某污水處理廠擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行

白王軍，祝建中

(1. 河海大學(xué)，江蘇南京 210098；2. 河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院，江蘇南京 210098)

1 項(xiàng)目概況

1.1 工程背景

高郵市某污水處理廠一期工程規(guī)模為2.5萬(wàn)m3/d，主要工藝采用百樂(lè)克(BIOLAK)工藝，尾水排放執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，尾水就近排入北澄子河。隨著提升區(qū)域環(huán)境質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展和南水北調(diào)東線水質(zhì)的要求，高郵市某污水處理廠出水需達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，但目前一期工程缺少提標(biāo)處理單元，因此，在常規(guī)生化處理工藝之后，必須增加深度處理工藝。

1.2 一期工藝及實(shí)際運(yùn)行情況

高郵市某污水處理廠一期工程采用的主體工藝為百樂(lè)克(BIOLAK)與二沉池合建池。其優(yōu)點(diǎn)是可以集成化，有一定節(jié)省用地優(yōu)勢(shì)，缺點(diǎn)是缺氧區(qū)和好氧區(qū)未嚴(yán)格分離且距離較近，僅靠曝氣鏈的交替曝氣/不曝氣而形成缺氧區(qū)和好氧區(qū)，所以造成好氧區(qū)中的氧氣易帶入缺氧區(qū)，較難形成一個(gè)溶解氧濃度極低或缺氧的環(huán)境，極易造成出水水質(zhì)TN超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)實(shí)測(cè)，目前高郵市海潮污水處理廠一期工程生活污水處理規(guī)模為1.61萬(wàn)m3/d，工業(yè)廢水為0.56萬(wàn)m3/d，基本接近設(shè)計(jì)規(guī)模。但由于進(jìn)水中有相當(dāng)數(shù)量的工業(yè)廢水，所需的碳源不足導(dǎo)致反硝化脫氮效果不佳，出水指標(biāo)無(wú)法穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 一期工程實(shí)際運(yùn)行存在問(wèn)題

對(duì)一期工程的實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行調(diào)研后，發(fā)現(xiàn)存在如下幾個(gè)方面問(wèn)題。

(1)隨著高郵市東北工業(yè)園區(qū)和東南工業(yè)園區(qū)污水的接入，總污水量中的工業(yè)污水量在逐漸增加。原有的工藝沒(méi)有考慮預(yù)處理，造成難溶解COD對(duì)生化處理的沖擊，出水的COD和脫氮所需的碳源品質(zhì)都受到很大影響，使整體出水指標(biāo)難以得到保障。

(2)百樂(lè)克(BIOLAK)工藝的缺氧區(qū)和好氧區(qū)未嚴(yán)格分離且距離較近，僅靠曝氣鏈的交替曝氣/不曝氣而形成缺氧區(qū)和好氧區(qū)。由于水的流動(dòng)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)距離較近及曝氣鏈的擺動(dòng)，好氧區(qū)中的氧氣易帶入缺氧區(qū)，較難形成一個(gè)溶解氧濃度極低或缺氧的環(huán)境。因此，百樂(lè)克(BIOLAK)工藝雖然有一定的脫氮效果，但要達(dá)到穩(wěn)定的脫氮效果尚有一定難度。

(3)擴(kuò)建及提標(biāo)改造過(guò)程中主要面臨的是由于污水處理廠已處在周邊居民較多的地塊，新增用地已無(wú)可能，如何充分挖掘原水池能力和用好預(yù)留用地，是成為擴(kuò)建和提標(biāo)改造必須考慮的重要方面[1-5]。

2 處理工藝及流程

2.1 設(shè)計(jì)水量水質(zhì)

