仙游县经济开发区污水处理厂一期提标改造研究

黄建生

（仙游县水利局，福建仙游 351200）

水环境直接影响到人民群众的日常生产生活，现阶段的污水治理工作也在不断实现技术转型以及治理能力、治理水平的有效提升。在这样的背景下，我国多地的污水处理厂均在大力推进提标改造技术发展，以大幅提升城镇地区水污染问题的有效防治处理水平。

1 经济开发区污水处理厂一期工程现状及存在的突出问题

1.1 经济开发区污水处理厂一期工程现状

“十四五”规划发布实施以来，党和国家提出了生态文明建设方针，也明确了国家在环境治理方面所提出的更高要求。由于经济开发区地处东南临湄洲湾内湾，污水直接排入湄洲湾内湾易造成近海海水污染，不仅影响周边居民居住环境，而且破坏了近海生态环境。随着企业入驻率及周边地区管网覆盖率的提升，开发区对水污染问题日益重视。根据政策法规的要求，生活污水应处理至一级 A 标准才可进行尾水深海排放，由于污水处理厂一期工程处理的污水为工业废水+生活污水的混合污水，应按最严标准执行一级 A 标准后尾水集中输送至湄洲湾海岸，通过海洋放流管、海底扩散器排放到离海岸一定距离、一定深度的强流区域，充分利用海洋的扩散、降解和自净能力，达到尾水最终处置的目的。

经济开发区污水处理厂一期工程处理规模为2万t/a，主体处理工艺采用水解酸化+接触氧化工艺，再经过曝气生物滤池进行深度处理，尾水采用二氧化氯消毒后接入环湄洲湾北岸尾水排海工程至外海排放。

1.2 经济开发区污水处理厂一期工程存在的突出问题

（1）设施设备老旧

随着使用年限的增长，经济开发区污水处理厂内配备的污水处理设备，其老化程度已经相对较高。同时，由于污水处理厂在设备资金方面的投入力度严重不足，污水处理设备的日常维护检修与更新换代不够及时，部分设备存在陈旧老化、故障率高、能耗大等问题，致使工艺污水处理效率严重低下，在实际进水水质较低的情况下，各项污染物指标仍存在超标风险。

（2）除磷效果差

由于运行情况较差且难以维护，水解酸化+生物接触氧化的填料现已拆卸，生化池变成传统的活性污泥法处理工艺。同时，生化池内未设内回流，反硝化脱氮全靠外回流至前端水解酸化池，致使水解酸化池实际变成缺氧池，但现状外回流量最高只有150%的设计水量，当进水TN浓度较高时，生化池的脱氮效果有限。此外，过高的外回流对二沉池的冲击较大，固体负荷存在超过规范取值，导致出水各项指标超标的风险。由于未设置单独的厌氧池进行生物除磷，水解酸化池实际为缺氧池，进水易降解有机物被反硝化菌利用，导致聚磷菌无法成为优势菌种，生化池的除磷效果较差，除磷效果有限。一旦进水TP浓度较高时，存在TP超标的风险。

（3）自制系统缺失

由于自控系统严重缺失及中控系统设施老旧等原因，多数厂区电气设备及仪表无自控系统（现场有PLC柜），设备信号未接入中控系统，均按工频运行，节能降耗效果不理想。

2 经济开发区污水处理厂一期提标改造的基本原则及思路

2.1 经济开发区污水处理厂一期提标改造基本原则

结合当前经济开发区污水处理厂的现状，以提升污水处理技术、去除污水污染物为总体目标，统筹考虑污水处理厂经济属性、污染物性质等方面，对污水处理厂提标改造工作提出具有可操作性、可实施性的基本原则。

（1）方案可操作性

方案可操作性包含对污水处理厂经济属性和可行性的综合考虑。按照国家现行规范、规定和技术标准，借鉴国内外基础设施建设的先进经验，兼顾城市建设现状，适应市政工程逐步发展的规律，在对现有资料和现状调查研究与分析的基础上，应充分考虑设计方案整体的合理性，全面协调，使方案具有可实施性；应对提标改造的构筑物布置方案进行经济分析，尽可能降低工程的总造价和经常性运行管理费用，节省投资；应考虑近、远期的衔接关系，使方案具有一定的弹性。

（2）方案核心关键

开发区污水处理厂的提标改造应当以提升污水处理技术、去除污水污染物为总体目标，在对现有的污水排放标准以及提标改造后的污水排放标准进行整体对比的基础上，进一步确定并细化提标改造的主要方向和关键要点；同时，结合污水处理厂的长期发展规划以及发展现状、经验等情况，广泛借鉴污水处理领域内的新做法、新技术、新设备等新兴工艺，对污水处理厂的提标改造工程进行更为科学化的整体架构与设计，在确保质量的基础上，达到提高功效、降低能耗的效果。

