高莊煤業(yè)有限公司生活污水處理站優(yōu)化改造

邢洪魁

(棗莊礦業(yè)集團高莊煤業(yè)有限公司，山東 微山 277605)

1 項目簡介

棗莊礦業(yè)集團高莊煤業(yè)有限公司生活污水處理站于2006年9月建成并投入使用，采用厭氧和好氧及活性炭吸附的方法處理污水。處理工藝流程為：生活廢水→調節(jié)水池→水解酸化池→C/N曝氣生物濾池→N曝氣生物濾池→活性炭吸附→達標外排或回用。處理站運行一段時間后，暴露出設計方面存在的許多不足，導致處理站不斷出現各類問題，影響設施正常運行和處理水質達標排放，因此對其進行優(yōu)化改造勢在必行。

2 存在問題和不足

2.1 調節(jié)水池

機械格柵柵齒間隙太大，為5 mm，不能有效去除污水中的較大漂浮物，經常堵塞污水泵，影響上水量。

2.2 水解酸化池

(1)水解酸化池排泥管設計高度不合適，排泥效果差。池底失去活性的污泥不能及時排出，且由于整個池子只有一個排泥閘門控制，遠離閘門的池底污泥根本無法排出。

(2)水解酸化池頂部溢流堰不平整，布水不均勻，導致厭氧分解不均勻，影響處理水質。

(3)水解酸化池沒有設置浮渣擋板，導致池內厭氧分解產生的浮渣和水中大的漂浮物進入曝氣生物濾池而堵塞濾頭，嚴重影響進水。

(4)水解酸化池排出的部分污泥經帶式壓濾機壓濾時，需要消耗大量的清水和絮凝劑，且處理污泥時易造成污泥飛濺，不安全衛(wèi)生，壓濾時需要兩個人同時操作；而生活污水站每班只配備1人，在對污泥壓濾時，操作人員根本無法進行操作，也無法巡查其他設施運行狀況，勞動強度大，并存在不安全因素。

2.3 C/N曝氣生物濾池及N曝氣生物濾池

(1)水解酸化池及C/N曝氣生物濾池之間及C/N曝氣生物濾池與N曝氣生物濾池之間進水管道均沒有設置閘門，在對濾池進行反沖洗操作時，由于濾頭堵塞，反沖洗水無法通過濾頭對濾料進行反沖洗，而是進入上一級水池，起不到反沖洗作用，影響廢水正常處理。

(2)C/N和N曝氣生物濾池的反沖洗管道設計施工時沒有在濾板底部設置布氣支管，只是在濾池池壁一側設有進氣口。由于一級曝氣生物濾池和二級曝氣生物濾池的規(guī)格分別為8m×6m×7.3m和8m×5m×6.3m，池子尺寸大，反沖洗空氣進氣管只在靠近每個池子的池壁一側開有一個進氣口，在對濾池濾料進行反沖洗時，反沖洗氣只對池壁周圍的濾料進行反沖洗，絕大數的濾料根本無法反沖洗到，進而不能對老化的微生物及時去除，從而影響處理水質。而且由于局部氣體流量過大，造成進氣口一側的濾料被沖走。

(3)C/N和N曝氣生物濾池濾板上安裝的布水濾頭設計采用的濾縫規(guī)格只有0.2 mm，隨著來自水解池的大量浮渣和水中大的漂浮物積存，導致濾頭濾縫被堵塞，嚴重影響了廢水的流動，且隨著濾頭的堵塞，濾頭流水和透氣性差，在進行氣體反沖洗時把反沖洗進氣口附近的濾板掀起，進而又把濾池濾板上部布設的曝氣管掀起，造成整個曝氣系統(tǒng)的癱瘓，嚴重影響了廢水的處理。

(4)C/N和N曝氣生物濾池濾板上安裝的曝氣管固定裝置為PVC材質的“U”形卡，不牢固，在進氣不均勻時，易掀起折斷，造成整個池子曝氣系統(tǒng)癱瘓。且曝氣管曝氣頭設計數量少，氣體不易溢出，在局部供氣壓力過大時易造成折斷，且水中氧氣布置不均勻影響處理水質。

(5)C/N和N曝氣生物濾池輸送空氣的主曝氣管和反沖洗氣供氣管及反沖洗水管均埋在地下，且由于C/N和N曝氣生物濾池的主曝氣管24 h運行，溫度高達40～55 ℃左右，地下環(huán)境潮濕，曝氣管使用不到2 a便腐蝕損壞，造成整個污水站的停運。另外，主曝氣管和反沖洗氣供氣管的高度不夠，易造成濾池的廢水進入管道和鼓風機，而主曝氣管底部由于埋入地下，又沒有排水閘門，里面積存的廢水無法排除，縮短了鼓風機和管道的使用壽命。

2.4 鼓風機

鼓風機沒有安裝變頻裝置，在遇到濾池濾頭堵塞和濾料板結時，濾池阻力大，經常造成鼓風機和反沖洗風機因阻力大而熄滅，嚴重損壞鼓風機壽命，影響處理水質。

3 優(yōu)化改造方案

3.1 調節(jié)水池

(1)在進水口增加1臺間隙2 mm的機械格柵，以有效去除污水中2 mm以上的漂浮物進入調節(jié)水池。

(2)在污水泵前安裝1臺DLD-FL10-1.6型過濾精度為2 mm的自動清洗除污器，對污水中的泥砂和纖維等固體顆粒進行二次截流去除，以減少進入水解酸化池中雜物的含量，進一步降低對后續(xù)處理工藝中曝氣池布水濾頭堵塞的可能性。

