污水處理廠提標(biāo)擴(kuò)建期間水質(zhì)水量的應(yīng)急工程

吳奉爰，余向京，羅欣陽

（益陽首創(chuàng)水務(wù)有限責(zé)任公司，湖南益陽413000）

1 工程概況

1.1 項目情況

本項目初步設(shè)計于2001 年3 月完成，2004 年投運(yùn)，設(shè)計處理能力為100 000t/d（總變化系數(shù)設(shè)計選取為1.3），采用卡魯賽爾氧化溝工藝，設(shè)計出水執(zhí)行污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB 8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的二級排放標(biāo)準(zhǔn)，與現(xiàn)行的水環(huán)境治理存在滯后。且污水來水量已超出設(shè)計處理能力，提標(biāo)擴(kuò)建迫在眉睫。2018 年，經(jīng)批準(zhǔn)本項目正式啟動提標(biāo)擴(kuò)建，提標(biāo)100 000t、擴(kuò)建60 000t，提標(biāo)擴(kuò)建后總處理規(guī)模為160 000t/d，出水執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB 18919—2002《城市污水再生利用》規(guī)定的一級A 標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 存在的問題

存在的問題主要包括以下2 方面：

1）提標(biāo)擴(kuò)建期間如按原工藝只運(yùn)行一條生產(chǎn)線，每天將有50 000t 以上的污水未經(jīng)處理直接流入排放水體。沿線居民將飽受長達(dá)一年的黑臭水體困擾，同時對正在嚴(yán)控的環(huán)洞庭湖水域?qū)ｍ椫卫硇袆釉斐蓸O不利的負(fù)面影響。

2）50 000t 的工藝線處理10 000t 的污水量，必將造成二次沉淀池污泥嚴(yán)重跑泥。因此，本項目在提標(biāo)擴(kuò)建期間必須嚴(yán)格遵守滿負(fù)荷運(yùn)行且達(dá)標(biāo)排放的宗旨。對此，本項目團(tuán)隊經(jīng)市場調(diào)查后，選擇了一種在提標(biāo)擴(kuò)建且部分二次沉淀池在運(yùn)期間，既能不減產(chǎn)運(yùn)行，又能確保水質(zhì)指標(biāo)達(dá)標(biāo)的應(yīng)急處置措施。并在該措施實施期間通過自主研究、實踐，不斷優(yōu)化該應(yīng)急處置工程，確保出水水質(zhì)、水量的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

2 采取的行動

經(jīng)市場調(diào)查及方案比對、選擇后，選定A 公司為本次應(yīng)急工程的運(yùn)營協(xié)作方，協(xié)作期限為4 座二次沉淀池的改建期。期間，A 公司通過該公司的自主措施（多種藥劑按不同的配比投加）。在實施應(yīng)急工程期間，本項目運(yùn)營團(tuán)隊密切關(guān)注水質(zhì)及運(yùn)行突發(fā)事件，融合團(tuán)隊各項專業(yè)能力對該應(yīng)急工程實施多項改進(jìn)，有效確保了突發(fā)事件期間水質(zhì)水量的穩(wěn)定運(yùn)營。具體措施如下。

2.1 保水質(zhì)

本項目原有4 座二次沉淀池為中進(jìn)周出的幅流式沉淀池，本項目原址為河床回填，因局部下沉導(dǎo)致4 座二次沉淀池相關(guān)標(biāo)高略有差異，經(jīng)堰板調(diào)整能保證出水基本平衡。但如以2 座二次沉淀池承擔(dān)100 000t 的水量負(fù)荷，必將造成二次沉淀池內(nèi)大量跑泥的現(xiàn)象。具體做法如下：

1）對一座氧化溝增設(shè)4 臺射流曝氣器，在系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定的情況下，試投加A 公司藥劑，并觀察泥性。

2）上一步驟穩(wěn)定無異常后，在4 座二次沉淀池穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，逐漸調(diào)小3 號二次沉淀池的水量負(fù)荷，調(diào)整原則為4 座二次沉淀池均不跑泥。100 000t 的構(gòu)筑物，考慮設(shè)計富余量，本步驟實施過程較順利，未出現(xiàn)跑泥情況。

3）上一步驟完成后，調(diào)整藥劑配比，再對1 號二次沉淀池實施逐漸調(diào)小水量負(fù)荷的措施。該過程在第一次實施過程中，在短時間內(nèi)迅速造成2 號、4 號二次沉淀池跑泥，立即分段恢復(fù)1 號二次沉淀池，隨即恢復(fù)2 號、4 號二次沉淀池。運(yùn)行穩(wěn)定后再次調(diào)整藥劑配比，反復(fù)少量跑泥3 次并調(diào)整藥劑配比后，實現(xiàn)2 座二次沉淀池達(dá)到運(yùn)行平衡的目的。

2.2 保水量

二次沉淀池?zé)o跑泥現(xiàn)象后，水質(zhì)排放獲得了重要保障。再經(jīng)藥劑配比的調(diào)整，除SS 不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)外（SS 受進(jìn)水水質(zhì)、水量的波動，不能確保24h 連續(xù)達(dá)標(biāo)，但經(jīng)藥劑配比調(diào)整，日均值均達(dá)標(biāo)），生化處理系統(tǒng)基本滿足出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)要求。排放水質(zhì)得到保證后，開始逐步提升日處理水量，具體做法如下：

