開封市東區(qū)污水處理廠升級改造工程設(shè)計

王淑紅

（開封浦華紫光水業(yè)有限公司，河南開封475002）

開封市東區(qū)污水處理廠升級改造工程設(shè)計

王淑紅

（開封浦華紫光水業(yè)有限公司，河南開封475002）

開封市東區(qū)污水處理廠為了提高出水水質(zhì)，實施了升級改造工程。升級改造工程增加了深度處理系統(tǒng)，并對原有二級處理系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造。探討了升級改造工程設(shè)計，通過分析改造后的出水水質(zhì)發(fā)現(xiàn)，改造后的出水水質(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）一級A標(biāo)準(zhǔn)。

河南開封；東區(qū)污水處理廠；升級改造；工程設(shè)計；運行情況

0 引言

開封市東區(qū)污水處理廠設(shè)計規(guī)模為15×104m3／d，污水處理采用改良A／O工藝，出水排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8976－1996）二級標(biāo)準(zhǔn)。該廠自2008年投入試運行以來，一直運行穩(wěn)定。但是，隨著國家環(huán)境保護(hù)工作的不斷深入，對各污水處理廠總量減排的要求日趨嚴(yán)格，開封市東區(qū)污水處理廠于2014年4月實施了升級改造工程，2015年8月投入試運行。升級改造后，處理規(guī)模維持不變，處理工藝采用“A2／O＋混凝沉淀＋纖維轉(zhuǎn)盤過濾＋二氧化氯消毒”工藝，出水排放標(biāo)準(zhǔn)提升為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918－2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)。筆者對該工程的設(shè)計和運行情況進(jìn)行了分析，以期為類似工程提供參考。

1 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與工藝流程

1.1 改造后設(shè)計水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

1.1.1 設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)

開封市東區(qū)污水處理廠收納的污水大部分為生活污水，水質(zhì)較為穩(wěn)定。所以，設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)維持不變，如表1所示。

表1 開封市東區(qū)污水處理廠設(shè)計進(jìn)水與實際進(jìn)水水質(zhì)Tab.1 The design and actual inflow water quality of Kaifeng east sewage treatment plant

1.1.2 設(shè)計出水水質(zhì)

改造后，開封市東區(qū)污水處理廠的出水水質(zhì)為：CODCr≤50 mg／L，BOD5≤10 mg／L，SS≤10 mg／L，NH3－N≤5（8）mg／L，TN≤15mg／L，TP≤0.5mg／L［1］。處理后的污水可以輸送至電廠作冷卻水，用于廠內(nèi)綠化澆灌，作為細(xì)格柵、脫水機(jī)的沖洗用水和二氧化氯消毒水射器運行用水，剩余排放惠濟(jì)河。

1.2 改造后的工藝流程

根據(jù)本工程進(jìn)水水質(zhì)和要求達(dá)到的出水水質(zhì)指標(biāo)，并考慮土地面積限制，東區(qū)污水處理廠污水處理采用A2／O工藝，延長生物處理水力停留時間，增加深度處理系統(tǒng)，污泥處理經(jīng)重力濃縮、機(jī)械脫水后外運，具體工藝流程如圖1所示。

2 升級改造設(shè)計

2.1 污水二級處理系統(tǒng)設(shè)計

2.1.1 改造細(xì)格柵

用4臺網(wǎng)板式細(xì)格柵代替原先的轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵，柵條間隙由原先的8mm降為3mm。改造后的功率為1.7 kW。

2.1.2 改造初沉池為厭氧池

作為主體工藝A2／O的一個A段，改造初沉池為厭氧池，直徑為40m，池邊高為4m，水力停留時間為3.2 h［2］。每池設(shè)有3臺潛水?dāng)嚢杵?，功率?.5 kW，轉(zhuǎn)速為31轉(zhuǎn)／min。

圖1 開封市東區(qū)污水處理廠改造后的工藝流程Fig.1 The process of Kaifeng east sewage treatment plant after transform ing

2.1.3 新建一組生物池

原有生物池3組，好氧池水力停留時間僅4.5h。由于改造后的出水水質(zhì)須達(dá)到一級A標(biāo)準(zhǔn)，對氨氮去除能力要求較高，因此新建1組生物池。該生物池只是提標(biāo)，未擴(kuò)容，處理規(guī)模仍為15×104m3／d。改造后，每組生物池設(shè)置缺氧池和好氧池，單池有效容積為15 651m3，有效水深為6m，總水力停留時間提升為10 h［3］。為了強(qiáng)化脫氮效果，在每組生物池內(nèi)各加設(shè)回流泵2臺，流量為1 600m3／h，將好氧池硝化液回流到缺氧池，增加生物池的反硝化能力。其中，原有3組生物池內(nèi)回流泵揚程為2m，功率為15 kW；新建生物池內(nèi)回流泵揚程為0.75m，功率為6.5 kW。

2.1.4 改造鼓風(fēng)機(jī)房

升級改造工程沿用原先4臺Hibon變頻多級離心式鼓風(fēng)機(jī)，增設(shè)2臺空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)，以滿足生物處理所需風(fēng)量。新增風(fēng)機(jī)風(fēng)量為8 400Nm3／h，風(fēng)壓為70 kN/m2，功率為225 kW。

