甘南北控污水處理廠一期工程提標(biāo)改造的設(shè)計與運行

柯緯 王麗娜

摘要：黑龍江齊齊哈爾甘南北控污水處理廠一期工程處理規(guī)模為1×104m3/d，主體工藝采用CAST工藝，污水廠出水現(xiàn)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準》（GB18918-2002）的一級B標(biāo)準，為響應(yīng)國家環(huán)保部相關(guān)要求實現(xiàn)出水滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準》（GB18918-2002）的一級A標(biāo)準。統(tǒng)計近三年進水指標(biāo)進水指標(biāo)相對穩(wěn)定，但C/N、C/P比值較低;故工藝路線確定為在改造原有生化池工藝的基礎(chǔ)上增加深度處理工藝，最終采用EBIS+高效沉淀池+纖維轉(zhuǎn)盤過濾器的工藝流程。

Abstract： The first phase of the Heilongjiang Qiqihar Gannan North Control Wastewater Treatment Plant has a treatment scale of 1×104m3/d. The main process chooses to use the CAST process. The effluent treated by the sewage treatment plant now meets the "Emission Standards for Pollutants in Urban Sewage Treatment Plants". （GB18918-2002） Level 1 B standard; in order to respond to the relevant requirements of the Ministry of Environmental Protection， the effluent meets the Class A standard of the "Emission Standard for Pollutants in Municipal Wastewater Treatment Plants" （GB18918-2002）. After counting the water inflow indicators for the past three years， it is found that the inflow index is relatively stable， but the C/N and C/P ratios are lower; therefore， the process route is determined to increase the depth treatment process based on the process of transforming the original biochemical pool. The process of EBIS+ high efficiency sedimentation tank + fiber turntable filter is finally adopted.

關(guān)鍵詞：EBIS工藝;較低C/N、C/P;設(shè)計;高效沉淀池;纖維轉(zhuǎn)盤過濾器

Key words： EBIS process;lower C/N;C/P;design;high efficiency sedimentation tank;fiber turntable filter

中圖分類號：X703? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）17-0201-03

0? 引言

隨著經(jīng)濟發(fā)展和生活水平的日益進步，良好的生活環(huán)境尤其是水資源的利用和水污染的治理程度和深度日趨完善和嚴格。黑龍江作為農(nóng)業(yè)大省水資源的綜合利用和回用一直是一件頭等大事，自2018年起各地污水廠紛紛將提標(biāo)改造工作正式提上日程。污水處理廠提標(biāo)改造后所有的城鎮(zhèn)污水廠出水全部執(zhí)行GB18918-2002的一級A標(biāo)準，并建立完整在線數(shù)據(jù)上傳制度;下面就以齊齊哈爾甘南北控污水處理廠提標(biāo)改造工程的工藝選擇和運行效果進行具體闡述。

1? 提標(biāo)改造前處理工藝及出水水質(zhì)情況

1.1 污水廠現(xiàn)狀

齊齊哈爾甘南北控污水處理廠為生活污水處理廠，位于黑龍江省齊齊哈爾市甘南縣甘南鎮(zhèn)城東路，處理規(guī)模為1萬噸/日。生化處理工藝采用的是CAST工藝?，F(xiàn)出水滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準》（GB18918-2002）的一級B標(biāo)準。

1.2 運行效果

按照目前進水水質(zhì)，現(xiàn)有生物反應(yīng)池可以有效去除COD、BOD、SS、NH3-N等污染物，達到設(shè)計一級B標(biāo)準。由于原工藝設(shè)計負荷及處理能力有限，無法進一步提高總磷和總氮的去除率。故此本次污水廠提標(biāo)改造分為兩部分：一是將原有生化工藝進行改造為EBIS工藝，更穩(wěn)定的脫氮除磷;同時增加深度處理工藝用于去除懸浮物和部分總磷。污水處理廠經(jīng)過多年的運行，設(shè)備故障率及運行狀態(tài)存在部分問題，在此次提標(biāo)改造過程中一并解決。

2? 提標(biāo)改造工程工藝原則及工程實施

2.1 工程背景

隨著人民生活水平的提高，對于碧水藍天要求尤為迫切。黑龍江環(huán)保廳對于下屬城鎮(zhèn)污水處理廠的出水指標(biāo)要求也由《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準》（GB18918-2002）的一級B標(biāo)準全部升級為一級A標(biāo)準;此時對于甘南北控污水處理廠提標(biāo)改造已經(jīng)迫在眉睫。

經(jīng)過甘南縣排水處和設(shè)計院綜合多方面因素的考慮，決定對甘南北控污水處理廠進行提標(biāo)改造工程項目;出水指標(biāo)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準》（GB18918-2002）的一級A標(biāo)準。

2.2 工藝設(shè)計方案選擇原則

①對各種工藝及處理效果進行多方面論證和實際考察，并且進行經(jīng)濟性和運行成本對比，郵箱選用技術(shù)成熟可靠的工藝。②充分利舊、降低投資成本;加快提標(biāo)改造進度，爭取盡快完工、水廠投入正常運行。③對于污水廠先存在的部分問題，在此次提標(biāo)改造過程中統(tǒng)一進行處理。

