污水处理厂提标改造工程深度处理方案

杜红光

摘 要：截至2018年，全国范围内已建成运营的污水处理厂有4000余座。目前，《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的一级A标准是我國污水处理行业执行最广泛的排放标准。截至2019年底，执行该标准的污水处理厂数量占全国污水处理厂总数的53.2%。但是，随着环保要求的日益严格，各地针对污水排放要求制定了相应的地方标准。本文对污水处理厂提标改造工程深度处理方案进行探讨。

关键词：污水处理厂;提标改造工程;深度处理

1工程概况

该城市生活污水处理厂处于县城下游西南侧，河流的东侧，占地面积2公顷。该城市生活污水处理厂于2010年12月开工，2014年8月通过环境保护验收。污水处理厂近期处理污水规模为1万m3/d，远期设计处理规模为2 万m3/d。原设计进水水质为：COD=250mg/l，BOD5=120mg/l，SS=200mg/ l，氨氮25mg/l，总磷3mg/l，总氮35mg/l。主要工艺采用预处理+氧化沟（Orbal式）+紫外消毒渠的处理工艺，工程设计出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准排放标准。污水厂构筑物除粗格栅及进水泵房、细格栅、紫外消毒渠土建按远期建设外，选择池、氧化沟、二沉池土建均按近期规模建设，厂内建筑物按照远期建设。

2提标改造方案

2.1提标改造路径分析

提标改造工程是在保障原有处理规模不变，不进行大规模的改、扩建的要求下，对现状城市生活污水处理厂增设处理设施或对原有工艺进行改进，以提高污水处理效率及能力。城市生活污水处理厂提标改造主要分为以下五个方面：以提标水质为目的的主体工艺改造、主体工艺改造而造成的附带工艺的改造、污泥终极处置工艺改造、除臭工艺改造、设备的更新及升级。该县城城市生活污水处理厂是以提标出水水质为目的的提标改造工程，常用改造方法包括增加深度处理及对原有工艺进行改造两个方面。

2.2各地污水处理厂提标改造方案

无锡城北污水处理厂将Orbal氧化沟厌氧区改成回流污泥曝气再生池，将原有外沟一点进水改为外沟、中心岛沟两点进水，并在外沟投加冰醋酸作为反硝化碳源，氧化沟出水口投加碱式氯化铝，把原有接触氧化池改成转盘滤池，提升了SS和TP的去除效果。靖江市城市污水处理厂因碳源不足、转碟曝气，氧化沟污泥淤积严重，出水水质氮、磷往往不达标，为此该厂增设水下推进器，实施同步化学除磷，二沉出水后增设反硝化滤池，并投加醋酸作为反硝化碳源。潍坊污水处理厂将原有Orbal氧化沟工艺改为多段多级AO工艺。西安某污水处理厂将原有Orbal氧化沟内沟改为底部曝气、增加内沟到外沟的硝化液回流系统，同时通过向氧化沟内沟投加填料，增加微生物含量的措施以提高污水处理负荷，并增设滤布滤池以达到强化SS的处理效果的目的。参考国内多个Orbal氧化沟工艺的污水处理厂提标改造方案，均对原有工艺进行了改造，但由于该厂氧化沟仅有一组， 若更改工艺类型将面临水厂暂时停运，无法保证工程需求。根据该城市生活污水处理厂2018年污水处理量情况，平均运行水量约为近期设计负荷的85%～95%，现运行平均出水水质均能满足一级B标准，在原处理工艺能满足设计和规范要求的情况下，提标改造工艺方案选择沿用原处理工艺方案——氧化沟工艺。因此，本次提标改造项目规模为新建近期处理规模为1万m3/d的深度处理工艺，土建按远期2万m3/d建设预留。根据该城市生活污水处理厂近年实际出水水质，COD、BOD、氨氮、总氮指标基本可达到一级A标准，SS、TP出水指标介于一级B标准和一级A标准。一般城镇污水处理厂二级处理工艺（脱氮除磷）出水可以稳定达到一级B标准，为此需增设深度处理设施降低SS、TP以保证出水达到一级A标准。目前常用的城市污水深度处理工艺有混凝沉淀、过滤、活性炭技术、生物炭技术、膜技术和生物过滤技术等。其中混凝沉淀后过滤消毒是最传统也是目前应用比较广泛的一种污水深度处理方法。综合分析污水处理厂进出水水质的相关指标，项目深度处理工艺方案选择最传统、最广泛运用的混凝沉淀加过滤的方式，同时对具有代表性的活性砂连续过滤工艺、D型滤池和纤维转盘滤池工艺3个方案进行比较，见表1。

3城市污水处理厂提标改造的具体策略

3.1根据用水量预测污水处理厂处理指标

城市污水处理厂的提标改造需要满足后续数年、十数年的污废水处理需求，因此，其设施建设的体量应当能够满足当地人均排水量与人口数量的积数，并且需要考虑到未来数年内的人口数量增幅;或满足当地工业企业的生产效能与工业企业数量的积数，并且充分考虑到未来数年内当地工业发展的幅度。比如：一个人口在10万人以下的小城市，根据《城市给水工程规划规范》中的该人口体量下最高日人均综合用水量320L，来确定当地人均综合用水量，预估人均综合排水量，根据80%的自来水会变成污水的产污系数、日变化系数、地下水深入系数等系列指标计算，继而可得到当地污水处理厂的处理量指标。

3.2污水处理工艺提标改造选择的原则

首先，在工艺选择时，所选工艺应先进、成熟、适应当地污水处理需求、运行效果稳定，且能够满足当地自然水体对排放出水的水质要求。比如：城市污水处理厂收集、处理的污水需要在判断其可生化性与工艺的匹配程度，污水的可生化性的判断标准是BOD5值与COD值的比值，当比值大于0.45时污水为可生化性高的一类污水，当比值在0.3～0.45之间时，污水为可生化的一类污水，当比值在0.25～0.3之间时，污水为难生化的一类污水，当比值低于0.25时，污水属于不宜生化的一类污水。可生化性越高的污水，越适合使用生物处理工艺，可生化性较低的污水，适合进行可生化性提高后使用生物处理工艺，不宜生化的污水则比较适合使用物理、化学工艺。其次，随着科学技术的不断发展，电气自动化成为我国工业产业的主流发展趋势，因此，污水处理厂中的处理工艺应当属于能够有效实现自动化控制、自动化管理的类型，满足后续污水处理厂可能的改造工作。

结束语：项目实施后，将改善县城投资环境和生态区域建设，减少县城对水环境造成的污染，对地表水环境起到主要的保护作用，有利于社会安定，刺激当地经济增长，使得当地更宜于居住、工作和生活，其间接经济效益远远大于工程的直接经济效益，实现社会经济的可持续发展。

参考文献：

[1]关伟，郭会平，赵学洋，等.我国城市污水处理现状及城市污水处理厂提标改造路径分析[J].辽宁大学学报（自然科学版），2015，42（4）：378-384.