高郵市某污水處理廠根據(jù)擴(kuò)建管網(wǎng)的收集范圍，擴(kuò)建工程新增污水量為3.5萬(wàn)m3/d，其中工業(yè)廢水量為1.0萬(wàn)m3/d。其對(duì)進(jìn)水COD的品質(zhì)產(chǎn)生很大影響，需考慮增加預(yù)處理，減輕后續(xù)生化過(guò)程的污染物負(fù)荷。通過(guò)本次擴(kuò)建工程，總設(shè)計(jì)水量將達(dá)到6.0萬(wàn)m3/d。

擴(kuò)建工程是在一期工程的基礎(chǔ)上擴(kuò)建，為了合理確定進(jìn)水水質(zhì)，既需要考慮污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)可能的變化，又不因取值過(guò)高而造成構(gòu)筑物和設(shè)備的配置過(guò)大造成浪費(fèi)。對(duì)污水處理廠一期工程在2017年6月—9月的進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行分析，具體數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 高郵市某污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)分析表Tab.1 Analysis of Influent Quality of a WWTP in Gaoyou City

根據(jù)國(guó)內(nèi)外大量實(shí)際運(yùn)行工程經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)保證率多取為80%～90%。從保障污水處理廠的安全運(yùn)行角度考慮，按90%保證率取值，即：CODCr≤330 mg/L；BOD5≤130 mg/L；SS≤200 mg/L；NH3-N≤25 mg/L；TP≤5.0 mg/L；TN≤35 mg/L。根據(jù)環(huán)評(píng)要求，尾水排放執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

表2 擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)Tab.2 Design Influent and Effluent Quality of Extention and Upgrading Project

注：括號(hào)內(nèi)為低于12 ℃時(shí)，氨氮的排放標(biāo)準(zhǔn)

表2中設(shè)計(jì)值與原一期設(shè)計(jì)值基本一致，則原有對(duì)應(yīng)的一期處理構(gòu)筑物進(jìn)水處理量仍然按水量2.5萬(wàn)m3/d進(jìn)行運(yùn)行，而生化擴(kuò)建工程按3.5萬(wàn)m3/d規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì)，水解酸化池和深度處理的擴(kuò)建工程按6.0萬(wàn)m3/d規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.2 擴(kuò)建工程處理工藝流程

針對(duì)一期工程實(shí)際運(yùn)行存在的問(wèn)題，以及提標(biāo)改造工程的出水水質(zhì)要求，主要有以下針對(duì)性的擴(kuò)建改造。

(1)水解酸化池

由水質(zhì)數(shù)據(jù)分析可知，設(shè)計(jì)的B/C在0.39左右，該數(shù)據(jù)表明進(jìn)水的水質(zhì)可生化性一般。增加水解酸化池可以將大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，將難生化降解物質(zhì)降解為易生化降解的物質(zhì)，從而使B/C比例有所增加。不僅可以降解COD污染物，而且轉(zhuǎn)換成的小分子BOD5可以作為生化過(guò)程中脫氮除磷的碳源，從而減少外加碳源量，降低運(yùn)行費(fèi)用。同時(shí)，采用的水解酸化工藝對(duì)污水中的COD、BOD5、SS進(jìn)行預(yù)處理降解和去除，減少對(duì)生化過(guò)程的污染物沖擊負(fù)荷。

(2)改良AAO生化池

改良AAO工藝由于將前置反硝化、厭氧、缺氧、好氧各工藝單元分隔清晰，有利于除磷菌、硝化菌、反硝化菌在各自有利的環(huán)境中生長(zhǎng)，更好地發(fā)揮生物脫氮除磷的功能。特別是改良AAO的厭氧段，不僅可以有效地為除磷提供生物環(huán)境，而且因?yàn)榍爸梅聪趸秃笾萌毖醯膮f(xié)同作用，對(duì)高濃度的COD有一定的預(yù)處理作用，可以有效地緩解開(kāi)發(fā)區(qū)工業(yè)廢水的沖擊，從而避免對(duì)后段生化的影響，以保證生化指標(biāo)的有效降解。