2.3 最終工藝選擇

提標(biāo)改造工藝流程如圖1。

考慮到場地布置和管道走向，生化池改造位于水廠東側(cè)一組池體，深度處理車間建于生化池東側(cè);污水經(jīng)深度處理達標(biāo)后接入原出水管道進入紫外消毒間后出水。

提標(biāo)改造后進出水水質(zhì)見表1。

2.3.1 生化處理單元改造

甘南北控污水處理廠現(xiàn)狀生物處理工藝采用CAST工藝，處理效果良好;此次提標(biāo)改造中生化池工藝部分的改造采用原CAST鋼筋混凝土池體、同時內(nèi)部加增分隔墻體的辦法降低投資成本、加快施工進度。

EBIS[1]工藝池體改造只利用原有CAST工藝的一組單池池體，另外單池池體作為備用和遠期規(guī)劃使用。EBIS工藝設(shè)計處理能力10000m3/d，共分兩組?？們舫叽鐬?9.7×18×5.5m，有效水深5m。其中厭氧區(qū)凈尺寸35.8×5.6×5.5m，有效容積1002.4m3;低氧區(qū)凈尺寸35.8×11.6×5.5m，有效容積2076.4m3，沉淀區(qū)凈尺寸18×13.4×5.5m，表面負荷1.05m3/m2·h。生化池內(nèi)污泥濃度控制在6000～8000mg/l，污泥負荷設(shè)計值為0.032kgBOD5/kgMLSS.d，容積負荷設(shè)計值為0.65kgCOD/m3.d;EBIS污泥齡設(shè)計值29.8天。EBIS單座生化池供氣量為1638m3/h，氣水比7.86：1;每座生化池分為三個區(qū)域：厭氧區(qū)、低氧區(qū)、好氧反應(yīng)區(qū)。其中厭氧區(qū)設(shè)置潛水?dāng)嚢杵鱊=2.2kW、數(shù)量4臺，核算混合功率為8.8w/m3;低氧區(qū)混合液回流為低氧區(qū)末端水回流至低氧區(qū)前端，采用空氣推流器回流的方式，控制回流比在15：1以上，同時根據(jù)出水氨氮和總氮值和同溶解氧連鎖控制的風(fēng)機風(fēng)量進行自動調(diào)節(jié)而同步自動調(diào)整。因該項目進水水質(zhì)的低C/N比和總氮較高的情況，故設(shè)置有硝化液泵，硝化液回流泵采用單座EBIS池體配置1臺泵，回流量600m3/h，H=0.4m，N=1.5kW、回流比288%。單座EBIS生化池設(shè)置有2臺污泥回流泵，回流污泥量共220m3/h，污泥回流比105%。污泥回流泵設(shè)置共5臺，4用1備?；亓魑锪鞅肣=110m3/h，H=6.0m，N=4.0kW。剩余污泥泵每座EBIS池體設(shè)置1臺，共3臺，2用1備。泵參數(shù)Q=65m3/h，H=10.0m，4.0kW。

2.3.2 深度處理單元改造

深度處理單元包含三部分：加藥系統(tǒng)、高密度沉淀池系統(tǒng)、纖維轉(zhuǎn)盤濾池系統(tǒng)。

①加藥系統(tǒng)。EBIS工藝中泥齡較長，池內(nèi)維持6-8g/L的高污泥濃度，導(dǎo)致出水總磷數(shù)值穩(wěn)定小于0.5mg/L很難實現(xiàn)，故通過采用在高密度沉淀系統(tǒng)內(nèi)投加藥劑量來實現(xiàn)出水總磷穩(wěn)定達標(biāo)的功能。藥劑投加點設(shè)置在高密度沉淀池的快速混合區(qū)內(nèi)，位于加藥間中設(shè)置的PAC和PAM加藥系統(tǒng)通過自動制備和加藥泵投加，經(jīng)由管道輸送至快速混合區(qū)內(nèi)。加藥間凈尺寸為7.25×4.25×4.8m，位于深度處理車間西南角。其中PAC加藥系統(tǒng)：溶藥罐V=3m3、φ1600，數(shù)量2個、材質(zhì)PE，配套攪拌器N=1.1KW數(shù)量2個，電機隔膜計量泵3臺，2用1備，Q=200L/H，H=0.5m，N=0.37kW，變頻控制;配套PAC控制系統(tǒng)。PAM加藥系統(tǒng)為三箱自動制備加藥系統(tǒng)，配套真空上料機和就地PLC自控系統(tǒng)，加藥螺桿泵3臺，2用1備，Q=315L/h，H=40m，N=0.55kW，變頻控制。