3.2 水解酸化池

3.2.1 改造底部排泥系統(tǒng)

水解酸化池的6條排泥立管上分別增加電動閥，各自獨立運行排泥，并可在集控室遠程操作。水解酸化池需要排泥時，人工啟動某一個閥，并按設定時間自動關閉，以防池底局部排泥過多，影響厭氧處理效果?，F池內共有6根排泥橫管，中心標高1 700 mm。為了排出底部污泥，在每根排泥管管口處連接一根“八”字形排泥支管，管口直徑為DN100 mm，管口標高為30 mm。把池底DN200 mm的放空管在池內向北延伸，再轉向東從φ400 mm的洞中穿過，一直到東池壁，管兩側連接長度為1 m的排泥支管，孔徑φ50 mm，作為池底排泥用。

3.2.2 改造壓濾系統(tǒng)

為避免原有帶式壓濾系統(tǒng)操作時藥劑、水資源消耗和污泥壓濾時的環(huán)境污染，同時減輕生活污水站操作人員的工作量，把水解酸化池排出的污泥用流量為40 m3/h的污泥泵通過φ100 mm的管道排到礦井水處理站板框壓濾機進行壓濾處理，拆除原有的帶式壓濾機及其附屬機泵，把壓濾機房改作倉庫。

3.3.3 增加溢流堰及浮渣擋板

在調節(jié)水池溢流堰內側增加厚度10 mm、PVC材質的鋸齒形溢流堰，角度90°，高度100 mm。在溢流堰內增加浮渣擋板，材質為聚氯乙烯(PVC)，厚度10 mm。擋板垂直安裝，高800 mm，頂部高出水面200 mm，與溢流堰的水平距離為300 mm。采用5號角鋼支撐，用不銹鋼螺栓固定在出水槽底部。

3.2.4 增加溢水管過濾網

為了防止水解酸化池溢流水中粒徑大于3 mm的懸浮顆粒進入C/N池阻塞濾頭，在水解酸化池3個進入C/N曝氣生物濾池的進水口前安裝能抽拉的過濾網，過濾網采用選煤廠廢舊不用的振動篩網制作，濾網間隙為1 mm，可定期取出清理表面附著物，以減少阻力，保持流水暢通。

3.3 曝氣生物濾池

(1)在C/N、N曝氣生物濾池進水管上分別增加液動漿液閥，共6個，防止在濾池反沖洗時，反沖洗水倒流進入前一處理設施，所增加的液動漿液閥可在集控室遠程控制，并納入濾池反沖洗自動控制程序。

(2)C/N、N曝氣生物濾池底部反沖洗曝氣管均增設布氣支管，使反沖洗氣體均勻分布于池底底部，杜絕因濾板局部的沖擊力過大而破壞濾板。

(3)把C/N、N曝氣生物濾池布水濾頭間隙由原來的0.2 mm改為3 mm，減少布水阻力和杜絕因雜物堵塞造成的濾頭阻塞而發(fā)生布水不均勻和反沖洗時把濾板掀起情況的發(fā)生。

(4)濾板上固定曝氣管的PVC“U”形卡改為用不銹鋼螺栓固定的“U”套，曝氣管曝氣器由原來的每個池子1 408個增加到1 680個，增大曝氣面積，減少壓力。

(5)把C/N和N曝氣生物濾池輸送空氣的主曝氣管和反沖洗氣管全部改為空中架設，且把各個濾池主曝氣進氣管由以前的在池底外側進入改為從池子內側水體進入，連接各曝氣支管。同時，在每根主曝氣管底部增加2個排水閥，以便風機停運時產生的負壓把吸入濾池內的水排除，并對每根曝氣主管高度增加1 m，使曝氣管最高點高于濾池2 m，避免濾池廢水回流對鼓風機造成損害。

3.4 鼓風機

分別對4臺鼓風機和1臺反沖洗風機安裝變頻調速裝置，使風機根據阻力大小自動調節(jié)風量，同時在風機出口主管道安裝壓力調節(jié)閥，在風機剛啟動或停止運行時逐漸調節(jié)風量大小，防止瞬間風壓變化過大，減少對風機的損害。

4 實施效果

生活污水處理站經過優(yōu)化改造后，經對改造前后處理水質監(jiān)測和系統(tǒng)穩(wěn)定性統(tǒng)計進行分析，均取得了較好的效果，具體改造前后處理水質指標見表1，設備處理能力及系統(tǒng)綜合故障率見表2。

表2 改造前后設備處理能力、綜合故障率對比

從改造前后的水質監(jiān)測和統(tǒng)計數據來看，設備運行穩(wěn)定，處理能力增加，處理能力滿足要求，設備故障率明顯降低，大大延長了使用年限，處理水質穩(wěn)定，達到了國家環(huán)保排放標準，減少了對南四湖水質的影響，杜絕了繳納超標排污稅。同時處理的水質達到了回用要求，并減少了壓濾用水，每年可節(jié)約深井水65萬m3，節(jié)約水資源稅97.5萬元，減少設施維護費80萬元，減少污泥處理藥劑費2.3萬元，同時減少了污泥壓濾帶來的環(huán)境污染，降低了工人勞動強度，取得了較好的經濟、環(huán)境和社會效益。