(3)高效沉淀池+深床反硝化濾池

高效沉淀池不僅可以滿(mǎn)足除磷要求，而且可以進(jìn)一步降低污水中的懸浮物濃度，減少對(duì)深床反硝化濾池的堵塞，降低反沖洗的次數(shù)，提高處理效率。而深床反硝化濾池作為集生物脫氮及過(guò)濾功能合二為一的處理單元，在提標(biāo)改造中應(yīng)用很廣，不僅是因?yàn)樗摰Ч茫艺嫉匦?，非常適合城區(qū)污水處理廠的提標(biāo)改造需要。

(4)粗格柵間及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵及旋流沉砂池、鼓風(fēng)機(jī)房、污泥脫水房的設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化改造，進(jìn)一步提高進(jìn)水污染物的去除效率。

最終通過(guò)擴(kuò)建工程單元的選擇和改造工程單元的設(shè)備優(yōu)化，結(jié)合出水水質(zhì)目標(biāo)要求，確定擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程處理工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程圖Fig.1 Flow Chart of the Process

3 擴(kuò)建及提標(biāo)改造設(shè)計(jì)

3.1 主要擴(kuò)建構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

3.1.1 水解酸化池

設(shè)計(jì)流量為6.0萬(wàn)m3/d，1座2組，中間設(shè)置管廊，鋼砼結(jié)構(gòu)，平面尺寸為45.0 m×41.0 m，有效水深為6.80 m。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：停留時(shí)間為4.5 h，上升流速為1.5 m/h。

配置向下流脈沖布水器72套，每組36套，流量Q=35 m3/(h·個(gè))。

3.1.2 配水井

設(shè)計(jì)流量為6.0萬(wàn)m3/d，1座，鋼砼結(jié)構(gòu)，平面尺寸為10.0 m×5.0 m，有效水深為6.0 m。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：停留時(shí)間為7.2 min。

3.1.3 改良AAO生化池

設(shè)計(jì)流量為3.5萬(wàn)m3/d，1座2組，鋼砼結(jié)構(gòu)，平面尺寸為74.8 m×55.0 m，有效水深為5.50 m。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：停留時(shí)間為15.5 h，其中前置反硝化段0.6 h、厭氧段1.5 h、缺氧段4.0 h、好氧段9.4 h；污泥濃度為3 500 mg/L，污泥齡為16 d，污泥負(fù)荷為0.065 kg(BOD5)/(kg MLSS·d)，內(nèi)回流比為250%～300%，外回流比為50%～100%；氣水比為7∶1。

前置反硝化段配置低速潛水推流器4臺(tái)，N=1.5 kW；厭氧段配置低速潛水推流器4臺(tái)，N=3.0 kW；缺氧段配置低速潛水推流器8臺(tái)，N=4.0 kW；好氧池底部安裝橡膠膜片式微孔曝氣器直徑為215 mm，數(shù)量為4 084只，通氣量為2.5 m3/(h·個(gè))；內(nèi)回流泵6臺(tái)，4用2備，Q=1 100 m3/h、H=1.5 m、N=7.5 kW。

3.1.4 二沉池

設(shè)計(jì)流量為3.5萬(wàn)m3/d，2座，鋼砼結(jié)構(gòu)，圓形，每座直徑為35 m，有效水深為3.0 m。采用中心進(jìn)水周邊出水的幅流式沉淀池。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：表面負(fù)荷為0.76 m3/(m2·h)，停留時(shí)間為4.0 h。

配置雙周邊驅(qū)動(dòng)、全橋雙臂式刮吸泥機(jī)2臺(tái)，N=1.1 kW。

3.1.5 污泥回流泵房

設(shè)計(jì)流量為3.5萬(wàn)m3/d，1座，鋼砼結(jié)構(gòu)，圓形，直徑為8 m。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：外回流比為50%～100%。

