污水處理廠提標改造工程深度處理方案

杜紅光

摘 要：截至2018年，全國范圍內已建成運營的污水處理廠有4000余座。目前，《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）中的一級A標準是我國污水處理行業執行最廣泛的排放標準。截至2019年底，執行該標準的污水處理廠數量占全國污水處理廠總數的53.2%。但是，隨著環保要求的日益嚴格，各地針對污水排放要求制定了相應的地方標準。本文對污水處理廠提標改造工程深度處理方案進行探討。

關鍵詞：污水處理廠;提標改造工程;深度處理

1工程概況

該城市生活污水處理廠處于縣城下游西南側，河流的東側，占地面積2公頃。該城市生活污水處理廠于2010年12月開工，2014年8月通過環境保護驗收。污水處理廠近期處理污水規模為1萬m3/d，遠期設計處理規模為2 萬m3/d。原設計進水水質為：COD=250mg/l，BOD5=120mg/l，SS=200mg/ l，氨氮25mg/l，總磷3mg/l，總氮35mg/l。主要工藝采用預處理+氧化溝（Orbal式）+紫外消毒渠的處理工藝，工程設計出水執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準排放標準。污水廠構筑物除粗格柵及進水泵房、細格柵、紫外消毒渠土建按遠期建設外，選擇池、氧化溝、二沉池土建均按近期規模建設，廠內建筑物按照遠期建設。

2提標改造方案

2.1提標改造路徑分析

提標改造工程是在保障原有處理規模不變，不進行大規模的改、擴建的要求下，對現狀城市生活污水處理廠增設處理設施或對原有工藝進行改進，以提高污水處理效率及能力。城市生活污水處理廠提標改造主要分為以下五個方面：以提標水質為目的的主體工藝改造、主體工藝改造而造成的附帶工藝的改造、污泥終極處置工藝改造、除臭工藝改造、設備的更新及升級。該縣城城市生活污水處理廠是以提標出水水質為目的的提標改造工程，常用改造方法包括增加深度處理及對原有工藝進行改造兩個方面。

2.2各地污水處理廠提標改造方案

無錫城北污水處理廠將Orbal氧化溝厭氧區改成回流污泥曝氣再生池，將原有外溝一點進水改為外溝、中心島溝兩點進水，并在外溝投加冰醋酸作為反硝化碳源，氧化溝出水口投加堿式氯化鋁，把原有接觸氧化池改成轉盤濾池，提升了SS和TP的去除效果。靖江市城市污水處理廠因碳源不足、轉碟曝氣，氧化溝污泥淤積嚴重，出水水質氮、磷往往不達標，為此該廠增設水下推進器，實施同步化學除磷，二沉出水后增設反硝化濾池，并投加醋酸作為反硝化碳源。濰坊污水處理廠將原有Orbal氧化溝工藝改為多段多級AO工藝。西安某污水處理廠將原有Orbal氧化溝內溝改為底部曝氣、增加內溝到外溝的硝化液回流系統，同時通過向氧化溝內溝投加填料，增加微生物含量的措施以提高污水處理負荷，并增設濾布濾池以達到強化SS的處理效果的目的。參考國內多個Orbal氧化溝工藝的污水處理廠提標改造方案，均對原有工藝進行了改造，但由于該廠氧化溝僅有一組， 若更改工藝類型將面臨水廠暫時停運，無法保證工程需求。根據該城市生活污水處理廠2018年污水處理量情況，平均運行水量約為近期設計負荷的85%～95%，現運行平均出水水質均能滿足一級B標準，在原處理工藝能滿足設計和規范要求的情況下，提標改造工藝方案選擇沿用原處理工藝方案——氧化溝工藝。因此，本次提標改造項目規模為新建近期處理規模為1萬m3/d的深度處理工藝，土建按遠期2萬m3/d建設預留。根據該城市生活污水處理廠近年實際出水水質，COD、BOD、氨氮、總氮指標基本可達到一級A標準，SS、TP出水指標介于一級B標準和一級A標準。一般城鎮污水處理廠二級處理工藝（脫氮除磷）出水可以穩定達到一級B標準，為此需增設深度處理設施降低SS、TP以保證出水達到一級A標準。目前常用的城市污水深度處理工藝有混凝沉淀、過濾、活性炭技術、生物炭技術、膜技術和生物過濾技術等。其中混凝沉淀后過濾消毒是最傳統也是目前應用比較廣泛的一種污水深度處理方法。綜合分析污水處理廠進出水水質的相關指標，項目深度處理工藝方案選擇最傳統、最廣泛運用的混凝沉淀加過濾的方式，同時對具有代表性的活性砂連續過濾工藝、D型濾池和纖維轉盤濾池工藝3個方案進行比較，見表1。

3城市污水處理廠提標改造的具體策略

3.1根據用水量預測污水處理廠處理指標

城市污水處理廠的提標改造需要滿足后續數年、十數年的污廢水處理需求，因此，其設施建設的體量應當能夠滿足當地人均排水量與人口數量的積數，并且需要考慮到未來數年內的人口數量增幅;或滿足當地工業企業的生產效能與工業企業數量的積數，并且充分考慮到未來數年內當地工業發展的幅度。比如：一個人口在10萬人以下的小城市，根據《城市給水工程規劃規范》中的該人口體量下最高日人均綜合用水量320L，來確定當地人均綜合用水量，預估人均綜合排水量，根據80%的自來水會變成污水的產污系數、日變化系數、地下水深入系數等系列指標計算，繼而可得到當地污水處理廠的處理量指標。

3.2污水處理工藝提標改造選擇的原則

首先，在工藝選擇時，所選工藝應先進、成熟、適應當地污水處理需求、運行效果穩定，且能夠滿足當地自然水體對排放出水的水質要求。比如：城市污水處理廠收集、處理的污水需要在判斷其可生化性與工藝的匹配程度，污水的可生化性的判斷標準是BOD5值與COD值的比值，當比值大于0.45時污水為可生化性高的一類污水，當比值在0.3～0.45之間時，污水為可生化的一類污水，當比值在0.25～0.3之間時，污水為難生化的一類污水，當比值低于0.25時，污水屬于不宜生化的一類污水。可生化性越高的污水，越適合使用生物處理工藝，可生化性較低的污水，適合進行可生化性提高后使用生物處理工藝，不宜生化的污水則比較適合使用物理、化學工藝。其次，隨著科學技術的不斷發展，電氣自動化成為我國工業產業的主流發展趨勢，因此，污水處理廠中的處理工藝應當屬于能夠有效實現自動化控制、自動化管理的類型，滿足后續污水處理廠可能的改造工作。

結束語：項目實施后，將改善縣城投資環境和生態區域建設，減少縣城對水環境造成的污染，對地表水環境起到主要的保護作用，有利于社會安定，刺激當地經濟增長，使得當地更宜于居住、工作和生活，其間接經濟效益遠遠大于工程的直接經濟效益，實現社會經濟的可持續發展。

參考文獻：

[1]關偉，郭會平，趙學洋，等.我國城市污水處理現狀及城市污水處理廠提標改造路徑分析[J].遼寧大學學報（自然科學版），2015，42（4）：378-384.