大港油田港西地區(qū)污水處理項(xiàng)目應(yīng)用實(shí)例研究

孟雙龍 李方 趙紅偉

（大港油田公司 天津 300280）

1 建設(shè)必要性

大港油田西城區(qū)的原有6個(gè)小區(qū)共有居民8200余戶，新建港西新城擁有人口60000人，本項(xiàng)目處理的污水主要是此7個(gè)小區(qū)居民日常生活排放的生活污水。污水的主要來源由居民的洗浴、餐廚、清洗廢水等構(gòu)成。居民排放的污水通過排污泵站排到附近的河道，污水沿明渠流淌，雨季時(shí)，雨污混合排放，生活區(qū)附近還有較多數(shù)量的濕地、水塘，部分污水沿明渠流入濕地、水塘，造成濕地、水塘內(nèi)水質(zhì)超標(biāo)被污染，同時(shí)對附近植被、大氣等形成污染壓力。港西污水處理項(xiàng)目的建設(shè)對該區(qū)域內(nèi)各小區(qū)排放的污水進(jìn)行處理，能從根本上對污染進(jìn)行有效控制，徹底解決本區(qū)域內(nèi)的濕地、水塘、生活環(huán)境的所受的污染，保持濕地、水塘的水體質(zhì)量，因此，本項(xiàng)目具有保護(hù)環(huán)境，造福人民的重要現(xiàn)實(shí)意義。

2 建設(shè)規(guī)模及建設(shè)方案

2.1 建設(shè)規(guī)模

2.1.1 建設(shè)規(guī)模

統(tǒng)計(jì)了新建港西新城小區(qū)、周邊6個(gè)小區(qū)（華隆、華福、華幸、華盛、西運(yùn)、雙豐）、井下采油五廠、電力公司、供水公司、職業(yè)技術(shù)學(xué)院等機(jī)構(gòu)排放的污水量，確定本項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模為8000m3/d。

2.1.2 水質(zhì)的確定

（1）進(jìn)水水質(zhì)的確定

居民排放的污水中含有表面活性劑、植物油類、COD、BOD、NH3-N、P等污染物質(zhì)，同時(shí)污水匯集至泵站時(shí)，水溫已有所降低，約8~15℃，大港油田公司委托具有環(huán)保檢測資質(zhì)的第三方檢測機(jī)構(gòu)對污水進(jìn)行采樣檢測指標(biāo)。

檢測對象為本項(xiàng)目周邊6個(gè)小區(qū)（華隆、華福、華幸、華盛、西運(yùn)、雙豐）及參考的陽光佳園二里、五里兩個(gè)小區(qū)的生活污水。

根據(jù)監(jiān)測情況確定具體進(jìn)水水質(zhì)如下，進(jìn)水水質(zhì)表：

（2）出水水質(zhì)的確定

二級(jí)處理出水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。主要指標(biāo)如下表所示，出水水質(zhì)表：

注：其他未詳盡指標(biāo)詳見標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002

2.1.3 污水收集系統(tǒng)

目前華隆、華福、華幸、華盛、西運(yùn)、雙豐小區(qū)各自建有排污泵站，共計(jì)9座，井下采油五廠、電力公司、供水公司、職業(yè)技術(shù)學(xué)院的污水除一部分排放到附近的小區(qū)通過泵站外排外，其余均直接流向附近的河溝內(nèi)。

新建港西新城小區(qū)屬于新建項(xiàng)目，目前沒有污水產(chǎn)生。建成之后產(chǎn)生的污水是需要處理后才能排放的。本項(xiàng)目產(chǎn)生污水的小區(qū)及公用設(shè)施的分布情況及污水匯水管網(wǎng)如上圖所示。

2.2 建設(shè)方案

2.2.1 方案介紹

1）方案流程：采用“A2O+鈉米電捕吸附反應(yīng)器+纖維轉(zhuǎn)盤過濾+消毒”的工藝流程。

2）流程介紹

污水中含有布條、塑料袋等較大的漂浮物或懸浮外物，水流經(jīng)格柵，通過格柵攔截作用，去除水中大的漂浮物或懸浮物。格柵通過水位差來控制的，因此在每臺(tái)格柵前后設(shè)置超聲波液位計(jì)。柵渣輸送至壓榨機(jī)處理后，落入集渣裝置中。

細(xì)格柵自流進(jìn)入旋流沉砂池，在此通過水力作用去除水中的無機(jī)大顆粒，通過氣提砂將砂輸送至砂水分離器，最終將砂排出系統(tǒng)。旋流沉砂池出水自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在此進(jìn)行水質(zhì)水量的均衡后經(jīng)泵提升進(jìn)入A2/O池，在此單元通過生化處理去除水中氨氮、磷、COD、BOD等污染物，最終出水進(jìn)入納米電捕吸附劑主反應(yīng)池，污水在此通過納米電捕吸附劑的作用進(jìn)行泥水分離，同時(shí)通過反應(yīng)池特有的絮凝層的作用截留污水中的懸浮物、膠體有機(jī)物等污染物，同時(shí)通過接觸絮凝的作用去除水中的磷，使污水出水達(dá)到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，納米電捕吸附工藝主要優(yōu)勢如下：