配置外回流污泥泵3臺(tái)，2用1備，Q=730 m3/h、H=6 m、N=18.5 kW；配置剩余污泥泵2臺(tái)，1用1備，Q=50 m3/h、H=10 m、N=3 kW；配置高速潛水?dāng)嚢杵?臺(tái)，N=2.2 kW。

3.1.6 中間提升泵房

設(shè)計(jì)流量為6.0萬(wàn)m3/d，1座，鋼砼結(jié)構(gòu)，平面尺寸為12.0 m×6.0 m，有效水深為4.5 m。

配置二次提升泵3臺(tái)，2用1備，Q=1 250 m3/h、H=8 m、N=37 kW。

3.1.7 高效沉淀池

設(shè)計(jì)流量為6.0萬(wàn)m3/d，1座2組，鋼砼結(jié)構(gòu)，平面尺寸為28.0 m×20.6 m，每組沉淀池直徑為10 m，有效水深為6.5 m。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：機(jī)械混合時(shí)間為3.0 min，絮凝反應(yīng)時(shí)間為15.0 min，沉淀區(qū)表面負(fù)荷為16.0 m3/(m2·h)，PAC藥劑量為15 mg/L，PAM藥劑量為3 mg/L。

配置機(jī)械混合攪拌機(jī)2臺(tái)，N=15.5 kW；配置絮凝攪拌機(jī)2臺(tái)，N=3.0 kW；配置中心傳動(dòng)濃縮機(jī)2臺(tái)，N=0.75 kW；配置污泥泵3臺(tái)，2用1備，Q=100 m3/h、H=20 m、N=22 kW。

3.1.8 深床反硝化濾池

設(shè)計(jì)流量為6.0萬(wàn)m3/d，1座2組，每組4格，鋼砼結(jié)構(gòu)，平面尺寸為36.0 m×25.0 m，池體高為6.0 m。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：平均濾速為6.0 m/h，單格過(guò)濾為70 m2，濾床深度為2.5 m。反沖洗過(guò)程：氣洗2～3 min；氣水聯(lián)合沖洗10～15 min；水洗5～10 min；氣洗反沖洗強(qiáng)度為46.8 m3/(m2·h)，水洗反沖洗強(qiáng)度為12 m3/(m2·h)；碳源為醋酸鈉，投加量為5 mg/L。

配套反沖洗泵房及鼓風(fēng)機(jī)房1座，建筑面積為300 m2，磚混結(jié)構(gòu)，平面尺寸為30.0 m×8.0 m，房?jī)?nèi)配置水泵3臺(tái)，2用1備，Q=840 m3/h，H=10 m，N=37 kW；設(shè)置羅茨鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)，1用1備，Q=54.6 Nm3/min，P=58.8 kPa，N=75 kW。

3.1.9 接觸消毒池

原有紫外消毒池改為反沖洗廢水池，新建接觸消毒池，設(shè)計(jì)流量為6.0萬(wàn)m3/d，1座，鋼砼結(jié)構(gòu)，平面尺寸為20.0 m×18.5 m，有效水深為4.0 m。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：次氯酸鈉藥劑用量為10 mg/L，接觸消毒時(shí)間為35 min。

3.1.10 污泥濃縮池

設(shè)計(jì)流量為6.0萬(wàn)m3/d，2座，鋼砼結(jié)構(gòu)，圓形，每組直徑為12 m，有效水深為4.5 m。主要設(shè)計(jì)參數(shù)：進(jìn)水為含水率為99.2%，濃縮至97%以下；污泥固體負(fù)荷為45 kg/(m2·d)。

配置中心傳動(dòng)濃縮機(jī)2臺(tái)，每臺(tái)直徑為12 m，N=0.75 kW。

3.1.11 加藥間

設(shè)計(jì)流量為6.0萬(wàn)m3/d，1座，建筑面積為300 m2，磚混結(jié)構(gòu)，平面尺寸為24.0 m×8.0 m。

配套PAC自動(dòng)投加系統(tǒng)，加藥量為15 mg/L，2套，1用1備；配套PAM自動(dòng)投加系統(tǒng)，加藥量為3 mg/L，2套，1用1備；配套次氯酸鈉自動(dòng)投加系統(tǒng)，加藥量為10 mg/L，2套，1用1備；配套醋酸鈉自動(dòng)投加系統(tǒng)，加藥量為5 mg/L，2套，1用1備。