1）調(diào)試當(dāng)期，水量以2 500～3 000m3/h 為調(diào)整幅度，但因原有進(jìn)水泵無變頻控制，欲進(jìn)一步精細(xì)化控制水量的難度較大。為確保滿足水量提升的同時水質(zhì)不受影響，對一臺進(jìn)水泵采取工頻改變頻的措施。為縮短提量耗時，避免因?qū)Ｓ脗浼牟少徰诱`提升處理量的進(jìn)度，采取從改建工藝線中的設(shè)備拆裝1 臺專用變頻器作為臨時調(diào)節(jié)，最快捷、最經(jīng)濟(jì)的方法。

2）根據(jù)逐步加大污水處理量的試運(yùn)行情況來看，發(fā)現(xiàn)每次增加不超過200～300m3/h 時，對水質(zhì)影響相對較小。故采取，以整個系統(tǒng)水力停留時間及穩(wěn)定運(yùn)行的觀察時間合計約14h 為調(diào)整期，每增加200～300m3處理量后根據(jù)水質(zhì)變化，約14h 后再調(diào)整進(jìn)水量。遇水質(zhì)變化時維持上一進(jìn)水量并繼續(xù)觀察。同期，加強(qiáng)化驗室檢測、快速檢測、儀器檢測等多項措施協(xié)助調(diào)控。

3）受進(jìn)水水質(zhì)波動及來水量時大時小的影響，反復(fù)調(diào)整約半個月，穩(wěn)定恢復(fù)處理量為90 000～100 000t/d。

2.3 保穩(wěn)定

應(yīng)急處置工程實施期間，出現(xiàn)過進(jìn)水黃泥水沖擊、污泥回流嚴(yán)重異常等問題，采取多項措施，主要在污泥回流方面做調(diào)整及改進(jìn)。經(jīng)復(fù)核，實施提標(biāo)改造期間，原有回流泵合計流量僅能滿足約2 700m3/h 的回流量，應(yīng)急工程實施后回流量仍呈下降趨勢，平均為2 000m3/h，無法滿足加藥劑后系統(tǒng)的運(yùn)行需求。因原回流泵因運(yùn)行年限已久，磨損較大，無法增加流量；且原有回流泵為2004 年的進(jìn)口設(shè)備，安裝基座較為特殊，國產(chǎn)設(shè)備沒有符合安裝要求的同類型成品泵；新增同型號進(jìn)口設(shè)備時間及經(jīng)濟(jì)成本不劃算等，無法在短時間內(nèi)提升回流量。先后采取以下措施。

2.3.1 更換回流泵

根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)，本項目運(yùn)營團(tuán)隊提出對國產(chǎn)回流泵做選型比較，選擇既能滿足流量需求，又能滿足安裝改造需求的國產(chǎn)回流泵；再通過吊裝1 臺原有回流泵，對原泵殼底座做同比例模型加工后加裝在新國產(chǎn)回流泵底座外層，解決國產(chǎn)設(shè)備與進(jìn)口設(shè)備安裝基座不符的難題，達(dá)到臨時運(yùn)行需求，實現(xiàn)增加回流量目的的建議。更換1 臺回流泵后，回流量調(diào)節(jié)最大可達(dá)2 800～2 900m3/h。更換回流泵由A 公司執(zhí)行。

2.3.2 增加二次沉淀池污泥回流量

原有二次沉淀池通過虹吸方式實現(xiàn)污泥回流。經(jīng)對實施應(yīng)急工程前后的運(yùn)行情況做分析比較，發(fā)現(xiàn)受A 公司加藥后污泥流動性下降以及設(shè)備本身結(jié)構(gòu)的影響，導(dǎo)致外側(cè)區(qū)域的污泥回流口泥量較小、且易堵塞（回流量出現(xiàn)降低的主要原因）。對此，本項目運(yùn)營團(tuán)隊根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)及運(yùn)行現(xiàn)狀，提出在回流外側(cè)區(qū)域增設(shè)回流管的建議，增加回流量。具體做法，由A 公司采用250mm 管徑的PVC 管，將管件固定在刮泥橋橋架護(hù)欄外側(cè)，隨刮泥橋同步運(yùn)行；設(shè)有放空閥，安裝時吸泥一側(cè)略高于出泥口約15～20cm。全橋式刮泥橋，沿橋架兩側(cè)雙向增加回流管，每座二次沉淀池共計增加4 個回流口。本項措施實施后，較為可觀地改善了污泥局部回流小且易堵塞的問題。

3 結(jié)語

提標(biāo)擴(kuò)建迫在眉睫，滿負(fù)荷運(yùn)行及達(dá)標(biāo)排放又是大環(huán)境下體現(xiàn)首創(chuàng)國企使命及責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)闹匾w現(xiàn)，在此情況下，本項目運(yùn)營團(tuán)隊采取了市場咨詢、方案探討等方式，選擇高成本、低風(fēng)險的運(yùn)營方式，并深入研究，最終實現(xiàn)了滿負(fù)荷且穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的運(yùn)營環(huán)境。

實踐運(yùn)行表明，經(jīng)上述運(yùn)行調(diào)整、應(yīng)急措施，污水量總設(shè)計變化系數(shù)1.3 的100 000t 污水廠，單條工藝線（50 000t 的卡魯塞爾氧化溝）在提標(biāo)擴(kuò)建期間，經(jīng)采取應(yīng)急處置工程后具備提量生產(chǎn)能力，本項應(yīng)急改進(jìn)工程對提標(biāo)擴(kuò)建期間保水質(zhì)保水量的生產(chǎn)具有實際指導(dǎo)意義。