<1>物理絮凝作用

納米電捕吸附劑由不導(dǎo)電非晶體二氧化硅的殼體和超導(dǎo)的納米微孔組成，可在吸附劑表面形成不平衡電位和外墻電位。在水處理過程中，污染物被快速靜電聚合（物理絮凝）并沉淀。

<2>物理吸附作用

納米電捕吸附劑每克60m2，具大的比表面積，具有較強(qiáng)的吸附力，把超細(xì)微粒物質(zhì)、色度、有毒有害物質(zhì)和氣味吸附到吸附劑表面，下沉并與水體分離。

<3>物理超濾作用

在設(shè)備中，由每克2.5億個(gè)，每毫米30萬層形成的數(shù)公尺渣層中由下而上浸出，懸浮物、重金屬離子及細(xì)菌等被吸附劑納米微孔超濾去除，清水向上溢出。

<4>生物處理作用

納米電捕吸附劑每克60m2的比表面積，1%濃度時(shí)，每立方米達(dá)60萬m2比表面積，用納米電捕吸附劑納米微孔作生物載體，微生物在納米電捕吸附劑巨大的比表面積上繁殖。

納米電捕吸附主反應(yīng)池出水自流進(jìn)入纖維轉(zhuǎn)盤過濾池，通過纖維濾盤的截留作用去除水中的懸浮物使出水滿足一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)出水的濁度要求，該工藝基建投資省、運(yùn)行成本極低、出水水質(zhì)好、經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)是一種先進(jìn)的過濾技術(shù)。纖維轉(zhuǎn)盤過濾池出水進(jìn)入接觸消毒池消毒處理后達(dá)標(biāo)排放。

3）單元設(shè)計(jì)介紹:

<1>調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水量均衡水質(zhì)，保證后續(xù)處理的連續(xù)性。

<2>旋流沉砂池，通過水利作用去除水中大顆粒的無機(jī)顆粒。保證后續(xù)的處理。

<3>A2/O，生物處理的主要單元，通過微生物的作用去除水中的有機(jī)物。A2/O工藝

由厭氧池、缺氧池、好氧池串聯(lián)而成。

A2/O工藝的特點(diǎn)：

厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機(jī)配合，同時(shí)具有去除有機(jī)物、脫氮和除磷的功能；

在同時(shí)脫氮除磷的工藝中，該工藝流程最為簡單，總的水力停留時(shí)間也少于同類其他工藝，優(yōu)勢明顯；

在厭氧-缺氧-好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不會(huì)大量增殖，SVI一般小于100，污泥沉降性好。污泥中磷含量高，一般在2.5%以上。

<4>納米電捕主反應(yīng)池，通過納米電捕吸附劑的作用去除水中的總磷、實(shí)現(xiàn)泥水分離。

<5>纖維轉(zhuǎn)盤過濾池，通過纖維轉(zhuǎn)盤的截留作用，去除水中SS污染，以保證出水的SS等指標(biāo)。

<6>污泥池，接納沉淀池排泥，起貯存作用。

4）處理后出水消毒方案

（1）處理后出水消毒的必要性

本工程達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)由大腸桿菌菌群的要求，出水必須需要消毒。

（2）處理后出水消毒技術(shù)方案簡述

污水中的病原體主要有三類：病原性細(xì)菌、病毒和蠕蟲卵。分類詳見下表：

消毒方法大體可分為兩類：物理方法和化學(xué)方法。物理方法主要有加熱、冷凍、輻照、紫外線和微波消毒等方法?；瘜W(xué)方法是利用各種化學(xué)藥劑進(jìn)行消毒，常用的化學(xué)消毒藥劑有多種氧化劑（氯、臭氧、碘高錳酸鉀等）、某些重金屬離子（銀、銅等）及陽離子型表面活性劑等。

由于本工程出水需要部分回用至小區(qū)景觀湖補(bǔ)水，再生水質(zhì)中游余氯的要求所以本工程的消毒方案采用“CLO2消毒方式+紫外線消毒”方案。

5）污水深度處理

污水深度處理有別于污水三級(jí)處理。三級(jí)處理是在二級(jí)處理流程之后再增加處理設(shè)施來取得良好的水質(zhì)，三級(jí)處理的選擇直接影響著工程出水水質(zhì)，本次工程中排放標(biāo)準(zhǔn)為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中對于總磷以及總氮、氨氮等指標(biāo)均有嚴(yán)格的要求，所以在二級(jí)處理后工藝的選擇的合理性及經(jīng)濟(jì)性是至關(guān)重要的，本次設(shè)計(jì)中充分吸收和總結(jié)了以往成功的經(jīng)驗(yàn)，力求工藝穩(wěn)定可靠，運(yùn)行成本節(jié)能降耗，做到最優(yōu)、最省、最好。