3.2 主要一期工程改造設(shè)計(jì)

該項(xiàng)目原有總設(shè)計(jì)規(guī)模為6.0萬(wàn)m3/d，粗格柵間及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵及旋流沉砂池、鼓風(fēng)機(jī)房、污泥脫水房的土建工程均按總規(guī)模一次建成，設(shè)備分期安裝的原則，所以土建工程和水力負(fù)荷滿(mǎn)足擴(kuò)建要求。

3.2.1 粗格柵間及進(jìn)水泵房

設(shè)計(jì)流量為6.0萬(wàn)m3/d，1座，鋼砼結(jié)構(gòu)，平面尺寸為15.9 m×18.5 m，地下部分深約為6.90 m，地上部分凈高5.0 m。土建工程已建，本次工程增加粗格柵1臺(tái)，柵隙為20 mm，N=1.5 kW；增加污水提升泵2臺(tái)，1用1備，Q=1 460 m3/h、H=12 m、N=55 kW，與一期組成2臺(tái)大泵3臺(tái)小泵，共5臺(tái)，3用2備。

3.2.2 細(xì)格柵及旋流沉砂池

設(shè)計(jì)流量為6.0萬(wàn)m3/d，1座，鋼砼結(jié)構(gòu)，平面尺寸為18.5 m×21.0 m；旋流沉砂池設(shè)兩組，每組處理水量3.0萬(wàn)m3/d，沉砂池直徑為4.0 m。土建工程已建，本次工程采用轉(zhuǎn)鼓細(xì)格柵替換一期的階梯式細(xì)格柵，共設(shè)置2臺(tái)，柵隙為1 mm，格柵傾角為35°，N=1.5 kW；旋流沉砂池設(shè)備一期已安裝。

3.2.3 鼓風(fēng)機(jī)房

設(shè)計(jì)流量為6.0萬(wàn)m3/d，1座，磚混結(jié)構(gòu)，平面尺寸為26.8 m×8.5 m；土建工程已建，本次工程增加鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái)，2用1備，Q=85 Nm3/min、P=58.8 kPa、N=132 kW。

3.2.4 污泥脫水房

設(shè)計(jì)流量為6.0萬(wàn)m3/d，1座，磚混結(jié)構(gòu)，平面尺寸為22.0 m×10.5 m；土建工程已建，本次工程增加帶式濃縮脫水一體機(jī)1臺(tái)，帶寬為2 500 mm，配套污泥供料泵1臺(tái)、PAM加藥裝置2套。

通過(guò)本次擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程的建設(shè)，改造工程的粗格柵間及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵及旋流沉砂池、鼓風(fēng)機(jī)房、污泥脫水房進(jìn)水水量將達(dá)到6.0萬(wàn)m3/d，而水質(zhì)因?yàn)楦鼡Q處理效率高的設(shè)備而進(jìn)一步提高預(yù)處理效果，比如轉(zhuǎn)鼓細(xì)格柵，極大的優(yōu)化提升進(jìn)水水質(zhì)，特別是SS的去除率進(jìn)一步降低，利于后續(xù)處理單元處理效率的提高。

4 工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)

(1)對(duì)一期進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，有針對(duì)性地選擇合理工藝

