昆明市第十水質(zhì)凈化廠運(yùn)行評(píng)估與經(jīng)驗(yàn)分析

阮辰旼

(1.上海城市水資源開(kāi)發(fā)利用國(guó)家工程中心有限公司，上海 200082；2.上海《凈水技術(shù)》雜志社，上海 200082)

昆明市第十水質(zhì)凈化廠(以下簡(jiǎn)稱(chēng)十廠)位于昆明市官渡區(qū)東二環(huán)以東，石虎關(guān)立交東北，占地面積約3.93×104m2，采用集成式、集約化設(shè)計(jì)理念，將預(yù)處理區(qū)、生化區(qū)、膜區(qū)、污泥區(qū)等所有處理構(gòu)筑物均以矩形模塊的形式進(jìn)行組團(tuán)化、集成化，保留必要的人行通道、檢修通道和管線通道，以全地下式形式布置。十廠于2011年5月動(dòng)工建設(shè)，2013年建成，并于2013年7月投入運(yùn)行。

1 工藝設(shè)計(jì)與運(yùn)行效果

十廠主要處理片區(qū)的生活污水及雨水，設(shè)計(jì)規(guī)模為15萬(wàn)m3/d，目前實(shí)際處理水量基本達(dá)到設(shè)計(jì)水量的70%左右，其中2014年處理量為8.9萬(wàn)m3/d，2015年為11萬(wàn)m3/d，2016年為9.9萬(wàn)m3/d，2017年為10萬(wàn)m3/d。十廠采用膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝，出水執(zhí)行國(guó)家一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，尾水排至海明河，工藝流程為進(jìn)水→細(xì)格柵及曝氣沉砂池→精細(xì)格柵→MBR生物反應(yīng)池(AAO生物反應(yīng)池及膜池)→紫外線消毒池→海明河，再生水部分采用次氯酸鈉消毒，污泥處理采用離心脫水一體機(jī)，含水率降至75%～80%以下外運(yùn)。工藝流程如圖1所示。

圖1 十廠工藝流程圖Fig.1 Treatment Process of Kunming No.10 WWTP

1.1 預(yù)處理

十廠預(yù)處理由粗格柵、細(xì)格柵、精細(xì)格柵和曝氣沉砂池組成，其中粗格柵4臺(tái)，格柵寬度為1 410 mm，柵條間距為10 mm；轉(zhuǎn)鼓細(xì)格柵4臺(tái)，轉(zhuǎn)鼓直徑為2 000 mm，柵條間距為5 mm；轉(zhuǎn)鼓精細(xì)格柵6臺(tái)，轉(zhuǎn)鼓值機(jī)為2 600 mm，柵條間距為1 mm；曝氣沉砂池1座，分為2格，設(shè)計(jì)停留時(shí)間為4.5 min，曝氣量為0.2 m3空氣/(m3污水)。

1.2 生化處理

生化區(qū)包括厭氧區(qū)、缺氧I區(qū)、好氧區(qū)、缺氧II區(qū)。水力總停留時(shí)間為12.9 h，其中厭氧區(qū)為1.1 h,缺氧I區(qū)為3 h,好氧區(qū)為4 h,缺氧II區(qū)為4.8 h;好氧區(qū)混合液回流比為300%，缺氧至厭氧回流比為200%;污泥負(fù)荷為0.07～0.10 kg BOD5/(kg MLSS·d);生化設(shè)計(jì)最大氣水比為5∶1;生物反應(yīng)池進(jìn)水采用多點(diǎn)進(jìn)水，其中厭氧區(qū)進(jìn)水為20%Q，缺氧I區(qū)進(jìn)水為45%Q，缺氧II區(qū)進(jìn)水為35%。

1.3 MBR工藝

以膜組件代替二沉池，膜池共設(shè)置28個(gè)廊道，每個(gè)廊道10個(gè)膜位，安裝9組膜，預(yù)留1個(gè)空位，污泥濃度為6 000～10 000 mg/L，水力停留時(shí)間為1.2 h。膜組件采用PVDF材質(zhì)中空纖維膜，孔徑為0.3 μm，平均通量為19.6 L/(m3·h)。

1.4 污泥脫水

使用離心脫水機(jī)進(jìn)行污泥脫水，共設(shè)置脫水機(jī)4臺(tái)，污泥含水量降至75%～80%以下。

1.5 運(yùn)行效果

十廠設(shè)計(jì)進(jìn)水CODCr=400 mg/L，BOD5=180 mg/L，SS=300 mg/L，NH3-N=30 mg/L，TN=45 mg/L，TP=5 mg/L，實(shí)際進(jìn)水偏淡，2016年平均進(jìn)水CODCr=153.8 mg/L，NH3-N=21.4 mg/L。十廠運(yùn)行以來(lái)，運(yùn)行情況良好，出水達(dá)標(biāo)(優(yōu)于一級(jí)A)，2016年平均出水CODCr=10.4 mg/L,NH3-N=0.382 mg/L。十廠目前預(yù)留多項(xiàng)優(yōu)化調(diào)整的工程措施，包括多點(diǎn)進(jìn)水、剩余污泥排放控制、多級(jí)回流、曝氣量分配、設(shè)置后缺氧段、預(yù)留遠(yuǎn)期碳源投加措施等，可進(jìn)一步應(yīng)對(duì)后續(xù)的提標(biāo)要求。

