云南某污水處理廠氧化溝工藝提標擴建

文_左早榮 云南省設計院集團有限公司

1 工程概況

云南省某縣城市生活污水處理廠提標擴建工程主要設計進水水質及排放標準如表1所示。

表1 設計進、出水水質 （mg/L）

一期工程規模為2萬m3/d，采用改良Carrousel氧化溝工藝，于2010年6月竣工并投入運行，處理后水質排放標準達到國家《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級標準B標準。處理后污泥含水率達到60%以下后外運衛生填埋處置。本次提標擴建后，某污水處理廠總處理規模為4萬m3/d，提標擴建采用：預處理+改良氧化溝+二沉池+中間提升泵站+高效沉淀池+濾布濾池+紫外線消毒工藝，出水水質排放標準達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級標準A標準。

2 存在的問題及提標擴建方案

2.1 一期存在的問題

預處理中的粗、細格柵柵條間距較大，且設備運行年限較長，經常維修，導致攔渣效果較差。兩組氧化溝均采用轉碟曝氣機，由于氧化溝好氧段的轉碟曝氣機運行年限較長，維修次數多等原因，導致氧化溝好氧區供氧不足，使氧化溝處理效果受到影響。一期消毒紫外線燈管按一級B標準配置，不能滿足一級A標準，需增強紫外線燈管配置。一期儲泥池容積不夠，導致剩余污泥泵及脫水機房中螺桿泵配置不合，使污泥脫水機運行周期不穩。一期脫水后污泥含水率80%，根據新的環保要求，污水處理廠污泥運至填埋場，需要脫水后污泥含水率達到60%以下，并對脫機機間及設備進行改造。

2.2 提標及擴建工程工藝方案

二期擴建在生化池選用改良氧化溝工藝，通過改變曝氣方式來強化改良氧化溝處理效率，與一期生化池保持一致，便于運行管理。深度處理主要是將SS和TP進一步去除。高效沉淀具有絮凝沉降效果好、泥水分離速度快、污泥濃度高、出水水質良好等優點，可利用污泥回流來降低藥劑投加，降低運行費用。深度處理采用高效沉淀池+濾布濾池組合工藝，可保證出水水質排放標準達到一級A標。

2.3 工藝流程

市政生活污水經市政管網排至污水處理廠，首先經過預處理（粗細格柵及沉砂池）去除固體、漂浮物、顆粒及砂礫等；預處理后出水進入生化池（改良氧化溝）去除水中有機物、總氮、總磷等污染物，生化處理后出水進入二沉池進行泥水分離，出水再經高效沉淀池和濾布濾池后，進一步去除總磷及SS，最后經紫外線消毒后達標排放。廠區污泥脫水至含水率60%以下外運至生活垃圾填埋廠填埋。

3 提標擴建工程內容

3.1 粗格柵及提升泵房

原粗格柵及提升泵房土建按4萬m3/d設計，粗格柵更換一期設備，新增二期設備，采用2臺柵間20mm回轉式粗格柵；提升泵房更換三臺潛污泵，采用3臺Q=850m3/h；H=13.5m；N=75kW潛污泵，兩用一備。

3.2 細格柵及旋流沉砂池

原細格柵及旋流沉砂池土建按2萬m3/d設計，需擴建一座2萬m3/d細格柵及旋流沉砂池。細格柵平面尺寸為L×B×H＝9.14×3.1×2.0m，細格柵柵條間隙為5mm；轉鼓式細格柵4套（2套新增，2套更換），螺旋輸送壓榨一體機1臺。旋流沉沙池平面尺寸 =3.65m，池總高3.8m，水力停留時間58s，水力負荷：73.7m3/（m2·h）。

3.3 改良型（Carrousel）氧化溝

一期已建改良型（Carrousel）氧化溝2座，本次擴建2座改良型氧化溝，平面尺寸為61.35×26.1m，有效水深4.0m。設計污泥濃度為3.2mg/L，污泥負荷為0.1kgBOD/(kgMLSS·d)，水力停留時間為14h（其中厭氧區停留時間2.5h，缺氧區停留時間為2.4h，好氧區停留時間為9.1h），內回流比取120%；氧化溝曝氣系統由轉碟曝氣改成底部微孔曝氣盤，設計氣水比為6.2:1。

3.4 污泥泵房

一期已建污泥泵房1座，本次擴建1座污泥泵房，平面尺寸 =11m，深為6.15m，最大污泥回流比為100%；設置3臺污泥回流泵（Q＝500m3/h，H=7m，N=18.5kW），2臺剩余污泥泵（Q＝20m3/h，H=15m，N=2.2kW）。

3.5 二沉池

一期已建二沉池2座，本次擴建2座二沉池，平面尺寸 =32m，池總深為4.6m，采用中間進水、周邊出水圓形輻流沉淀池，設計平局表面負荷為0.65m3/（m2·h），沉淀時間為3.9h。

3.6 高效沉淀池

本次新建1座高效沉淀，平面尺寸為25.4×25.5m，總深為6.6m；設計規模為4萬m3/d，表面負荷8～10m3/（m2·h）。通過在高效沉淀中設置污泥回流、投加PAC及PAM，可進一步去除SS和總磷。設置污泥回流可降低PAC投加量（PAC投加量50～80mg/L，濃度為5%）。

3.7 濾布濾池

本次新建1座濾布濾池，平面尺寸為15.5×8.5m，有效水深為2.4m；設計規模為4萬m3/d，過濾濾速5～8m3/（m2·h）。采用線狀掃洗，負壓抽吸，無需外接水源，反洗時段不影響濾池過濾。

3.8 消毒及污泥處理

本次提標改造及擴建工程需新建紫外線消毒渠及巴士計量槽，紫外線消毒及巴士計量槽平面尺寸為35.5×2.35m，36根燈管/模塊，共計108根燈管，滿足紫外劑量不小于15mJ/cm2的要求。

本次提標改造及擴建工程需增加一套一體化脫水設備，污泥經脫水再低溫干化設備，干化后污泥含水量低于60%后運至垃圾填埋場填埋。

4 提標擴建后運行情況

云南省某污水處理廠提標改造及二期擴建工程于2020年12月建成投產，目前實際處理水量為3.3萬m3/d左右，廠區運行穩定，出水水質穩定達標排放。2021年1～4月實際進、出水質平均值見表2。可見實際運行出水水質全面優于設計標準。綜合分析，優化曝氣方式和強化措施之后的改良A2/O氧化溝工藝具有良好的脫氮除磷效果；增加高效沉淀及過濾設施后，進一步保證出水中總磷及SS達標排放。

表2 提標擴建后實際進、出水水質

5 工程投資及成本分析

提標擴建工程費用明細見表3。

表3 工程投資明細

工程提標擴建后，直接運行成本見表4。

表4 直接運行成本

6 結語

本工程總投資為6206.68萬元，提標擴建后污水處理廠直接運行成本為0.30元/m3，具有良好的經濟效益、環境效益和社會效益。本工程對以后類似項目的建設具有借鑒意義。