宜宾市某城镇污水处理厂二期扩建工程设计总结

马千里，卢 扬，杜浩强，梁 锋，唐慧敏

(1 北控中科成环保集团有限公司成都分公司，四川 成都 610031；2 中国华西工程设计建设有限公司，四川 成都 610031)

为满足《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》(DB51/2311-2016)相关污水处理水质排放限值的要求，四川省岷江、沱江流域已建污水处理厂迫切需要进行升级改造，如何根据自身特点，选择合理的技术方案成为实施升级改造的关键。本文以宜宾市某城镇污水处理厂二期扩建工程为例，介绍其升级改造的工艺选择及实施效果。

1 一期工艺流程及运行效果

1.1 一期工艺流程

宜宾市某城镇污水处理厂一期工程原设计规模15000 m3/d，采用“预处理+水解酸化+AAO生化池+二沉池+絮凝沉淀池+精密过滤+紫外消毒”处理工艺，出水水质执行一级 A 标准，其污泥经带式浓缩脱水机处理至含水率低于80%，干泥外运至某水泥厂焚烧处置，无除臭工艺。原工艺流程如图1所示。

图1 污水处理厂一期现状工艺流程框图Fig.1 Current process flow diagram of sewage treatment plant phase I

1.2 一期设计进出水水质

表1 一期设计进出水水质Table 1 Design inlet and outlet water quality of phase I

1.3 一期运行效果

表2 一期实际进出水水质Table 2 Actual inlet and outlet water quality of phase I

根据2017年至2019年进、出水日报表，进、出水水质数据如表2所示。

从表2数据可以看出，出水TN、TP、BOD5等水质指标不能达到《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》。

2 二期扩建工程实施方案

2.1 工程背景及要求

当地经济发展快速，估测2025年的污水量将达到55000 m3/d，因此确定宜宾市某城镇污水处理厂二期扩建工程设计规模40000 m3/d，深度处理工程设计规模55000 m3/d。

二期设计进、出水水质如表3所示。

表3 二期扩建工程设计进、出水水质[1]Table 3 Design inlet and outlet water quality of phase II expansion project

2.2 二期扩建工程工艺流程

图2 二期扩建工程工艺流程框图Fig.2 Process flow diagram of phase II expansion project

污水处理工艺：预处理+改良AAO生化池+周进周出辐流式二沉池+高效沉淀池+二次提升泵站+反硝化深床滤池+紫外消毒渠+巴氏计量渠+尾水提升泵房。污泥处理工艺：带式压滤脱水至含水率低于80%后外运焚烧处置[2]。扩建工程工艺流程如图2所示。

2.3 预处理单元

新建二期粗格栅间、提升泵房、细格栅间、曝气沉砂池，设计规模为40000 m3/d，总变化系数1.38。

(1)污水由一根DN1200干管接入，粗格栅间设有2条渠道，渠宽1000 mm，格栅间隙15 mm，安装2台三索式格栅除污机，过栅流速0.7 m/s，栅前水深0.85 m，过栅水损0.20 m。

(2)提升泵房内共设4台潜污泵，2大2小，其中1台大泵为备用泵，设置1大1小两台变频泵。大泵流量为1050 m3/h，扬程为9.0 m，电机功率为45 kW；小泵流量为620 m3/h，扬程为9.5 m，电机功率为22 kW。

(3)细格栅间设有2条渠道，渠宽1.6 m，安装2台网板式阶梯格栅除污机，网板孔隙[3]3 mm。细格栅间下部设鼓风机房，配套2台罗茨鼓风机(1用1备)。

(4)曝气沉砂池分2格，有效水深2.5 m，最高时流量水平流速0.06 m/s，停留时间5.0 min，气提排砂。

2.4 生化处理单元

(1)本工程采用改良A2/O[4]工艺，工艺运行可分别采取AAOAO及AAO两种方式进行。曝气池沿水流方向分为选择区、厌氧区、缺氧区、好氧区、多功能区及富氧区，多功能区及复氧区布置有曝气系统及搅拌器，在进水TN较低时，按好氧池运行，当进水TN较高时，按缺氧池运行。按缺氧池运行时，投加碳源，以确保反硝化作用。

生化池设计参数[5]如下：

设计流量40000 m3/d；设计水温12～25 ℃；MLSS：3500～4000 mg/L；外回流比100%；内回流比400%；剩余污泥11.9 tDS/d；剩余污泥浓度7000～8000 mg/L；总污泥负荷0.103 kgBOD5/(kgMLSS·d)；总污泥龄11.90 d；总有效池容27300 m3；总停留时间16.4 h。