以往設(shè)計(jì)往往根據(jù)相似污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇水質(zhì)數(shù)據(jù)偏小，會(huì)造成出水不穩(wěn)定，甚至不達(dá)標(biāo)；所用數(shù)據(jù)偏大，則造成建構(gòu)筑物和設(shè)備的極大浪費(fèi)。本工程在充分調(diào)研、實(shí)測(cè)進(jìn)水水質(zhì)基礎(chǔ)上，合理確定進(jìn)水水質(zhì)，從而為設(shè)計(jì)提供了可靠的數(shù)據(jù)保障，有針對(duì)性選擇合理工藝，使出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

(2)針對(duì)一期工程存在問(wèn)題，采用合適處理工藝

一期工程百樂(lè)克(BIOLAK)工藝存在耐負(fù)荷沖擊小和出水水質(zhì)不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程則通過(guò)比選后采用更為穩(wěn)定可靠且出水水質(zhì)穩(wěn)定的AAO處理工藝，同時(shí)為了使TP、SS和TN穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，深度處理采用“高效沉淀池+深床反硝化濾池”處理工藝。

(3)預(yù)處理應(yīng)用水解酸化工藝，為使配水均勻采用脈沖布水器

預(yù)處理應(yīng)用水解酸化工藝將不溶性有機(jī)物水解為溶解性物質(zhì)，將大分子、難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的物質(zhì)，可以為改良AAO生化池的微生物提供優(yōu)質(zhì)碳源。為了保障布水均勻，防止死角，高效應(yīng)用水解酸化池，采用了脈沖布水器。脈沖布水器可以將污水在極短時(shí)間內(nèi)均勻布水到水解酸化池各點(diǎn)，瞬時(shí)使布水管的流量成倍增加，進(jìn)而促使污泥與污水混合均勻，避免池內(nèi)的死角和短流，提高了水解酸化的效率。

(4)升級(jí)改造設(shè)備，以適用新工藝

采用轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵，不僅對(duì)柵渣等物質(zhì)截留效率高，而且可以對(duì)細(xì)小纖維進(jìn)行有效攔截，最大作用就是防止對(duì)改良AAO生化池底部橡膠膜片式微孔曝氣器的堵塞，有利于設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)。

(5)改良AAO生化池進(jìn)水分配渠的應(yīng)用

改良AAO生化池的是在傳統(tǒng)AAO工藝的厭氧池之前設(shè)置前置反硝化段，所有的污泥回流到前置反硝化段，而水解酸化池的污水進(jìn)入分配渠實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)進(jìn)水。分配渠中設(shè)置有插板閘，通過(guò)插板閘調(diào)節(jié)堰寬而對(duì)進(jìn)入前置反硝化段和厭氧段的污水進(jìn)行不同比例分配，提高同步脫氮除磷的效果。

(6)充分挖掘原水池能力和用好預(yù)留用地

充分應(yīng)用粗格柵及進(jìn)水泵房和細(xì)格柵及旋流沉砂池的預(yù)處理能力，即使在水量增加的情況下，也能保障污水對(duì)生化處理的沖擊；同時(shí)，應(yīng)用占地少、處理效果佳的水解酸化池、高效沉淀池、深床反硝化濾池，以?xún)?yōu)化預(yù)留用地。

(7)針對(duì)一二期脫氮差別較大混合水，優(yōu)化深床反硝化濾池設(shè)計(jì)和運(yùn)行

一期生化因工藝原因無(wú)嚴(yán)格區(qū)分缺氧而反硝化區(qū)存在脫氮效果偏差，但改造路線中維持現(xiàn)狀運(yùn)行，脫氮功能由深床反硝化濾池完成；二期生化擴(kuò)建嚴(yán)格按照缺氧反硝化設(shè)計(jì)，脫氮效果好。因此深床反硝化濾池的進(jìn)水為一、二期脫氮后差別較大的混合水，為此深床反硝化濾池在設(shè)計(jì)方面采用比較保守的濾速，以保障脫氮的出水要求，同時(shí)在運(yùn)行控制方面采用較短的反沖洗周期，以保障出水TN的達(dá)標(biāo)。

