高軍 張彬

四川省環(huán)保產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司 四川 成都 610000

1 基本情況

該項目于2010年初建成并投入使用，原來建設(shè)規(guī)模總規(guī)模是每日最大日處理量500m3，主要處理設(shè)施為鋼制罐體，全半地埋于地下，原生化段工藝采用AOA，無專門污泥處理工藝，經(jīng)過生物處理后的出水達(dá)到一級B標(biāo)，最終經(jīng)過處理后達(dá)標(biāo)水排放入附近河流，該廠主要處理范圍是周圍居民產(chǎn)生的生活污水。原工藝流程圖如下：

圖1 原工藝流程圖

該項目現(xiàn)狀構(gòu)建筑物主要有格柵渠、調(diào)節(jié)池、厭氧池、好氧池、缺氧池、二沉池等。

2 主要問題

通過監(jiān)測，該項目進(jìn)水水量波動較大，部分時間段日處理水量達(dá)到800m3/d，遠(yuǎn)超過污水廠處理能力（500m3/d），主要是由于春節(jié)期間返鄉(xiāng)人員增多導(dǎo)致生活污水大量增加，還有部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)偷排導(dǎo)致。但年平均處理水量又較小，污水廠處理能力又能夠滿足要求。如2020年全年處理水量為181294m3，折算每天處理水量496.7m3/d。同時該廠于2010年建成，由于部分設(shè)備本身質(zhì)量原因、施工安裝原因及值守人員普遍存在專業(yè)知識缺乏，文化層次有限等原因，也由于缺乏專業(yè)的管理隊伍，導(dǎo)致很多的設(shè)施設(shè)備保養(yǎng)不到位，管道這些很多都已經(jīng)損壞，不能使用。但是該廠原施工有一座埋地鋼制調(diào)節(jié)池，但已嚴(yán)重?fù)p壞無法使用，故在2019年中旬又新建一座調(diào)節(jié)池。

3 改造工藝

3.1 污水改造

工藝的好壞直接決定污水處理廠最終處理效果，首先把該項目放在遂寧整個污水處理項目中，然后在不同的項目中進(jìn)行有必要的對比，選用操作簡單，去除率高的工藝。工藝的選擇要根據(jù)每個項目的具體情況，不僅僅考慮如何處理污水，還要考慮污泥如何處理，同時還要參考當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境等。每個過程都有其適用的條件等。

通過對國內(nèi)主流的氧化溝工藝、AAO系列工藝、SBR系列工藝、CASS工藝、MSBR工藝（改良型SBR工藝）等進(jìn)行深入對比，最終結(jié)合不同的污水處理工藝的特點，綜合對比下來，AAO工藝結(jié)構(gòu)可靠，處理能力強，抗沖擊能力大，能夠更好的處理生活污水。因此，污水處理廠改造最終采用運行穩(wěn)定可靠的AAO工藝。同時，可以根據(jù)進(jìn)水濃度及污泥狀態(tài)，在好氧添加部分填料，可以更好的進(jìn)行污水處理。

3.2 污泥處理

目前常用的污泥深度處理工藝有厭氧消化、堆肥、化學(xué)調(diào)理法+板框壓濾、太陽能污泥干化工藝等。

（1）厭氧消化

污泥的厭氧消化是在無氧環(huán)境下，由兼性細(xì)菌和厭氧細(xì)菌將污泥中可以生物降解的有機物分解成二氧化碳、甲烷和水等，通過細(xì)菌的分解，可以將污泥由不穩(wěn)定狀態(tài)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)，穩(wěn)定后的污泥可以有效的降低體積。厭氧消化已經(jīng)發(fā)展為兩相消化和兩級消化。厭氧消化工藝需要建設(shè)消化池、加熱裝置、攪拌設(shè)備以及沼氣處理設(shè)備等一系列的設(shè)施，對于規(guī)模較小的污水處理廠來說，投資成本較大。

