棗莊市惠營污水處理廠三溝式氧化溝的升級改造

王新 棗莊市排水管理處, 山東 棗莊 277103

棗莊市惠營污水處理廠三溝式氧化溝的升級改造

王新 棗莊市排水管理處, 山東 棗莊 277103

棗莊市惠營污水處理廠由于建設(shè)比較早，其出水水質(zhì)指標(biāo)已不能滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的排放要求。本文介紹了棗莊市惠營污水處理廠三溝式氧化溝工藝的特點(diǎn)、升級改造的內(nèi)容及達(dá)到的效果，并指出了其中存在的問題。

污水處理廠； 三溝式氧化溝；工藝特點(diǎn)；升級改造；效果

棗莊市惠營污水處理廠前身為棗莊市污水處理廠，采用三溝式氧化溝處理工藝。該廠使用奧地利政府貸款，于1994年開工建設(shè)，1998年正式投入運(yùn)行，總建設(shè)規(guī)模為7萬m3/d。該污水處理廠主要處理來自棗莊市市中區(qū)的大部分生活污水及部分企業(yè)的工業(yè)廢水。其中工業(yè)企業(yè)排放的廢水占污水總量的20%，居民生活污水占污水總量的80%。

由于設(shè)計(jì)和建設(shè)比較早，棗莊市惠營污水處理廠改造前設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)(mg·L-1(pH除外))

由上表可以看出，其出水水質(zhì)已經(jīng)不能滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）的排放要求，必須進(jìn)行技術(shù)改造，以便達(dá)到國家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。

1、工藝概況

1.1 工藝簡介

三溝式氧化溝（又稱T型氧化溝）是氧化溝的一種典型構(gòu)造型式，目前采用的三溝式氧化溝工藝，是丹麥在間歇式運(yùn)行的氧化溝基礎(chǔ)上開創(chuàng)的，它實(shí)際上仍是一種連續(xù)流活性污泥法，只是將曝氣、沉淀工序集于一體，并具有按時(shí)間順序交替輪換運(yùn)行的特點(diǎn)，其運(yùn)轉(zhuǎn)周期可根據(jù)處理水質(zhì)的不同進(jìn)行調(diào)整，從而使其運(yùn)行操作更趨于靈活方便。這種工藝流程簡單，無需另設(shè)一次、二次沉淀池和污泥回流裝置，使氧化溝工藝的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用大為降低，并在一定程度上解決了以往氧化溝占地面積大的缺點(diǎn)。棗莊市惠營污水處理廠采用的就是這種工藝。

1.2 原有工藝流程

惠營污水處理廠原有工藝流程見圖1。

圖1 污水處理廠工藝流程圖

1.3 原有設(shè)施處理效果及現(xiàn)在需要達(dá)到的排放標(biāo)準(zhǔn)

該廠原有污水處理設(shè)施，由于工藝先進(jìn)，設(shè)計(jì)比較合理，再加上惠營污水處理廠管理及技術(shù)人員具有較高的理論和實(shí)踐水平，使該廠出水水質(zhì)指標(biāo)一直大大優(yōu)于設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)。

但由于以前設(shè)計(jì)指標(biāo)和現(xiàn)在要求的有所不同，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在達(dá)標(biāo)排放的要求，必須進(jìn)行升級改造，使其出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級B標(biāo)準(zhǔn)，如表2所示。

表2 現(xiàn)執(zhí)行的出水水質(zhì) (mg·L-1(pH除外))

2、改造后的工藝

本污水處理改造工程的主題思路是在提高現(xiàn)有處理設(shè)施處理效率的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化預(yù)處理，改造生化處理系統(tǒng)，使其發(fā)揮最大功能，確保出水水質(zhì)滿足更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)行的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的特點(diǎn)是在提高COD指標(biāo)的前提下，對出水TN、TP的要求同步加強(qiáng)，因此必須增強(qiáng)現(xiàn)有處理系統(tǒng)的脫氮除磷功能。