2.1.5 改造回流污泥泵房

2座污泥泵房共設(shè)置9臺潛水污水泵，流量為1 044m3／h。本著節(jié)約高效的原則，1＃污泥泵房的5臺泵沿用原有的老泵，揚程為5m，功率為22.5 kW；2＃污泥泵房的4臺泵采用新泵，揚程為7.3m，功率為30 kW?；亓魑勰嘟?jīng)提升后，沿布置在生物池上的回流污泥管DN1000進(jìn)入?yún)捬醭?，同時，留有通向缺氧池的閥門，從而可以根據(jù)工藝靈活調(diào)整厭氧池和缺氧池的回流量。

2.2 污水深度處理系統(tǒng)設(shè)計

2.2.1 新建中間提升泵房

設(shè)置5臺潛污泵（4用1備），2臺變頻，流量為2 050m3／h，揚程為5m，功率為55 kW。

2.2.2 新建混合反應(yīng)沉淀池

新建混合反應(yīng)沉淀池2座，設(shè)計流量為8125m3／h，采用機(jī)械混合＋水力絮凝＋斜板沉淀池。每座沉淀池設(shè)2組混合池，2組絮凝池，1組斜板沉淀池。2組混合池各安裝1臺槳式攪拌機(jī)，功率為11 kW，停留時間為39 s。2組絮凝池各設(shè)3級波形板，停留時間為17.55min。斜板沉淀池表面負(fù)荷為9.33m3／（m2·h），池底安裝4臺鋼絲繩牽引刮泥機(jī)，功率為0.75 kW。

2.2.3 新建化學(xué)污泥泵池

將化學(xué)污泥排入重力濃縮池，內(nèi)設(shè)2臺潛污泵，流量為50m3／h，揚程為15m，功率為4 kW。

2.2.4 新建纖維轉(zhuǎn)盤濾池

新建纖維轉(zhuǎn)盤濾池1座，分為3格，每格內(nèi)設(shè)置直徑為3m的纖維轉(zhuǎn)盤1套，轉(zhuǎn)盤驅(qū)動電機(jī)功率為1.75 kW，有效過濾面積252m2。每格配套4臺反沖洗泵，設(shè)計流量為50m3／h，揚程為7m，功率為2.2 kW。

2.2.5 新建接觸消毒池

消毒池設(shè)計流量為8 125m3／h，停留時間大于30min。其出水明渠安裝有巴式計量槽，喉寬1.5m。

2.2.6 新建加氯加藥間

改造前，出水采用紫外消毒。本次改造改為二氧化氯消毒。安裝4臺二氧化氯發(fā)生器，單臺有效產(chǎn)氯量為20 kg／h，功率為9 kW。二氧化氯采用鹽酸與氯酸鈉反應(yīng)現(xiàn)場制備。

新建加藥間主要為儲藥池、溶液池和加藥泵間。絮凝劑采用液體聚合氯化鋁（PAC），PAC中Al2O3含量不低于10%。加藥點設(shè)在混合反應(yīng)沉淀池，生物池出水處預(yù)留加藥點。安裝6臺隔膜計量泵，流量為500 L／h，功率為1.1 kW。

2.3 污泥處理系統(tǒng)設(shè)計

2.3.1 新建污泥濃縮池

新建2座污泥濃縮池，連同原先的1座，共同接納剩余污泥及混合反應(yīng)沉淀池的化學(xué)污泥。污泥濃縮池直徑為13m，池邊高為4.5m，污泥濃縮時間為12 h。濃縮池內(nèi)安裝有中心驅(qū)動懸掛式濃縮機(jī)。

2.3.2 改造脫水機(jī)房

新增2臺帶式污泥脫水一體機(jī)，單機(jī)處理泥量為25m3／h，固體負(fù)荷為500 kgDS／h，帶寬為2.5m。新增污泥儲罐1個，容積為93m3，原有泥棚作為應(yīng)急備用。

3 運行情況

本工程于2015年8月投入試運行，其出水水質(zhì)如表2所示。

表2 開封市東區(qū)污水處理廠2014年至2016年2月同期出水水質(zhì)Tab.2 The effluentwater quality of the same period from 2014 to 2016 Feb.of Kaifeng east sewage treatment plant

由表2可以看出：自2015年8月開封東區(qū)污水處理廠升級改造后，運行狀況良好，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，尤其COD、TN濃度有明顯降低。由此可見，本次升級改造工程取得了滿意的效果。

4 結(jié)語

（1）細(xì)格柵更換為柵條間隙更小的網(wǎng)板式格柵后，攔渣效果明顯，特別是瓜子殼、纖維狀的垃圾，從而減輕了生物池池面浮渣打撈的工作量。

（2）新建一組生物池，處理量不變的情況下，延長了水力停留時間，確保了氨氮的去除能力。另外，由于將初沉池改為厭氧池，原生物池內(nèi)的厭氧區(qū)改為缺氧區(qū)，增加了缺氧區(qū)的容積，對脫氮有明顯的保證作用［4］。

（3）由于增加化學(xué)除磷，確保了出水總磷的達(dá)標(biāo)排放。但是，為節(jié)約降耗，仍需加強(qiáng)二級生化系統(tǒng)生物除磷效果。

［1］GB 18918－2002，城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［2］祝貴兵，彭永臻.生物除磷設(shè)計與運行手冊［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005：37-50.

［3］GB 50014－2006，室外排水設(shè)計規(guī)范［S］.

［4］王洪臣.城市污水廠運行控制與維護(hù)管理［M］.北京：科學(xué)出版社，1997：400－402.

[責(zé)任編輯 楊明慶]

X703.1

B

10.13681/j.cnki.cn41-1282/tv.2016.03.011

2016-04-12

王淑紅（1978－），女，河南開封人，工程師，主要從事污水處理工作。