其中选择区停留时间0.5 h；厌氧区停留时间1.176 h；缺氧区停留时间4.2；好氧区停留时间10 h；多功能区停留时间1.2 h；复氧区停留时间0.4 h。

(2)设2座周进周出二沉池，直径33.0 m，水深4.0 m，超高0.6 m，排泥采用单管排泥机，表面负荷0.99 m3/m2·h，总水力停留时间4.0 h。

(3)生化池配套磁悬浮鼓风机3台(1大2小)，互为备用。配套1台大磁悬浮鼓风机，G=160 m3/min(标况)，H=0.8 bar，N=300 kW；2台小磁悬浮鼓风机，G=80 m3/min(标况)，H=0.8 bar，N=150 kW。

2.5 深度处理单元

深度处理按55000万m3/d 规模设计。

(1)高效沉淀池1座(2格)，平面尺寸33.0×22.30 m，H=8.0 m。

高效沉淀池主要设计参数[6]：凝聚时间2 min，絮凝时间10～15 min，沉淀上升流速6～10 m/h，处理后出水水质标准SS<10 mg/L，循环流量5:1。

(2)反硝化深床滤池1座(2格)，平面尺寸41.0×21.0 m，H=6.8 m。滤池共分为5格，配有1 套反冲洗系统，采用气水反冲洗模式进行反冲洗。实时监测来水的水量和水质，实现精确加药。

反硝化深床滤池设计参数：单格过滤面积69.5 m2，滤速 6.6 m/h(高峰流量时9.1 m/h)，滤床深度1.83 m，粒径1.7～3.35 mm，滤池水头损失约为2～2.5 m。

2.6 计量与消毒

(1)紫外消毒按5.5万m3/d设计，平面尺寸14.6×6.0 m， H=3.1 m，设置2套紫外线消毒模块，单套功率22 kW；平均有效紫外剂量≥ 20 MJ/cm2；紫外透光率65%。

(2)尾水提升泵房1座，设置潜水泵4台(3用1备)，Q=1060 m3/h，H=30 m，N=132 kW，1台变频。

2.7 污泥处理

总剩余污泥量11.9 TDS/d，含水率99.18%，总排泥体积1455 m3/d；出泥含水率<80%；工作时间16 h/d。

2.8 除 臭

除臭装置主要设计参数：除臭塔数量1座；20000 m3/h；填料停留时间≥25 s；填料寿命>10年；滤池高度3.3 m；外形尺寸12.1 m×4.8 m×3.3 m(高)；填料总停留时间25 s；除臭风机2台，1用1备，Q=20000 m3/h，P=2500 Pa，N=30 kW。

2.9 工程设计亮点

(1)本工程采用改良A2/O工艺，曝气池沿水流方向分为选择区、厌氧区、缺氧区、好氧区、多功能区及富氧区共6段式生化池，多功能区可根据情况作为好氧或缺氧区使用，工艺运行可分别采取AAOAO及AAO两种方式进行运行，两次混合液回流。生化池在第二段缺氧池设置在线硝酸盐氮仪表，增加碳源投加计量的准确度，节省药剂费，高效生物脱氮除磷，具有脱氮除磷效果好、负荷高、占地省、抗冲击负荷能力强等优势。

(2)污泥脱水机房污泥料仓用钢筋混凝土浇筑，比成品设备后期维护成本低。

(3)加药间、高效沉淀池与反硝化深床滤池合建，结构紧凑占地面积小。

(4)储药采用地下式钢混结构，节省占地，减少维护。

3 工程实施结果

该工程于 2021年4月初开始调试，4月底经过连续15日第三方检测合格后正式投产运行。因当地经济发展较快，纳污管网有较大扩容，目前已基本实现满负荷达标运行，具体进、出水水质见表4所示。

表4 调试达标后三个月实际进出水水质Table 4 Actual inlet and outlet water quality t hee months after commissioning

从表4数据可以看出，出水水质指标稳定达到《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》(DB51/2311-2016)。

4 结 论

宜宾市某城镇污水处理厂二期扩建工程采用“预处理+改良AAO生化池+周进周出辐流式二沉池+高效沉淀池+二次提升泵站+反硝化深床滤池+紫外消毒渠+巴氏计量渠+尾水提升泵房”工艺，污泥经带式压滤脱水至含水率低于80%后外运焚烧处置。宜宾市某城镇污水处理厂二期扩建工程出水各项指标完全能满足《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》(DB51/2311-2016)表 1标准，其中 SS 满足《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002))一级 A排放标准。