武漢市某城區(qū)污水應(yīng)急處理工程實(shí)例分析

文_鄭東鳳 蔣青 徐磊明 武漢光谷環(huán)保科技股份有限公司

當(dāng)前社會(huì)普遍存在因城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善，而使未經(jīng)處理的污水直接外排附近自然水體，嚴(yán)重污染了環(huán)境，還給人民生活水平和社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重影響。隨著我國(guó)“長(zhǎng)江大保護(hù)”戰(zhàn)略的實(shí)施，武漢本著實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、完成長(zhǎng)江大保護(hù)的戰(zhàn)略目標(biāo)，也必須盡快開(kāi)拓各種高效低耗、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作簡(jiǎn)潔、占地節(jié)省的水質(zhì)提升應(yīng)急處理技術(shù)，以適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)的環(huán)境質(zhì)量保障要求。

1 項(xiàng)目概況

武漢市某城區(qū)某路段沿線直排長(zhǎng)江的待處理水量規(guī)模為25000m3/d，污水來(lái)源于項(xiàng)目周邊市政污水和施工外排水，其中施工外排水會(huì)隨著施工項(xiàng)目的結(jié)束而停止匯入，因此該項(xiàng)目污水存在水質(zhì)組成復(fù)雜、短時(shí)水量大且水質(zhì)、水量不穩(wěn)定變化的特點(diǎn)。

根據(jù)對(duì)該項(xiàng)目外排口取樣檢測(cè)結(jié)果的分析可知項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)如表1所示。

表1 武漢市某城區(qū)應(yīng)急項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)

由表1可知，該項(xiàng)目待處理污水的主要污染因子包括CODcr、BOD5、NH3-N、TP和SS，但來(lái)水各污染因子水質(zhì)指標(biāo)的實(shí)測(cè)值均不高，整體評(píng)價(jià)項(xiàng)目來(lái)水屬于微污染水體，根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求出水達(dá)“一級(jí)A”的排放標(biāo)準(zhǔn)，采用物化法完全可實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目設(shè)計(jì)出水的要求。

2 工藝設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目待處理污水的污染因子比例不協(xié)調(diào)，采用生化處理難度較大，且生化處理占地面積和處理成本也較高。因此，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際要求，本項(xiàng)目選用“超磁分離+轉(zhuǎn)鼓式精密過(guò)濾”的組合工藝。超磁分離技術(shù)是利用混凝劑、助凝劑以及安全、環(huán)保的磁性介質(zhì)（Fe3O4）加速水質(zhì)污染物絮凝膠團(tuán)的形成，縮短混合絮凝的有效時(shí)間，同時(shí)可對(duì)磁性介質(zhì)進(jìn)行回收，去除污泥的同時(shí)對(duì)磁粉進(jìn)行了二次回收再利用，實(shí)現(xiàn)了大幅度去除污水中的CODcr的目標(biāo)，該技術(shù)具有降低設(shè)備占地面積，減少污泥產(chǎn)量以及降低加藥量等特點(diǎn)。超磁分離設(shè)備出水采用轉(zhuǎn)鼓式精密過(guò)濾設(shè)備可保證出水SS穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A的出水標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 設(shè)計(jì)工藝流程

項(xiàng)目設(shè)計(jì)工藝處理流程為：項(xiàng)目污水經(jīng)截流過(guò)粗、細(xì)格柵網(wǎng)篩后經(jīng)提升系統(tǒng)進(jìn)入超磁分離系統(tǒng)的混合絮凝系統(tǒng)中以去除水中的SS、膠體等懸浮污染物，混合絮凝系統(tǒng)出水進(jìn)入超磁反應(yīng)主體系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用強(qiáng)磁性作用介質(zhì)去除水中大部分的污染物絮凝膠團(tuán)，大幅降低來(lái)水的CODcr、SS以及部分BOD5、TP等污染物質(zhì)，超磁分離系統(tǒng)出水經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾器，SS去除達(dá)標(biāo)后在出水管道混合器加入次氯酸鈉混合進(jìn)入接觸消毒池反應(yīng)進(jìn)一步除NH3-N并消毒，達(dá)到深度凈化效果，最終出水達(dá)標(biāo)排入現(xiàn)狀直排管道。

