某核電廠生活污水處理站擴容改造及調試

吳文欽

（浙江科路核工程服務有限公司 福建福清 350300）

引言

自1914 年活性污泥法在英國曼徹斯特建成試驗場以來，已有百年歷史。隨著生產上的廣泛應用和技術革新，在對生物反應和凈化機理進行探索基礎上，活性污泥法在生物學、反應動力學的理論方面以及在工藝、功能方面都取得了長足的發展，衍生出能適應各種條件的工藝流程。分子生物學領域的發展加深了我們對生物膜動力學和微生物生態學的理解，而氮、磷等指標的日益嚴格對污水處理設施的設計和運行產生極大影響，這些也促進了生物膜工藝的發展和改變。

利用生物膜工藝的降解作用環?；靥幚砦鬯械挠袡C物，微生物在生活污水處理中可以利用自身新陳代謝作用逐步吸收有害物質，實現優化物質到無害物質的轉換，可以節約成本，有著良好的生態性和經濟性，在污水處理中不會產生二次污染。在核電廠生活污水處理中，可以將活性污泥法和生物膜法相結合，通過環保處理的方式，提高污水處理的環保性、生態性。

1 工程概況

ED2 污水處理站作為某核電廠廠前區的生活污水站，污水主要來源于各建筑物衛生間排水和廚房餐廳等排水，原設計規模為200m3/d，采用AO 工藝，出水水質達到 《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）中的一級A 標準。

圖1 原ED2污水處理站工藝流程

ED2 污水處理站于2013 年投入運行，出水水質穩定。隨著核電工程建設進展，核電廠廠前區的人數增加，ED2 污水處理站進水量逐年增加，工程高峰期的時候最高日均處理量達到450m3/d，機械設備長期處于超負荷運轉狀態，污水停留時間過短導致出水水質下降，水站亟需擴容以滿足實際的處理需求[1]。

2 污水處理技術應用原則

在核電廠生活污水處理站的污水處理技術應用應堅持如下原則。

2.1 循環再生

在處理核電廠生活污水過程中，應將循環再生理念貫穿于整個處理過程，利用生物學基本理論提高污水處理效率效果。通過對生態環保中污水處理全過程進行分析可知，物質轉化與分解環節是循環再生原則的重點環節，在這些環節處理過程中可以充分發揮微生物反應作用，有效轉化和分解原有污水中的污染成分，將污水的危害程度降低[2]。

2.2 和諧共生

核電廠的建造是堅持與自然和諧共生的原則的，這個原則在核電廠的生活污水處理也是必須要遵循的。生活污水處理中堅持和諧共生原則主要是將污水處理效果提高，將污水處理的技術水平、經濟優勢、生態價值充分發揮出來。相關工作人員在選擇和具體實踐中應當確保污水處理技術科學合理，同時對各種生物、非生物要素的聯系進行充分考慮和關注，確保合理地引入微生物，維持污水處理系統的平衡[3]。

2.3 整體優化原則

生態環保污水處理技術有著十分明顯的優勢，不過在具體實踐中有著十分復雜的流程，需要注意非常多的關鍵點。相關工作人員為了將污水處理水平提高，需要貫徹落實整體優化的原則，加強優化改進生態環保污水處理技術，將核電廠生活污水處理效果、水平全面提升。比如工作人員應全面檢測生活污水處理結果，根據檢測結果將污水中的成分信息確定，進而保證生活污水處理方案科學、合理、可行。在制定生活污水處理方案過程中，需要科學地創建生物系統，對污水引入、污水回用等多個關鍵要點進行全面地考慮分析，通過嚴謹地處理這些細節問題可以全面優化污水處理流程、工藝。

2.4 區域分異

核電廠生活污水處理中，需要平衡當地生態系統，積極營造穩定的生物系統。但是不同地區的生態系統特征存在一定差異，具體進行生活污水處理中，需要結合核電廠生活污水處理所在區域的特點，將理論和實踐有機結合，采取針對性的處理法按時，加強考察各個區域的氣候、土壤、空氣質量等，合理地選擇生物、補水方式，在確保生態系統平衡的前提下合理處理核電廠生活污水[4]。