（1）預(yù)處理系統(tǒng)的改造

a、更換格柵。該廠原有格柵為奧地利進(jìn)口的耙齒式格柵，柵距20mm，現(xiàn)已經(jīng)更換為國產(chǎn)的回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵，柵距5mm。以前由于格柵柵距過大，致使很多垃圾進(jìn)入生化處理系統(tǒng)，久而久之影響到生化處理設(shè)備及污泥脫水設(shè)備的正常運(yùn)行。更換以后，很少有垃圾進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)，使各種設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，出水水質(zhì)穩(wěn)定，出泥正常。

b、調(diào)節(jié)池改造。根據(jù)環(huán)保部門的要求，在廠區(qū)外設(shè)置了約為7萬噸的調(diào)節(jié)初沉池，既能調(diào)節(jié)水量，又能大幅去除進(jìn)水中的無機(jī)顆粒，減輕對后續(xù)機(jī)械設(shè)備的磨損。

（2）生化處理系統(tǒng)的改造

生化處理系統(tǒng)是該污水處理廠的主要處理系統(tǒng)。原有生化系統(tǒng)是由三條氧化溝分不同時(shí)段分別進(jìn)行進(jìn)水處理，基本上以好氧為主，側(cè)重對有機(jī)物的降解，脫氮功能較弱。因此改造的思路是在強(qiáng)化氨氮硝化的基礎(chǔ)上進(jìn)行反硝化脫氮，其主要改造思路是：

a：邊溝的雙速轉(zhuǎn)刷用高速運(yùn)轉(zhuǎn)，提高DO水平，滿足硝化需氧量的要求；

b：邊溝增設(shè)潛水推流器，加強(qiáng)好氧池的污泥攪拌；

c：從兩條邊溝向中溝增設(shè)污泥回流系統(tǒng)，各設(shè)兩臺污泥內(nèi)回流泵，將邊溝污泥定時(shí)回流至中溝；

d：改變中溝的運(yùn)行模式，減少曝氣轉(zhuǎn)刷的開啟數(shù)量，一般開1～2臺曝氣轉(zhuǎn)刷，同時(shí)不間斷的運(yùn)行潛水推流器，加強(qiáng)中溝的污泥攪拌，確保反硝化效果。

（3）自控系統(tǒng)改造

使全部水處理工段的設(shè)備實(shí)現(xiàn)完全自動控制，根據(jù)水位合理開啟變頻水泵的數(shù)量和控制水泵的轉(zhuǎn)速，并根據(jù)溶解氧的需要合理開啟曝氣轉(zhuǎn)刷。

3、改造后的處理效果及運(yùn)行情況

改造工程完成以后，經(jīng)過60天左右的調(diào)試運(yùn)行，污水處理設(shè)施運(yùn)行正常，處理后的出水水質(zhì)能穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級B排放標(biāo)準(zhǔn)。2008年10月份正常運(yùn)行時(shí)的監(jiān)測數(shù)據(jù)見表3。

表3 改造后的運(yùn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)(mg·L-1)

4、工程經(jīng)濟(jì)分析

本改造工程費(fèi)用包括土建改造工程費(fèi)用、設(shè)備及材料費(fèi)用、自動控制改造費(fèi)用、設(shè)計(jì)及調(diào)試費(fèi)用等，總投資約為156萬元。投入運(yùn)行后，新增裝機(jī)80KW。雖然潛水推流器、內(nèi)回流泵等增加了用電量，但由于曝氣轉(zhuǎn)刷開啟數(shù)量的減少，使用電量大為減少，處理噸水用電量由原來的0.58度降為0.4度，大大降低了運(yùn)行成本。

5、結(jié)論

根據(jù)惠營污水處理廠一期工程的實(shí)際運(yùn)行狀況和環(huán)保部門對出水水質(zhì)的現(xiàn)行要求，對原有污水處理系統(tǒng)進(jìn)行了提標(biāo)改造，強(qiáng)化了預(yù)處理單元，升級改造了生化處理系統(tǒng)，修復(fù)改造自動控制系統(tǒng)。經(jīng)過近三年的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，該污水處理廠經(jīng)過改造后，脫氮除磷效果顯著，出水水質(zhì)好，運(yùn)行穩(wěn)定，處理后的出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級B排放標(biāo)準(zhǔn)，部分指標(biāo)完全達(dá)到一級A的排放標(biāo)準(zhǔn)，為今后一級A的升級改造打下良好的基礎(chǔ)。

三溝式氧化溝工藝在我國有較廣泛的應(yīng)用，本改造工程的成功實(shí)施，對其他相同工藝的提標(biāo)改造具有實(shí)際參考價(jià)值。

[1]章正勇，楊暉，姜怡勤.城鎮(zhèn)污水處理廠改造工程.中國給水排水.2010.24

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.04.001

王新 男 1974年生 學(xué)士 工程師。