本系統(tǒng)產(chǎn)泥量較少，部分污泥回流到磁混凝反應(yīng)系統(tǒng)，剩余污泥直接入污泥池濃縮，濃縮后污泥由疊螺脫水機(jī)脫水至含稅率為80%后定期交資質(zhì)單位外運(yùn)處理。污泥脫水產(chǎn)生的濾液回流至污水處理工藝流程中進(jìn)行二次處理。

2.2 設(shè)計(jì)說(shuō)明及設(shè)備配置情況

（1）取水系統(tǒng)

根據(jù)項(xiàng)目排水現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)新建取水井以截留原2條污水直排通路，設(shè)計(jì)停留時(shí)間為20min，原水需經(jīng)粗、細(xì)兩道格柵網(wǎng)過(guò)濾后由變頻提升泵（2用1備）提升進(jìn)入后續(xù)處理設(shè)備。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)考慮后續(xù)設(shè)備的有效利用率，分別采用1套日處理量為10000m3/d和1套日處理量為25000m3/d的成套設(shè)備。2套設(shè)備的進(jìn)水管道分別設(shè)置電磁流量計(jì)以精準(zhǔn)控制不同規(guī)模設(shè)備的進(jìn)水流量。

（2） 超磁分離系統(tǒng)

本項(xiàng)目采用的污水處理措施為一體化集成設(shè)備，超磁分離系統(tǒng)內(nèi)部主要包含加藥、混合絮凝、磁分離、磁回收、污泥濃縮、污泥脫水以及污泥貯存等泥、水處理環(huán)節(jié)。超磁分離系統(tǒng)功能是通過(guò)向中投加PAC、PAM以及磁粉（成份：Fe3O4），去除污水中的部分有機(jī)物和80%的懸浮污染物等。

（3）精密過(guò)濾系統(tǒng)

本項(xiàng)目固液分離系統(tǒng)采用分離精度高、截污量大，且投資、占地又省的精密過(guò)濾設(shè)備，該設(shè)備可保證出水SS穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。項(xiàng)目選擇采用1套處理能力為30000m3/d的精密過(guò)濾器，設(shè)備主要包括過(guò)濾主機(jī)和反沖洗系統(tǒng)等。設(shè)備功能是使得經(jīng)超磁分離處理出水經(jīng)過(guò)濾后，截留或去除污水中的大部分懸浮污染物，使得污水中的部分有機(jī)物、懸浮物穩(wěn)定達(dá)到設(shè)計(jì)出水水質(zhì)指標(biāo)。

（4）接觸消毒系統(tǒng)

精密過(guò)濾器出水總管安裝DN700管道靜態(tài)混合器，加次氯酸鈉混合后接入接觸消毒水箱，水箱采用裝配式玻璃鋼水箱，水箱有效容積滿足接觸消毒的有效反應(yīng)時(shí)間，配套2套消毒劑加藥系統(tǒng)，加藥箱容積為20m3。

（5）配套輔助系統(tǒng)

本項(xiàng)目系統(tǒng)產(chǎn)泥量較少，且不產(chǎn)生生物污泥，系統(tǒng)容易產(chǎn)生惡臭氣體的污泥處理設(shè)備均考慮采用密閉系統(tǒng)處理，配合定期污泥外運(yùn)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)整體產(chǎn)生的不愉快氣味均控制于較低濃度水平。本系統(tǒng)產(chǎn)生噪音的設(shè)備主要有水泵、加藥泵等，設(shè)計(jì)將噪聲較大的設(shè)備集中放置于封閉集裝系統(tǒng)內(nèi)，并對(duì)其采取隔聲降噪措施，潛水泵上部有鋼板密封。降噪措施完成后，可保證本系統(tǒng)噪音能達(dá)到項(xiàng)目所在地的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。

綜上可知，本工程設(shè)計(jì)整體上不僅可穩(wěn)定達(dá)到設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn)，還可保證滿足項(xiàng)目所在地的環(huán)境保護(hù)質(zhì)量要求。