3 擴容改造工程概況

3.1 總體思路

ED2 擴容項目與原ED2 污水處理站接口關系為“并聯模式”，即ED2 污水站擴容項目建成后可承擔現ED2 污水處理站污水進水的分流，同時ED2 污水站擴容項目建成后處理的出水與原ED2 污水處理站出水匯流，最終共同排放至指定地點。

3.2 設計水量及水質

根據ED2 污水處理站原設計規模為200m3/d，2021 年全年的日均進水量進行統計，日均進水量約380m3/d，污水處理系統處于超負荷運行狀態。ED2 擴容項目設計擴容后的ED2 污水處理站的總規模達到500m3/d。

表1 設計進水水質及出水排放標準

3.3 設計工藝

生活污水采用生物處理，ED2 擴容項目產生量較小，考慮到與原ED2 污水處理站現有系統的契合性，綜合考慮主要生物處理工藝特點，選用“厭氧+缺氧+曝氣生物濾池”組合工藝。具體工藝流程如圖2。

圖2 ED2擴容項目工藝流程

3.4 環保節能措施

核電廠污水站的擴容改造應堅持環保節能的原則，施工組織方案應注意協調質量、成本、進度等多方面的內容，還應注重施工和環境和諧發展，明確現場環保施工責任人,對現場施工風險進行充分的辨識和分析，明確常見施工現場問題，并提前采取預防辦法。

擴容項目的環保節能措施應注意以下三點：

第一，設計中的環保節能應用。生物處理法是當前公認的環保效果較好的處理方法，也是ED2 污水處理站所用的污水處理方法。在選擇ED2 污水處理站的擴容改造方案時，因地制宜地設計與原ED2 污水處理站的部分裝置共用，盡可能地從運行管理簡單、控制調節方便的角度考慮，在保證出水正常的基礎上，將污水處理方案的科學合理性大大提高。

第二，污水生化處理階段環保節能措施。該階段污水處理效果以及能耗水平直接受到曝氣量的影響，在實際處理過程中，通常維持曝氣量在一個恒定的狀態從而保證出水水質符合要求。污水處理中進水符合的變化會影響出水指標，為貫徹落實節能環保理念，降低進水負荷，浪費氣量，應根據實際需要控制曝氣量[5]。

第三，污泥處理中環保節能理念的應用。核電廠的污水有著較為豐富的來源，自身存在較多污染物質，污泥處理作為污水處理中的一個重要部分，存在一定的難度。為了在污泥處理中貫徹落實環保節能理念，需要避免出現新的污泥。因此，廠區雨污分離設施、管網的獨立化配置可以保證生活污水站的水質來源穩定。然后結合污泥生物干化的方式處理污泥，該處理技術的優勢主要體現在如下幾方面：其一，能夠有效提升污泥轉化率，實現深度脫水，無需使用絮凝劑，消耗的資源、資金較少。其二，有著良好的凈化效果，可以將污泥中的重金屬等物質清除，達到環境保護的效果。其三，能夠將污泥中的惡臭有效去除，將其中的大部分病原菌消滅，以免威脅周圍生態環境。其四，經過處理后的污泥外觀得到有效改善，整體為褐色餅狀，不存在異味，處理后的污泥處理更加便捷?？偠灾?，節省了大量的脫水劑、絮凝劑、干燥劑等，有著較為簡便的操作方式，對環境較為友好，不會產生二次污染，其環保節能特點十分突出[6]。

3.5 調試及運行效果

ED2 擴容項目施工完成后，福建地區7 月份的平均氣溫大約27℃-35℃，利于微生物的生長繁殖，且現場有充足的活性污泥用于調試ED2 擴容項目使用，活性污泥可做到隨時補充的條件為運行調試提供了先天便利。

圖3 調試運行效果圖

通過每天對進水、出水水質的檢測，數據表明ED2 擴容項目僅用了24 天便已達到 《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）中的一級標準A 標準。

總結調試運行經驗如下：

3.5.1 COD 控制措施

COD 控制主要通過生化降解實現，為加快污泥培養，通過外接污泥泵的方式，從原ED2 污水處理站的MBR 池中抽取泥水至擴容項目的好氧池中曝氣6-10小時，然后按照擴容項目設計水量的1/3 進水量進水運行。通過加速污泥的生長成熟，提高微生物的降解效率，輔以進水量和污泥濃度的調節，擴容項目的COD僅10 天便達到排放標準。

