于50%，污泥含水率降低可大大減小污泥體積，降低運(yùn)輸和處置成本，對節(jié)約土地資源具有積極的意義。

(4)可利用場地有限

污水廠經(jīng)過多次提標(biāo)改造后，場區(qū)構(gòu)建筑物布置十分緊湊，提標(biāo)施工期間污水廠需要持續(xù)運(yùn)營，不能將原構(gòu)筑物拆除，因此選擇工藝時(shí)既要考慮與現(xiàn)有工藝的匹配性，又要節(jié)省占地面積。

2.2 處理工藝改進(jìn)

3 提標(biāo)工藝流程及主要單元設(shè)計(jì)

3.1 提標(biāo)工藝流程

3.2 主要單元設(shè)計(jì)

(1)SBOT生化池

(2)加藥單元

污水經(jīng)SBOT生化池后產(chǎn)生絮體質(zhì)量輕、粒徑細(xì)小、數(shù)量少，聚合硫酸鐵(PFS)較聚合氯化鋁(PAC)形成礬花密實(shí)，沉降速度快，本項(xiàng)目采用PFS替代PAC。原系統(tǒng)在ICEAS生化池出水處投加PAC，高密度沉淀池絮凝池中投加PAM，改造后將原PAC和PAM加藥點(diǎn)取消，在高密度沉淀池絮凝池中投加PFS，由于SBOT池出水懸浮物大大減少，加藥計(jì)量泵規(guī)格由原來的500 L/h調(diào)整為200 L/h。

(3)高密度沉淀池

原高密度沉淀池絮凝池和反應(yīng)池內(nèi)攪拌機(jī)損壞，更換絮凝池和反應(yīng)池?cái)嚢铏C(jī)，參數(shù)分別為D=1 000 mm，n=80 r/min，N=11 kW；D=2 500 mm，n=11 r/min，N=4 kW，更換高密度沉淀池斜管。

(4)轉(zhuǎn)盤濾布濾池

更換纖維轉(zhuǎn)盤2臺，單臺6組濾盤，濾盤直徑2.5 m，單盤過濾面積≥8.8 m2，濾布孔徑<10 μm，平均濾速12 m3/(m2·h)。

(5)污泥干化系統(tǒng)

污泥干化系統(tǒng)選用污泥低溫干化機(jī)1套，熱源為電加熱，去水量200 kg/h，裝機(jī)功率51 kW，主要材質(zhì)為SUS304。

(6)除臭系統(tǒng)

除臭采用“活性氧+化學(xué)洗滌”復(fù)合工藝，2套，單套處理風(fēng)量Q=25 000 m3/h，活性氧利用高頻高壓靜電的特殊脈沖放電方式，產(chǎn)生高密度活性氧，與污染物迅速碰撞并將其破壞，化學(xué)洗滌作為保障措施。

4 運(yùn)行效果及成本分析

4.1 運(yùn)行效果

4.2 成本分析

項(xiàng)目投產(chǎn)后，較提標(biāo)前藥劑費(fèi)減少0.24元/噸水，污泥處置費(fèi)減少0.3元/噸水，電費(fèi)增加0.11元/噸水，設(shè)備維修、載體補(bǔ)充費(fèi)增加0.13元/噸水，總運(yùn)行成本較提標(biāo)前減少0.3元/噸水。

5 結(jié)論

針對該污水處理廠C/N比低，出水氨氮要求高、可利用場地小、提標(biāo)期間污水廠需要正常運(yùn)行的特點(diǎn)，采用SBOT工藝進(jìn)行提標(biāo)改造，同時(shí)增加了污泥干化和除臭設(shè)施，進(jìn)一步完善了污水廠設(shè)施，結(jié)果出水各項(xiàng)指標(biāo)均能夠滿足排放要求，藥劑投加量和污泥產(chǎn)量大大減少，比提標(biāo)前減少固廢產(chǎn)生量500噸/年，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用109.5萬元/年。該工藝具有脫氮效果好、占地面積省、無需外加碳源、運(yùn)行成本低、污泥產(chǎn)量少的特點(diǎn)，適宜在污水提標(biāo)項(xiàng)目中推廣。