3 運(yùn)行效果對(duì)比

本項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)水情況存在波動(dòng)，整體考慮采用10000m3/d和15000m3/d的2套設(shè)備組合，可有效避免后期水量波動(dòng)較大時(shí)設(shè)備利用率低的情況。

（1）項(xiàng)目運(yùn)行SS變化對(duì)比

“超磁分離+轉(zhuǎn)鼓式精密過(guò)濾”組合工藝處理后的項(xiàng)目排水可穩(wěn)定達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)前后的運(yùn)行水質(zhì)檢測(cè)對(duì)比結(jié)果顯示，本項(xiàng)目待處理污水進(jìn)水SS與設(shè)計(jì)進(jìn)水SS值偏差較大，說(shuō)明項(xiàng)目進(jìn)水水質(zhì)污染濃度波動(dòng)較大，系統(tǒng)針對(duì)SS的去除率不僅局限于設(shè)計(jì)去除率的要求，還要經(jīng)過(guò)“超磁分離+精密過(guò)濾”組合工藝處理。本系統(tǒng)出水水質(zhì)可穩(wěn)定保證系統(tǒng)運(yùn)行1周達(dá)到或優(yōu)于SS的設(shè)計(jì)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

（2） 項(xiàng)目運(yùn)行CODcr變化對(duì)比

本項(xiàng)目待處理污水進(jìn)水CODcr與設(shè)計(jì)進(jìn)水CODcr值偏差較大，項(xiàng)目進(jìn)水水質(zhì)污染濃度波動(dòng)較大。系統(tǒng)針對(duì)CODcr的去除率不僅局限于設(shè)計(jì)去除率的要求，經(jīng)過(guò)“超磁分離+轉(zhuǎn)鼓式精密過(guò)濾”組合工藝處理，系統(tǒng)出水水質(zhì)可穩(wěn)定，保證系統(tǒng)運(yùn)行1周穩(wěn)定達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)CODcr的出水水質(zhì)要求，經(jīng)過(guò)PAC和PAM的加入項(xiàng)目進(jìn)水中的部分有機(jī)污染物（COD、BOD5）均可得到有效的去除效果。

（3）項(xiàng)目運(yùn)行NH3-N變化對(duì)比

本項(xiàng)目待處理污水進(jìn)水NH3-N與設(shè)計(jì)進(jìn)水NH3-N值偏差不大，偶爾會(huì)出現(xiàn)進(jìn)水NH3-N超標(biāo)情況。項(xiàng)目進(jìn)水經(jīng)過(guò)“超磁分離+精密過(guò)濾”組合工藝處理后加入次氯酸鈉進(jìn)行除氨氮，出水可穩(wěn)定保證NH3-N的出水水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A的排放要求。

（4）項(xiàng)目運(yùn)行TP變化對(duì)比

本項(xiàng)目待處理污水進(jìn)水TP與設(shè)計(jì)進(jìn)水TP值偏差較大，項(xiàng)目進(jìn)水水質(zhì)污染濃度波動(dòng)較大。系統(tǒng)針對(duì)TP的去除率不僅局限于設(shè)計(jì)去除率的要求，項(xiàng)目進(jìn)水經(jīng)過(guò)“超磁分離+精密過(guò)濾”組合工藝處理后尾端加入次氯酸鈉除氨氮消毒處理，出水水質(zhì)水平可穩(wěn)定保證TP的出水水質(zhì)優(yōu)于一級(jí)A的排放要求。

4 結(jié)語(yǔ)

本工程采用“超磁分離+轉(zhuǎn)鼓式精密過(guò)濾”組合工藝，尾部加入次氯酸鈉接觸消毒，其中超磁分離工藝產(chǎn)生的污泥與泵站格柵柵渣一起外運(yùn)處理。系統(tǒng)在進(jìn)水水質(zhì)一定的波動(dòng)情況下還能保證處理出水穩(wěn)定達(dá)到“一級(jí)A”的排放標(biāo)準(zhǔn)，滿足排江要求，整體還符合環(huán)保要求，處理系統(tǒng)施工周期短，工藝操作簡(jiǎn)便，值得推廣。