2 通風(fēng)除臭方式與運(yùn)行效果

十廠根據(jù)處理單元性質(zhì)的不同，對(duì)不同區(qū)域設(shè)置了不同的通風(fēng)和除臭策略。

2.1 通風(fēng)

(1)通風(fēng)、除惡臭系統(tǒng)難以分開(kāi)的空間

對(duì)細(xì)格柵、沉砂池、精細(xì)格柵、脫水機(jī)房、裝泥間等空間進(jìn)行局部加蓋以及負(fù)壓抽吸。但由于上述空間無(wú)法完全處于密封狀態(tài)，少量臭氣易飄散，因此通風(fēng)需與除臭合并為同一系統(tǒng)。

(2)有可能存在微量惡臭污染物的空間

雖然對(duì)MBR生物反應(yīng)池、MBR膜區(qū)進(jìn)行了密封加蓋處理，但存在惡臭系統(tǒng)檢修停機(jī)的情況，少量惡臭可能飄逸，因此通風(fēng)換氣經(jīng)活性炭吸附處理后高空排放。

(3)不存在惡臭污染物的空間

對(duì)于配電間、高壓柜室、鼓風(fēng)機(jī)房等空間，通風(fēng)系統(tǒng)主要滿(mǎn)足房間的通風(fēng)散熱換氣要求。設(shè)備房間的送風(fēng)量為排風(fēng)量的1.05倍，以保證房間處于微正壓狀態(tài)，防止其他污染物進(jìn)入設(shè)備房間，鼓風(fēng)機(jī)房等設(shè)上部機(jī)械進(jìn)風(fēng)，上部機(jī)械排風(fēng)。

2.2 除臭

采用生物濾池除臭工藝，處理區(qū)域?yàn)轭A(yù)處理區(qū)、二級(jí)處理區(qū)、污泥處理區(qū)，其中預(yù)處理區(qū)和污泥處理區(qū)為重點(diǎn)除臭區(qū)域，換氣頻率不低于2 h一次，并設(shè)置負(fù)離子送風(fēng)系統(tǒng)，除臭標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中的廠界二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，臭氣處理達(dá)標(biāo)后高空排放。

2.3 通風(fēng)和除臭效果

十廠現(xiàn)狀細(xì)格柵等負(fù)一層操作空間仍有一定異味，裝泥間和脫水機(jī)房空氣也有異味，MBR生物反應(yīng)池和MBR膜池區(qū)域空氣質(zhì)量相對(duì)較好。為加強(qiáng)整體美觀，地面的除臭通風(fēng)井被裝飾為鐘樓，呈現(xiàn)較好的景觀效果。

圖2 通風(fēng)設(shè)備和除臭通風(fēng)井Fig.2 Ventilation Device and Deodorization Well

3 運(yùn)行管理和運(yùn)行效果

3.1 防災(zāi)減災(zāi)系統(tǒng)

(1)消防

十廠在箱體內(nèi)部設(shè)置了火災(zāi)自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，便于消防人員及時(shí)了解火災(zāi)情況并采取措施。在所有消防分區(qū)內(nèi)均設(shè)置自動(dòng)噴淋系統(tǒng)、消火栓滅火系統(tǒng)，另外還設(shè)置了滅火器，并在變配電間等電氣房間設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)。

(2)防汛

進(jìn)廠坡道上設(shè)置了排水溝，用于收集雨水。廠區(qū)內(nèi)沿主干道兩側(cè)布置兩條很淺的排水明溝，收集的水再通過(guò)集水泵排出，并備有防汛用沙袋。

3.2 整體運(yùn)行效果評(píng)價(jià)

十廠總體運(yùn)行維護(hù)較好，場(chǎng)地設(shè)備、地下衛(wèi)生、地上景觀維護(hù)較好。地下空間體積較大，通風(fēng)效果好，人員進(jìn)入廠區(qū)內(nèi)基本無(wú)不適感覺(jué)。但廠區(qū)完全采用機(jī)械進(jìn)風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)，全廠完全采用燈光照明，因此能耗較高。

4 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

結(jié)合十廠的運(yùn)行現(xiàn)狀，認(rèn)為在今后地下式污水廠的設(shè)計(jì)和運(yùn)行過(guò)程中，有以下細(xì)節(jié)可以進(jìn)一步優(yōu)化。

(1)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分運(yùn)用自然采光，有效緩解地下空間帶來(lái)的不適感。無(wú)法借助自然采光的區(qū)域應(yīng)確保照明的覆蓋，如光照不足對(duì)安全會(huì)帶來(lái)隱患。

(2)在關(guān)鍵設(shè)備，如鼓風(fēng)機(jī)、膜池上，應(yīng)盡可能完善地設(shè)置起吊裝置。對(duì)于生化池池頂蓋板，應(yīng)設(shè)置足量的檢修孔，方便運(yùn)行維護(hù)及設(shè)備(如曝氣盤(pán))的更換。

(3)盡可能增加對(duì)有害氣體(如H2S)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，并在容易產(chǎn)生有毒氣體的區(qū)域設(shè)置明顯的安全警示牌。