2.2 经济开发区污水处理厂一期提标改造的思路

对于经济开发区污水处理厂的提标改造，其总体思路概括为以下四个基本步骤：第一步是掌握整体情况，对当前经济开发区污水处理厂现有的提标改造工程所涉及的工艺技术进行整体总结，并对当前各类新型污水处理的工艺技术进行充分了解与掌握；第二步是明确重点难点，结合对开发区污水处理厂现有提标改造整体情况的总结，明确提标改造工程的难点与重点问题；第三步是提出技术方法，针对梳理出的重点、难点问题，提出初步的生化处理、物化处理等方式方法和所涉及的相关技术手段，并探讨其是否符合污水处理厂的运行现状和相关环境要求；第四步是提升污水水质，再结合初步处理技术能达到的处理标准，探索进一步的污水深度处理技术，对污水处理后的水质体现形成更进一步地深度提升。

3 针对经济污水处理厂一期提标改造具体措施

污水处理厂提标改造从一级B标准提升至一级A标准，各项指标均会有所提高，但现状污水厂工艺处理能力较薄弱，即使在进水水质浓度较低的情况下，各项指标仍触及一级B出水标准限值。在提标工程中对各项指标进行提升，势必增加投资和运行费用，但若能针对现状工艺进行适当改造，可在有效降低本次提标工程投资的基础上提升整体处理能力。

3.1 对污水处理厂工艺进行改造

针对一期处理工艺处理能力较弱的问题进行系统的改造，从而提升处理能力，降低后续提标工艺的投资。彻底改造一期预处理单元和二级处理单元，强化处理能力使得有机物和氨氮在二级处理后出水满足一级A标准，减轻提标工程的投资。二级处理出水后直接进入高效沉淀池和反硝化深床滤池，原设计的曝气生物滤池停用，从而降低二级处理的运行费用。

3.2 对污水处理厂进行提标改造

从一级B标准提升至一级A标准，各项指标均有提升。由于有机物和氨氮相对于SS，TN和TP来说，在设计进水水质浓度不高的情况下，通过强化二级处理即可满足一级A标准。根据实测进水数据，结合一期设计进水水质分析可知，一期进水水质属于中低浓度范围。因此，从投资运营角度出发，单独深度处理降低有机物和氨氮是不合理的。二级处理TP的去除主要为生物除磷，要想达到较好的生物除磷效果，生化工艺要求有机负荷高，且污泥龄短，但TN的去除与之相反，二者互为矛盾关系。常规的二级处理通常只能保证其中一个指标满足一级A标准，另外一项指标只能通过深度处理提高其去除率。因此，国内大多数提标项目主要集中于SS、TP和TN的去除。

由于污水厂一期工程的二级处理工艺处理能力较薄弱，本次提标工程针对以上三种指标均进行设计考虑。①SS的去除：二级处理二沉池出水SS要满足小于10mg/L难度较大，针对SS的提标主流工艺为过滤。②TP的去除：针对TP的提标主流工艺以化学除磷为主，混凝沉淀即为首选。③TN的去除：由于TN的去除主要依托反硝化的生物反应，将硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气释放到大气中。针对TN的提标主流工艺仍与二级生化处理类似，只是提标中可设计成专门针对反硝化菌的生化处理工艺。

参考国内类似提标工程，高效沉淀池+反硝化深床滤池作为提标工艺，提升SS、TP和TN的去除较为经济合理。其中高效沉淀池可去除TP和SS，而反硝化深床滤池可进一步降低SS，并通过投加碳源进一步提升TN的去除率。因此，本次提标工艺推荐采用高效沉淀池+反硝化深床滤池。

4 结束语

本次提标工程推荐采用“高效沉淀池+反硝化深床滤池”处理工艺，同时对现状设备工艺进行改造：①更换现有进水泵房提升泵和格栅；②恢复芬顿设备，新建芬顿加药间；③新建细格栅及曝气沉砂池；④生化系统缺氧池改造，新设内回流泵，增加生化池推流器起吊设备，新增曝气风机；⑤现有电气仪表改造。处理后尾水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A标准。工程规模按照2.0万m3/d。本文立足于当前我国污水处理需求以及现实需要，结合开发区污水处理厂的发展现状及存在问题，尝试提出具有针对性的污水处理厂更为科学有效的提标改造路径及方式方法，为污水处理、城市生态环境保障奠定一定的研究基础。