3.5.2 N 的控制

N 的控制主要通過微生物硝化反硝化進行降解，通過檢測進、出水的N 濃度，調整污泥濃度，當N 濃度出現上升波動時，增加二沉池的污泥回流，或者從原ED2污水站調入污泥，增加硝化菌濃度。當出現NH3-N 超標情況時，停止污水排放，并通過投加次氯酸鈉進行應急處理，投加量按1:10 進行加藥，待N 濃度降至出水標準時恢復排放。

3.5.3 P 的控制

P 的控制主要是通過化學加藥反應沉淀去除，當出現上升波動時，則需要通過調整加藥量，理論投加比例是1:6，現場操作按照進水水量，P 濃度等比例調整PAC 投加量。當P 出現超標情況時，停止污水排放，通過增加投加PAC 應急處理，待P 濃度降至出水標準時恢復排放。

4 應用價值

污水處理站改造擴容工程建設會對周圍的環境產生不同程度影響，在生態型社會建設進程中，核電廠的污水處理站改造擴容工程要貫徹落實環保理念，關注工程項目對生態環境的負面影響，并且提前采取預防措施。

4.1 確保排污能力

建設過程的核電廠人數呈上升趨勢，生活污水站的進水量隨著人員增多出現上漲，一旦超過設計處理量，就會給污水處理工作帶來不小的難度。為了使污水處理工作順利有效的進行，應該對原污水站的設計處理量進行擴容，并且運用成熟、效果好的工藝對原污水站的處理功能進行提升，從而有效的避免在連續性處理水污染中造成的污水管道堵塞和結垢等一系列問題的產生。

4.2 保護生態環境

核電廠的生活污水經過嚴格的處理以及質量檢測后，確保檢測污水各項指標均達到國家標準后進行排放，保證污水污染程度在環境承受范圍內，在排放到自然環境中后不會威脅生態系統有助于實現生態環境和社會的和諧發展。

4.3 現場施工的環境保護管理

核電廠污水站的擴容改造應注重施工和環境和諧發展，明確現場環保施工責任人，對現場施工風險進行充分的辨識和分析，明確常見施工現場問題，并提前采取預防辦法。

在擴容改造工程實施階段，應做好施工期間的揚塵污染控制，現場可配置灑水車，增加施工現場空氣濕度，避免在大風等惡劣天氣下施工。在噪聲污染控制方面，應通過合理安排施工時間與施工工序，盡量避免夜間施工，對產生強噪聲的機械，采取封閉隔離措施，確保減少噪聲污染。

針對施工作業過程中產生的污水，經沉淀池沉積后，上層清液循環使用，用于施工設備清洗，沉淀垃圾由環衛公司定期進行回收。針對施工過程中產生的廢木板、設備包裝物等固體廢棄物，應嚴格按照核電廠的相關管理規定進行統一回收和處理，確保固定廢棄物排放和控制滿足法律法規要求[7]。

4.4 水土保持措施

工程建設項目中水土流失是常見的一種負面影響，為了預防和治理在污水處理站改造擴容工程產生的水土流失，勘察設計中要對周圍水文地質等條件進行細致地勘察分析，做好施工方案優化，盡量選擇土質穩定區域，將水土流失發生的概率盡可能地降低。針對污水處理站中調節池、氧化池等池體開挖出來的土石方應定點堆積用密目網苫蓋，并增加植物措施，通過栽植苗木實現恢復植被、減少水土流失、改善生態環境的目的，同時也為核電站建設的主體工程安全運行提供相應的環境保障。

結語

ED2 污水站的擴容改造堅持施工和環境和諧發展的理念，施工過程采取安全、環保的措施，工期耗時3個月，在工藝上與原污水站的部分裝置、設施實現共享，不僅節約了資源，同時利用了原污水站的污泥資源對擴容項目進行了調試，調試運行僅耗時24 天就達到水質的穩定排放標準，充分體現了擴容改造方案的有效性，并且能夠有效提升ED2 污水站的污水處理效果及效率。

擴容改造后的ED2 污水站有兩套獨立的污水處理系統，可以分組停運對設備設施檢修、維護，在遇到設備設施缺陷時，也能保證核電廠區內的污水處理站正常運行，在檢修期間保障污水處理系統穩定運行，實現了預期的污水站處理能力的提升，對核電廠的生活污水處理有著重要的意義。