6）污泥處理工藝選擇

本工程污泥產(chǎn)生，主要是污染物的降解去除產(chǎn)生的副產(chǎn)物，由于生活污水，污泥害處小，為了滿足國家政策的規(guī)定“污水處理廠不以儲(chǔ)藏為目的污泥含水率應(yīng)該小于50%”在此對污泥的處理決定采用干化處理，干化設(shè)備暫定為一體化污泥干化設(shè)備。一體化干化技術(shù)是利用外加電場的作用，使污泥中的微生物細(xì)胞在電場的刺激下，胞內(nèi)的水發(fā)生強(qiáng)制遷移，內(nèi)能升高，沖破細(xì)胞壁散失出來，形成游離水，提高水分的脫除率。并且能夠破壞病原菌及寄生蟲（卵）等有害物質(zhì)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，能有效的殺滅病原菌及寄生蟲（卵），達(dá)到無害化的目的。一體化污泥干化設(shè)備進(jìn)泥含水率在99%左右，出泥含水率降至60%以下。達(dá)到無害化、減量化的目的，經(jīng)干化設(shè)備處理后的污泥已充分改性，在自然通風(fēng)條件下很快降至50%以下。

3 社會(huì)效益和風(fēng)險(xiǎn)分析

3.1 社會(huì)效益分析

大港油田公司及供水公司相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)對安全問題高度重視，一直緊繃安全這根“弦”不放松，通過對港西地區(qū)污水進(jìn)行處理，日處理污水量8000噸，這些污水經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放，免除了因污水直接排放對周邊環(huán)境帶來的負(fù)面影響，凈化了人民的生活環(huán)境。

該項(xiàng)目具有社會(huì)公益性質(zhì)，項(xiàng)目的實(shí)施不以盈利為目的，重在社會(huì)效益，保障了油田的和諧、穩(wěn)定發(fā)展，體現(xiàn)大港油田公司“以人為本、和諧發(fā)展”的理念，其社會(huì)效益十分顯著。

3.2 風(fēng)險(xiǎn)分析

在本項(xiàng)目決策、實(shí)施、運(yùn)行的過程中，風(fēng)險(xiǎn)因素主要體現(xiàn)在地質(zhì)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性方面，地質(zhì)基礎(chǔ)決定了水池的穩(wěn)固與否，基于此，在整個(gè)項(xiàng)目的決策和實(shí)施過程中，必須對該場地進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察，了解豐水期與枯水期在不同的時(shí)間段內(nèi)對地質(zhì)的影響，以供在水池設(shè)計(jì)時(shí)充分參考。

4 存在問題與建議

4.1 存在問題

4.1.1 雨污混合與地下水滲入的問題

目前這6個(gè)小區(qū)已是成熟的社區(qū)，小區(qū)內(nèi)的污水匯水管線已使用多年，匯水管道基本以混凝土管道為主，存在不同程度的破損。平時(shí)地下水位較高時(shí)部分地下水滲入管道造成污水污染物如氯離子、含鹽量等指標(biāo)增高，雨量較大時(shí)，大量的雨水滲入污水管線中，造成雨天時(shí)水量激增的現(xiàn)象。

4.1.2 提升泵站水泵揚(yáng)程的問題

居民生活小區(qū)每日排水時(shí)段具有較明顯的波動(dòng)變化現(xiàn)象。這種波動(dòng)隨每日居民生活用水時(shí)段的分布而變化。本區(qū)域的6個(gè)小區(qū)相對服務(wù)人口數(shù)量較少，生活污水排放時(shí)段出現(xiàn)高峰、低峰的現(xiàn)象就相對明顯，排水高峰的變化基本集中出現(xiàn)在每天的6:00～8:00、11:00～13:00、16:00～18:00、20:00～23:00，與餐飲用水、洗漱用水的時(shí)段基本吻合，其他時(shí)段的排水量相對較少。目前各小區(qū)泵站運(yùn)行情況均為早晚各集中提升外排一次，所以提升外排的污水時(shí)變化系數(shù)相當(dāng)大。

這些污水要通過輸水管線輸送到污水處理廠，沿途管道水力損失較大，目前各泵站的提升水泵的揚(yáng)程僅滿足了污水就近外排的需要，不適用長距離輸水對揚(yáng)程、壓力的要求。

4.2 建議

需要對小區(qū)的匯水管道加以維護(hù)、維修更換；需要對各小區(qū)提升泵站的提升泵進(jìn)行設(shè)計(jì)核算，重新更換滿足揚(yáng)程需要的水泵。