②高密度沉淀池系統(tǒng)。高效沉淀池最大設(shè)計流量為329.7m3/h（Kz=1.58），設(shè)計數(shù)量為兩座，單座設(shè)計規(guī)模為5×103m3/d;高效沉淀池由機械混合部分和斜管沉淀池部分優(yōu)化組合而成，前部設(shè)計為快速混合區(qū)域，中部采用慢速絮凝區(qū)域，后端采用斜管沉淀區(qū)域三部分組合而成;考慮到現(xiàn)場水溫及進水條件，故設(shè)計參數(shù)如下：混合時間為3.46min，絮凝時間為19.05min。斜管沉淀池液面負荷為4.85m3/（m2·h），斜管區(qū)上升流速為4.85m/h?；旌铣剡M水SS≤20mg/L，絮凝后沉淀區(qū)進水SS≤30mg/L，出水SS≤10mg/L;進水TP≤1.0mg/L，出水TP≤0.5mg/L。

每組池體快速混合區(qū)域設(shè)置有1臺快速攪拌器，N=2.2kW[2]，雙葉輪提升式;慢速絮凝區(qū)域設(shè)置有1臺慢速攪拌器同時配套導(dǎo)流筒，N=7.5kW，雙葉輪提升式;采用變頻控制;斜管沉淀池采用SUS304集水槽、乙丙共聚材質(zhì)蜂窩材質(zhì)的斜管及其支撐結(jié)構(gòu)、1臺中心傳動濃縮刮泥機組成;刮泥機D=8000mm，N=0.37kW，周邊線速度1-2m/min。

每組池體配有2臺回流污泥泵[3]1用1備，變頻控制，Q=0-50m3/h，H=12.5m，N=3.0kW;2臺剩余污泥泵1用1備，Q=0-20m3/h，H=10m，N=0.75kW;其中剩余污泥泵出口管道設(shè)置有電磁流量計，用于計量排放污泥總量及根據(jù)排放污泥控制單次排泥時間。

③纖維轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)。纖維盤式系統(tǒng)主要用于污水深度處理去除總懸浮物，結(jié)合加藥可去除部分磷、濁度、COD等污染物。該設(shè)備由過濾系統(tǒng)、反洗系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)構(gòu)成，相應(yīng)的工作流程主要也包括過濾過程、反洗過程以及控制過程。

纖維轉(zhuǎn)盤濾盤主要包括設(shè)備和自控系統(tǒng)。單套設(shè)備[4]包含8盤濾盤，濾盤直徑2000mm，濾速為8-15m3/h·m2，反洗水量在1～3%（總處理水量）;反洗驅(qū)動裝置配套SEW旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機i=560、N=0.75kW，進出水堰板為不銹鋼304材質(zhì);一套纖維轉(zhuǎn)盤濾池的反抽洗系統(tǒng)由一套反抽洗管道、反抽泵、反抽洗閥、排泥閥等組成。過濾系統(tǒng)每套包含DN65反抽洗電動閥和DN65排泥電動閥，反抽洗泵Q=30m3/h，H=8m，N=2.2kW。

④在線監(jiān)控。依據(jù)國家相關(guān)要求，水廠調(diào)試驗收合格正常運行后;出水在線COD、氨氮、總氮、總磷儀表正常工作，對出水水質(zhì)進行實時監(jiān)測并上傳。

3? 工程驗收及運行效果

3.1 工程驗收

甘南縣北控污水處理廠提標(biāo)改造工程自2018年9月初動工，截止2018年1月土建工作及設(shè)備安裝工作基本完成，由于工期緊任務(wù)重、相關(guān)施工方緊密配合，并與2018年1月中旬正式開始調(diào)試工作。

3.2 運行效果

2018年1月調(diào)試開始截止到2018年3月中旬，水廠處理水量和各項指標(biāo)已穩(wěn)定達到GB18918-2002中的一級A標(biāo)準;部分統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表2。

4? 結(jié)論

①從提標(biāo)改造后的處理效果來看，本次提標(biāo)改造選用的工藝組合達到了設(shè)計時的要求，出水穩(wěn)定達標(biāo)。②高密度沉淀池雖然因投藥在運行成本上有所提高，但其不受低溫水質(zhì)條件影響、出水水質(zhì)的穩(wěn)定的優(yōu)點得以最大程度的發(fā)揮作用。③提標(biāo)改造過程中，盡最大可能的利用原構(gòu)筑物;加快施工施工進度，節(jié)省投資。

參考文獻：

[1]徐振宇，單明志.淺談EBIS生物處理工藝原理及技術(shù)創(chuàng)新[J].新材料與新工藝，2016，04（2）：123.

[2]曹金亮.高效沉淀池設(shè)計探討[J].城市道橋與防洪，2012，6，（6）：187-188.

[3]林豐，楊柳，范恩卓，平文凱.江陰南閘綜合污水處理廠提標(biāo)改造工程設(shè)計[J].中國給水排水，2010，28（6）：37-40.

[4]王申，張有倉，陳恒寶，許立群.鎮(zhèn)江市新區(qū)第二污水處理廠技術(shù)改造工程設(shè)計[J].中國給水排水，2013，29（2）：37-40.

作者簡介：柯緯（1987-），男，山東煙臺人，工藝工程師，本科，研究方向為市政污水。