(8)優(yōu)化深床反硝化濾池設(shè)計(jì)和控制運(yùn)行，保障碳源不穿透和脫落的生物膜出水SS超標(biāo)

深床反硝化濾池工藝，常規(guī)情況如果不接好氧段或深度過(guò)濾段，存在碳源穿透反硝化濾池致COD上升和反硝化濾池脫落的生物膜造成SS上升甚至超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。為了保障出水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)，該項(xiàng)目設(shè)計(jì)上采用適宜的過(guò)濾速度，既能節(jié)省占地，又能優(yōu)化碳源和脫落的生物膜的停留時(shí)間；同時(shí)在運(yùn)行上，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)確定碳源的投加量和脫落的生物膜超標(biāo)周期，確定適宜的反沖洗周期，確保在脫落的生物膜超標(biāo)前，進(jìn)行氣水反沖洗。

5 運(yùn)行效果及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

5.1 運(yùn)行效果

試運(yùn)行以來(lái)，目前實(shí)際進(jìn)水水量達(dá)到4.0萬(wàn)m3/d。通過(guò)對(duì)預(yù)處理、生化池處理、深度處理段聯(lián)動(dòng)調(diào)試，系統(tǒng)處理效果穩(wěn)定，出水?dāng)?shù)據(jù)優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)，特別是TN和NH3-N能在保證總磷達(dá)標(biāo)的情況下依然滿(mǎn)足出水要求。2018年10月測(cè)得的進(jìn)出水水質(zhì)如表3所示。

表3 擴(kuò)建及提標(biāo)改造后實(shí)際進(jìn)出水水質(zhì)Tab.3 Actual Water Quality of Influent and Effluent after Extention and Upgrading

由表3可知，經(jīng)過(guò)水解酸化、改良AAO生化、高效沉淀池和深床反硝化濾池后，出水不僅指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，而且出水NH3-N穩(wěn)定低于1 mg/L，TN穩(wěn)定低于7 mg/L，排入河流后對(duì)水質(zhì)具有提升效能。

預(yù)處理的水解酸化池對(duì)于生化保障非常重要，從運(yùn)行效果來(lái)看，對(duì)CODCr的降解可以達(dá)到30%～35%，對(duì)BOD5的降解可以達(dá)到20%～25%。由于污泥層的存在，SS可以降解可以達(dá)到50%～60%，但NH3-N、TN和TP的效果欠佳，降解幾乎可以忽略。

經(jīng)過(guò)改良AAO生化、高效沉淀池和深床反硝化濾池工藝處理后，不僅CODCr、BOD5和SS去除率達(dá)到90%以上，而且難易去除的NH3-N、TN和TP也達(dá)到85%以上，大大保障了出水的水質(zhì)安全。

5.2 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程總投資為8 950萬(wàn)元，其中，建筑工程為4 525萬(wàn)元，安裝工程為651萬(wàn)元，設(shè)備及工器具購(gòu)置為2 788萬(wàn)元，其他費(fèi)用為986萬(wàn)元；運(yùn)行總成本為1.50元/m3，經(jīng)營(yíng)成本為1.20元/m3，直接運(yùn)行成本為1.00元/m3，污水處理廠噸水投資為2 557元。

6 結(jié)語(yǔ)

高郵市某污水處理廠擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程總投資為8 950萬(wàn)元，除擴(kuò)建改良AAO生化池和二沉池規(guī)模為3.5萬(wàn)m3/d外，提標(biāo)改造的預(yù)處理、深度處理，以及升級(jí)改造的設(shè)備規(guī)模均為6.0萬(wàn)m3/d。采用較為先進(jìn)的工藝設(shè)計(jì)理念，對(duì)一期存在的問(wèn)題進(jìn)行了優(yōu)化整合改進(jìn)，并選取合理的設(shè)計(jì)參數(shù)，可供同類(lèi)污水處理廠擴(kuò)建及提標(biāo)改造時(shí)作為參考。