（2）堆肥

堆肥化是一種安全、有效且環(huán)保的污泥處理方式，它可以通過微生物作用將污泥中的有機物質(zhì)進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化。在這個過程中，微生物群體對污泥中的有機物質(zhì)進(jìn)行分解，形成一種穩(wěn)定的有機肥料，這種肥料具有很高的肥效，可以用于園藝和農(nóng)業(yè)中。這種污泥處理技術(shù)占地面積大，對周邊環(huán)境影響大，不適用于污水處理廠廠區(qū)內(nèi)。但是如前端污水收集分離度差或工業(yè)污水入生活污水管，將導(dǎo)致污泥重金屬含量過高，堆肥將嚴(yán)重影響環(huán)境土體，堆肥場所必須遠(yuǎn)離蔬菜瓜果種植區(qū)，由于該項目位于城鎮(zhèn)，周圍土地均是市政綠化用地及基本耕地，一旦污泥重金屬含量超標(biāo)，將導(dǎo)致無處埋泥，所以此種污泥處理方式存在一定環(huán)保風(fēng)險。

（3）污泥干化

①疊螺脫水機:省電省水，省不少人工，節(jié)約成本，低速，安全，磨損小，連續(xù)運行，多軸的機器優(yōu)勢更加明顯，即使其中一根軸出現(xiàn)故障，另外幾根還可以正常運行。是污泥機械處理的首選模式，同時疊螺脫水機操作簡便，對工人只需簡單培訓(xùn)即可操作，配合PLC通訊或時間繼電器可以實現(xiàn)無人或少人操作。

②帶式脫水機:占地大，操作環(huán)境差，對環(huán)境要求高，污水處理廠腐蝕性氣體強、不穩(wěn)定因素多，帶式脫水機不太適合。

③離心脫水機:工作污染小，周圍環(huán)境干凈，對操作人員傷害小，脫水機需要藥劑量比較小，能長期穩(wěn)定運行，故障率低。缺點是噪音大，設(shè)備功率較大，運行過程中噪音比較大，長期操作對人聽力有一定影響。

該污水處理廠日常污泥產(chǎn)生量較大，且污水生產(chǎn)量每日比較穩(wěn)定，故采用疊螺脫水機，脫水至80%含水率，脫水后污泥采用專用車輛運輸至附近污泥廠最終處置。

（4）污泥最終處置

目前國內(nèi)對污泥處置主要有衛(wèi)生填埋、焚燒、濕式氧化、厭氧消化等[1]，具體優(yōu)缺點如下表：

表1 污泥處置方法

4 改造方案

污水處理廠目前采用AOA工藝，處理效果較差，生化系統(tǒng)運行紊亂，好氧池死泥較多，內(nèi)外回流無法有效調(diào)節(jié)流量。根據(jù)調(diào)查，各個水池容積較大，可以按照900m3/d改造為AAO工藝，同時在設(shè)備間增加碳源投加裝置，在缺氧池投加碳源，以保證TN達(dá)標(biāo)[2]，故保改造后工藝流程為：

圖2 改造后工藝流程

5 除臭

目前市場上可見的除臭設(shè)備臭氣處理的方法從脫除的原理上大致可以概括為：物理法、化學(xué)法、生物法、離子除臭法和組合法。綜合本次改造污水廠實際情況，最終選定噴灑植物液法、生物法、離子氧化法[3]，除臭對比如下圖：

表2 除臭工藝對比

經(jīng)過比較和分析，生物除臭法因其高去除率、無二次污染、低運行成本和易于管理等優(yōu)勢，且在國內(nèi)城鎮(zhèn)污水處理廠除臭工藝中擁有廣泛應(yīng)用和成熟技術(shù)，故我們決定在本工程中采用生物除臭法。

