污水处理厂提标扩建期间水质水量的应急工程

吴奉爰，余向京，罗欣阳

（益阳首创水务有限责任公司，湖南益阳413000）

1 工程概况

1.1 项目情况

本项目初步设计于2001 年3 月完成，2004 年投运，设计处理能力为100 000t/d（总变化系数设计选取为1.3），采用卡鲁赛尔氧化沟工艺，设计出水执行污水综合排放标准GB 8978—1996《污水综合排放标准》规定的二级排放标准，与现行的水环境治理存在滞后。且污水来水量已超出设计处理能力，提标扩建迫在眉睫。2018 年，经批准本项目正式启动提标扩建，提标100 000t、扩建60 000t，提标扩建后总处理规模为160 000t/d，出水执行城镇污水处理厂污染物排放标准GB 18919—2002《城市污水再生利用》规定的一级A 标准。

1.2 存在的问题

存在的问题主要包括以下2 方面：

1）提标扩建期间如按原工艺只运行一条生产线，每天将有50 000t 以上的污水未经处理直接流入排放水体。沿线居民将饱受长达一年的黑臭水体困扰，同时对正在严控的环洞庭湖水域专项治理行动造成极不利的负面影响。

2）50 000t 的工艺线处理10 000t 的污水量，必将造成二次沉淀池污泥严重跑泥。因此，本项目在提标扩建期间必须严格遵守满负荷运行且达标排放的宗旨。对此，本项目团队经市场调查后，选择了一种在提标扩建且部分二次沉淀池在运期间，既能不减产运行，又能确保水质指标达标的应急处置措施。并在该措施实施期间通过自主研究、实践，不断优化该应急处置工程，确保出水水质、水量的稳定达标排放。

2 采取的行动

经市场调查及方案比对、选择后，选定A 公司为本次应急工程的运营协作方，协作期限为4 座二次沉淀池的改建期。期间，A 公司通过该公司的自主措施（多种药剂按不同的配比投加）。在实施应急工程期间，本项目运营团队密切关注水质及运行突发事件，融合团队各项专业能力对该应急工程实施多项改进，有效确保了突发事件期间水质水量的稳定运营。具体措施如下。

2.1 保水质

本项目原有4 座二次沉淀池为中进周出的幅流式沉淀池，本项目原址为河床回填，因局部下沉导致4 座二次沉淀池相关标高略有差异，经堰板调整能保证出水基本平衡。但如以2 座二次沉淀池承担100 000t 的水量负荷，必将造成二次沉淀池内大量跑泥的现象。具体做法如下：

1）对一座氧化沟增设4 台射流曝气器，在系统运行稳定的情况下，试投加A 公司药剂，并观察泥性。

2）上一步骤稳定无异常后，在4 座二次沉淀池稳定运行的情况下，逐渐调小3 号二次沉淀池的水量负荷，调整原则为4 座二次沉淀池均不跑泥。100 000t 的构筑物，考虑设计富余量，本步骤实施过程较顺利，未出现跑泥情况。

3）上一步骤完成后，调整药剂配比，再对1 号二次沉淀池实施逐渐调小水量负荷的措施。该过程在第一次实施过程中，在短时间内迅速造成2 号、4 号二次沉淀池跑泥，立即分段恢复1 号二次沉淀池，随即恢复2 号、4 号二次沉淀池。运行稳定后再次调整药剂配比，反复少量跑泥3 次并调整药剂配比后，实现2 座二次沉淀池达到运行平衡的目的。

2.2 保水量

二次沉淀池无跑泥现象后，水质排放获得了重要保障。再经药剂配比的调整，除SS 不能稳定达标外（SS 受进水水质、水量的波动，不能确保24h 连续达标，但经药剂配比调整，日均值均达标），生化处理系统基本满足出水水质达标要求。排放水质得到保证后，开始逐步提升日处理水量，具体做法如下：

1）调试当期，水量以2 500～3 000m3/h 为调整幅度，但因原有进水泵无变频控制，欲进一步精细化控制水量的难度较大。为确保满足水量提升的同时水质不受影响，对一台进水泵采取工频改变频的措施。为缩短提量耗时，避免因专用备件的采购延误提升处理量的进度，采取从改建工艺线中的设备拆装1 台专用变频器作为临时调节，最快捷、最经济的方法。

2）根据逐步加大污水处理量的试运行情况来看，发现每次增加不超过200～300m3/h 时，对水质影响相对较小。故采取，以整个系统水力停留时间及稳定运行的观察时间合计约14h 为调整期，每增加200～300m3处理量后根据水质变化，约14h 后再调整进水量。遇水质变化时维持上一进水量并继续观察。同期，加强化验室检测、快速检测、仪器检测等多项措施协助调控。

3）受进水水质波动及来水量时大时小的影响，反复调整约半个月，稳定恢复处理量为90 000～100 000t/d。

2.3 保稳定

应急处置工程实施期间，出现过进水黄泥水冲击、污泥回流严重异常等问题，采取多项措施，主要在污泥回流方面做调整及改进。经复核，实施提标改造期间，原有回流泵合计流量仅能满足约2 700m3/h 的回流量，应急工程实施后回流量仍呈下降趋势，平均为2 000m3/h，无法满足加药剂后系统的运行需求。因原回流泵因运行年限已久，磨损较大，无法增加流量；且原有回流泵为2004 年的进口设备，安装基座较为特殊，国产设备没有符合安装要求的同类型成品泵；新增同型号进口设备时间及经济成本不划算等，无法在短时间内提升回流量。先后采取以下措施。

2.3.1 更换回流泵

根据设备特点，本项目运营团队提出对国产回流泵做选型比较，选择既能满足流量需求，又能满足安装改造需求的国产回流泵；再通过吊装1 台原有回流泵，对原泵壳底座做同比例模型加工后加装在新国产回流泵底座外层，解决国产设备与进口设备安装基座不符的难题，达到临时运行需求，实现增加回流量目的的建议。更换1 台回流泵后，回流量调节最大可达2 800～2 900m3/h。更换回流泵由A 公司执行。

2.3.2 增加二次沉淀池污泥回流量

原有二次沉淀池通过虹吸方式实现污泥回流。经对实施应急工程前后的运行情况做分析比较，发现受A 公司加药后污泥流动性下降以及设备本身结构的影响，导致外侧区域的污泥回流口泥量较小、且易堵塞（回流量出现降低的主要原因）。对此，本项目运营团队根据设备结构及运行现状，提出在回流外侧区域增设回流管的建议，增加回流量。具体做法，由A 公司采用250mm 管径的PVC 管，将管件固定在刮泥桥桥架护栏外侧，随刮泥桥同步运行；设有放空阀，安装时吸泥一侧略高于出泥口约15～20cm。全桥式刮泥桥，沿桥架两侧双向增加回流管，每座二次沉淀池共计增加4 个回流口。本项措施实施后，较为可观地改善了污泥局部回流小且易堵塞的问题。

3 结语

提标扩建迫在眉睫，满负荷运行及达标排放又是大环境下体现首创国企使命及责任担当的重要体现，在此情况下，本项目运营团队采取了市场咨询、方案探讨等方式，选择高成本、低风险的运营方式，并深入研究，最终实现了满负荷且稳定达标的运营环境。

实践运行表明，经上述运行调整、应急措施，污水量总设计变化系数1.3 的100 000t 污水厂，单条工艺线（50 000t 的卡鲁塞尔氧化沟）在提标扩建期间，经采取应急处置工程后具备提量生产能力，本项应急改进工程对提标扩建期间保水质保水量的生产具有实际指导意义。