6 過渡設(shè)備

6.1 過渡設(shè)備準(zhǔn)備

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，該污水廠所在場鎮(zhèn)目前就一座專門用于生活污水處理的污水廠，所以該污水處理廠承擔(dān)著全部生活污水處理工作，同時該場鎮(zhèn)臨近河流為長江中游重要支流。如污水處理廠停止運行，該場鎮(zhèn)全部生活污水只能直排入河，污水直接排到河體里面，不僅僅會造成水生植物的死亡，還會讓很多的魚類死亡，更會直接污染長江生態(tài)環(huán)境，會造成嚴(yán)重的環(huán)保事故，而且環(huán)保督察對環(huán)保事故處罰嚴(yán)重，污水入河環(huán)保風(fēng)險很大。為了保證改造期間污水處理廠不發(fā)生相關(guān)的環(huán)保污染，所以在進(jìn)行施工改造期間，必須對這個污水處理廠采用過渡設(shè)備處理污水，通過綜合分析，最終決定過渡設(shè)備采用3臺一體化MBBR設(shè)備并聯(lián)運行，3臺一體化設(shè)備合計最大日處理量能達(dá)600m3，一體化MBBR過渡設(shè)備性能優(yōu)良，安拆施工簡便，耗能及藥劑需要量小，能有效處理改造期間多余污水。

過渡期主要機械、物資及人員配備如下：10噸吸污車（菌種污泥）、工程車輛、挖機等50t吊車、托掛貨車（至少13m）、3臺臨時過渡設(shè)備等。在重新布置提升泵、給排水管道后，將3臺一體化處理設(shè)備布置于廠區(qū)外面空地，3臺提升泵與一體化設(shè)備一一對應(yīng)，相互獨立進(jìn)出水。針對污水廠生產(chǎn)運行工作配置運維人員1人，駐守人員1人，維修人員2人。

6.2 過渡設(shè)備運行

待設(shè)備安裝調(diào)試驗收合格后，立即投入生產(chǎn)運行，設(shè)備生產(chǎn)水量以一體化設(shè)備出水流量計為準(zhǔn)。由于該項目進(jìn)水濃度時常超標(biāo)，為確保該3臺一體化設(shè)備正常運行，過渡期間將根據(jù)設(shè)備具體情況進(jìn)行洗膜、脫泥等。洗膜采用吊車托吊膜組，浸泡檸檬酸、次氯酸鈉等方式。根據(jù)設(shè)備實際運行情況，租用移動式脫泥車的方式現(xiàn)場脫泥，脫出污泥按相關(guān)規(guī)定合規(guī)處置。

每臺過渡用設(shè)備最大日處理能力為200m3，折合每小時流量是8.4m3，三臺過渡用一體化設(shè)備合計最大日處理能力為600m3。為保證污水處理廠收集的水量全部處置，結(jié)合改造期間不間斷停止原有設(shè)備，故選用處理水量偏大的一體化設(shè)備。3臺過渡用一體化設(shè)備無需單獨設(shè)置加藥間及鼓風(fēng)機等設(shè)備間，過渡運行期間3臺設(shè)備并列于廠區(qū)空地處，通過提升泵及管道直接連接調(diào)節(jié)池，通過MBBR生化處理后直接排放進(jìn)出水渠。

過渡設(shè)備運行期間，需要專業(yè)運維人員定期檢測設(shè)備運行情況，駐守人員每12小時對污泥中SV30測量一次并做好數(shù)據(jù)登記及分析，由于該改造項目改造期間無專用加藥間，故加藥采用罐裝液體形式，PAC及PAM日常用藥根據(jù)每日不同進(jìn)水濃度而定。改造期間出水在線監(jiān)測裝置不停止運行，駐守人員每2小時監(jiān)測一次過渡設(shè)備出水水質(zhì)，及時調(diào)整藥劑用量及鼓風(fēng)機風(fēng)量等。按照計劃該一體化設(shè)備每半年清洗MBBR膜一次，清洗期間做好隔離防滲，清洗出的污泥，雜物等統(tǒng)一收集處理。

7 結(jié)語

1.經(jīng)過對各種污水處理工藝的比較和運行性能分析，確定污水處理廠采用AAO工藝，根據(jù)后續(xù)運行，為提高處理效率，好氧池可投加懸浮填料。該工藝可用于類似鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)升級改造。同時，改造期間采用一體化設(shè)備過渡能有效避免污水溢流的事故發(fā)生。

2.為了減輕對水體的污染，保護(hù)水源，保障人民的身體健康，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和擴大對外開放，對各鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)升級改造不僅是必要的，而且是刻不容緩的。